Khóa luận Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu rau má (Phần 1)

Nội dung text: Khóa luận Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu rau má (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU RAU MÁ GVHD: ThS. ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG ThS. NGUYỄN QUỐC DŨNG SVTH: BÙI THANH TRÚC MSSV: 11116076 S K L 0 0 4 0 7 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015 - 11116076 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU RAU MÁ GVHD: Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Th.S Nguyễn Quốc Dũng SVTH: Bùi Thanh Trúc MSSV: 11116076 Trang i
3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Bùi Thanh Trúc MSSV: 11116076 Ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 111160B 1. Tên khóa luận: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu rau má. 2. Nhiệm vụ của khóa luận: Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước, thời gian và độ ẩm của nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất. Xác định các chỉ số hóa lý và thành phần hóa học của tinh dầu Ứng dụng khả năng kháng khuẩn của tinh dầu vào trong thực phẩm. 3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 16 /01/2015 4. Ngày hoàn thành khóa luận: 16/07/2015 5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 1: Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Phần hƣớng dẫn: toàn bộ khóa luận 6. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 2: Th.S Nguyễn Quốc Dũng Phần hƣớng dẫn: toàn bộ khóa luận Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc thông qua bởi Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Trƣởng Bộ môn Ngƣời hƣớng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Trang ii
4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC LỜI CẢM ƠN Trong bốn năm học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, nghành Công nghệ thực phẩm, tôi đã được truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu từ Thầy, Cô dày dặn kinh nghiệm và nhiệt tình với học trò. Nhân đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy, Cô đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt cho tôi những kiến thứ về ngành công nghệ thực phẩm và đó cũng chính là hành trang cho tôi vững bước vào đời. Tôi vô cùng biết ơn quý Thầy, Cô phụ trách phòng thí nghiệm hữu cơ, phòng thí nghiệm hoá sinh, xưởng công nghệ thực phẩm 1, xưởng công nghệ thực phẩm 3 đã tạo điều kiện tốt nhất có thể để tôi hoàn thành được đồ án này. Đặc biệt, lời cảm ơn chân thành nhất dành cho Cô Đặng Thị Ngọc Dung và Thầy Nguyễn Quốc Dũng đã hướng dẫn, góp ý cũng như chia sẻ những kinh nghiệm của mình để đồ án của tôi được tốt hơn. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình và bạn bè luôn ở bên ủng hộ, động viên và giúp đỡ tôi! Tôi xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Bùi Thanh Trúc Trang iii
5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng tôi. Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định. Ngày tháng năm 201 Ký tên Trang iv
