Nghiên cứu chiết xuất các thành phần tổng số của dịch chiết lá đu đủ carica papaya l và khảo sát một số hoạt tính sinh học của các phân đoạn chất chiết

VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHÂN ĐOẠN CHẤT CHIẾT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hà Nội, 2014... VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-***** -LÊ CÔNG DUYÊN

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT CÁC CHẤT TỔNG SỐ TỪ LÁ ĐU ĐỦ

CARICA PAPAYA L VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH

HỌC CỦA CÁC PHÂN ĐOẠN CHẤT CHIẾT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Hà Nội, 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-***** -LÊ CÔNG DUYÊN

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT CÁC CHẤT TỔNG SỐ TỪ LÁ ĐU ĐỦ

CARICA PAPAYA L VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH

HỌC CỦA CÁC PHÂN ĐOẠN CHẤT CHIẾT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẤN: PGS.TS ĐỖ THỊ HOA VIÊN

Hà Nội, 2014

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Các thành phần hóa học của quả đu đủ Carica papaya 10,11,121.2 Thành phần chính trong 5 loại đu đủ tiểu bang Abia, Nigeria 13

1.3 Thành phần khoáng của hạt, lá và thịt quả của 5 loại đu đủ tiểu

1.4 Thành phần vitamin của hạt, lá và thịt qủa của 5 loại đu đủ tiểu

1.5 Thành phần hóa học ở các phần khác nhau của cây đu đủ Carica

1.7 Phân tích định tính thành phần hóa thực vật trong lá đu đủ 221.8 Thành phần khoáng chất của lá đu đủ tính theo trọng lượng khô 22

1.9 Thành phần vitamin của lá đu đủ tính theo trọng lượng khô

3.8 Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa bằng ức chế gốc tự do

3.9 Kết quả giá trị IC50ức chế gốc tự do DPPH 703.10 Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa bằng ức chế enzyme

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.15 Cấu trúc cơ bản của Saponin: triterpene (a) và steroid (b) 321.16 Cấu trúc monodesmosidic saponin (a) và bidesmosidic saponin (b) 32

3.1 Sắc ký lớp mỏng của cao n-hexan và diclorometan 623.2 Phản ứng tạo bọt của saponin (ngay sau khi lắc) 643.3 Phản ứng tạo bọt của saponin (sau 60 phút) 643.4 Phản ứng tạo bọt của saponin xác định sapoin triterpene 65

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ab: Mật độ quang trung bình của mẫu blank (giá trị ức chế bằng 100%)Ac: Mật độ quang trung bình của mẫu control (giá trị ức chế bằng 0%)As: Mật độ quang trung bình của mẫu thử

Car : Crotenoid

CAT : enzyme catalase

D: tỷ trọng

Da: Dalton

DMSO : Dimethyl sulfoxide

DNA: Deoxyribo Nucleic Acid

NBT: Nitro Blue Tetrazolium chloride

NED : N-1-napthylethylene diamine dihydrochloride

NO: Nitric oxide

ODc : Mật độ quang trung bình của mẫu control

ODs: Mật độ quang trung bình của mẫu thử

Rf: retardation factor

RNA: RiboNucleic Acid

ROS: Reactive Oxygen SpeciesSOD : enzyme superoxid dismutaseSOD: superoxide dismutase

XO: Xanthine oxidase

μg: micarogam

μL: microlit

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp

và gia đình Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:

- PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình

thực hiện và hoàn thành luận văn này Với những kiến thức và kinh nghiệm thựctiễn sâu rộng mà Cô đã truyền đạt lại cho tôi để làm cho cuốn luận văn này thực sự

là một tài sản quý báu cho những nghiên cứu sau này của tôi

- Các thầy, cô của lớp Cao học CNSH - 2012 đã giảng dậy tận tình và cung cấpnhững kiến thức nền tảng cho tôi để tôi có thể hoàn thành tốt nhất cuốn luận vănnày

- Các anh/chị, đồng nghiệp và gia đình đã luôn chia s ẻ kinh nghiệm, kiến thức và

luôn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn

- Các anh/chị/em, bạn bè lớp Cao học CNSH - 2012 Đại Học Bách Khoa Hà Nội đãcùng tôi hợp tác học tập, trao đổi kinh nghiệm, chia sẻ kiến thức trong suốt quátrình tham gia khóa học

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 3

Mục đích và yêu cầu 4

Mục đích nghiên cứu 4

Yêu cầu 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

I.1 Giới thiệu chung về cây đu đủ 6

I.1.1 Nguồn gốc và phân bố 6

I.1.2 Đặc tính thực vật của các giống đu đủ trồng ở Việt Nam 7

I.1.3 Thành phần hóa học và tính chất dược lý của cây đủ đủ 9

I.1.3.1 Các hợp chất hóa học có trong cây đu đủ 9

I.1.3.2 Một số dược tính chính của cây đu đủ 17

I.1.3.3 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lá đu đủ 20

I.2 Giới thiệu chung về hợp chất: Carotenoid và saponin 24

I.2.1 Tổng quan về carotenoid 24

I.2.1.1 Khái niệm 24

I.2.1.2 Phân bố 25

I.2.1.3 Phân loại 25

I 2.1.4 Tính chất của carotenoid 28

I.2.2 Tổng quan về saponin 30

I.2.2.1 Khái niệm 30

I.2.2.2 Phân bố 30

I.2.2.3 Phân loại 30

I 2.2.4 Tính chất của saponin 33

I.3 Hoạt tính chống oxy hóa 35

I.4 Tình hình nghiên cứu hoạt tính sinh học của lá đu đủ 38

I.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới 38

I.4.2 Các nghiên cứu trong nước 40

CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43

II.1 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị 43

II.1.1 Nguyên liệu 43

II.1.2 Hóa chất 43

II.1.3 Thiết bị, dụng cụ 43

II.2 Phương pháp nghiên cứu 44

II.2.1 Phương pháp chiết xuất hợp chất tự nhiên từ thực vật 44

II.2.1.1 Phương pháp ngâm dầm trong dung môi 46

II.2.1.2 Phương pháp chiết xuất Soxhlet 47

II.2.2 Phương pháp chiết phân đoạn bằng dung môi có độ phân cực tăng dần 48

II.2.3 Phương pháp phân tích định tính Carotenoid và saponin 49

II.2.3.1 Phân tích định tính carotenoid 49

II.2.3.2 Phân tích định tính saponin 50

II.2.4 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa 51

II.2.4.1 Phương pháp ức chế gốc tự do DPPH 51

II.2.4.2 Phương pháp ức chế enzym xanthine oxydase 52

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54

III.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất trên máy lắc ổn nhiệt 54

III.1.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi chiết xuất thích hợp 54

III.1.2 Kết quả khảo sát thời gian chiết xuất thích hợp 55

III.1.3 Kết quả khảo sát nhiệt độ chiết xuất thích hợp 56

III.2 Khảo sát yếu tố thời gian ảnh hưởng đến quá trình chiết Soxhlet 58

III.3 Lựa chọn cao tổng tiến hành chiết phân đoạn 59

III.4 Kết quả phân đoạn chất chiết bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần 59

III.5 Kết quả phân tích định tính carotenoid và saponin trong các phân đoạn 60

III.5.1 Định tính carotennoid 61

III.5.2 Định tính saponin 63

III.6 Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa ở các phân đoạn chiết 68

III.6.1 Kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng ức chế gốc tự do DPPH 68

III.6.2 Kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp ức chế enzyme xanthine oxydase 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

Kết luận 74

Kiến nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Trong đời sống, bằng kinh nghiệm của mình con người đã biết sử dụng các loại

cây cỏ và các loài thực vật khác nhau sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày làm thựcphẩm hoặc làm thuốc chữa trị một số bệnh Có những bệnh đơn giản chỉ ăn theo mộtchế độ nào đó sẽ khỏi hoặc thuyên giảm tình trạng bệnh tật của cơ thể Hiện nay, trong

dân gian đang sử dụng một bài thuốc khá đơn giản nhưng đem lại lợi ích rất lớn đối

với một số bệnh nhân ung thư, giúp hỗ trợ điều trị và kết quả phần lớn đã thuyên giảmbệnh tật, đặc biệt có những người đã khỏi bệnh Để làm rõ vấn đề sử dụng bài thuốctheo dân gian có hiệu quả đó dựa trên sự tác động của những nhóm chất nào thì khoahọc phải vào cuộc để làm sáng tỏ hơn vấn đề kinh nghiệm dân gian

Theo một vài nghiên cứu của các tác giả nước ngoài, dịch chiết của quả, lá và rễ

cây đu đủ đều có những hoạt tính sinh học tốt ứng dụng trong đời sống và y học hỗ trợđiều trị ung thư và một số bệnh khác Đề tài này đi sâu nghiên cứu về lá của cây đu đủ,

loài thân thảo có tên Latinh Carica papaya L., theo kinh nghiệm dân gian sử dụng lá

bánh tẻ (không già cũng không non quá), có màu xanh của lá trưởng thành đồng thờicũng chưa xu ất hiện màu vàng

Bài thuốc chữa ung thư bằng lá đu đủ bắt nguồn từ ông Stan Sheldon (người

Úc) Năm 1962, ông Stan Sheldon bị ung thư hai lá phổi và sắp chết, thời điểm đó ông

đã được một người thổ dân mách cho cách sắc lá đu đủ uống, sau vài tháng đã khỏi

bệnh và 10 năm sau không tái phát Sau đó, 16 người đã đư ợc mách uống nước sắc lá

đu đủ cũng khỏi bệnh Gần đây, có rất nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng của lá

đủ đủ trong điều trị ung thư và nhất là công trình nghiên cứu của BS.TS Nam.H.Dang

- giáo sư Đại học Flonida Mỹ, đã công bố trên tạp chí Dược học cho thấy chất chiếtxuất từ lá đu đủ có tác dụng tăng cường quá trình sản sinh các phân tử truyền dẫn tínhiệu chủ chốt Th1-type cytokines Chúng đóng vai trò điều hòa hoạt động hệ miễndịch trong cơ thể đồng thời tạo hiệu quả trừ khối u ở một số loại ung thư, gợi mở

hướng điều trị ung thư qua hệ thống miễn dịch

Sử dụng ở Việt Nam bài thuốc này phải kể đến trường hợp của bà Lê Thị Đặng

ở thành phố Hồ Chí Minh đã dùng nư ớc sắc lá đu đủ điều trị cho chồng bị ung thư lưỡi

đã di căn chọc thủng một bên má Sau vài tháng chỉ uống nước lá đu đủ đã khỏi bệnh

và sống thêm được 9 năm rồi chết ở tuổi giả (87 tuổi) Tiếp theo, khi GS NguyễnXuân Hiền, nguyên Chủ nhiệm Khoa Da Liễu, Bệnh viện Trung Ương Quân đội 108biết đến bài thuốc này đã hư ớng dẫn cho 250 người chữa ung thư bằng lá đu đủ, trong

số đó có rất nhiều người thuyên giảm và khỏi bệnh

Bài thuốc nước sắc lá đu đủ chữa ung thư rõ ràng có hiệu quả rất lớn đối vớinhiều bệnh nhân ung thư nhưng để đánh giá hiệu quả và tác dụng thì cần phải có mộtcông trình nghiên cứu sâu hơn Đề tài tập trung đi sâu nghiên cứu tách chiết các thànhphần tổng số từ lá đu đủ để làm sáng tỏ kinh nghiêm dân gian, từ đó khiến người dân

tin tưởng hơn khi sử dụng bài thuốc đồng thời cũng giúp nhóm nghiên cứu xác địnhđược những nhóm chất có trong lá đu đủ Theo những nghiên cứu của các tác giả nước

ngoài trong lá đu đủ có rất nhiều chất khác nhau thể hiện tính chống oxy hóa, chống

ung thư,… Trong khuôn khổ thực hiện đề tài, chúng tôi sẽ đi sâu vào nghiên cứu tách

chiết các thành phần tổng số cho kết quả tốt nhất Dựa trên kết quả sàng lọc được, địnhtính sự có mặt của 2 nhóm chất Saponin và Carotenoid, khảo sát hoạt tính chống oxyhóa dịch chiết lá đu đủ

Từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết

xuất các chất tổng số từ lá đu đủ Carica papaya L và khảo sát một số hoạt tính sinh học của các phân đoạn chất chiết”.

Mục đích và yêu cầu

Mục đích nghiên cứu

Đưa ra phương pháp chiết xuất, điều kiện chiết xuất lá đu đủ, tối ưu hóa các yếu

tố ảnh hưởng đến quá trình chiết từ đó đưa ra điều kiện chiết xuất thích hợp và khảosát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết lá đu đủ

Từ những mục đích trên thì việc đưa ra điều kiện chiết xuất và luận cứ khoa họccho việc sử dụng nước chiết từ lá đu đủ và cũng làm cơ sở tiền đề cho những hướng

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I.1 Giới thiệu chung về cây đu đủ

I.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Cây đu đủ có tên khoa học: Carica papaya L.

Cây đu đủ nguồn gốc từ Trung Mỹ và ở bờ biển các nước Panama và Colombia

đã đư ợc nhà báo Oviedo người Tây Ban Nha mô tả vào năm 1526 Cây đu đủ là một

giống cây lớn, với thân cây thẳng đứng và không phân nhánh với chiều cao từ 5 – 7 m

Lá to mọc so le tập trung ở ngọn có kích thước lớn với đường kính từ 50 – 17 cm, hìnhchân vịt, xẻ sâu với 7 thùy Hoa giống như hoa sứ Plumeria nhưng nhỏ hơn mọc ởnách lá Quả hình bầu dục thon dài có đường kính từ 5 – 15 cm, dài 20 – 40 cm, trọng

lượng quả từ 0,5 – 4 kg

Hình 1.2: Lá, hoa và quả đu đủ

Hiện nay, đu đủ được trồng chủ yếu ở các nước vùng nhiệt đới và vùng nhiệt

đới ẩm châu Á trong phạm vị 32o Bắc và 32o Nam, ở những nơi có nhiệt độ bình quân

trong năm không thấp hơn 15oC Tuy nhiên, với những tiến bộ trong công tác chọn vàtạo giống đã tạo ta một số giống tương đối chịu lạnh

Trên thế giới, các nước trồng nhiểu đu đủ là: Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Philipin(Châu Á); Tazania, Uganda (Châu Phi); Brazil , Mỹ (Châu Mỹ); Úc, Newzealand

(Châu Đại Dương) Ở Việt Nam, đu đủ được trồng hầu hết ở miền Bắc và miền Nam,chúng được trồng nhiều ở các tỉnh đồng bằng như Hà Tây, Hà Nam, Hưng Yên, BìnhDương, Tiền Giang [19]

I.1.2 Đặc tính thực vật của các giống đu đủ trồng ở Việt Nam

Đu đủ ta: được trồng phổ biến ở vùng trung du, miền núi phía bắc, vùng bánsơn địa của vùng đồng bằng sông Hồng Đặc tích của nhóm này là cây sinh trưởng

khỏe, lá xanh đậm nhưng phiến lá mỏng, cuống lá dài, mảnh nhỏ và thường có màuxanh Cây cao từ 2–8m, chống chịuvới các điều kiện bất thuận lợi, sâu bệnh ở mứckhá Quả nhỏ tạo thành chùm 1–3 quả Thịt qủa màu vàng, mỏng, vỏ quả mỏng rất dễdập nát

Đu đủ Mehico: là giống nhập nội từ những năm 70 của thế kỷ XX Cây đạt

chiều cao trung bình 2–4m, gốc thân to, khỏe và các đốt rất sát nhau Lá xanh đậm,phiến lá dày, cuống lá to, màu xanh, quả dài, tương đối đặc ruột Thịt quả màu vàng

nhưng nhiều xơ

Hình 1.3: Hoa của cây đu đủ

Đu đủ Solo: giống này còn có tên khác là Hawai, giống đu đủ Mỹ Thân cây đạt

trồng nhiều ở các tỉnh phía Nam Thuộc giống sinh trưởng khỏe, chống chịu với sâu vàbệnh hại tốt Giống có tỷ lệ cây lưỡng tính và cây cái cao, nếu tự thụ phấn sẽ cho ra

1/3 cây cái và 2/3 cây lưỡng tính Quả hình quả lê trọng lượng trung bình từ 0,8–2,0kg,

thịt quả màu vàng phẩm chất và hương vị tốt, vỏ khá dày

Đu dủ Trung Quốc: là giống nhập nội từ Quảng Đông và gần đây là Quảng

Tây–Trung Quốc Nhìn chung các giống đu đủ có mức sinh trưởng trung bình song

năng suất lại khá cao Lá thường có màu xanh đậm, chia thùy sâu, phiến lá dày Quả

dài hoặc thuôn dài, thịt quả dày trung bình và màu thịt quả từ vàng đến đỏ sẫm

Đu đủ Thái Lan: nhóm này bao gồm các giống được nhập trong thời gian gần đây như

giống: Tainung, Sunrise, Knowyou… qua các công ty bán hạt giống Do được chú ý

đến sản xuất nên các giống này cho năng suất cao, quả to, ruột màu vàng và phẩm chất

khá

Đu đủ Đài Loan: là giống mới được nhập trong thời gian gần đây từ Đài Loanchúng đều là các giống lai Thân cây trung bình thấp từ 1,5–2,5m cây sinh trưởng

khỏe, dễ mẫn cảm với các bệnh đốm lá và đặc biệt bệnh đốm trên quả Là giống có tỷ

lệ cây cái cao (đạt trên 60%) Giống yêu cầu thâm canh cao, thích hợp trồng ở các tỉnhphía bắc Còn ở miền nam thì giống đu đủ Trạng Nguyên được trồng nhiều ở các tỉnhmiền tây như: Đồng Nai, Bình Dương, Bến Tre… Giống đu đủ này là giống lai, cây

sinh trưởng mạnh và cho năng suất cao, phẩm chất tốt, chịu nhiệt,chất lượng thịt quả

tốt [19].

Hình 1.4: Một số hình ảnh về cây đu đủ

I.1.3 Thành phần hóa học và tính chất dược lý của cây đủ đủ

I.1.3.1 Các hợp chất hóa học có trong cây đu đủ

Cây đu đủ chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học Hai hợp chất quan trọng

là papain và chymopapain đóng vai trò lớn trong hỗ trợ tiêu hóa thức ăn Papain cũngđược sử dụng để điều trị viêm khớp Số lượng các thành phần hợp chất rất khác nhau

trong quả, nhựa mủ, lá và rễ Ngoài ra, các hợp chất này cũng khác nhau về hàm lượng

ở cây đu đủ đực và cây đu đủ cái Ví dụ, các hợp chất phenolic có xu hướng cây đựccao hơn so với cây cái Số lượng nhựa mủ đu đủ tươi và khô (papain thô) cũng thayđổi theo giới tính và độ tuổi của cây Cây đu đủ cái và lưỡng tính chứa nhiều papainthô hơn hơn cây đu đủ đực, thu được trong quả già hơn là quả non Tuy nhiên, hoạt

tính của papain trong quả non lại cao hơn trong quả già Tùy thuộc vào chủng loạigiống đu đủ cũng khác nhau về số lượng các hợp chất Ví dụ, các hợp chất dễ bay hơitrực tiếp và thứ cấp ở quả của một giống cây trồng được nghiên cứu là linalool vàtrans-linalool oxide, tương ứng Trong giống cây trồng khác, các hợp chất dễ bay hơitrực tiếp và thứ cấp lại là cis-linalool oxide và linalool, tương ứng [55]

Đu đủ giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa của cholesterol Đu đủ rất giàu chất sắt

và canxi; một nguồn cung cấp vitamin A, B và G và một nguồn tuyệt vời của vitamin

C (axit ascorbic) Các chất chiết xuất từ đu đủ chưa chín C chứa terpenoid, alkaloid,flavonoid, carbohydrates, glycosides, saponin, và steroid

Bảng 1.1 : Giá trị dinh dưỡng và thành phần hóa học của quả đu đủ Carica papaya

[38]

Vitamin C (ascorbic acid) mg 60,9

Vitamin E (alpha tocopherol) mg 0,30

Saturated fatty acids (total) g 0,081

18:3 octadecatrienoic acid (Omega-6) g 0,047

Theo Godson E NWOFIA và cộng sự trong một nghiên cứu của nhóm về thành

phần hóa học của lá cây, hạt và thịt quả của năm loại đu đủ Carica papaya khác nhau

thu hoạch từ cây trong vườn nhà ở Umu - ahia, tiểu bang Abia, Nigeria Các loại câykhác nhau dựa trên hình dạng trái cây và thịt quả: hình chữ nhật màu đỏ, hình chữ n hậtmàu vàng, lê màu cam, tròn màu cam và màu vàng Kết quả cho thấy khác biệt rất có ýnghĩa (P <0,01) Trong lá có nhiều protein thô, carbohydrate, chất xơ thô, Ca, Mg, Fe,

và K so với thịt quả và hạt của cây β-carotene là vitamin phong phú nhất trong 5 loạinày, trong khi hoạt tính papain được phát hiện chỉ trong lá [32]

Dưới đây là kết quả mà nhóm tác giả đã thực hiện được:

Bảng 1.2 : Thành phần chính trong 5 loại đu đủ tiểu bang Abia, Nigeria [32]

Hình chữ nhật màu đỏ (Oblong red)

Hạt 4,27a 3,04b 2,63b 2,13b 44,33a 43,61c

Lá 1,43e 1,37d 5,84d 13,15a 83,09c 78,22aThịt quả 0,37d 0,53b 0,47b 0,83bc 90,33ab 7,46bc

Lê màu cam (Pear orange)

Hạt 3,91b 2,92c 2,34c 2,02b 42,70b 46,11b

Lá 1,75c 1,27e 9,16b 12,81a 81,27e 75,02cThịt quả 0,31e 0,37d 0,99a 0,93a 89,74bc 7,56bc

Tròn màu cam (Round orage)

Hạt 3,35c 1,33e 3,04a 1,87c 42,01b 48,40a

Lá 1,61d 2,14c 7,24c 13,08a 83,99b 75,94bThịt quả 0,45c 0,47c 0,59b 0,77c 91,32a 6,50c

Hình chữ nhật màu vàng (Oblong yellow)

Hạt 4,28a 3,27a 2,57b 1,87c 39,69c 48,31a

Lá 1,92b 3,15a 9,05b 12,38b 82,00d 73,50dThịt quả 0,61a 0,70a 0,99a 0,87ab 88,75c 8,07b

Tròn màu vàng (Round yellow)

Hạt 3,84b 2,00d 3,15a 2,09a 40,50c 48,42a

Lá 2,25a 2,88b 10,80a 11,41c 85,17a 72,64eThịt quả 0,53b 0,49c 1,17a 0,83bc 87,47d 9,51a

Bảng 1.3:Thành phần khoáng của hạt, lá và thịt quả của 5 loại đu đủ tiểu bang Abia,

Nigeria [32]

Kiểu hình thái/

thành phần cây

Canxi (Ca) (mg/100g)

Magie (Mg) (mg/100g)

Phốt-pho (P) (mg/100g)

Sắt (Fe) (mg/100g)

Hình chữ nhật màu đỏ (Oblong red)

Bảng 1.4: Thành phần vitamin của hạt, lá và thịt qủa của 5 loại đu đủ tiểu bang Abia,

Niacin (mg/100g)

Thiamine (mg/100g)

Riboflavin (mg/100g)

Có thể tổng hợp lại các thành phần hóa học của cây đu đủ trong các bộ phậncủa cây như dưới bảng 1.5.

Bảng 1.5 : Thành phần hóa học ở các phần khác nhau của cây đu đủ Carica Papaya

α; carpaine, benzyl- β -D glucoside, 2- phenylethyl

-β-D-glucoside, 4-hydroxy- phenyl-2 ethyl-β-D-glucoside và 4isomeric malonated benzyl-β-D-glucosides

Nước ép quả

n-butyric, n-hexanoic và n-octanoic acids, lipids;

myristic, palmitic, stearic, linoleic, linolenic và cis vaccenic and oleic acids

-Vỏ cây Β-Sitosterol, glucose, fructose, sucrose, galactose and

β-Rễ Carposide và một enzyme myrosin

Lá Alkaloids carpain, pseudocarpain và dehydrocarpaine I và

II, choline, carposide,vitamin C và E

Nhựa mủ

Proteolytic enzymes, papain và chemopapain, glutaminecyclotransferase, chymopapains A, B và C, peptidase A vàB

I.1.3.2 Một số dược tính chính của cây đu đủ

Ngoại trừ vô sinh, các tài liệu còn chỉ ra rằng không có bất kỳ phản ứng bất lợi

từ việc tiêu thụ trái cây, nhựa cây, hoặc các chất chiết từ cây đu đủ Carica papaya.

Tuy nhiên, lá và rễ của cây đu đủ chứa glucosides cyangenic hình thành xyanua, lácũng chứa tannin Cả hai hợp chất này ở nồng độ cao có thể gây ra phản ứng phụ.Ngoài ra, hít bột đu đủ (chứa nhiều enzym papain và chymopapain), có thể gây ra dị

ứng

Trong các thử nghiệm với chuột, liều uống hàng ngày của các dịch chiết từbenzen và cồn (20mg/kg trọng lượng cơ thể (BW) trong 30 ngày) không ảnh hưởng tới

cơ thể và trọng lượng của cơ quan sinh sản hoặc ảnh hưởng xấu đến chức năng gan

hoặc thận Tuy nhiên, dịch chiết với nước (1mg/kg BW cho 7 hoặc 15 ngày) và chiếtvới benzen cho chuột cái uống gây ra vô sinh và chu kỳ động dục không đều Chochuột đực uống dịch chiết với ethanol (10 hoặc 50 mg/ngày trong 30, 60, hoặc 90ngày) hoặc tiêm bắp (0,1 hoặc 1,0 mg/ngày trong 15 hoặc 30 ngày) làm giảm khả năngvận động của tinh trùng Các liều uống cũng giảm khối lượng tinh hoàn và số lượngtinh trùng Nghiên cứu chiết xuất từ hạt dung dịch nước cũng giảm khả năng sinh sản

ở chuột đực Khả năng sinh sản của chuột đực và cái trở lại bình thường trong vòng 60

ngày sau khi thử nghiệm ngưng lại

Ngoài giảm vô sinh, papain có thể làm giảm khả năng sẩy thai sau khi thụ thai.Các papain dường như đã hòa tan protein (s) chịu trách nhiệm đưa những quả trứngmới được thụ tinh vào thành tử cung

Sử dụng và tính hiệu quả

Hiệu quả của phương pháp điều trị với cây đu đủ phụ thuộc vào số lượng củacác hợp chất khác nhau trong việc điểu trị Số lượng các hợp chất có sự khác biệt trongtrái cây, nhựa mủ, lá, rễ và khác nhau với các phương pháp chiết xuất, tuổi của cây, và

đặc tính giới của cây

Các ứng dụng của nhựa mủ đu đủ đó có lẽ được quan tâm nhất đối với lĩnh vựcsản xuất chăn nuôi, chúng được sử dụng như một thuốc trừ giun sán (dewormer)

Satrija et al (1994) đã thử nghiệm hiệu quả của nhựa mủ đu đủ (ở liều 2, 4 và 8 g/kg

BW) với Ascaris suum trong 16 lợn Những quả trứng (EPG) vào các ngày 0, 1, 5, và 7

đã được xác định bằng cách sử dụng một kỹ thuật McMaster sửa đổi và giun trưởng

thành được thu thập và xác định giới tính ở mổ tử thi vào ngày thứ 7 4 và 8 g / kg

BW, phương pháp điều trị đáng kể giảm EPG (99%) và số lượng giun trưởng thành 80

và 100% tương ứng Các nghiên cứu được tiến hành bởi Satrija et al hỗ trợ các kết quả

nghiên cứu khác chỉ ra rằng nhựa mủ đu đủ có tác dụng chống Ascaridia galli ở gà.

Một tác dụng phụ của việc điều trị là tiêu chảy thoáng qua trong 8 g/kg BW Trong

một nghiên cứu khác, chiết xuất nước của hạt đu đủ giảm nhiễm trùng galli Ascaridia

ở gà con bằng 41,7% (so với piperazine hexahydrat giảm sự lây nhiễm tới 99%).

Trong y học thú y truyền thống, hạt đu đủ cũng được sử dụng như thuốc tẩygiun Cũng có thông tin cho biết rằng chiết xuất từ lá đu đủ được sử dụng chống bệnhsốt rét, mặc dù chưa có nghiên cứu về việc sử dụng này có thể tìm thấy trong các tàiliệu

Kết quả từ các nghiên cứu về các hoạt tính sinh học của cây đu đủ, chiết xuất,

và các hợp chất cô lập được tóm tắt ngắn gọn dưới đây:

- Kháng khuẩn

+ Nhựa cây (với nồng độ protein tối thiểu 138µl/ml) và chiết xuất rễ ức chế Candida

albicans Tuy nhiên, chiết xuất dung dịch nước không hoạt động.

+ Chất chiết xuất vỏ cây và hạt cho thấy tính chất kháng khuẩn, khi thử với

Staphylococcus aureua, Escherichia coli, Salmonella typhi, Bacillus subtilis, và các vi

khuẩn khác trong ống nghiệm Tuy nhiên, trong một nghiên cứu khác, chiết xuất dungdịch nước (loại chiết xuất từ thực vật và một phần không được chỉ định) không có hoạt

tính chống Staphylococcus aureua và Escherichia colis trong ống nghiệm.

+ Alpha-D-mannosidase và N-acetyl-beta-D-glucosaminidase (phân lập từ nhựa mủ)

có hoạt tính kháng khuẩn ức chế sự tăng trưởng của nấm men

- Ký sinh trùng

+ Bột hạt khô được đưa vào đường uống đối với chó (60mg/kg BW trong 30 ngày)

giảm nhiễm trùng Dirofilaria immitis.

+ Ăn nhựa đu đủ (với lượng 2, 4, 6, hoặc 8g/kg BW) với những con chuột bị nhiễm

trùng thực nghiệm của Heligmosomoides polygyrus giảm tỷ lệ lây nhiễm bởi

55,5-84,5% so với nhóm chuột đối chứng không được điều trị

+ Hạt đu đủ ở nồng độ thấp hơn 100 microgam/ml cho kết quả chống lại Entamoeba

histolytica trong ống nghiệm.

+ Benzylisothiocyanate (phân lập từ đu đủ) ở nồng độ 100-300 micromol ức chế

chuyển hóa năng lượng và ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ Ascaridia galli trong

ống nghiệm

- An thần và thư giãn cơ

Nghiên cứu với chuột chỉ ra rằng chiết xuất với ethanol (ở liều 5 mg/kg BWmàng bụng hoặc cao hơn) cơ bắp thoải mái trung tâm Các chất chiết xuất (với liều 10mg/kg BW màng bụng hoặc cao hơn) cũng có tính chất an thần

- Xổ

Trong một nghiên cứu với chuột, chiết xuất dung dịch nước tăng số lượng cácphân ướt và sự chuyển động của ruột

- Đu đủ đã được sử dụng để điều trị các bệnh sau đây ở người:

 Sẩy thai - Java, Panama, Sri Lanka, và Thổ Nhĩ Kỳ

 Viêm khớp và bệnh thấp khớp - Haiti và Java

 Bệnh hen suyễn và hô hấp - Mauritius, Mexico, và Philippines

 Ngô và bóng nước - Ấn Độ, Malagasy, Malaya, và Philippines

 Tiêu chảy và bệnh lỵ - Honduras, Nhật Bản, Panama, và Tây Phi

 Tiêu hóa - Trung Quốc, Cộng hòa Dominican, Panama, và Thổ Nhĩ Kỳ

 Lợi tiểu - Trinidad

 Rối loạn tiêu hóa - Mexico

 Điên cuồng - Bờ Biển Ngà

 Sản xuất sữa (tăng / kích thích) - Indonesia và Mã Lai

 Điều trị nhãn khoa - Liên Xô

 Ngực - Mexico

 Rắn cắn - Trinidad

 Ổn định đường hô hấp trên - Nigeria

 Đau răng - Cote d'Ivoire và Samoa

 Lao - Mexico

 Ung bướu (tử cung) - Ghana Indochina Nigeria

 Loét - Panama

 Điều trị tiết niệu - Liên Xô

 Hoa liễu - Trinidad

 Thuốc giun - Haiti, Malaya, Panama, Samoa, và Thổ Nhĩ Kỳ

 Mụn cóc - Indonesia, Jamaica, Peru, Nam Phi, và Sri Lanka [55]

I.1.3.3 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lá đu đủ

Thành phần hóa học trong lá đu đủ

Trong lá đu đủ có nhiều thành phần khác nhau Các nghiên cứu về xác định

thành phần hóa thực vật trong lá đu đủ đều chỉ ra các kết quả dương tính khi thử địnhtính với alkaloid, anthroquinone, flavonoid, saponin, steriod, tannin, triterpenoid,choline, carposide,vitamin C and E [38,53]

Có những nghiên cứu định lượng được các thành phần hóa học trong lá đu đủ,

dưới đây là hàm lượng một số chất có trong lá đu đủ

Bảng 1.6 : Hàm lượng một số thành phần hóa học trong lá đu đủ [55]

Trong một nghiên cứu của các tác giả Ayoola, P B.; Adeyeye, A nghiên cứu về

thành phần hóa thực vật và giá trị dinh dưỡng của lá đu đủ Carica papaya đã tiến hành khảo sát trên ba mẫu lá Carica papaya (xanh, vàng và nâu) đã đư ợc thu thập ngẫu

nhiên từ thị trấn Ogbomoso, tiểu bang Oyo, Nigeria và phân tích cho các thành phầnhóa thực vật, vitamin và các thành phần khoáng sản Sàng lọc các chất hóa thực vậtthấy có sự hiện diện của hợp chất hoạt tính sinh học saponin, alkaloid glycoside tim vàkhông có tannin trong ba mẫu Kết quả cho thấy cây lá chứa các vitamin, (mg / 100g),thiamin (B1): xanh lá 0.94, lá vàng 0,41, nâu lá 0,52; riboflavin (B2): xanh lá 0,13,0,04 lá vàng, nâu lá 0,06; acid ascorbic (C): xanh lá 16.29, màu vàng xanh 9,62, nâu lá11.26 Phân tích khoáng sản cho thấy giá trị cao nhất (mg / kg) của Ca, 8612,50; Mg,67,75; Na, 1782,00; K, 2889,00; Mn, 9.50 trong lá màu xanh lá cây, và Fe, 147,50trong lá vàng so với các yếu tố khác kiểm tra Như vậy lá đu đủ xanh đã đưa ra một

Alkaloid 1,300-4,000 ppmCarpaine 1,000-1,500 ppmDehydrocarpaine 1,000 ppmPseudocarpaine 100 ppm

Benzylglucosinolate nhiều nhất trong lá non

đủ có thể được thao tác trong điều trị thảo dược của các bệnh khác nhau và là một

nguồn tiềm năng của các yếu tố hữu ích [24]

Bảng 1.7: Phần tích định tính thành phần hóa thực vật trong lá đu đủ [24]

Lá màu xanh Lá màu vàng Lá màu nâu

Bảng 1.9 : Thành phần vitamin của lá đu đủ tính theo trọng lượng khô (mg/100g) [24]

Hoạt tính sinh học của lá đu đủ

Lá đu đủ có vô số lợi ích Ở một số vùng của châu Á, lá non của cây đu đủđược hấp và ăn như rau bina

a Hỗ trợ điều trị sốt xuất huyết

Bắt đầu từ nghiên cứu của Tiến sĩ Sanath Hettige, người tiến hành nghiên cứutrên 70 bệnh nhân sốt xuất huyết; cho biết nước lá đu đủ giúp tăng cường các tế bàobạch cầu và tiểu cầu, đông máu bình thường hóa, và hỗ trợ gan

b Ức chế sự phát triển của tế bào ung thư

Nghiên cứu gần đây trên chiết xuất trà lá đu đủ đã chứng minh sự ức chế tăng

trưởng tế bào ung thư Nó xuất hiện để đẩy mạnh sản xuất các phân tử tín hiệu quan

trọng được gọi là Th1-type cytokines, giúp điều tiết hệ thống miễn dịch

c Hoạt tính chống oxy hóa

Trong lá đu đủ có chứa nhiều chất chống oxy hóa như β-carotene là một chất

f Hỗ trợ tiêu hóa

Trong lá đu đủ chứa các hợp chất hóa học của karpain, chất có thể giết chết các

vi sinh vật thường gây trở ngại cho chức năng tiêu hóa

Ngoài ra lá đu đủ còn được dùng làm:

• Thuốc trị mụn

• Tăng cường sự thèm ăn

• Làm giảm đau bụng kinh

• Làm mềm thịt

• Chữa buồn nôn [38]

I.2 Giới thiệu chung về hợp chất: Carotenoid và saponin

I.2.1 Tổng quan về carotenoid

I.2.1.1 Khái niệm

Carotenoid là nhóm chất màu quan trọng trong tự nhiên Chúng là các hợp chấttetraterpenoid - chất chủ yếu quy định nên màu vàng, da cam, đỏ cho một số loài động,thực vật Hiện nay, có khoảng 600 loại carotenoid khác nhau được tìm thấy trong tự

nhiên, trong đó có 50 loại carotenoid hiện diện trong thực phẩm

Các hợp chất carotenoid được thu nhận từ hai nguồn:

- Nguồn tổng hợp hóa học chiếm 70-80%

- Nguồn tự nhiên chiếm 20-30% được thu nhận từ nhiều nguồn:

+ Thực vật, hàm lượng β-carotene có nhiều trong các loại rau, trái cây như ở bí

đỏ có 0.018 mg/g, cà rốt 0.098 mg/g, trái gấc có 0.46 mg/g…

+ Động vật, carotenoid mà đặc biệt là carotene có nhiều trong gan cá, nhất là ởgan cá thu và gan các động vật như: gà, vịt, heo… và ở một số loài khác như

tôm hùm, cá, côn trùng, trứng của các loài gia cầm…

+ Vi sinh vật, carotenoid có trong các hạt sắc tố nằm trong tế bào chất ở một số

loại tảo, vi khuẩn, vi nấm và nấm men như: Tảo lam (Dunaliella salina), nấm

Ascomycetes và Zygomecetes, nấm men đỏ Rhodotorulla và vi khuẩn quang

hợp Cyanobacteria, Deuteromycetes.

I.2.1.2 Phân bố

Carotenoid có thể tìm thấy ở cả thực vật, động vật và vi sinh vật

Ở thực vật carotenoid thường tồn tại ở phần diệp lục mô xanh, màu của chúng

bị che lấp bởi màu của chlorophyll

Hàm lượng carotenoid hầu như giống nhau ở các loài lá cây : -carotene 30% tổng lượng), lutein (khoảng 45%), violaxanthin (15%), neoxanthin (15%) Ngoài

(25-ra còn có một lượng nhỏ α-carotene, α và β -cryptoxanthin, zeaxanthin, athe(25-raxanthin,lutein-5, 6-epoxdide

Carotenoid cũng phân bố trong các mô thường (không có phản ứng quang hợp)tạo ra màu vàng, cam, đỏ cho hoa quả như cà chua, cả rốt, bí đỏ…

I.2.1.3 Phân loại

Carotenoid là nhóm chất màu không tan trong nước, tan trong chất béo, có màu

từ vàng, da cam đến đỏ, bao gồm 65-70 sắc tố tự nhiên Nhóm chất màu này là mộttrong những thành phần chủ yếu hiện diện trong thực phẩm bởi vì màu sắc của nó,cũng như nh ững hợp chất bay hơi được tạo thành từ sự phân hủy carotenoid.Carotenoid thường được phân làm hai nhóm:

- Nhóm Carotene: là những hydrocacbon, trong phân tử không chứa oxy như là

β-carotene, torulene…

- Nhóm Xanthophyll: là dẫn xuất của carotene, có chứa oxy trong phân tử, ví dụ

như torularhodin, astaxantin…

Bản chất tự nhiên của nhóm carotenoidlà các hợp chất tertraterpene (C40H56 )chứa 8 gốc isoprene Cấu trúc cơ bản của các carotenoid là một mạch thẳng, gồm 40carbon được cấu thành từ 5 đơn vị - carbon isoprenoid liên kết với nhau, đối xứng quatrung tâm, một số khác chứa vòng sáu cạnh, còn một số khác nữa chứa thêm oxy nhưcác gốc rượu, aldehyde, cetone, cacboxylic, epoxyde Điểm nổi bật và đặc biệt trongcấu trúc là hệ thống nối đôi liên hợp, xen kẽ nối đơn, nối đôi tạo chuỗi polyene Chínhcấu trúc này đã tạo nên các đặc tính quan trọng như: dễ bị oxy hóa, đồng phân hóa,hấp thụ ánh sáng (đặc biệt là ánh sáng tử ngoại) và thể hiện màu của hợp chất (màu

Hình 1.5: Chuỗi Polyene

Từ cấu trúc cơ bản này có thể biến đổi theo các cách: cộng hợp H2hoặc hydroxylhóa, cacboxyl hóa, di chuyển nối đôi, đóng vòng, cắt thành nhiều chuỗi nhỏ… tạo nênmột lượng lớn các cấu trúc khác nhau Kết quả là có khoảng 600 hợp chất khác nhau

đã được tách chiết và xác định đặc tính Một số cấu trúc chính được trình bày dướiđây:

Hình 1.5: Chuỗi Polyene

Từ cấu trúc cơ bản này có thể biến đổi theo các cách: cộng hợp H2hoặc hydroxylhóa, cacboxyl hóa, di chuyển nối đôi, đóng vòng, cắt thành nhiều chuỗi nhỏ… tạo nênmột lượng lớn các cấu trúc khác nhau Kết quả là có khoảng 600 hợp chất khác nhau

đã được tách chiết và xác định đặc tính Một số cấu trúc chính được trình bày dướiđây:

Hình 1.5: Chuỗi Polyene

Từ cấu trúc cơ bản này có thể biến đổi theo các cách: cộng hợp H2hoặc hydroxylhóa, cacboxyl hóa, di chuyển nối đôi, đóng vòng, cắt thành nhiều chuỗi nhỏ… tạo nênmột lượng lớn các cấu trúc khác nhau Kết quả là có khoảng 600 hợp chất khác nhau

đã được tách chiết và xác định đặc tính Một số cấu trúc chính được trình bày dướiđây:

α-carotene có cấu trúc rất giống với β-carotene, chỉ khác nhau ở vị trí nối đôi.

Hiện nay các nghiên cứu chỉ tập chung vào β-carotene, chỉ biết một chút về carotene

α-Dưới đây là cấu tạo của các carotene:

α-carotene có cấu trúc rất giống với β-carotene, chỉ khác nhau ở vị trí nối đôi

Hiện nay các nghiên cứu chỉ tập chung vào β-carotene, chỉ biết một chút về carotene

α-Dưới đây là cấu tạo của các carotene:

α-carotene có cấu trúc rất giống với β-carotene, chỉ khác nhau ở vị trí nối đôi

Hiện nay các nghiên cứu chỉ tập chung vào β-carotene, chỉ biết một chút về carotene

α-Dưới đây là cấu tạo của các carotene:

 Xanthophyll:

Xanthophyll có công thức là C40H56O2,có được bằng cách gắn thêm hai nhómhydroxyl vào phân tử α-carotene, do đó còn có tên là 3,3’-hydroxyl-α-carotene.Xanthophyll là chất màu vàng nhưng sáng hơn carotene vì có chứa ít nối đôi hơn.Trong lòng đỏ trứng gà có hai xanthophyll là hydroxyl-α-carotene và hydroxyl-β-carotene với tỷ lệ là (2:1) Xanthophyll cùng với carotene có chứa trong rau xanh,cùng với carotene và lycopene có trong cà chua Công thức cấu tạo như sau:

Hình 1.13: Xanthophyll

Trong các nhóm trên thì α, β, γ-carotene và crypthoxanthin là những tiền chấtvitamin A quan trọng, cung cấp vitamin A cho cơ thể người và động vật Một phân tử

α, γ-carotene và crypthoxanthin vào cơ thể động vật, sau khi thủy phân cho một phân

tử vitamin A, nhưng một phân tử β-carotene sau khi thủy phân cho hai phân tử vitamin

A Vì vậy β-carotene được đánh giá là chất có hoạt tính sinh học mạnh và quan trọngnhất trong nhóm các carotenoid

I 2.1.4 Tính chất của carotenoid

Tính chất vật lý

 Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng lá hìnhthoi

 Nhiệt độ nóng chảy cao: 130- 2200C

 Hòa tan trong chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi không phâncực khác làm cho hoa quả có màu da cam, màu vàng và màu đỏ

 Tính hấp thụ ánh sáng : chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy đượccủa caroteinoid Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả nănghấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạchthẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm ch ức gắn trên vòng Ngoài ra trong

 Xanthophyll:

Xanthophyll có công thức là C40H56O2, có được bằng cách gắn thêm hai nhómhydroxyl vào phân tử α-carotene, do đó còn có tên là 3,3’-hydroxyl-α-carotene.Xanthophyll là chất màu vàng nhưng sáng hơn carotene vì có chứa ít nối đôi hơn.Trong lòng đỏ trứng gà có hai xanthophyll là hydroxyl-α-carotene và hydroxyl-β-carotene với tỷ lệ là (2:1) Xanthophyll cùng với carotene có chứa trong rau xanh,cùng với carotene và lycopene có trong cà chua Công thức cấu tạo như sau:

Hình 1.13: Xanthophyll

Trong các nhóm trên thì α, β, γ-carotene và crypthoxanthin là những tiền chấtvitamin A quan trọng, cung cấp vitamin A cho cơ thể người và động vật Một phân tử

α, γ-carotene và crypthoxanthin vào cơ thể động vật, sau khi thủy phân cho một phân

tử vitamin A, nhưng một phân tử β-carotene sau khi thủy phân cho hai phân tử vitamin

A Vì vậy β-carotene được đánh giá là chất có hoạt tính sinh học mạnh và quan trọngnhất trong nhóm các carotenoid

I 2.1.4 Tính chất của carotenoid

Tính chất vật lý

 Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng lá hìnhthoi

 Nhiệt độ nóng chảy cao: 130- 2200C

 Hòa tan trong chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi không phâncực khác làm cho hoa quả có màu da cam, màu vàng và màu đỏ

 Tính hấp thụ ánh sáng : chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy đượccủa caroteinoid Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả nănghấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạchthẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng Ngoài ra trong

 Xanthophyll:

Xanthophyll có công thức là C40H56O2, có được bằng cách gắn thêm hai nhómhydroxyl vào phân tử α-carotene, do đó còn có tên là 3,3’-hydroxyl-α-carotene.Xanthophyll là chất màu vàng nhưng sáng hơn carotene vì có chứa ít nối đôi hơn.Trong lòng đỏ trứng gà có hai xanthophyll là hydroxyl-α-carotene và hydroxyl-β-carotene với tỷ lệ là (2:1) Xanthophyll cùng với carotene có chứa trong rau xanh,cùng với carotene và lycopene có trong cà chua Công thức cấu tạo như sau:

Hình 1.13: Xanthophyll

Trong các nhóm trên thì α, β, γ-carotene và crypthoxanthin là những tiền chấtvitamin A quan trọng, cung cấp vitamin A cho cơ thể người và động vật Một phân tử

α, γ-carotene và crypthoxanthin vào cơ thể động vật, sau khi thủy phân cho một phân

tử vitamin A, nhưng một phân tử β-carotene sau khi thủy phân cho hai phân tử vitamin

A Vì vậy β-carotene được đánh giá là chất có hoạt tính sinh học mạnh và quan trọngnhất trong nhóm các carotenoid

I 2.1.4 Tính chất của carotenoid

Tính chất vật lý

 Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng lá hìnhthoi

 Nhiệt độ nóng chảy cao: 130- 2200C

 Hòa tan trong chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi không phâncực khác làm cho hoa quả có màu da cam, màu vàng và màu đỏ

 Tính hấp thụ ánh sáng : chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy đượccủa caroteinoid Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả nănghấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạchthẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng Ngoài ra trong

mỗi dung môi hoà tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa cũng khácnhau với cùng 1 loại Khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh, chỉ cần 1 gam cũng cóthể thấy bằng mắt thường.

Tính chất hóa học

 Không hòa tan trong nước, rất nhạy đối với acid và chất oxy hóa, bền vững vớikiềm Do có hệ thống nối đôi liên hợp nên nó dễ bị oxy hóa mất màu hoặc đồngphân hóa, hydro hóa tạo màu khác

 Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxy hóatrực tiếp, tác dụng của ion kim loại, enzym, nước

 Dễ bị oxy hóa trong không khí => cần bảo quản trong khí trơ, chân không Ởnhiệt độ thấp nên bao kín tránh ánh sáng mặt trời

 Carotenoid khi bị oxy hoá tạo hợp chất có mùi thơm như các aldehide không nohoặc ketone đóng vai trò tạo hương thơm cho trà

 Giúp phòng chống một số bệnh: ngăn ngừa ung thư tiền liệt tuyến, ung thưphổi Giải độc, bảo vệ gan, đặc biệt là chống ung thư gan, ung thư vú, ung thư

cổ tử cung và có nguy cơ cao ở phụ nữ độ tuổi 30 -45

 Lycopen có tác dụng cực kỳ quan trọng đối với sắc đẹp Giúp quá trình chuyểnhóa chất trong tế bào làm đẹp da, tóc, tăng sức đề kháng cho da, chống lão hóada.

 Crotenoid (Car) là chất chống oxy hoá tự nhiên có khả năng bắt giữ oxy đơnphân tử1O2(oxy singlet) và các gốc tự do, khả năng này liên quan đến chiều dài

hệ nối đôi liên hợp và năng lượng của trạng thái triplet

I.2.2 Tổng quan về saponin

I.2.2.1 Khái niệm

Saponin là những hợp chất có hoạt tính sinh học được tìm thấy chủ yếu ở thực vật,ngoài ra còn tìm thấy ở một số sinh vật biển và côn trùng Cấu trúc hóa học thườngchia thành hai loại steroid chứa gốc đường hoặc triterpenes đa vòng [39]

I.2.2.2 Phân bố

Saponin steroid thường gặp trong những cây một lá mầm Các họ hay gặp là:

Amaryllidaceae, Dioscoreaceae, Liliaceae, Smilacaceae Ðáng chú ý nhất là một sốloài thuộc chi là một số loài thuộc chi Dioscorea L.; Agave L.; Yucca L

Saponin triterpene thường gặp trong những cây 2 lá mầm thuộc các họ như:Acanthaceae, Amaranthaceae, Araliaceae, Campanulaceae, Caryophyll-aceae,Fabaceae, Polygalaceae, Rubiaceae, Sapindaceae, Sapotaceae

Trong cây saponin thường tích lũy ở những bộ phận khác nhau: tích lũy ở quảnhư bồ kết, bồ hòn; rễ như cam thảo, viễn chí, cát cánh; lá như dứa Mỹ [58]

I.2.2.3 Phân loại

Saponin rất đa dạng về cấu trúc, tồn tại ở nhiều dạng khác nhau và rất phổ biếntrong thực vật [35]

Saponin có 2 thành phần chính là khung Sapogenin/Aglycon và các nhóm

đường gắn vào bộ khung, giữa chuỗi đường và khung aglycon liên kết với nhau theo

liên kết glycozit [23]

Hình 1.14: Sơ đồ hai thành phần chính của Saponin [23]

Phần khung: được gọi là Sapogenin hay Aglycon (phần cấu trúc không

đường), phần này kỵ nước và tồn tại ở hai dạng:

- Dạng triterpen C30: Có chứa dạng đơn vị terpen C10 để hình thành khungxương, được gọi là triterpen saponin

- Dạng steroid aglycon: thay thế một số gốc tạo ra khung C27 có tính chấtsteroid, được gọi là steroid saponin

Ngoài ra, trong một số loài thực vật khung Aglycon còn được gắn thêm nhómnitrogen, do đó chúng thể hiện tính chất hóa học và dược lý của các sản phẩmalkaloid tự nhiên [14]

Hình 1.15: Cấu trúc cơ bản của Saponin: triterpene (a) và steroid (b) [29]

Phần đuôi: gồm 1 hay một vài chuỗi đường gắn vào lõi sapogenin/aglycon có thểbiến đổi tạo ra cấu trúc, kích thước và hình thành các danh pháp như:

- Monodesmosidic (hay còn gọi monodesmosidic saponin) có 1 chuỗi đường,thường gắn ở vị trí cacbon số 3

- Bidesmosidic (hay còn gọi bidesmosidic saponin) có 2 chuỗi đường,thường 1 chuỗi được gắn thông qua liên kết ether tại vị trí cacbon số 3 và 1 chuỗi

được gắn thông qua liên kết ether cacbon 28 (triterpen saponin) hoặc liên kết ether tại

cacbon 26 (furastanol saponin)

Hình 1.16: Cấu trúc monodesmosidic saponin (a) và bidesmosidic saponin (b)

Về độ dài của mỗi chuỗi, một số tài liệu đề cập độ dài của chuỗi đường từ1-11 (phổ biến từ 2-5) với cả dạng mạch thẳng và mạch nhánh

Các đường đơn tham gia hình thành nên cấu trúc saponin bao gồm: D- glucoza(GIc), D-galactoza (Gal), D-glucuronic (GIcA), D- galacturonic (GaIA), L-rhamnoza(Rha), L-arabinoza (Ara), D- xyloza (XyI), and D-fucoza (Fuc) Trong đó D-glucoza và D-galactoza là những loại phổ biến nhất trong thành phần của các chuỗi

đường trong mạch gắn vào phần lõi sapogenin/aglycon [56,58]

Tính chất của aglycon và các nhóm chức năng trên khung aglycon, số nhómcũng như đặc điểm của các loại đường có thể biến động mạnh dẫn đến sự khácnhau của các nhóm hợp chất [56]

 Các saponin đều là các chất hoạt quang Thường các steroit saponin thì tả

truyền còn triterpenoit saponin thì hữu truyền Điểm nóng chảy của các

sapogenin thường rất cao

Tính chất hóa học

 Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người

ta dùng 3 dung môi này để tủa saponin

 Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat

 Tạo bọt nhiều khi lắc với nước

 Dựa vào cấu trúc của phần sapogenin, người ta chia saponin ra làm 3 nhóm lớn

là triterpenoit saponin, steroit saponin và glicoancaloit dạng steroit

 Saponin có loại acid, trung tính hoặc kiềm Trong đó, triterpenoit saponin

thường là trung tính hoặc acid (phân tử có nhóm –COOH) Steroit saponin

nhóm spirostan và furostan thuộc loại trung tính còn nhóm glicoancaloit thuộcloại kiềm