1. Trang Chủ
  2. Khoa học tự nhiên
  3. Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát quá trình trích ly thu nhận Flavonoid từ củ cải trắng

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát quá trình trích ly thu nhận Flavonoid từ củ cải trắng

Đề tài Khảo sát quá trình trích ly thu nhận flavonoid từ củ cải trắng nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tìm ra điều kiện tối ưu nhất để thu nhận các hợp chất flavonoid trong củ cải trắng phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo. Mời các bạn cùng tham khảo! TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU VIỆN KỸ THUẬT - KINH TẾ BIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY THU NHẬN FLAVONOID TỪ CỦ CẢI TRẮNG GVHD: ThS. Phạm Thị Kim Ngọc Sinh viên: Lê Thị Ánh Nguyệt Trình độ đào tạo: Đại học Hệ đào tạo: Chính q

Thể loại Tài liệu miễn phí Khoa học tự nhiên

Số trang 59

Ngày tạo 10/20/2021 7:19:02 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.84 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát quá trình trích ly thu ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU VIỆN KỸ THUẬT - KINH TẾ BIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY THU NHẬN FLAVONOID TỪ CỦ CẢI TRẮNG GVHD: ThS. Phạm Thị Kim Ngọc Sinh viên: Lê Thị Ánh Nguyệt Trình độ đào tạo: Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Khóa: 2013 - 2017 Lớp: DH13TP MSSV: 13030202 Vũng Tàu, tháng 06 năm 2017
  2. TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNGTÀU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT – KINH TẾ BIỂN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Vũng Tàu, ngày 20 tháng 03 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Họ và tên sinh viên: Lê Thị Ánh Nguyệt Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 10/02/1995 Nơi sinh: BR-VT Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm. Khoá: 2013 - 2017 1- Tên đề tài: Khảo sát quá trình trích ly thu nhận Flavonoid từ củ cải trắng 2- Nhiệm vụ đồ án: - Khảo sát các thông số của quá trình trích ly thu nhận flavonoid từ củ cải trắng gồm: loại dung môi, nồng độ dung môi, tỉ lệ dung môi và nguyên liệu, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly. - Tối ưu hóa quá trình trích ly nhằm xác định các điều kiện phù hợp nhất để thu nhận flavonoid từ củ cải trắng. 3- Ngày giao nhiệm vụ: 19/02/2017 4- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 21/06/2017 5- Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Kim Ngọc GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN VIỆN TRƯỞNG (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
  3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là quá trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của Th.S Phạm Thị Kim Ngọc. Các nội dung nghiên cứu, kết quả số liệu trong bài này là trung thực. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
  4. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu đã giảng dạy, truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức, kinh nghiệm trong suốt thời gian qua và tạo mọi điều kiện để tôi có thể thực hiện tốt đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt tôi xin gởi lời cám ơn đến Th.S Phạm Thị Kim Ngọc đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, góp ý và hỗ trợ hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Trong thời gian làm việc với Cô, ngoài việc tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích, tôi còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả. Đây là những điều rất cần thiết cho tôi trong quá trình học tập và làm việc sau này. Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận lợi nhất về phòng thí nghiệm cũng như các dụng cụ, và thiết bị để tôi có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp. Xin ghi nhận sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn sinh viên khoá DH13TP dành cho tôi trong quá trình thực hiện đồ án . Do thời gian nghiên cứu hạn hẹp, kiến thức còn hạn chế nên vẫn còn nhiều thiếu sót trong quá trình thực hiện đồ án. Tôi kính mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để hoàn thiện hơn nữa đề tài đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn Vũng Tàu, ngày 20 tháng 06 năm2017 Sinh viên Lê Thị Ánh Nguyệt
