(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme
Trang 1HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
Trang 3HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Tất Thành
Hà Nội – 2021
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự
hướng dẫn của TS Lê Tất Thành Các số liệu nghiên cứu khoa học, kết quả
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và tài liệu tham khảo đã được ghi rõ nguồn trích dẫn Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó
Nếu phát hiện bất kỳ sự sao chép nào từ kết quả nghiên cứu khác hoặc sai sót về số liệu nghiên cứu, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường và hội đồng
Hà Nội, tháng năm 2021
Tác giả
Đào Thị Mai
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, Học viện Khoa học và Công nghệ đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lê Tất Thành - Viện nghiên
cứu hệ Gen, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện
đề tài luận văn
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ nhóm Nghiên cứu phát triển Công nghệ sinh – dược, phòng Hệ gen học chức năng - Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã luôn động viên, giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành luận văn này Trong quá trình làm việc, tôi không chỉ tiếp thu thêm nhiều kiến thức chuyên môn bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều quý giá trong quá trình học tập và công tác sau này
Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã khích lệ tinh thần, đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Tôi xin chân thành cảm ơn!
HỌC VIÊN CAO HỌC
Đào Thị Mai
Trang 6I
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT III DANH MỤC BẢNG IV DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ V
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2
1.1 Giới thiệu về củ nghệ 2
1.1.1 Cây nghệ vàng 2
1.1.2 Thành phần hóa học của củ nghệ vàng 2
1.1.3 Hoạt tính sinh học của củ nghệ vàng 4
1.2 Hợp chất curcuminoid trong củ nghệ vàng 6
1.2.1 Cấu trúc hóa học của curcuminoid 6
1.2.2 Hoạt tính sinh học của curcuminoid 7
1.2.3 Ứng dụng của curcuminoid trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm 8
1.3 Các phương pháp phân lập curcuminoid 8
1.4 Ứng dụng công nghệ enzyme trong chiết xuất các hợp chất thiên nhiên 12 1.4.1 Công nghệ enzyme 12
1.4.2 Amylase 13
1.4.3 Cellulase 14
1.4.4 Năng lượng phản ứng xúc tác enzyme 14
1.4.5 Ứng dụng công nghệ enzyme chiết xuất hợp chất thiên nhiên 15
1.4.3 Ứng dụng công nghệ enzyme trong chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ 18
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20
2.1 Đối tượng nghiên cứu 20
2.2 Hóa chất và thiết bị 20
2.3 Phương pháp nghiên cứu 20
2.3.1 Thu mẫu thực vật 20
2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm 20
2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần 21
2.3.4 Xác định hàm lượng carbohydrate 22
2.3.5 Xác định hàm lượng và thành phần curcuminoid bằng HPLC 22
2.3.6 Phương pháp định lượng đường khử và tinh bột 24
2.3.7 Phương pháp xác định hoạt độ của enzyme 25
Trang 7II
2.3.8 Phương pháp thủy phân nghệ bằng enzyme 26
2.3.9 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm tâm trực giao bậc 2 Box-Wilson 26
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28
3.1 Đánh giá chất lượng mẫu củ nghệ vàng tại Nghệ An, Việt Nam 28
3.1.1 Đánh giá cảm quan củ nghệ vàng tại Nghệ An 28
3.1.2 Phân tích chất lượng mẫu nghệ tại Nghệ An 29
3.1.3 Đánh giá hàm lượng curcuminoid trong củ nghệ vàng ở Nghệ An 29
3.2 Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình chiết xuất curcuminoid bằng công nghệ enzyme quy mô PTN 31
3.2.1 Kết quả lựa chọn enzyme 31
3.2.2 Kết quả khảo sát các điều kiện thủy phân nghệ 34
3.2.3 Tối ưu hóa quy trình thủy phân củ nghệ bằng enzyme 36
3.2.4 Quy trình chiết xuất curcuminoid bằng công nghệ enzyme quy mô PTN 41 3.3 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid kết hợp với thủy phân bằng enzyme 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55
PHỤ LỤC 64
Trang 8III
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BMGS Butyl mono glycol sulfate
PTSA Para-toluen sulfonate acid
HPLC High-performance liquid chromatography
DPCARB N,N-dipropyl ammonium N,N-dipropylcarbamate GC-MS Gas chromatography-mass spectrometry
DH Độ thủy phân (Degree of Hydrolyaste)
DW Khối lượng khô (Dry weight)
Trang 9IV
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các thành phần cơ bản trong củ nghệ vàng C longa 3
Bảng 1.2 Bảng các chất lưỡng cực dùng để phân lập curcuminoid 11
Bảng 3.1 Các mẫu nghệ vàng từ một số vùng trồng nguyên liệu 28
Bảng 3.2 Một số chỉ tiêu chất lượng củ nghệ trồng tại Nghệ An 29
Bảng 3.3 Hàm lượng curcuminoid trong củ nghệ vàng ở Nghệ An 29
Bảng 3.4 Giá trị ở các mức của các yếu tố ảnh hưởng 36
Bảng 3.5 Ma trận kế hoạch thực nghiệm 37
Bảng 3.6 Bảng phân tích phương sai các hàm mục tiêu Y 38
Bảng 3.7 Kết quả tối ưu hóa các biến công nghệ 41
Bảng 3.8 Kết quả thực nghiệm của các hàm mục tiêu tại điều kiện tối ưu 41
Bảng 3.9 Kết quả hàm lượng cao chiết toàn phần mẫu nghệ 43
Bảng 3.10 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid 44
Trang 10V
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Hình ảnh cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) 2
Hình 1.2 Một số thành phần hóa học của củ nghệ và sắc ký đồ HPLC của curcuminoids tổng (I), curcumin (II), DMC (III) và BDMC (III) 4
Hình 1.3 Các chất đồng phân keto-enol của curcumin 6
Hình 1.4 Sơ đồ quy trình phân lập curcuminoid bằng dung môi dễ bay hơi 10
Hình 1.5 Quy trình phân lập curcuminoid bằng dung dịch lưỡng cực 12
Hình 1.6 Sơ đồ phân loại cellulase 14
Hình 1.7 So sánh năng lượng phản ứng có và không có xúc tác enzyme 15
Hình 1.8 Chiết xuất các hoạt chất liên kết với mạng lưới lignocellulose 18
Hình 2.1 Củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) 20
Hình 2.2 Sắc ký đồ của các đồng phân curcuminoid 24
Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn glucose (µg/ml) 25
Hình 2.4 Sơ đồ kế hoạch thực nghiệm bậc 2 với k=3 27
Hình 3.1 Sắc ký đồ của các mẫu nghệ Tương Dương 30
Hình 3.2 Sắc ký đồ của các mẫu nghệ trồng trên đất đồi Nam Đàn 31
Hình 3.3 So sánh sự thủy phân cellulase với tỷ lệ E/S khác nhau 32
Hình 3.4 So sánh sự thủy phân α-amylase với tỷ lệ E/S khác nhau 33
Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn độ thủy phân của các loại enzyme khác nhau 33
Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân 34
Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ thủy phân 34
Hình 3.8 Tối ưu hóa tỷ lệ nước và nguyên liệu 35
Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên độ thủy phân 36
Hình 3.10 Biểu đồ thực nghiệm và dự đoán phân bố ngẫu nhiên của hàm mục tiêu Y 39
Hình 3.11 Bề mặt đáp ứng của hàm mục tiêu Y 40
Hình 3.12 Kết quả tối ưu các biến công nghệ của quá trình thủy phân nghệ 41
Hình 3.13 Sơ đồ quy trình chiết xuất cao chiết nghệ bằng công nghệ enzyme quy mô PTN 42
Trang 111
MỞ ĐẦU
Cây nghệ vàng có tên khoa học là Curcuma longa L., thuộc họ gừng
(Zingiberaceae) có nguồn gốc từ Đông Nam Á Trong Đông Y, củ nghệ được sử dụng từ lâu như một thảo dược để chữa trị các chứng viêm loét dạ dày, viêm gan, vàng da, thấp khớp ; dùng ngoài để trị chấn thương tụ máu, mụn nhọt, ghẻ lở, giúp mau lành vết thương, liền sẹo, dùng bột nghệ vàng trộn với mật ong để chữa bệnh về dạ dày, viêm túi mật, sỏi mật…
Những năm gần đây, các nhà khoa học đã xác định và chiết tách được các hợp chất curcuminoid có hàm lượng từ 2,5 – 5,4% so với khối lượng khô củ nghệ vàng, đồng thời, chứng minh được curcuminoid là hoạt chất chính có hoạt tính sinh học của củ nghệ vàng Các hoạt chất chính trong nhóm này gồm 3 thành phần chính: curcumin, demethoxycurcumin và bis-demethoxycurcumin Các hợp chất curcuminoid có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, phòng và hỗ trợ điều trị nhiều loại bệnh ung thư, chống viêm, bảo vệ gan, chống oxy hóa
Các công nghệ sản xuất curcuminoid ở nước ta chủ yếu trên nền tảng chiết xuất bằng dung môi hữu cơ nên chi phí sản xuất lớn, giá thành sản xuất cao khó cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại của Ấn Độ, Trung Quốc Nhằm tìm kiếm các giải pháp công nghệ mới xanh – sạch trong khuôn khổ luận văn Thạc sĩ, tôi
đề xuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ
nghệ vàng (Curcuma longa L.) bằng công nghệ enzyme” với mục tiêu xây dựng
được quy trình chiết xuất curcuminoid bằng công nghệ enzyme quy mô phòng thí nghiệm (PTN)
Nội dung nghiên cứu:
- Thu thập mẫu và đánh giá chất lượng củ nghệ vàng C longa tại Nghệ An
- Nghiên cứu lựa chọn enzyme phục vụ cho quá trình chiết xuất
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân củ nghệ bằng enzyme lựa chọn
- Nghiên cứu chiết xuất curcuminoid sau khi thủy phân enzyme
- Xây dựng và tối ưu quy trình chiết xuất curcuminoid bằng công nghệ enzyme quy mô PTN
Trang 122
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về củ nghệ
1.1.1 Cây nghệ vàng
Củ nghệ là thân rễ hoặc thân ngầm của cây nghệ vàng có tên khoa học là
Curcuma longa L (C longa), thuộc họ gừng (Zingiberaceae) Cây thuộc loại thân
thảo mọc đối, cao 60-90 cm với một thân ngắn lá có tua Hoa của cây nghệ màu vàng, dài từ 10-15 cm và nhóm lại với nhau thành những gai dày đặc Thân rễ màu vàng nâu với phần bên trong màu đỏ đến vàng cam (Hình 1.1) Thân rễ có chiều dài 2,5-7,0 cm và đường kính khoảng 2,5 cm với củ nhỏ phân nhánh [1] Trong Đông Y, củ nghệ được sử dụng từ lâu như một thảo dược để chữa trị các chứng viêm loét dạ dày, viêm gan, vàng da, thấp khớp ; dùng ngoài để trị chấn thương tụ máu, mụn nhọt, ghẻ lở, giúp mau lành vết thương, liền sẹo, dùng bột nghệ vàng trộn với mật ong để chữa bệnh viêm loét dạ dày - tá tràng, các bệnh về viêm túi mật, sỏi mật…
Củ nghệ được trồng ở nhiều vùng nóng trên thế giới, chủ yếu ở Ấn Độ -
là nơi sản xuất, tiêu dùng và xuất khẩu lớn nhất [2, 3] Ở Ấn Độ, nghệ được trồng trên khoảng 180.000 ha, sản lượng 25 triệu tấn mỗi năm [3] Các sản phẩm từ củ nghệ được xuất khẩu sang Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Nhật Bản, Iran, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, Ả Rập Xê Út, Hà Lan, Nam Phi và Singapore ở dạng thân rễ khô, bột nghệ, nhựa dầu, tinh dầu, bột cà ri hoặc curcumin [4, 5]
Hình 1.1 Hình ảnh cây nghệ vàng (Curcuma longa L.)
1.1.2 Thành phần hóa học của củ nghệ vàng
Thành phần hóa học của nghệ bao gồm khoảng 70% carbohydrate (theo khối lượng khô), 75% độ ẩm (theo khối lượng tươi), 6% protein (theo khối lượng khô), 6% tinh dầu (chứa các hợp chất phellandrene, sabinene, cineol, borneol,
Trang 133
zingiberene và sesquiterpenes) (theo khối lượng khô), 5% chất béo (theo khối lượng khô), 3% chất khoáng (kali, canxi, phốt pho, sắt và natri) (theo khối lượng khô), 3–5% curcuminoid (theo khối lượng khô), và một lượng vi lượng vitamin (B1, B2, C và niacin) (Bảng 1.1) [6, 7, 8] Trong đó, thành phần có hoạt tính sinh học được chú ý nhất của củ nghệ vàng là các curcuminoid và tinh dầu nghệ (gồm các turmerone thơm (ar-turmerone), α-turmerone và β-turmerone) Các curcuminoid, bao gồm curcumin (1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyfenil)-1,6-heptadiene-3,5-dione), demethoxycurcumin (DMC) và bis-demethoxy-curcumin (BDMC) là các chất có hoạt tính chính trong củ nghệ [1] Công thức hóa học của một số thành phần được biểu diễn tương ứng trong sắc ký đồ HPLC được mô tả trong hình 1.2
Bảng 1.1 Các thành phần cơ bản trong củ nghệ vàng C longa [9]
là chất có hoạt tính mạnh nhất, tiếp theo là DMC và cuối cùng là BDMC [10, 12]
Ngoài curcuminoid, nghệ cũng chứa dầu nghệ có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, diệt côn trùng, diệt muỗi, chống oxy hóa, chống đột quỵ và chống ung thư [3, 13, 14] Dầu nghệ bao gồm turmerone thơm (ar-turmerone), α-turmerone và β-turmerone (Hình 1.2)
Trang 144
Hình 1.2 Một số thành phần hóa học của củ nghệ và sắc ký đồ HPLC của
curcuminoid tổng (I), curcumin (II), DMC (III) và BDMC (III) [10]
1.1.3 Hoạt tính sinh học của củ nghệ vàng
Thành phần có hoạt tính sinh học quan trọng nhất của nghệ là hợp chất curcuminoid của lớp phenolic (2-9% tổng thành phần) bao gồm curcumin (70–80%), DMC (10–25%) và BDMC (5–10%) [15, 16] Các hợp chất này cũng là thành phần tạo ra màu vàng đặc trưng của củ nghệ và thành phần này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện của đất, khí hậu và nguồn nước nơi nó được trồng, cũng như quy trình chế biến khác nhau [17, 18]
Bột nghệ chứa các hợp chất phenolic có nhiều ứng dụng dược lý quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người [19], chống lại bệnh ngoài da [20], bệnh Crohn và viêm loét đại tràng [21], cũng như chống oxy hóa, chống viêm [7, 22], kháng khuẩn [23], kháng nấm [24], chống đái tháo đường [18], diệt côn trùng và diệt ấu trùng [3]
Củ nghệ có chứa hàm lượng carbohydrate cao 61,5-69,4% (Bảng 1.1) làm cho nó trở thành nguồn năng lượng tốt và góp phần vào quá trình tiêu hóa và đồng hóa các chất dinh dưỡng khác [25] Trong số các loại carbohydrate này có 22%
tinh bột tự nhiên được tìm thấy ở C longa tương tự như lượng tinh bột được tìm
thấy trong khoai tây và có cấu trúc tinh thể dạng hình tam giác với bề mặt nhẵn [26] Lượng khoáng chất và vitamin trong nghệ (trong 100 g chất khô) bao gồm
200 mg canxi, 260 mg phốt pho, 2500 mg kali, 47,5 mg sắt, 0,9 mg thiamine (B1), 0,19 mg riboflavin (B2), 4,8 mg niacin (B3) và 50 mg axit ascorbic [27] Củ nghệ
Trang 155
bổ sung sắt làm tăng hệ miễn dịch, phát triển nhận thức, điều hòa và trao đổi chất [28]
Trong củ nghệ còn chứa thành phần tinh dầu có hoạt tính sinh học cao Một
số nghiên cứu về tinh dầu trong C longa có các hoạt tính sinh học như xua đuổi
và diệt ấu trùng, kháng khuẩn, chống oxy hóa, chống viêm và chống ung thư [4,
25], khả năng diệt ấu trùng, diệt côn trùng và xua đuổi của tinh dầu C longa cũng
đã được báo cáo [3, 13, 14] Hoạt tính diệt ấu trùng của tinh dầu C longa có liên
quan đến α-phellandrene, thành phần chính của tinh dầu [3] Hợp chất
cur-turmerone – thành phần chính của tinh dầu C longa đã được chứng minh tiềm năng làm thuốc chống côn trùng [14] và thuốc trừ sâu [29]
Tinh dầu C longa đã được chứng minh hoạt tính chống khối u trên tế bào
ung thư tuyến tiền liệt (LNCaP) và u ác tính (B16) [23] Một số hợp chất trong tinh dầu đã được xác định có hoạt tính như α-zingiberene, β-turmerone, α-zingiberene, ar-turmerone, β-elemenene, germacrone và β-sesquiphellandrene
[30, 31] Ngoài ra, tinh dầu C longa cũng được chứng minh có hoạt tính kháng
viêm [23] thông qua quá trình điều hòa các cytokine gây viêm Chuột được chiếu
tia UVB, sau đó được điều trị bằng tinh dầu C longa cho thấy giảm đáng kể mức
độ của các cytokine gây viêm (IL-1β và TNF-α) trong các mô Điều này cho thấy rằng điều trị tại chỗ với tinh dầu nghệ có thể ngăn chặn tình trạng viêm phản ứng trên da do tia UVB gây ra [32] Hai hợp chất trong tinh dầu là β-turmerone và ar-turmerone có khả năng ức chế lipopolysaccharide (LPS), làm giảm sự sản sinh oxit nitric (NO) do LPS gây ra [32], từ đó, có khả năng làm giảm phản ứng viêm
Hoạt tính chống lão hóa của tinh dầu C longa đã được báo cáo thông qua
hình ảnh giảm nếp nhăn trên da chuột được chiếu xạ bằng tia UVB [32] Theo các tác giả, các hợp chất ar-turmerone, curlone và β-turmerone là những thành phần đóng góp chính vào tác dụng chống lão hóa da
Tóm lại, củ nghệ có hàm lượng cao các thành phần cacbohydrat, chất xơ,
protein, và lipit (chủ yếu là axit oleic) Tinh dầu và curcuminoid của C longa có
một số hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, ngăn ngừa hình thành khối u, kháng khuẩn, xua đuổi và diệt côn trùng, ấu trùng, chống ung thư, chống viêm và chữa các bệnh liên quan đến dạ dày Có thể thấy, củ nghệ là một nguyên liệu tiềm năng
để phát triển dược phẩm, thực phẩm chức năng và nguyên liệu thực phẩm