6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC SƠ ĐỒ ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x TÓM TẮT ĐỒ ÁN xi MỞ ĐẦU xii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan về cây rau má 1 1.1.1 Đặc điểm phân bố 1 1.1.2 Đặc điểm hình thái 2 1.1.3 Một số loại rau má 2 1.1.4 Thành phần hóa học 4 1.1.5 Tác dụng của rau má 6 1.2 Tổng quan về tinh dầu rau má 8 1.2.1 Sơ lược về tinh dầu 8 1.2.2 Tổng quan về tinh dầu rau má 9 1.3 Tình hình nghiên cứu tinh dầu rau má trong và ngoài nước 10 1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 10 1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10 1.4 Các phương pháp sản trích ly tinh dầu 13 1.4.1 Phương pháp ly trích tinh dầu bằng dung môi dễ bay hơi 14 1.4.2 Phương pháp hấp thụ 14 1.4.3 Phương pháp chưng cất hơi nước 15 1.4.4 Các phương pháp mới trong ly trích tinh dầu 15 1.4.5 Phương pháp sử dụng dung môi dioxyde carbon 18 1.5 Lý thuyết chưng cất tinh dầu bằng lôi cuốn hơi nước 19 Trang v
7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC 1.5.1 Nguyên tắc chung 19 1.5.2 Các phương pháp chưng cất 20 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng chính trong chưng cất lôi cuốn hơi nước 21 1.6 Giới thiệu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS 23 1.6.1 Sắc ký khí (GC) 23 1.6.2 Phương pháp khối phổ (MS) 24 1.6.3 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) 25 1.7 Vài nét về các vi sinh vật gây bệnh trong nghiên cứu 26 1.7.1 Staphylococcus aureus 26 1.7.2 Bacillus subtilis 27 1.7.3 Escherichia coli 29 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Đối tượng nghiên cứu 31 2.2 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 31 2.3 Sơ đồ nghiên cứu 31 2.4 Thiết bị, dụng cụ và hoá chất 32 2.4.1 Thiết bị và dụng cụ 32 2.4.2 Hoá chất 32 2.5 Quy trình ly trích tinh dầu 32 2.5.1 Quy trình ly trích tinh dầu 32 2.5.2 Thuyết minh quy trình: 33 2.6 Xác định sơ bộ các khoảng ảnh hưởng của các yếu tố 37 2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 37 2.6.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 38 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 39 2.7 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 39 2.7.1 Giới thiệu về quy hoạch thực nghiệm 39 2.7.2 Xây dựng mối quan hệ giữa các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi tinh dầu 40 Trang vi
8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC 45 2.7.3 Thiết lập bài toán tối ưu một mục tiêu 2.8 Xác định các chỉ số hoá lý 46 2.8.1 Chỉ số acid 46 2.8.2 Chỉ số xà phòng 47 2.8.3 Chỉ số este 47 2.8.4 Chỉ số iôt 48 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 49 3.1 Thí nghiệm thăm dò sơ bộ cho quá trình trích ly 49 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 49 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 50 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu trong quá trình chưng cất 51 3.2 Xây dựng mô hình toán một mục tiêu là khối lượng tinh dầu rau má ly trích 53 3.3 Giải bài toán tối ưu một mục tiêu 59 3.4 Các chỉ tiêu hoá lý của tinh dầu rau má 62 3.5 Thành phần hóa học trong tinh dầu rau má 63 CHƢƠNG 4: XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU RAU MÁ 71 4.1 Kết quả nghiên cứu 71 4.2 Biện luận kết quả 72 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 79 Trang vii
9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Rau má 1 Hình 1.2 Rau má lá sen 2 Hình 1.3 Rau má mỡ 3 Hình 1.4 Rau má dại 4 Hình 1.5 Công thức cấu tạo của madecassoside và asiaticoside 6 Hình 1.6 Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí 24 Hình 1.7 Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ 25 Hình 1.8 Tụ cầu khuẩn Staphylococccus aureus 26 Hình 1.9 Trực khuẩn Bacillus subtilis 28 Hình 1.10 Vi khuẩn Escherichia coli 29 Hình 2.1 Các giai đoạn trong quá trình ly trích tinh dầu 36 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng tinh dầu rau má theo lượng nước ly trích 49 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn hàm lượng tinh dầu rau má theo thời gian ly trích 51 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn hàm lượng tinh dầu rau má theo phần trăm mất ẩm của nguyên liệu 52 Hình 3.4 Bảng xử lý kết quả 60 Hình 3.5 Sắc kí đồ của tinh dầu rau má 64 Hình 4.1 Đường kính kháng khuẩn của tinh dầu rau má 72 Trang viii