  5. MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................III DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ IV DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ................................................................................... V LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................2 1.1 Giới thiệu về củ cải trắng...............................................................................2 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm sinh học ...........................................2 1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng ..................................................3 1.1.3 Các hợp chất thứ cấp trong củ cải trắng ......................................................4 1.1.4 Công dụng của củ cải ..................................................................................6 1.2 Hợp chất flavonoid ............................................................................................7 1.2.1 Khái niệm ....................................................................................................7 1.2.2 Phân loại .....................................................................................................7 1.2.3 Tính chất lý hóa ..........................................................................................8 1.2.4 Giá trị sinh học của flavonoid ....................................................................9 1.2.5 Phương pháp thu nhận flavonoid ..............................................................12 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................15 2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................................15 2.2 Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị và hóa chất .......................................................15 2.2.1 Nguyên liệu ...............................................................................................15 2.2.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .....................................................................15 2.3 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................16 2.3.1 Nội dung nghiên cứu .................................................................................16 2.3.2 Bố trí thí nghiệm........................................................................................16 2.3.3 Phương pháp phân tích ..............................................................................18 I
  6. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ................................................................25 3.1 Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện trích ly. ...............................................25 3.1.1 Ảnh hưởng của loại dung môi ...................................................................25 3.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ............................................................26 3.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi và nguyên liệu .................................................27 3.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................29 3.1.5 Ảnh hưởng của thời gian ...........................................................................30 3.2 Tối ưu quá trình trích ly flavonoid từ củ cải trắng bằng phương pháp bề mặt đáp ứng SRM .........................................................................................................31 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................36 4.1 Kết luận ............................................................................................................36 4.2 Kiến nghị..........................................................................................................36 Tài liệu tham khảo .....................................................................................................37 PHỤ LỤC ..................................................................................................................40 Kết quả xử lý ANOVA cho các thí nghiệm ...........................................................40 1. Khảo sát dung môi trích ly .............................................................................40 2. Khảo sát nồng độ trích ly ...............................................................................42 3. Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu và dung môi ..........................................................44 4. Khảo sát nhiệt độ trích ly ...............................................................................46 5. Khảo sát thời gian trích ly ..............................................................................48 II
