CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.3 Tổng quan về lý thuyết màu sắc và chất màu tự nhiên
1.3.4 Chất màu tự nhiên có trong quả mặc nƣa
Footer Page 43 of 148.
32
Mặc nƣa còn gọi là Mắc nƣa hay Mạc nƣa, có tên khoa học là Diospyros mollis Griff, là loại thực vật thuộc nhóm ngành Magnoliophy, lớp Magnoliopsida, họ thị Ebenaceae và chi Diospyros [92].
Hình 1.27 Hình ảnh cây, lá và quả mặc nưa
Loài cây này có nguồn gốc từ Campuchia phân bố rộng ở Thái Lan (mark keua, phi phao), Campuchia (ma klua), Trung Quốc (shi), Việt Nam (mặc nƣa, mắc nƣa hay mạc nƣa , và một số các nước khác như Lào, Myanma là các vùng đất nhiều nắng [12]. Ở Việt Nam, cây mặc nƣa đƣợc trồng nhiều ở An Giang, Kiên Giang và Ninh Thuận. Những năm gần đây cây mặc nƣa đƣợc xem là một trong những loại cây cần đƣợc bảo tồn và nhân rộng nên đƣợc trồng nhiều ở các công viên cây xanh và dọc hai bên một số đường lớn ở Thành phố Hồ Chí Minh, chủ yếu lấy bóng mát.
Cây mặc nƣa là một loại cây gỗ có màu đen, thân già thì xù xì do có những mảng da bong ra. Mặc nƣa là một cây cao 10-20m có cành và những bộ phận khác của cây, lúc đầu có lông, sau khi có lông. Lá mọc so le, hình trứng dài, nguyên, mặt dưới mờ, mặt trên nhẵn, phiến lá dài 5.5-13cm, rộng 5-7cm, cuống có lông dài 3-6mm. Hoa đơn tính, nhỏ, nở từ tháng giêng đến tháng bảy và kết quả từ tháng chín đến tháng tƣ, màu vàng nhạt, hoa đực mọc thành xim ngăn, có lông, mang ít hoa, từ 1-3 hoa, hoa cái mọc đơn độc ở nách lá. Quả hình cầu, mỗi quả chứa 3-6 hạt, vỏ lúc còn nhỏ màu xanh tươi, sau ngả màu xanh hay vàng hồng và cuối cùng là màu đen khi chín. Một cây mặc nƣa cho khoảng 100-500kg quả mỗi năm [70].
Cây mặc nưa còn cho gỗ màu đen còn gọi là gỗ mun, sau khi ngâm nước dùng xây dựng nhà cửa, đóng đồ dùng gia đình, đồ mỹ nghệ. Nhựa từ quả mặc nƣa có chứa nhiều thành phần tannin, thường được người dân nhuộm theo công nghệ cổ truyền cho vải màu đen rất đẹp.
Theo các nghiên cứu đã công bố, quả mặc nƣa đƣợc sử dụng làm thuốc trừ giun do có chất diospyrol, ngoài ra mặc nƣa còn có tác dụng kháng sinh nhẹ [5].
1.3.4.2 Thành phần hóa học các hợp chất mang màu có trong quả mặc nưa
Trong quả mặc nƣa có chứa các hợp chất hydroquinone, tannin (khoảng 10% tannin pyrocatechic), hợp chất steroid, axit hữu cơ, diospyrol, 1,8-dihydroxynaphthalene, 8- dihydroxyl-2-acetyl-3-methylnaphthalene, axit hữu cơ, men invectin và men emunsin. Thành phần chính của quả mặc nƣa gồm tannin (khoảng 10% tannin catechic), lupeol, diospyrol (2%), -amyrine (saponin triterpenoid), -sitosterol (sterol), 1,8-dihydroxynaphthalene, 2- acetyl-8-dihydroxy-3-methylnaphthalene, axit hữu cơ, men invectin và men emunsin, không có men oxydaza, cũng không có ankaloid và flavon [90].
a. Diospyrol
Footer Page 44 of 148.
33
Trong quả mặc nƣa có chứa khoảng 2% diospyrol, đƣợc trích bằng ete, alcol, hay aceton, dùng để nhuộm nylon, visco, tơ tằm có chất lƣợng rất tốt. Diospyrol là một hợp chất polyhydroxybinaphthyl. Cấu trúc chính xác của diospyrol trong quả mặc nƣa đƣợc nhận định như hình bên dưới. Diospyrol có khả năng bị oxy hóa cao trong không khí, và do đó sẽ chuyển sang màu đen khi tiếp xúc với không khí. Tuy nhiên nó tồn tại trong khoảng thời gian lâu dài, tức quá trình oxy hóa diễn ra liên tục [11]
Hình 1.28 Công thức cấu tạo của diospyrol [66]
b. Hydroquinone
Hydroquinone, benzen-1,4-diol hoặc quinol, là một hợp chất hữu cơ thơm dẫn xuất của phenol, có công thức hóa học C6H4(OH)2, là một chất rắn kết tinh màu trắng, tan trong nước.