10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần hoá học của rau má 5 Bảng 1.2 Chỉ số FFA của các mẫu thực nghiệm 11 Bảng 1.3 Chỉ số peroxide của các mẫu thực nghiệm 12 Bảng 1.4 Chỉ số iod của các mẫu thực nghiệm 12 Bảng 1.5 Hoạt động kháng khuẩn của tinh dầu rau má 13 Bảng 2.1 Các mức yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu rau má 41 Bảng 2.2. Các biến của ma trận quy hoạch cấu trúc tâm ba yếu tố 41 Bảng 2.3. Các thí nghiệm ở tâm 43 Bảng 3.1 Hàm lượng tinh dầu rau má theo lượng nước chưng cất 49 Bảng 3.2 Hàm lượng tinh dầu rau má theo thời gian chưng cất 50 Bảng 3.3 Hàm lượng tinh dầu rau má theo mức độ mất ẩm của nguyên liệu 51 Bảng 3.4. Kết quả xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu hiệu suất ly trích tinh dầu theo ma trận trực giao cấp 2 53 Bảng 3.5. Hệ số của phương trình hồi quy 56 Bảng 3.6 Tính phương sai tái hiện được xác định theo 4 thí nghiệm bổ sung ở tâm 57 2 Bảng 3.7 Phương sai của s bj của các hệ số bj 57 Bảng 3.8 Kiểm tra tính ý nghĩa của hệ số theo tiêu chuẩn Student của độ ẩm 57 Bảng 3.9 Bảng xử lý kết quả 58 Bảng 3.10 Các chỉ số hoá lý trong tinh dầu rau má 62 Bảng 3.11 Thành phần hoá học của tinh dầu rau má 65 Bảng 4.1 Kết quả thử nghiệm mẫu đối chứng và mẫu tính dầu với các vi sinh vật 71 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ nghiên cứu quá trình ly trích tinh dầu rau má 31 Sơ đồ 2.2 Quy trình ly trích tinh dầu rau má 33 Sơ đồ 2.3 Bài toán một mục tiêu 46 Trang ix
11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Chữ viết tắt PTHQ Phương trình hồi quy FFA Free Fatty Acids PV Peroxide Value GC/MS Gas Chromatography Mass Spectometry Trang x
12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài nghiên cứu “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu rau má” được thực hiện bởi sinh viên Bùi Thanh Trúc, tại phòng thí nghiệm Hoá Hữu Cơ, khoa Công nghệ hoá thực phẩm, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM. Với mong muốn đa dạng hoá chủ đề về tinh dầu ở nước ta đồng thời xác định được các thành phần hoá học trong tinh dầu và ứng dụng chúng vào thực tiễn. Chúng tôi đã tiến hành thực hiện các thí nghiệm và thu được kết quả như sau: 1. Xây dựng quy trình ly trích tinh dầu rau má. 2. Khảo sát sơ bộ các yếu tố nhằm tìm ra các khoảng thí nghiệm để hiệu suất tinh dầu là cao nhất 3. Tiến hành tối ưu hoá một mục tiêu, khối lượng tinh dầu thu được cao nhất là 0.441g ở điều kiện thời gian chưng cất là 3h10p, lượng nước chưng cất là 91 ml và độ mất ẩm của nguyên liệu 2.058%. 4. Xác định các chỉ số hoá lý của tinh dầu rau má, kết quả thu được là: Chỉ số acid bằng 4.263 mgKOH/g Chỉ số xà phòng bằng 14.96 mgKOH/g Chỉ số este bằng 10.697 mgKOH/g 5. Phân tích thành phần tinh dầu bằng phương pháp GC/MS, tìm được 44 hợp chất trong tinh dầu, trong đó thành phần chủ yếu có β-caryophylene (18.012%), β- farnesene (17.279), α-humulene (10.125%), β-elemene (7.904%), germacrene A (6.832%) 6. Ứng dụng khả năng kháng khuẩn của tinh dầu bằng phương pháp khuếch tán đĩa trong thạch, trong đó đường kính vòng kháng khuẩn của Escherichia coli là 10.33 mm, Staphylococcus aureus là 7.33 mm, Bacillus subtilis là 5.67 mm. Trang xi