  7. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Củ cải trắng ..................................................................................................2 Hình 1.2 Khung sườn cơ bản của flavonoid ...............................................................8 Hình 1.3 Các phân nhóm chính của flavonoid ............................................................8 Hình 1.4 Cơ chế ức chế của catechol với gốc tự do peroxy .....................................11 Hình 1.5 Các vị trí của flavonoid có thể liên kết với các ion kim loại .....................11 Hình 2.1 Bột củ cải....................................................................................................17 Hình 2.2 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................18 Hình 2.3 Đường chuẩn queretin dùng xác định TFC ...............................................21 Hình 2.4 Phản ứng tạo màu khi xây dựng đường chuẩn quercein ............................21 Hình 2.5 Phản ứng tạo màu khi xây dựng đường chuẩn galic ..................................23 Hình 2.6 Đường chuẩn galic dung để xác định TPC ................................................24 Hình 2.7 Đường chuẩn trolox dùng xác định khả năng khử ABTS* ......................23 Hình 3.1 Ảnh hưởng của dung môi trích ly ..............................................................28 Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng độ dung môi trích ly .......................................................29 Hình 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ : dung môi trích ly ...........................................................30 Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly .......................................................................32 Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly ...............................................................33 Hình 3.6 Mô hình bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi và nhiệt độ đến TFC ...........................................................................................37 Hình 3.7 Mô hình bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly đến TFC ..............................................................38 III
  8. DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Giá trị dinh dưỡng trong 100g của cải ........................................................ 3 Bảng 2.1 Các bước xây dựng đường chuẩn acid galic.............................................. 22 Bảng 2.2 Kết quả đường chuẩn galic ........................................................................ 24 Bảng 2.3 Quá trình xây dựng đường chuẩn với dung dịch trolox chuẩn .................. 23 Bảng 3.1 Kết quả thí nghiệm khảo sát loại dung môi ............................................... 27 Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm khảo sát nồng độ dung môi ........................................ 29 Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm khảo sát tỷ lệ dung môi:nguyên liệu .......................... 31 Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm khảo sát nhiệt độ ........................................................ 32 Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm khảo sát thời gian ....................................................... 33 Bảng 3.6 Các yếu tố dung trong SRM ...................................................................... 35 Bảng 3.7 Kế hoạch thực nghiệm và kết quả theo RSM để tối ưu TFC .................... 35 Bảng 3.8 Phân tích phương sai của mô hình hồi quy ................................................ 36 IV
