Khảo sát thời gian trích ly - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN- 123docz.net

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1.5 Khảo sát thời gian trích ly

Điều kiện khảo sát:

Nồng độ muối NaCl 10%

Tỷ lệ dung môi và nguyên liệu 1:3

Kích thước nguyên liệu: xay 60 giây

Độ ẩm nguyên liệu: nguyên liệu tươi

Kết quả thu đƣợc trong Phụ lục 5

Dựa vào kết quả Hình 3.5, thời gian chƣng cất càng lâu thì lƣợng tinh dầu thu đƣợc càng nhiều, lƣợng tinh dầu thu đƣợc gần nhƣ tuyến tính theo thời gian. Nhƣng càng về sau lƣợng tinh dầu thu đƣợc so với thời gian càng ít và lƣợng tinh dầu không còn tăng nữa ở 240 phút với lƣợng tinh dầu tối đa là 0,06 mL. Vì vậy để thu đƣợc lƣợng tinh dầu tối đa thì thời gian chƣng cất tối ƣu là 240 phút.

5.5

0 1 2 3 4 5 6

0 5 10 15 20 25

Tinh dầu (mm)

Nồng độ NaCl (%) Nồng độ NaCl

Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly

Hiệu suất trích ly tinh dầu

3.2

Với điều kiện trích ly tối ƣu, kết quả thể tích tinh dầu thu đƣợc trong điều kiện này đƣợc thể hiện trong Bảng 3.2. Hiệu suất trích ly tinh dầu đƣợc tính theo công thức 2.1

Bảng 3.2 Kết quả chƣng cất ở điều kiện tối ƣu

Thí nghiệm TN6-1 TN6-2 TN6-3

Khối lƣợng nguyên liệu (g) 200 200 200

Thời gian sấy (phút) 0 0 0

Thời gian xay (giây) 60 60 60

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:3 1:3 1:3

Nồng độ NaCl (%) 10 10 10

Thời gian chƣng cất (phút) 240 240 240

Thể tích tinh dầu (mL) 0,055 0,060 0,600

Hiệu suất (%) 0,028 0,030 0,030

2 2.5 3

5 5.5 6 6

0 1 2 3 4 5 6 7

0 50 100 150 200 250 300

Tinh dầu (mm)

Thời gian Thời gian chung cất

Tính chất vật lý của tinh dầu hoa cúc

3.3

Các yếu tố mà Dƣợc Điển Việt Nam yêu cầu rất nghiêm ngặt đối với tinh dầu thiên nhiên đó là tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, góc quay cực riêng.

Tỷ trọng của tinh dầu thường nằm trong khoảng 0,85-0,95 (Có một số tinh dầu nguyên chất nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế,…). Tỷ trọng của tinh dầu

có thể thay đổi theo thành phần hóa học của nó. Chỉ số khúc xạ có giá trị định tính và phát hiện tạp chất của tinh dầu. Tinh dầu thiên nhiên thường có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 -1,56.

Tỷ trọng và chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc đƣợc xác định tại Phòng thí nghiệm Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.

Tỷ trọng của tinh dầu hoa cúc so với nước ở 25 C là: 0,8845 ± 0,002. Tỷ trọng được tính theo công thức 2.2 với m1 =0,9175 ± 0,001; m2 = 1,0353 ± 0,001

Chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc là: 1,484.

Hoa cúc có tỷ trọng và chỉ số khúc xạ tương đối thấp so với các loại tinh dầu khác.

Đánh giá cảm quan và thành phần hóa học của tinh dầu

3.4

3.4.1 Cảm quan tinh dầu thu được

Tinh dầu thu đƣợc đƣợc thực hiện đánh giá cảm quan theo TCVN 8460 : 2010, kết quả thu đƣợc trong Bảng 3.3

Bảng 3.3 Các tính chất cảm quan của tinh dầu hoa cúc

Màu sắc Tinh dầu hoa cúc trong suốt có màu vàng

Khả năng tạo nhũ Tinh dầu hoa cúc có khả năng tạo nhũ kém trong nước, dễ dàng

tách ra trong quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước.