13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC MỞ ĐẦU Từ xa xưa, tinh dầu đã được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên. Con người đã phát hiện và biết cách sử dụng tinh dầu vào nhiều mục đích khác nhau như chữa bệnh, làm đẹp, chăm sóc da, giảm stress. Ngày nay, tinh dầu có nguồn gốc từ thiên nhiên và ngày càng được con người chú ý đến và ưa chuộng, vai trò của tinh dầu ngày càng trở nên thiết yếu hơn. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm Qua các công trình nghiên cứu cho thấy khi sử dụng các loại thuốc có nguồn gốc thực vật, nó ít có tác dụng phụ có hại và đây là lí do quan trọng mà ngày nay các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng phát triển. Việt Nam có điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho việc phát triển nhiều loài thực vật khác nhau. Trong đó, cây rau má là một loài rất dễ trồng, rẻ tiền và có tiềm năng trong việc khai thác tinh dầu và các hợp chất quý khác nhưng hầu như nó chỉ được sử dụng như loại rau quen thuộc trong các bữa ăn hàng ngày của gia đình. Về mặt y học tinh dầu rau má có khả năng chữa một số bệnh thông thường, có tác dụng chống lão hóa da, cải thiện trí nhớ, chữa các bệnh ngoài da và mau lành vết thương và còn phòng chống ung thư. Trên Thế Giới, tinh dầu rau má đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ rất lâu và đi cùng với sự tiến bộ về khoa học kĩ thuật, tinh dầu rau má càng được khai thác tốt hơn về tính quý và ứng dụng của chúng vào đời sống. Mặt khác, ở Việt Nam rau má được trồng ở rất nhiều nơi nhưng hầu như rất ít công trình nào nghiên cứu về tinh dầu của loại rau này mặc dù giá thành nguyên liệu khá thấp. Chính vì những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu rau má” để làm đề tài khóa luận tốt nghiệp. Với mục đích là vận dụng những kiến thức và các thao tác thí nghiệm đã được học trong các môn học thí nghiệm hóa học để tiến hành thực nghiệm ly trích tinh dầu. Đồng thời tôi hy vọng đề tài này sẽ mở ra một hướng đi mới cho nền công nghiệp khai thác tinh dầu tự nhiên của Việt Nam. Trang xii
14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cây rau má Rau má là loại rau dại mọc tương đối phổ biến ở các vùng đất nhiệt đới đặc biệt là ở châu Á. Nó được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như: Tích tuyết thảo (Trung Quốc), Phanok (Lào), Trachiek– Kranh (Campuchia), Gotu – Kola (Sri Lanka), Pegagan (Indonesia), Takip– Kohol (Philippine), Bua– Bok (Thái Lan) Tên khoa học là Centella asiatica (L.) Urb. (Hydrocotyle asiatica L., Trisanthus cochinensis Lour) thuộc họ Hoa tán Apiacece (Umbelliferae). Hình 1.1 Rau má [23] 1.1.1 Đặc điểm phân bố Chi Centella L. có khoảng 40 loài, phân bố ở Nam và Đông Nam châu Á. Ở Việt Nam, rau má mọc tự nhiên ở khắp nơi, ưa những nơi ẩm ướt như thung lũng, bờ mương thuộc những vùng có khí hậu nóng ẩm. Rau má có thể thu hái cả bốn mùa nên khả năng mở rộng diện tích trồng và tăng năng suất rất cao. Bên cạnh đó, việc trồng rau má không đòi hỏi đầu tư nhiều và việc chăm sóc tương đối dễ dàng. Trang 1