  9. DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ABTS: Khả năng khử gốc tự do ABTS (mmol TEAC/g chất khô) GAE (Galic Acid Equivalents): Tương đương acid galic QE (Quercetin Equivalents): Tương đương quercetin TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity): Khả năng chống oxi hóa tương đương trolox SRM: Reponse Surface Methods TFC (Total Flavonoid Content): Hàm lượng flavonoid tổng (mg QE/g chất khô) TPC (Total Phenolic Content): Hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/g chất khô) V
  10. LỜI MỞ ĐẦU Cuộc sống ngày càng hiện đại, nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng được nâng cao. Việc lựa chọn thực phẩm không đơn thuần là đáp ứng cho việc ăn no, ăn ngon mà còn cần phải tốt cho sức khỏe hay có tác dụng làm đẹp. Gần đây các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu các loại thực phẩm có chứa chất chống oxy hóa, một hợp chất tốt cho sức khỏe, có thể ngăn ngừa các bệnh tim mạch hay chống lão hóa, mang lại hiệu quả đáng kể cho việc làm đẹp. Một trong những hợp chất có hiệu quả trong việc chống oxy hóa là flavonoid. Ngoài ra flavonoid còn có các hoạt tính sinh học khác như kháng khuẩn, kháng viêm, giảm đau, an thần… Flavonoid có nguồn gốc từ tự nhiên trong nhiều loại trái cây, rau quả,… Việt Nam là một nước khí hậu nhiệt đới vì vậy rau củ cũng đa dạng và phong phú. Củ cải trắng (Raphanus sativus L.) là loại củ phổ biến, rẻ tiền và ngày càng được dùng nhiều ở Việt Nam. Nhận thức được đây là một loại nguyên liệu rẻ tiền và có giá trị về mặt dược liệu nhưng nước ta vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về củ cải trắng cũng như thu nhận các hợp chất flavonoid trong củ cải trắng vì vậy chúng tôi đã tiến hành đề tài “Khảo sát quá trình trích ly thu nhận flavonoid từ củ cải trắng” nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tìm ra điều kiện tối ưu nhất để thu nhận các hợp chất flavonoid trong củ cải trắng phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo. 1
  11. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về củ cải trắng 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm sinh học Củ cải có tên khoa học là Raphanus sativus L., là một loại rau ăn củ thuộc họ Cải đã được thuần hóa ở châu Âu trước thời La Mã, được trồng và tiêu thụ trên toàn thế giới. Phân loại theo tên khoa học như sau: Giới: Plantae Ngành: Angiosperms Lớp: Magnoliopsida Bộ: Brassicales Họ:Brassicaceae Chi: Raphanus Loài: R. sativus Hình 1.1 Củ cải trắng Củ cải trắng là loại rau được trồng quanh năm, có thể thu hoạch sau 45-55 ngày gieo trồng. Được trồng chủ yếu ở bán cầu bắc, nhất là Địa Trung Hải. Củ dài đến 40 cm. Lá chụm ở đất, chùm đứng, hoa trắng hay đỏ, 4 tiểu nhụy dài, 2 ngắn. Có thể dùng để lấy củ, ăn sống, làm dưa muối… Củ cải có nhiều giống, chúng khác nhau về kích thước, màu sắc, độ dài và thời gian canh tác. Củ cải có hình tròn đến hình trụ với màu sắc khác nhau, từ màu trắng đến màu đỏ. Hình dạng rễ củ phình to, dài lên đến 15 cm, thích hợp cho việc nấu ăn, trong khi đó, rễ củ hình tròn nhỏ hơn thường được ăn sống trong món salad. Thịt củ ban đầu có vị ngọt nhưng sẽ bị đắng nếu ở lại trong đất quá lâu [20]. 2
  12. Củ cải là loại rau ăn củ dễ trồng, thời gian sinh trưởng ngắn, nhanh cho thu hoạch và có thể trồng nhiều vụ trong năm. Phần thu hoạch chính của củ cải trắng là củ, vì vậy để đạt được năng suất cao cần tạo điều kiện để củ cải sinh trưởng tốt nhất. Chọn nơi có nhiệt độ khoảng 18-290C, đất thịt nhẹ hoặc cát pha, tơi xốp, nhiều mùn hoặc đất phù sa, thoát nước tốt. Tùy theo giống nhưng thường 45 - 50 ngày sau gieo là có thể thu hoạch, nếu thu hoạch quá muộn củ cải sẽ bị giảm chất lượng. 1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ cải được thể hiện ở Bảng 1.1. Củ cải có chứa nhiều carbohydrat, kali, magiê, đồng, canxi, vitamin, các hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồm anthocyanin, glucosinolat, isothiocyanat, các flavonoid và nhiều loại hợp chất phenolic khác [32]. Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g của cải Giá trị dinh dưỡng trong 100g Năng lượng 16 kcal Carbohydrat 3,4 g Đường 1,86 g Chất xơ 1,6 g Chất béo 0,1 g Protein 0,68 g Vitamin Thiamine (B1) 0,012 mg Riboflavin (B2) 0,039 mg Niacin (B3) 0,254 mg Acid Pantothennic (B5) 0,165 mg Vitamin B6 0,071 mg Folate (B9) 25 mg Vitamin C 14,8 mg Chất khoáng Canxi 25 mg Sắt 0,34 mg 3