Mùi Tinh dầu có mùi thơm đặc trƣng của hoa cúc, giống mùi thảo

dƣợc

3.4.2 Kết quả xác định thành phần hóa học của tinh dầu bằng GC-MS

Từ kết bảng 3.4, thành phần tinh dầu hoa cúc chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp gồm 32 thành phần. Trong đó thành phần chính là chrysanthenone (27,61%), trans- chrysanthenyl acetate (15,75%), selin-6-en-4 -ol (10,08%), cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%), caryophyllene oxide (3,5%) và một số thành phần chiểm

tỷ lệ nhỏ như β-selinene, β-elemene, longifolene, … Kết quả trên cũng khá tương đồng với các nghiên cứu trước đây nhưng có sự chênh lệch về thành phần. Điều này cho thấy rằng hàm lƣợng thành phần trong tinh dầu có sự khác biệt nhau tùy thuộc vào điều kiện địa lý, khí hệu và thổ nhƣỡng, .. của từng vùng canh tác.

Hai thành phần cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%) có mặt trong hoa cúc đại đóa vàng C. morifolium, đồng thời cũng là thành phần chính của tinh dầu cây Artemisia turanica Krasnch từ Iran. Năm 2013, Behravan và các cộng sự đã nghiên

cứu thành phần hóa học, hoạt tính chống nấm và gây độc tế bào cytotoxic. Theo nghiên cứu tinh dầu Artemisia turanica chứa 1,8-cineol (40,9%), cis-verbenyl actate

(19,0%) và long não (11,0%), chống lại các chủng nấm Trichophyton rubrum,

Bảng 3.4 Kết quả phân tích thành phần của tinh dầu hoa cúc

STT Thời gian lưu (phút) Thành phần Tỷ lệ %

1 10.688 Eucalyptol 0,63

2 12.300 trans-Chrysanthenol 1,49

3 12.384 Chrysanthenone 27,61

4 14.143 trans-Chrysanthenyl acetate 15,75

5 14.551 cis-Verbenyl acetate 7,24

6 19.053 Caryophyllene oxide 3,50

7 19.943 Selin-6-en-4𝛼-ol 10,08

8 20.069 Longifolene 4,9

Trichoderma reesei, Microsporum gypseum và Aspergillus niger đồng thời thể hiện sự

ức chế tăng trưởng khối u (100%) ở nồng độ 0,02% (w/v) và cao hơn [51].

Theo nghiên cứu của Rasoanaivo và các cộng sự tinh dầu thu đƣợc từ quá trình chƣng cất lôi cuốn hơi nước hoa Athanasia brownii (Asteraceae), đã nghiên cứu về thành

phần hóa học bằng GC/FID và GC/MS và xác định hoạt tính sinh học, cụ thể là khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và kháng hóa chất, bằng cách xét nghiệm DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), ABTS (2,2'-azinobis [3 ethylbenzothioline-6-sulfonic acid) và FRAP (ferric giảm khả năng chống oxy hóa), thử nghiệm khuếch tán đĩa và MTT (3- (4, 5- dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphe- nyltetrazolium bromide). Tinh dầu gồm phần lớn Sesquiterpen oxy (71,2%), với selin-11-en-4 -ol (24,6%), oxit caryophyllene (8,7%), humulene epoxide II (5,1%) và (E) -nerolidol (4,9%). Tinh dầu cho thấy làm giảm hoạt động Streptococci cũng nhƣ có thể trị tận gốc. Tinh dầu có tác dụng ức chế đối với các tế bào ung thư ở người như A375 (ung thư tế bào hắc tố) và HCT 116 (ung thƣ đại trực tràng) với giá trị IC50 là 19,85 và 29,53 mg/ml [50]. Nhận thấy thành phần hoa cúc vàng cũng chứa selin-6-en-4 -ol (10,08%) và caryophyllene oxide (3,5%). Do đó, có thể định hướng nghiên cứu về khả năng ức chế tế bào ung thư của tinh dầu hoa cúc về sau.

KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ KẾT QUẢ

Tinh dầu hoa cúc C. morifolium được thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, với các điều kiện tối ưu khối lượng nguyên liệu 200 g; thời gian sấy 0 phút; thời gian xay 60 giây; tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:3; nồng độ NaCl 10%; thời gian chƣng cất 240 phút. Lƣợng tinh dầu thu đƣợc ở diều kiện tối ƣu là 0,055-0,060 mL tương đương với hiệu suất 0,028-0,030% (mL/g).