15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC 1.1.2 Đặc điểm hình thái Thân rau má gầy và nhẵn, thuộc loại thân bò lan, màu xanh lục hay lục ánh đỏ, có rễ ở các mấu. Nó có các lá hình thận, khía tai bèo rộng 2 – 5 cm, màu xanh với cuống dài và phần đỉnh lá tròn, kết cấu trơn nhẵn với các gân lá dạng lưới hình chân vịt. Các lá mọc ra từ cuống dài khoảng 5 – 20 cm. Bộ rễ bao gồm các thân rễ, mọc thẳng đứng có màu trắng kem và được che phủ bằng các lông tơ ở rễ. Hoa rau má có màu từ ánh hồng tới đỏ, mọc thành các tán nhỏ, tròn gần mặt đất. Mỗi hoa được bao phủ một phần trong 2 lá bắc màu xanh. Các hoa lưỡng tính này khá nhỏ (nhỏ hơn 3mm), với 5–6 thùy tràng hoa. Hoa có 5 nhị và 2 vòi nhụy, quả có hình mắt lưới dày đặc. Quả của nó chín sau 3 tháng. Toàn bộ cây, bao gồm cả rễ thường được thu hái thủ công. 1.1.3 Một số loại rau má a. Rau má lá sen Hình 1.2 Rau má lá sen [24] Tên khoa học: Hydrocotyle bonariensis Đặc điểm thực vật học: Rau má thân mọc bò. Lá mọc so le hoặc tụ tập nhiều lá trên mấu, lá hơi tròn, có khía tai bèo, rộng 2-3cm, cuống dài 3-5cm, phiến lá xanh, toàn cây khi tươi có mùi hăng, vị đắng. Trang 2
16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC Phân bố và sinh thái: Cây sống dễ trong nước, những nơi đất cát, bờ biển, mương rãnh nhưng cũng chịu được môi trường khô, xuất xứ Nam Mỹ, gần đây phát hiện mọc ở Việt Nam. b. Rau má mỡ Hình 1.3 Rau má mỡ [25] Tên khoa học: Hydrocotyle Sibthorpioides Lam Tên khác: Rau má họ, rau má chuột Đặc điểm thực vật học: Cây thân cỏ nhỏ, mọc quanh năm, thân mọc bò, mang rễ ở mấu, lá hơi tròn, mép khía răng không đều. Cụm hoa nhiều tán mọc ở nách lá, mang hoa màu trắng. Lá và cụm hoa đều có cuống màu trắng dài. Quả dẹt nhẵn hoặc có lông nhỏ. Phân bố và sinh thái: Cây mọc ở những nơi ẩm ướt, ven ruộng, bờ ao Rau má mỡ thường gặp mọc hoang khắp nơi ở nước ta và các nước châu Á, châu Phi, ngoài ra còn phân bố ở châu Mỹ và Australia. Trang 3
17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC c. Rau má dại Hình 1.4 Rau má dại [26] Tên khoa học: Hydrocotyle Chinenisis (Cunn) Craib Tên khác: Rau má rừng. Đặc điểm thực vật học: Cây thân cỏ sống dai, có thân dài, cành mọc vươn lên dài 5 -20 cm, mang ít lá nhẵn, phiến lá hình thận mắt chim, lõm sâu hình tim, chia 5 thùy hình tròn hay khía tai bèo, cuống lá dài, hơi có lông, lá kèm mỏng, hình tròn hay hình trái xoan. Phân bố và sinh thái: Cây mọc trên đất ẩm, gần khe suối trong rừng, núi cao, ra hoa vào mùa thu. Ở nước ta, rau má dại thường mọc ở Cao Bằng, Sơn La, Hòa Bình vào đến KonTum. 1.1.4 Thành phần hóa học Một số nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học của rau má rất phong phú. Ngoài ra, rau má còn chứa sterol, saponin, flavonol, saccharide, magnesium, manganese, potassium, zinc, các loại vitamin B2, B3, B6 và K. Tùy theo khu vực trồng hoặc mùa vụ thu hoạch mà tỉ lệ các hoạt chất trong rau má có thể sai khác nhau (B.S Siddiqui, 2014). Trang 4
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC Bảng 1.1 Thành phần hoá học của rau má (B.S Siddiqui, 2014) STT Tên thành phần hoá học Đơn vị Hàm lƣợng 1 Nước % (khối lượng) 89.10 2 Lipid % (chất khô) 5.452 3 Protein % (chất khô) 2.131 4 Đường khử % (chất khô) 8.590 5 Cenlulose % (chất khô) 6.784 6 Tro % 4.67 7 Vitamin C mg% 0.456 Trước đây, triterpenoid acid, tinh dầu và chất béo, alkaloids, glycosides, flavonoid và steroid được phân lập từ các bộ phận khác nhau của cây. Các nghiên cứu chỉ ra rằng rau má có chứa lượng lớn các dẫn xuất triterpene và đại diện cho các