  13. Magie 10 mg Mangan 0,069 mg Photpho 20 mg Kali 233 mg Kẽm 0,28 mg Florua 6 µg Cacbonhydrat: Củ cải có chứa một số loại đường như glucose, một lượng nhỏ fructose và saccharose. Lipid: Củ cải chứa ít chất béo bão hòa và rất ít cholesterol. Lipid tổng chiếm 0,1% trong 100 g củ cải tươi. Protein: Protein tổng chiếm 0,68% trong 100 g củ cải tươi. Acid amin chính là proline, methionine và cystine. Vitamin và khoáng chất: Hàm lượng vitamin C chiếm khoảng 0,015% trong 100 g củ cải tươi. Hàm lượng vitamin C trong rễ củ cải bị ảnh hưởng nhiều với điều kiện chiếu sáng và phân bón [19]. Củ cải là một nguồn giàu vitamin B9, B6, B3, B2,…Rễ củ cải muối có chứa nguyên tố vi lượng như: nhôm, bari, lithium, mangan, silic, titan, flo và i-ốt [25]. 1.1.3 Các hợp chất thứ cấp trong củ cải trắng Các nghiên cứu đã công bố cho thấy trong củ cải trắng có chứa nhiều hợp chất thứ cấp có lợi cho sức khỏe con người. Enzyme: trong củ cải trắng đã tìm thấy sự hiện diện của các enzyme invertase, cellulase, ß-galactosidase, protease, peroxidase, catalase, sucrase, amylase, alcohol dehydrogenase, pyruvic carboxylase, glutathione reductase [26] và raphanin [19]. Trong số này, catalase và glutathione reductase là 2 enzyme có tác dụng như những chất chống oxi hóa bậc 2, góp phần ngăn chặn sự tạo thành các gốc tự do. Ngoài ra, raphanin, một protease trung tính có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh cũng được tìm thấy trong củ cải trắng. Acid hữu cơ: chủ yếu gồm acid oxalic, acid malic, acid malonic, acid erythorbic, acid erucic, acid gentisic, acid hydrocinnamic, acid salicylic và acid vanillic [28]. 4
  14. Các hợp chất phenolic: các flavonoid được tìm thấy trong củ cải trắng gồm quercetin, kaempferol, myricetin, apigenin, luteolin, catechin và rutin [21]. Các acid phenolic có mặt trong củ cải trắng bao gồm caffeic, p-coumaric, ferulic, hydroxycinnamic, p-hydroxybenzoic, vanillic, salicylic, acid gentisic [29], acid syringic và phenyl pyruvic [19]. Anthocyanidin cũng được tìm thấy trong củ cải trắng nhưng với hàm lượng nhỏ, ngoại trừ pelargonidine, delphinidin và cyanidine, là những chất tạo màu cho củ cải đỏ, hồng hoặc tía [29]. Các hợp chất isothiocyanate: gồm 4-methylthio-3-butenyl isothiocyanate (raphasatin), 4-(methylthio) butyl isothiocyanate (erucin) [23], allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate và phenethyl isothiocyanate đã được ghi nhận là có mặt trong thành phần của củ cải trắng. Ngoài các thành phần trên, trong củ cải trắng còn có các hợp chất tannin, alkaloid, coumarin, gibberellin và các hợp chất có chứa lưu huỳnh. Koo Hui Miean và cộng sự (2001) đã nghiên cứu hàm lượng các flavonoid phổ biến gồm myricetin, quercetin, kaempferol, luteolin và apigenin trong 62 loại thực vật ăn được, bao gồm cả củ cải trắng. Mẫu thực vật được rửa sạch, sấy khô, xay nhỏ thành bột. Trích ly bằng dung môi methanol 50% có pha 1,2M HCl (để thực hiện quá trình thủy phân các flavonoid ở dạng glycoside thành dạng aglycon) trong 2 giờ ở 900C bằng phương pháp trích ly hồi lưu. Dịch sau trích được lọc, thu dịch, định mức lên 50 ml, lọc lại qua giấy lọc 0,45 µm. Dịch sau lọc dùng làm mẫu phân tích HPLC để xác định hàm lượng các flavonoid. HPLC pha đảo được tiến hành trên cột Nova-Pak C18, đường kính 3,9 mm, dài 150 mm, sử dụng hệ dung môi pha động là methanol/nước (1:1, v/v), pH 2,5 với acid triflouroacetic, đầu dò UV 365 nm, tốc độ dòng 1 ml/phút. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng flavonoid tổng trong củ cải trắng là 65 mg/kg, trong đó quercetine là 17,5 ± 0,05 mg/kg, luteolin 9,0 ± 0,07 mg/kg và kaempferol là 31,5 ± 0,05 mg/kg. R. Jakmatakul và cộng sự (2009) đã so sánh khả năng ức chế tyrosinase và hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết methanol và nước ép từ củ cải trắng Thái Lan lạnh đông chậm nhằm xác định tiềm năng làm trắng da và chống lão hóa trong các ứng dụng mỹ phẩm. Kết quả nghiên cứu công bố cho thấy nước ép từ củ cải lạnh đông chậm có hàm lượng các hợp chất phenolic, flavonoid và acis ascorbic cao hơn trong dịch chiết methanol, khả năng khử các gốc tự do (DPPH, superoxide, oxi đơn) 5