Tinh hoa cúc C. morifolium, trong suốt có màu vàng, có khả năng tạo nhũ kém trong nước, dễ dàng tách ra trong quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước, mùi thơm đặc trưng của hoa cúc, mùi tinh dầu dai hơi giống mùi thảo dƣợc. Các chỉ số hóa lý của tinh dầu hoa cúc là: chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc là: 1,484; tỷ trọng của tinh dầu hoa cúc

so với nước ở 25 C là: 0,8845 ± 0,002.

Bằng phương pháp GC-MS, đã xác định được 32 hợp chất trong tinh dầu, trong đó thành phần chính là chrysanthenone (27,61%), trans-chrysanthenyl acetate (15,75%), selin-6-en-4-ol (10,08%), cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%), caryophyllene oxide (3,5%) và một số thành phần chiếm tỷ lệ nhỏ nhƣ β-selinene, β- elemene, longifolene. Theo các nghiên cứu trước đây các thành phần này có tác dụng kháng khuẩn , chống nấm và đặc biệt là ức chế các tế bào ung thư ở người.

Tinh dầu hoa cúc C. morifolium có tác dụng ức chế sự phát triển của 4/6 chuẩn vi

khuẩn gây bệnh đường hô hấp trong đó có ba chủng vi khuẩn Gram dương S. pyogenes, S. pneumonia, S. aureu và một vi khuẩn Gram âm H. influenza. Khả năng

kháng khuẩn của tinh dầu hoa cúc nằm trong khoảng từ vừa đến mạnh với đường kính vòng kháng khuẩn từ 10 mm trở lên, trong đó khả năng kháng khuẩn cao nhất là S. pyogenes với đường kính vòng kháng khuẩn 24 mm. Bên cạnh khóa luận cũng xác

định nồng độ ức chế tối thiểu MIC của bốn chủng vi khuẩn kể trên với kết quả khá tốt. Mức độ nhạy của tinh dầu hoa cúc đối với bốn chủng vi khuẩn này khá thấp, hai chủng

vi khuẩn S. pyogene, S. pneumoniae có nồng độ MIC thấp nhất, độ nhạy cao với giá trị

là 0,03125%; chủng S. aureu có nồng độ MIC đạt giá trị cao hơn hai chủng trên là 0,0625% và độ nhạy thấp nhất là 0,5% đối với chủng H. influenza.

KIẾN NGHỊ

Trong quá trình thực hiện khóa luận cũng còn nhiều bất cập cũng nhƣ những hạn chế

mà đề tài chưa thực hiện được. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất tinh dầu đƣợc tối ƣu trong khóa luận này chỉ phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm chƣa đƣợc tối ƣu hóa trên thiết bị công nghiệp dung tích lớn. Các yếu tố khó có thể thực hiện trong công nghiệp như kích thước nghuyên liệu cần phải xay nhỏ nguyên liệu trước khi chƣng cất, sau khi xay cần chƣng cất nhanh chóng vì tinh dầu đã đƣợc phân tán trong nước để quá lâu sẽ bị thất thoát tinh dầu. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước trong khóa luận này được thực hiện bằng phương pháp trực tiếp, tức nguyên liệu phải tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, rất khó kiểm soát nhiệt để nguyên liệu không bị cháy.

Vì vậy, các yếu tố này chỉ đƣợc thực hện để nghiên cứu các hoạt tính sinh học của tinh dầu hoa cúc Đại đóa vàng C. Morifolium, chƣa đƣợc thực hiện trên quy mô công

nghiệp đem lại giá trị kinh tế. Hy vọng trong tương lai sẽ phát triển đề tài lên quy mô công nghiệp, gáp phần nâng cao giá trị của hoa cúc.

Trong khóa luận chỉ thực hiện khảo hoạt tính kháng khuẩn trên một số dòng gây bệnh

về đường hô hấp. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trước đây, trong chi

Chrysanthemum có rất nhiều loài có khả năng kháng khuẩn trên nhiều dòng nhau nhƣ Escherichia coli, Citrobacter freundii, Shigella sonne, Salmonella enteritids, Bacillus subtilis. Do những hạn chế về thời gian, cơ sở vật chất và một số yếu tố khách quan

khác nên trong khóa luận này chƣa thể xác định hoạt tính kháng khuẩn của các chủng

đó. Định hướng tương lai để phát triển đề tài này nghiên cứu chuyên sâu hơn về các chủng vi khuẩn khác ngoài các chủng gây bệnh đường hô hấp. Bên cạnh đó với khả năng kháng khuẩn của một số chủng vi khuẩn gây bệnh đường hô hấp, kiến nghị các nghiên cứu về sau đi sâu hơn về ứng dụng của tinh dầu hoa cúc trong các sản phẩm vệ sinh vùng miệng.

Trong khóa luận đã xác định đƣợc hầu hết các thành phần của tinh dầu hoa cúc C. Morifolium. Trong thành phần của tinh dầu hoa cúc có các hợp chất nhƣ

chrysanthenone (27,61%), trans-chrysanthenyl acetate (15,75%), cis-verbenyl actate (7,24%), selin-6-en-4 -ol (10,08%) và caryophyllene oxide (3,5%) đã đƣợc nghiên cứu có chứa trong một số loài thực vật khác, có nhiều tác dụng khác nhau nhƣ chống

nấm, chống oxi hóa và đặc biệt là khả năng ức chế các tế bào ung thư ở người. Do khóa luận đƣợc thực hiện trong đợt dịch COVID-19 và một số yếu tố khách quan khác

mà khóa luận này chƣa thể đi sâu hơn về các hoạt tính khác của tinh dầu hoa cúc. Hy vọng sẽ đƣợc phát triển nghiên cứu này để xác định các hoạt tính có ý nghĩa trong y học và các ngành liên quan.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] N. D. Đoàn, "Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ lá cây bạch đàn bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước: Đồ án tốt nghiệp," Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu. Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm, 2016.

[2] M. T. Phạm and T. H. P. G. Vũ, "Nghiên cứu chiết tách và kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không ở tỉnh Bà Rịa–Vũng Tàu: Đề tài nghiên cứu khoa học," 2019.

[3] Y. Fu et al., "Antimicrobial activity of clove and rosemary essential oils alone and in combination," vol. 21, no. 10, pp. 989-994, 2007.

[4] O. O. Sonibare and I. J. A. J. o. B. Effiong, "Antibacterial activity and

cytotoxicity of essential oil of Lantana camara L. leaves from Nigeria," vol. 7, no. 15,

2008.

[5] E. Simionatto, C. Porto, U. F. d. Silva, A. Squizani, I. I. Dalcol, and A. F. J. J.

o. t. B. C. S. Morel, "Composition and antimicrobial activity of the essential oil from Aloysia sellowii," vol. 16, no. 6B, pp. 1458-1462, 2005.

[6] Z. Ulukanli, M. ầenet, B. ệztỹrk, F. Bozok, S. Karabửrklỹ, and S. C. J. J. o. E.

O. B. P. Demirci, "Chemical characterization, phytotoxic, antimicrobial and

insecticidal activities of Vitex agnus-castus’ essential oil from East Mediterranean Region," vol. 18, no. 6, pp. 1500-1507, 2015.

[7] H.-C. Huang et al., "Inhibition of melanogenesis versus antioxidant properties

of essential oil extracted from leaves of Vitex negundo Linn and chemical composition analysis by GC-MS," vol. 17, no. 4, pp. 3902-3916, 2012.

[8] andieplinh. (2013). Tách tinh dầu bằng phương pháp trích ly. Available:

https://andieplinh.wordpress.com/2013/03/11/tach-tinh-dau-bang-phuong-phap-trich- ly/

[9] R. S.S.H, "Supercritical fluid processing of food and biomaterials," ed.

[10] J. E. Sihvonen. M, Hietaniemi. V, Huopalahti. R,, "Advances in Supercritical carbon dioxide technology," ed, 1999.

[11] K. T. G. Azevedo. A.B.A, Tashima. A.K, Mohamed. R.S,Mazzafera. P, Vieira

de Melo S.A.B, "Extraction of green coffee oil using supercritical carbon dioxide. The journal of supercritical fluids," ed, 2008.

[12] A. S. D. Julio. M.A, "Extraction of coﬀee diterpenes and coﬀee oil using

supercritical carbon dioxide," ed, 2006.

[13] "Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây hoa cúc. ," Viện hoa học Việt Nam, Trung tâm

khuyến nông quốc gia, 2017.

[14] T. TRANG, K. C. N. T. PHẨM, and M. HIỀN, "Nghiên cứu sản xuất thử

nghiệm trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc

[15] SK&DS, "Loài hoa tượng trưng cho phúc lộc và trường thọ này còn là vị thuốc nổi tiếng trong y học cổ truyền," 2018.