Hydroquinone dễ dàng bị oxy hóa thành benzoquinone cho màu vàng, benzoquinone là một dạng quinone khi bị khử trở lại thành hydroquinone, các quinone khác khi bị khử chuyển thành polyphenol. Đã phân lập đƣợc hơn 450 hợp chất quinone trong tự nhiên, chúng là những chất có màu (vàng, cam, đỏ, tím đã góp phần tạo màu sắc của cây cỏ và động vật. Dựa vào sản phẩm khử hóa của quinone có thể chia chúng thành các nhóm nhƣ benzoquinon, naphtaquinon, antraquinon và phenantraquinon [20].
Nhóm hydroxyl của hydroquinone có tính acid yếu. Hydroquinone có thể mất một H+ hoặc mất H+ từ cả hai nhóm hydroxy để tạo thành diphenolat. Hydroquinone đƣợc sử dụng nhƣ một chất chống oxy hóa, là thành phần trong thuốc diệt cỏ và dùng làm thuốc nhuộm.
Footer Page 45 of 148.
34
Hình 1.29 Công thức cấu tạo của Hydroquinone [35]
c. Saponin
Ngoài ra, trong thành phần của quả mặc nƣa còn chứa một số hợp chất quan trọng với hàm lượng tương đối lớn đó là saponin, sterol.
Saponin là một thuật ngữ để chỉ một nhóm glucoside có đặc điểm chung là khi hòa tan trong nước sẽ có tác dụng giảm sức căng bề mặt của dung dịch và tạo nhiều bọt. Dưới tác dụng của enzym thực vật, vi khuẩn hay acid loãng saponin bị thủy phân tạo thành genin (gọi là sapogenin) và phần đường. Phần đường có thể gồm một hay một số phân tử monosaccarit.
Saponin thường ở dạng vô định hình, có vị đắng, điểm nóng chảy thường cao từ 200 oC trở lên và có thể cao hơn 300 oC. Dựa vào cấu trúc aglycon, người ta chia saponin thành hai nhóm lớn là saponin steoit và saponin triterpenoit. Saponin steroit tập trung chủ yếu ở cây một lá mầm trong khi saponin triterpenoit có nhiều ở cây hai lá mầm [5,20,66]. Saponin triterpenoit có loại trung tính và acid, saponin steroid thì có loại trung tính và kiềm.
Saponin tritecpenoid có cấu trúc rất đa dạng. Dựa vào cấu trúc genin có thể xếp thành 4 nhóm: dẫn xuất β-amyrin, dẫn xuất α-amyrin, dẫn xuất lupeol và tritecpen 4 vòng. Phần đường, đại đa số các oza gắn qua nhóm OH ở C3 của genin. Một số ít saponin còn có dây đường ở OH C16 hoặc qua COOH C28. Phần lớn các saponin triterpenoid trong tự nhiên đều thuộc saponin tritecpenoid dẫn xuất β-amyrin; dẫn xuất α -amyrin, dẫn xuất lupeol hay tritecpen 4 vòng chiếm số lƣợng không nhiều [20].
Footer Page 46 of 148.
35
Saponin steroid có cấu trúc 4 vòng trừ crytogenin, tất cả saponin steroid đều có đặc điểm chung là hệ thống vòng spiroketal (vòng E và F nối nhau qua C22) [20]. Sau đây là một số saponin steroid thường gặp:
Ngoài ra còn có steroid, steroid là nhóm hợp chất tự nhiên phân bố rộng rãi trong giới động thực vật. Nó là ester phức tạp của rƣợu đa vòng sterol với các acid béo cao phân tử, với cấu trúc tổng quát là hệ thống vòng cyclopennoperhyrophenantren hoặc một vài trường hợp hiếm gặp là dạng biến đổi của hệ thống vòng nói trên. Chúng gồm nhiều hợp chất thiên nhiên trong đó có sterol, acid mật, hocmon giới tính, vimin D. Steroid có trong mặc nƣa là - sitosterol, là một trong số các sterol thực vật, có cấu trúc tương tự như cholesterol, có dạng bột màu trắng, không tan trong nước nhưng tan trong rượu. Sterol phân bố rộng, nó thường có mặt cùng với ankaloit hoăc saponin steroid. Chúng có mặt trong tất cả các bộ phận của cây,
Footer Page 47 of 148.
36
nhƣng chủ yếu là trong các hạt có dầu ở dạng tự do hoặc ester, một số ở dạng glucoside [5,65].
-sitosterol