  15. và ức chế tyrosinase của nước ép cũng cao hơn so với dịch chiết methanol. Nghiên cứu cũng đã xác định được giá trị IC50 cho khả năng ức chế tyrosinase của dịch chiết methanol là 9,62 mg/ml và và của nước ép là 3,09 mg/ml. Do đó, tác giả cũng đề nghị về việc xem xét hướng nghiên cứu sử dụng R.sativus vào công nghệ mỹ phẩm dưỡng da. Ali Ghasemzadeh và cộng sự (2012) cũng đã nghiên cứu thành phần flavonoid và hoạt tính chống oxi hóa của một số loài cây nhiệt đới ở Malaysia gồm bắp cải, ớt xanh, ớt đỏ, rau dền, củ cải trắng, xả và nghệ. Flavonoid tổng được xác định bằng phương pháp của Chen (1998), các flavonoid thành phần được xác định bằng HPLC. Kết quả cho thấy trong củ cải trắng Malaysia có hàm lượng flavonoid tổng là 0,098 ± 0,012 mg/g chất khô [30] với ít nhất 5 loại flavonoid gồm quercetin, catechin, kaemferol, apigenin và rutin với hàm lượng lần lượt là: 0,016; 0,057; 0,039; 0,014 và 0,012 mg/g chất khô. Một kết quả cao hơn đã được ghi nhận trong nghiên cứu của D. Marinava và cộng sự (2005) trên một số loài rau và trái cây của Bulgari. Theo đó, trong củ cải trắng Bulgari có chứa các hợp chất phenolic và flavonoid với hàm lượng tương ứng là 160 mg/g và 48,5 mg/g. 1.1.4 Công dụng của củ cải Củ cải cung cấp nhiều lợi ích về sức khỏe và dinh dưỡng. Củ cải là một trong những loại rau củ rất ít calo. Củ tươi chỉ cung cấp 16 calo trên 100 gram. Tuy nhiên, nó là một nguồn tuyệt vời của chất chống oxi hóa, chất điện giải, chất khoáng và vitamin. Củ cải giòn và ngon ngọt, thường dùng để ăn sống và đang được dùng rất phổ biến trong món salad, nấu chín hoặc hấp. Củ cải được nấu chín cùng với các loại rau quả khác hoặc sử dụng làm nguyên liệu nhồi cho món mooli parantha ở Ấn Độ. Kim chi củ cải là một đặc sản của truyền thống Hàn Quốc. Các phần khác nhau của củ cải được sử dụng trong y học để điều trị các bệnh khác nhau như rối loạn chức năng gan, các bệnh truyền nhiễm, viêm phế quản, trị bỏng, vết bầm tím và mùi hôi ở bàn chân Hoạt tính sinh học của củ cải được khuyến khích để điều trị các bệnh khác nhau, bao gồm bệnh ho gà, bệnh ung thư, khó tiêu, các vấn đề túi mật, viêm khớp, sỏi mật, sỏi thận, bệnh giang mai, ký sinh trùng đường ruột và được sử dụng trong việc chữa các chứng rối loạn khác nhau của dạ dày. 6
  16. Tại khu vực Đông Nam Á, củ cải được nghiền và sử dụng như một loại thuốc đắp để điều trị đau thấp khớp, bỏng hoặc vết bầm tím. Nước ép củ cải được xem như là một phương thuốc trị ho và tiêu chảy. 1.2 Hợp chất flavonoid 1.2.1 Khái niệm Flavonoid là những hợp chất màu phenol thực vật, tạo màu cho rất nhiều loại rau, hoa và quả. Flavonoid tồn tại phổ biến trong thực vật, được tìm thấy trong tất cả các bộ phận của thực vật: lá, hoa, rễ, hạt, quả. Hình 1.2 Khung sườn cơ bản của flavonoid Flavonoid có cấu trúc cơ bản là 1,3-diphenylpropan, nghĩa là gồm 2 vòng benzen (vòng A và B) nối với nhau qua 1 dây 3 carbon (vòng pyron - vòng C), nên thường được gọi là khung cacbon C6-C3-C6. Trừ một số trường hợp mạch 3C hở như chalcone, đa số trường hợp mạch 3C đóng vòng với vòng A và tạo nên dị vòng C chứa oxy [32]. 1.2.2 Phân loại Flavonoid được chia thành ba phân nhóm chính: euflavonoid (2- phenylbenzopyrans), isoflavonoid (3-benzopyrans) và neoflavonoid (4- benzopyrans). Trong mỗi nhóm này các flavonoid lại được chia thành các nhóm phụ khác nhau dựa vào sự khác biệt trong cấu tạo của vòng C [33]. Hình 1.3 Các phân nhóm chính của flavonoid 7
  17. (A: euflavonoid, B: iso-flavonoid, C: neo-flavonoid)  Phân nhóm của euflavonoid gồm các nhóm phụ: flavan, flavan 3-ol (catechin), flavan 4-ol, flavan 3,4-diol, anthocyanidin, flavanone, flavone, flavonol, 3-hydroxy flavanon, chalcon, dihidrochalcon, aurone.  Phân nhóm isoflavonoid gồm các nhóm phụ: iso flavan, iso flavan-4-ol, isoflavon, isoflavanon, rotenoid…Thường gặp nhất là isoflavon trong cây họ đậu.  Neoflavon chỉ giới hạn trong một số cây gồm các nhóm phụ 4-aryl-chroman, 4-aryl-coumarin, dalbergion. Ngoài ra, người ta còn phân loại flavonoid thành flavonoid, biflavonoid, triflavonoid và flavonlignan [33]. 