[16] H. S. Chung, "Phenolic Compounds with Antioxidant Activity on DPPH Free Radical Scavenging and Inhibition of Xanthine/Xanthine Oxidase from the Flowers of Chrysanthemum morifolium," ed, 2006.

[17] J. Yamamoto, Tadaishi, M., Yamane, T., Oishi, Y., Shimizu, M., & Kobayashi- Hattori, K., " Hot water extracts of edibleChrysanthemum morifoliumRamat. exert antidiabetic effects in obese diabetic KK-Aymice.," ed, 2015.

[18] C. D. B. Pino P.Alvarez-Castellanos, Maria J.Pascual-Villalobos, " Antifungal activity of the essential oil of flowerheads of garland chrysanthemum

(Chrysanthemum coronarium) against agricultural pathogens.," ed, 2001.

[19] X. L. Ying Gong, Wen-Hao He, Hong-Gao Xu, Fang Yuan, Yan-Xiang Gao,

"Investigation into the antioxidant activity and chemical composition of alcoholic extracts from defatted marigold (Tagetes erecta L.) residue.," ed, 2012.

[20] V. V. Chi, Từ điển thực vật thông dụng. NXB Khoa học và kỷ thuật, 2003. [21] Q.-L. Sun, S. Hua, J.-H. Ye, X.-Q. Zheng, and Y.-R. J. A. J. o. B. Liang,

"Flavonoids and volatiles in Chrysanthemum morifolium Ramat flower from

Tongxiang County in China," vol. 9, no. 25, pp. 3817-3821, 2010.

[22] P. S. Samon Shrestha, et, "Chemical composition of the essential oil from the aerial parts of Chrysanthemum cinerariifolium growing in Nepal ", ed, 2014.

[23] A. Wesołowska, M. Grzeszczuk, and D. J. A. C. Kulpa, "GC-MS analysis of the essential oil from flowers of Chrysanthemum coronarium L. propagated

conventionally and derived from in vitro cultures," vol. 27, no. 3, pp. 525-539, 2015. [24] B. H. Lee et al., "Antioxidative and neuroprotective effects of volatile

components in essential oils from Chrysanthemum indicum Linné flowers," vol. 24,

no. 2, pp. 717-723, 2015.

[25] Z. Shunying, Y. Yang, Y. Huaidong, Y. Yue, and Z. J. J. o. E. Guolin,

"Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oils of

Chrysanthemum indicum," vol. 96, no. 1-2, pp. 151-158, 2005.

[26] O. A. Lawal, I. A. Ogunwande, O. F. Olorunloba, A. J. A. J. o. E. O. Oloku, and N. Products, "The essential oils of Chrysanthemum morifolium Ramat from Nigeria," vol. 2, no. 1, pp. 63-66, 2014.

[27] K.-J. Kim et al., "Antibacterial activity and chemical composition of essential oil of Chrysanthemum boreale," vol. 69, no. 03, pp. 274-277, 2003.

[28] T. V. T. N. Lành, N. H. Trang, N. C. Cường, and N. Đ. J. T. c. K. h.-Đ. h. H. Chung, "NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH CHIẾT TINH DẦU TỪ HẠT SA NHÂN," vol. 121, no. 7, pp. 69-76, 2016.

[29] H. đ. D. đ. V. Nam, Dược điển Việt Nam. 2009.

[30] P. Rasoanaivo et al., "Chemical composition and biological activities of the essential oil of Athanasia brownii Hochr.(Asteraceae) endemic to Madagascar," vol.

10, no. 10, pp. 1876-1886, 2013.

[31] K. Polatoglu, F. Demirci, B. Demirci, N. Gửren, and K. H. C. J. J. o. O. S. Baser, "Antibacterial activity and the variation of Tanacetum parthenium (L.) Schultz Bip. essential oils from Turkey," vol. 59, no. 4, pp. 177-184, 2010.

[32] J. Behravan, M. Ramezani, M. Hassanzadeh, N. Eliaspour, and Z. J. J. o. E. O.

B. P. Sabeti, "Cytotoxic and Antimycotic Activities of essential oil of Artemisia turanica Krasch from Iran," vol. 9, no. 2, pp. 196-203, 2006.