hợp chất này đã được các nhà khoa học xác định trong những năm 1940 đó là "acid asiatic và acid madecassic "cùng với họ heterosides đặt tên là "Asiaticoside" và "Madecassoside" chiếm xấp xỉ lên đến10% toàn bộ cây (Yusurin, 2014). Hai hợp chất này luôn được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Mặt khác, một số ít saponin ít được báo cáo, chẳng hạn như asiaticosides A đến G, centelloside, brahmoside và nhiều chất khác (Combined Chemical, Nhiêm cùng cộng sự, 2011, Singh cùng cộng sự, 2010). Lượng asiaticoside này khi thủy phân cho asiatic acid và glucose, rhamnose. Hàm lượng asiaticoside trong mô rau má theo từng bộ phận khác nhau sẽ chiếm tỷ lệ khác nhau (H.S Long, 2012). Sau đó, các hợp chất hóa học khác nhau cũng được cô lập như flavonoids, polyacetylenes và acid phenolic. Trong rau má còn chứa một lượng alkaloid hydrocotylin, chất đắng vellarin và đặc biệt là glycoside (Yusurin, 2014). Trang 5
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC Hình 1.5 Công thức cấu tạo của madecassoside và asiaticoside 1.1.5 Tác dụng của rau má Rau má là một loại rau thông dụng có tác dụng sát trùng, giải độc, thanh nhiệt lương huyết. Trong thực phẩm, rau má dùng như một loại gia vị, rau ăn (nấu canh, luộc, muối dưa ) và dùng làm nước giải khát (cả cây giã nhuyễn với nước và đường) (Tôn Nữ Liên Hương, 2012). Theo y học cổ truyền, rau má có là vị thuốc có tính hàn, vị ngọt, hơi đắng, tính bình, không độc, có tác dụng dưỡng âm, thanh nhiệt, nhuận gan, giải độc, lợi tiểu. Rau má còn được dùng để làm thuốc sát trùng, bổ dưỡng, chữa thổ huyết, tả lỵ, khí hư, bạch đới, mụn nhọt, rôm sảy. Từ những năm 60 của thế kỷ 20, y học hiện đại đã có những nghiên cứu lâm sàng về tác dụng chữa bệnh của dịch chiết rau má và các hợp chất trong rau má. Rất nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện và công bố. Centella asiatica sử dụng chủ yếu cho lành vết thương, bỏng, loét, bệnh phong, bệnh lao, bệnh lupus, bệnh ngoài da, bệnh về mắt, chống ung thư, sốt, viêm, hen suyễn, cao huyết áp, thấp khớp, bệnh giang mai, bệnh động kinh, tiêu chảy và bệnh tâm thần (Nhiệm et al, 2011; Shen et al, 2009; Jiang et al, 2005; Van Wyk và Wink, 2004) Trang 6
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC Một trong những hoạt động chính trong thành phần rau má là triterpene saponin, asiaticoside có tác dụng làm lành vết thương và có thể kích thích tổng hợp 1 loại collagen trong các tế bào nguyên bào sợi, thúc đẩy sự hình thành tế bào da, giúp nhanh liền vết thương (Lee và cộng sự, 2006). Các nghiên cứu khác nhau đã cho thấy rau má có khả năng chống viêm, chống oxy hóa, và bảo vệ thần kinh. Các hợp chất trong rau má được sử dụng rộng rãi trong các loại thuốc tự nhiên bao gồm thuốc mỡ, thuốc đánh rang và mỹ phẩm (Kim và các cộng sự, 2000). Gần đây, kem đánh răng có các hợp chất trong rau má được phát triển dựa trên nghiên cứu đó. Các nhà khoa học thấy rằng các hợp chất ức chế rõ thiệt hại của tế bào nướu, đẩy nhanh sự tái sinh của nướu, giảm các tác động của chỉ số mảng bám răng và viêm nướu răng chỉ số, và tác dụng kháng khuẩn đáng kể (Ha-Jeong Kwon và cộng sự, 2011) Đồng thời, asiaticoside cũng đã góp phần không nhỏ ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ung thư. Người ta cho rằng khi hấp thụ vào cơ thể asiaticoside sẽ phân cắt tạo thành khoảng 62% asiatic acid và các gốc đường. Asiatic acid này cũng có thể có các hoạt tính tốt như oleanolic và ursolic acid. Cả oleanolic acid và ursolic acid đều làm giảm sự sinh sản của tế bào nội mạc nên có thể sẽ hữu dụng để trị ung thư bằng cách ngăn chặn tiến trình tăng trưởng của các mạch máu tân tạo để nuôi dưỡng tế bào tân sinh, tiến trình này cần đến sự sinh sản của các tế bào nội mạc để tạo ra các mạch máu mới. Nhiều bằng chứng lâm sàng trên chuột còn cho thấy rằng, dịch chiết rau má có khả năng chữa lành khối u dạ dày chuột, có khả năng kháng khối u, giảm tác dụng xấu của thuốc hóa trị liệu ung thư và trên tế bào ung thư ruột kết của người (Ha-Jeong Kwon và cộng sự, 2011). Hoạt chất bracoside A kích thích sự bài tiết nitric oxide của mô để làm dãn nở vi động mạch cùng mao quản, lượng máu di chuyển qua mô được nhiều hơn nên có khả năng chấm dứt được các cơn đau tim, đồng thời các chất độc dễ được đào thải giúp tế bào sống được thoải mái trong một môi trường lành mạnh. Khám phá quan trọng này mang lại giải thưởng Nobel về Y năm 1998 cho 3 giáo sư Hoa Kỳ R.Furchgott, L.Ignarro và F.Murad. Nhiều nghiên cứu cho thấy các hoạt chất nằm ở trong chất xơ (cellulose) của rau má, nếu chúng ta chỉ giã vắt lấy nước, bỏ phần bã thì sẽ mất đi các hoạt chất này. Một số công trình khác còn cho thấy các chất xơ có thể “kéo” cholesterol ra khỏi cơ thể nên cũng có tác dụng rất tốt với tim mạch. Vì vậy, nếu ăn các loại rau có nhiều chất xơ sẽ giúp cơ thể đào thải dần lượng cholesterol ra khỏi cơ thể (Chen Jian, Zheng Lu và các cộng sự, 1998). Trang 7
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI THANH TRÚC Người ta nhận thấy rằng một số hoạt chất trong rau má như Bracoside B có tác dụng lên hoạt động của hệ thần kinh trung ương, tăng cường các chất chuyển hóa, làm giảm căng thẳng tâm lý, tăng khả năng tập trung tư tưởng và giúp cải thiện trí nhớ của người già. Wattanathor Jintanaporn và cộng sự (2009) đã chứng minh rằng với hàm lượng 250mg, 500mg và 750mg dịch chiết rau má mỗi ngày, trong 2 tháng, đã cải thiệt rõ rệt khả năng nhớ và trạng thái tinh thần của những người già được nghiên cứu. 1.2 Tinh dầu rau má 1.2.1 Sơ lƣợc về tinh dầu Tinh dầu (còn gọi là tinh du hay hương du) là những chất có mùi thơm hoặc những chất có mùi hắc khó chịu mà ta có thể chế từ các loại thực vật như: tinh dầu hoa hồng, tinh dầu hoa lài, tinh dầu bạc hà, long não hay lấy từ các loài động vật như: tinh dầu cà cuống, xạ hương Tinh dầu là hỗn hợp nhiều chất dễ bay hơi, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu. Trong thiên nhiên tinh dầu ở trạng thái tự do và chỉ có một số ít ở trạng thái tiềm tàng. Trong thực vật, tinh dầu được tạo ra và tích trữ ở các mô, những mô này có thể hiện diện ở tất cả mọi nơi trong cơ thể thực vật như rễ, than, lá, hoa và trái dưới những tên gọi khác nhau như tế bào, túi, long và ống. Tinh dầu có độ sôi cao (150oC – 250oC) nhưng dễ bay hơi ở nhiệt độ thấp. Tinh dầu thường là những chất nhẹ hơn nước, cũng có một số tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế Khi chưng cất những tinh dầu này nằm ở dưới đáy bình chưng cất. Tinh dầu tan trong một số dung môi hữu cơ như cồn 90o, ether, chloroform, benzene, dầu mỡ cho nên ta có thể dùng các dung môi này để chiết lấy tinh dầu. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí, nước, tinh dầu dễ bị oxy hoá và một phần biến thành nhựa. Tỷ lệ tinh dầy chứa trong cây không cao, có những tinh dầy tỷ lệ rất thấp nên rất đắt. Trang 8
22. S K L 0 0 2 1 5 4