1.2.3 Tính chất lý hóa Trong thực vật, flavonoid tồn tại ở 2 dạng: dạng tự do (gọi là aglycon) và dạng liên kết với đường (glycoside). Các glycoside khi bị thủy phân bằng acid hoặc enzyme sẽ giải phóng ra đường và aglycon. Các đường thường gặp nhất là D- glucose, D-galactose, L-rhamnose, L-arabinose, D-xylose, D-apiose [33]. Tính tan: aglycon kém tan trong dung môi kém phân cực (hexan, benzen, ether dầu hỏa), tan trong dung môi phân cực vừa và mạnh (ethyl acetate, dimethyl ether, methanol, ethanol), tan trong kiềm loãng, kém tan trong dung dịch acid. Glycoside: tan trong ethanol, methanol. Các glycoside càng có nhiều nhóm đường và mạch đường càng dài thì tan tốt trong nước nóng. Các flavonoid glycoside có nhóm -OH tại vị trí C7 còn tan được trong dung dịch NaOH, Na2CO3, NaHCO3 do có tính acid. Các flavonoid dạng aglycon thường dễ kết tinh, trong khi các glycoside thường khó kết tinh hơn [33]. Các flavonoid thường có màu. Flavon có màu vàng nhạt hoặc màu cam; flavonol có màu vàng đến vàng nhạt; chalcon có màu vàng đến cam đỏ. Các isoflavon, flavanon, flavanonol, leucoanthocyanidin, catechin kết tinh không màu. Anthocyanidin thường hiện diện ở dạng glycosid: pelargonidin, cyanidin, delphinidin…tạo màu xanh dương, đỏ, tím cho hoa và trái [32,33]. Các flavonoid dễ tạo muối tan trong nước với các hydroxyd kiềm, nhạy cảm với pH, nhiệt độ và ánh sáng. Có khả năng tạo phức với các ion kim loại cho sản phẩm có màu đặc trưng. 8
  18. Hệ thống nối đôi liên hợp tạo ra bởi 2 vòng benzen và vòng pyron làm cho flavonoid có khả năng hấp thụ tia tử ngoại. Thường thu được 2 dải hấp thu cực đại, dải 1 có λmax = 320 - 380 nm, dải 2 có λmax = 240 - 280 nm [33]. 1.2.4 Giá trị sinh học của flavonoid 1.2.4.1 Hoạt tính chống oxi hóa Gần đây, các hợp chất flavonoid đã được coi là chất chống oxi hóa mạnh mẽ trong ống nghiệm và được chứng minh là chất chống oxi hóa mạnh hơn vitamin C, vitamin E và carotenoids [35]. Chất chống oxi hóa là các hợp chất có thể trì hoãn, ức chế, hoặc ngăn chặn quá trình oxi hóa gây ra bởi các gốc tự do và giảm bớt tình trạng stress oxi hóa [35, 36]. Stress oxi hóa là một trạng thái mất cân bằng do số lượng gốc tự do sản sinh quá nhiều vượt qua khả năng chống oxi hóa nội sinh, dẫn đến quá trình oxi hóa của một loại đại phân tử sinh học, như các enzym, protein, DNA và lipid [10,11]. Stress oxi hóa là nguyên nhân quan trọng trong sự phát triển của các bệnh thoái hóa mãn tính bao gồm bệnh mạch vành tim, ung thư và lão hóa [31,35]. Khả năng chống oxi hóa của flavonoid có thể được giải thích dựa vào các đặc điểm cấu trúc phân tử của chúng:  Trong phân tử flavonoid có chứa các nhóm hydroxyl liên kết trực tiếp với vòng thơm có khả năng nhường hydro giúp chúng có thể tham gia vào các phản ứng oxi hóa khử, bắt giữ các gốc tự do;  Chứa các vòng thơm và các liên kết bội (liên kết C=C, C=O) tạo nên hệ liên hợp giúp chúng có thể bắt giữ, làm bền hóa các phần tử oxi hoạt động và các gốc tự do.  Chứa nhóm có thể tạo phức chuyển tiếp với các ion kim loại như catechol…giúp làm giảm quá trình sản sinh ra các phần tử oxi hoạt động [31,35]. Quá trình chống oxi hóa của flavonoid chủ yếu theo 3 cơ chế sau:  Khử và vô hoạt các gốc tự do nhờ thế oxi hóa khử thấp: các hợp chất flavonoid nhờ thế oxi hóa khử thấp nên có thể khử các gốc tự do bằng cách nhường ngyên tử hidro hoặc một electron cho gốc tự do [34]. 9
  19. Hình 1.4 Cơ chế ức chế của catechol với gốc tự do peroxy [31]  Ức chế sự hình thành các gốc tự do bằng cách liên kết với các ion kim loại lượng tham gia vào quá trình sản xuất các gốc tự do[34]. Hình 1.5 Các vị trí của flavonoid có thể liên kết với các ion kim loại [31]  Ức chế sự hình thành các gốc tự do bằng cách ức chế một số enzyme tham gia vào quá trình sản xuất các gốc tự do [34]. Hoạt tính chống oxi hóa của các flavonoid chịu ảnh hưởng từ đặc điểm cấu tạo của chúng: số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl và các nhóm thế khác trên các vòng, loại nhóm thế. Ví dụ: hydro nằm ở vị trí ortho của vòng B có khả năng cho hydro cao nhất, tạo gốc tự do ổn định; nhóm thế CH2=CH-COOH sẽ giúp tăng cường hoạt tính chống oxi hóa hơn nhóm thế -COOH; sự hiện diện của catechol ở vòng B cũng giúp tăng cường hoạt tính chống oxi hóa [32, 36]. Nghiên cứu của Bùi Hữu Trung và Nguyễn Thị Thanh Mai (2009) về hoạt tính ức chế gốc tự do NO. với cấu trúc của các hoạt chất cô lập từ hoa cúc trắng đã ghi 10
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược