KHẢO SÁT MỘT SỐ LOẠI TINH DẦU CỦA CÂY NGÒ (Coriandrum sativum L.) phần thực nghiệm

Ngò là loại rau gia vị, rau ăn phổ biến, là nguồn thuốc quý, tinh dầu của chúng có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp hương liệu, thực phẩm, dược liệu…Tại những nước vùng ven Địa Trung Hải, Trung Á, Ấn Độ, Trung Quốc, người ta trồng ngò quy mô để lấy hột (trái chín) làm thuốc và chưng cất tinh dầu dùng trong công nghiệp nước hoa. Bên cạnh đó, tinh dầu hột ngò đã được nghiên cứu làm chất phụ gia an toàn thực phẩm sử dụng trong bia, rượu, kẹo. Cây ngò được trồng khá phổ biến ở Việt Nam nhưng chủ yếu lấy lá làm gia vị, hột chủ yếu làm hột giống, đôi khi dùng làm thuốc chữa bệnh.

Chương 2 - NGHIÊN CỨU

2.1 Xác định bộ phận chứa tinh dầu

Hình 2.1 Mô chứa tinh dầu ở lá ngò

Hình 2.2 Mô chứa tinh dầu ở thân ngò

Kết quả cho thấy mô chứa tinh dầu ở lá, thân và hột ngò tạo ra theo cơ chế lytiêu bào.Chúng tôi không thấy tinh dầu có ở phần vỏ trái ngò Chính vì vậy chúng tôigọi là tinh dầu hột ngò, mặc dù chúng tôi sử dụng cả nguyên trái ngò để ly trích tinhdầu.

2.2 Ly trích tinh dầu

Quy trình ly trích thực hiện theo sơ đồ sau

Sơ đồ 2.1 Quy trình ly trích tinh dầu với hệ thống chưng cất hơi nước đun nóng cổđiển và chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng

 Ly trích bằng Et2O

 Đun nóng cổ điển

 Chiếu xạ vi sóngNguyên liệu

Hệ thống ngưng tụ

Hỗn hợp tinh dầu và nước

 Na2SO4 khan

 Thu hồi Et2O

Ghi chú :

Chưng cất hơi nước đun nóng cổ điển : phương pháp CD

Chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng : phương pháp VS

Chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng không thêm nước vào nguyên liệu : phương pháp VS1

Chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng thêm nước vào nguyên liệu : phương pháp VS2

2.2.1 Ly trích tinh dầu lá ngò

2.2.1.1 Phương pháp CD

Sử dụng 300 g lá ngò, cắt nhỏ, cho vào bình cầu 2 lít, thêm 900 ml nước Tiến hànhchưng cất hơi nước từ 1 đến 7 giờ để xác định thời gian ly trích tối ưu

Bảng 2.1 Khối lượng tinh dầu lá ngò theo thời gian chưng cất hơi nước cổ điển

2.2.1.2 Phương pháp VS1

Sử dụng 300 g lá ngò, cắt nhỏ, cho vào bình cầu 2 lít Chiếu xạ vi sóng với công suất

750 W, từ 15 đến 45 phút để xác định thời gian tối ưu

Bảng 2.2 Khối lượng tinh dầu lá ngò theo thời gian chiếu xạ vi sóng không thêm nước

Đồ thị 2.2 Khối lượng tinh dầu lá ngò theo thời gian chiếu xạ vi sóng không thêmnước

Nhận xét :

Tinh dầu lá ngò ly trích bằng phương pháp vi sóng không thêm nước vàonguyên liệu có màu vàng nhạt, mùi giống tự nhiên Hàm lượng tinh dầu thu được caonhất là 0.0612 % sau 40 phút chiếu xạ vi sóng

2.2.1.3 So sánh và nhận xét giữa hai phương pháp ly trích

Bảng 2.3 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích của 2 phương pháp

0.0612 0.0603

Hàm lượng (%)

Thời gian (phút)Hàm lượng (%)

Đồ thị 2.3 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích của 2 phương pháp

Nhận xét: Từ các kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy :

Phương pháp CD và VS1 cho hàm lượng tinh dầu không chênh lệch nhau lớn,tuy nhiên thời gian khi tiến hành ly trích theo phương pháp VS1 ngắn hơn rất nhiều

Phương pháp CD cho tinh dầu có màu vàng nâu đậm trong khi phương phápVS1 cho tinh dầu có màu vàng nhạt Thời gian chưng cất có ảnh hưởng đến màu củatinh dầu Chưng cất càng lâu thì màu vàng càng sậm Nguyên nhân là do nhiệt độ trongống gạn chứa tinh dầu khá cao khoảng 80oC nên các hợp chất có nối đôi C=C trongtinh dầu bị polimer hóa

Phương pháp VS1 cho hàm lượng đạt cao nhất 0,0612% ở thời gian chiếu xạ 40phút cho thấy lượng nước có trong lá ngò đủ để lôi cuốn hết lượng tinh dầu nên chúngtôi không thực hiện phương pháp vi sóng có thêm nước vào nguyên liệu (VS2)

2.2.2 Ly trích tinh dầu thân ngò

2.2.2.1 Phương pháp CD

Sử dụng 400 g thân ngò, cắt nhỏ, cho vào bình cầu 2 lít, thêm 800 ml nước Tiến hànhchưng cất hơi nước từ 2 đến 7 giờ để xác định thời gian ly trích tối ưu

Bảng 2.4 Khối lượng tinh dầu thân ngò theo thời gian chưng cất hơi nước cổ điển

2.2.2.2 Phương pháp VS1

Sử dụng 400 g thân ngò, cắt nhỏ, cho vào bình cầu 2 lít Chiếu xạ vi sóng với công suất

750 W, từ 15 đến 45 phút để xác định thời gian tối ưu

Bảng 2.5 Khối lượng tinh dầu thân ngò theo thời gian chiếu xạ vi sóng không thêmnước

Đồ thị 2.5 Khối lượng tinh dầu thân ngò theo thời gian chiếu xạ vi sóng không thêmnước

Bảng 2.6 So sánh kết quả của 2 phương pháp

0.0339 0.0315

Thời gian (phút)Hàm lượng (%)

Đồ thị 2.6 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích của 2 phương pháp

Nhận xét: Với điều kiện thực nghiệm như trên, từ các kết quả thu được, chúng tôi nhậnthấy :

Phương pháp CD và VS1 cho hàm lượng tinh dầu không chênh lệch nhau lớn,tuy nhiên thời gian khi tiến hành ly trích theo phương pháp VS1 ngắn hơn rất nhiều

Phương pháp CD và VS1 cho tinh dầu có màu như nhau Phương pháp chưngcất không ảnh hưởng đến màu của tinh dầu

Phương pháp VS1 cho hàm lượng đạt cao nhất 0.0339% ở thời gian chiếu xạ 40phút cho thấy lượng nước có trong thân ngò đủ để lôi cuốn hết lượng tinh dầu nênchúng tôi không thực hiện phương pháp vi sóng có thêm nước vào nguyên liệu

2.2.3 Ly trích tinh dầu hột ngò

2.2.3.1 Phương pháp CD

Cho 200 g hột ngò đã xay nhuyễn và 800 ml nước vào bình cầu 2000 ml Tiến hành chưng cất hơi nước từ 2 đến 8 giờ để xác định thời gian ly trích tối ưu Kết quả được trình bày ở bảng 2.7 và đồ thị 2.7

Bảng 2.7 Khối lượng tinh dầu hột ngò theo thời gian chưng cất hơi nước cổ điển

2.2.3.2 Phương pháp VS2

Cho 200 g hột ngò đã xay nhuyễn và 800 ml nước vào bình cầu 2000 ml Chiếu xạ visóng với công suất 900 W từ 30 đến 90 phút để xác định thời gian ly trích tối ưu Kếtquả được trình bày ở bảng 2.8 và đồ thị 2.8

Bảng 2.8 Khối lượng tinh dầu hột ngò theo thời gian chưng cất hơi nước chiếu xạ visóng có thêm nước vào nguyên liệu

Đồ thị 2.8 Khối lượng tinh dầu hột ngò theo thời gian chưng cất hơi nước chiếu xạ visóng có thêm nước vào nguyên liệu

Nhận xét : Tinh dầu hột ngò ly trích bằng phương pháp vi sóng thêm nước vào nguyênliệu có màu vàng rất nhạt, mùi giống tự nhiên Hàm lượng tinh dầu thu được cao nhất

Bảng 2.9 So sánh kết quả của 2 phương pháp

Thời gian (phút)Hàm lượng (%)

Đồ thị 2.9 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích của 2 phương pháp

Nhận xét: Với điều kiện thực nghiệm như trên, từ các kết quả thu được, chúng tôi nhậnthấy :

Phương pháp VS2 cho hàm lượng tinh dầu cao hơn phương pháp CD, dù thờigian khi tiến hành ly trích theo phương pháp VS2 ngắn hơn rất nhiều

Phương pháp CD và VS2 cho tinh dầu có màu như nhau Phương pháp chưngcất không ảnh hưởng đến màu của tinh dầu

2.2.4 So sánh sự ly trích tinh dầu 3 bộ phận : lá, thân, hột

Bảng 2.10 So sánh sự ly trích tinh dầu lá, thân và hột ngò t ngò

Phương pháp ly trích Hàm lượng (%) Thời gian (phút)

2.2.5 So sánh hàm lượng tinh dầu ngò của luận văn với nghiên cứu trước

Hàm lượng (CD) Hàm lượng (VS) Thời gian (CD) Thời gian (VS)

Bảng 2.11 So sánh hàm lượng tinh dầu lá và thân ngò của luận văn với các nghiên cứutrước đây (phương pháp CD)

Bộ phận thực vật

Hàm lượng tinh dầu (%)

Nhận xét:

Yếu tố địa lý có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng tinh dầu

Bảng 2.12 So sánh hàm lượng tinh dầu hột ngò của luận văn với các nghiên cứu trướcđây (phương pháp CD)

Thời

gian Tác giả Địa phương Cỡ hột Xử lý nguyên liệu Hàm lượng tinh dầu (%)

Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện địa lý tự nhiên và đườngkính của hột

Cùng thời gian ly trích, hột ngò xay nhuyễn cho hàm lượng tinh dầu (%) nhiềuhơn hột ngò không xay nhuyễn Nguyên nhân là do khi xay nhuyễn, bộ phận chứa tinhdầu bị vỡ ra, giúp tinh dầu dễ dàng bị lôi cuốn bởi hơi nước

2.3 Chỉ số vật lý

Xác định tỷ trọng bằng tỷ trọng kế thủy tinh Sử dụng khúc xạ kế WYA - SABBE đểxác định chỉ số khúc xạ Năng lực triền quang (góc quay cực) được xác định trên triềnquang kế A KRÜSS OPTRONIC P8000, Đức

2.3.1 Các chỉ số vật lý ở 20 o C của tinh dầu lá, thân và hột ngò

Bảng 2.13 Các chỉ số vật lý ở 20oC của tinh dầu ngò

Tinh dầu ngò làm cho mặt phẳng ánh sáng phân cực quay về bên phải

Chỉ số khúc xạ đo được trong khoảng 1.4500 đến 1.4700

2.3.2 So sánh kết quả chỉ số vật lý của luận văn với các nghiên cứu trước

Bảng 2.14 So sánh chỉ số vật lý tinh dầu lá và thân ngò của luận văn với các nghiên cứu trướcđây (phương pháp CD)

Địa

phương Thời kỳ sinh trưởng Bộ phận thực vật Tỷ trọng Chỉ số khúc xạ Góc quay cực

D

α +10o15’- +11o30’

Tỷ trọng của tinh dầu ngò nhỏ hơn nước Tinh dầu ngò thuộc loại hữu triền Chỉ

số khúc xạ đo được nằm trong khoảng chỉ số khúc xạ của tinh dầu (từ 1.4500 đến1.4800)

2.4 Chỉ số hóa học

2.4.1 Các chỉ số hóa học của tinh dầu lá, thân và hột ngò

Bảng 2.16 Các chỉ số hóa học của tinh dầu ngò

Bộ phận Phương pháp ly trích Chỉ số ester Chỉ số savon hóa Chỉ số acid

2.4.2 So sánh kết quả chỉ số hóa học của luận văn với các nghiên cứu trước

Bảng 2.17 So sánh chỉ số hóa học tinh dầu lá và thân ngò của luận văn với các nghiên cứutrước đây (phương pháp CD)

Địa phương Thời kỳ sinh trưởng Bộ phận Chỉ số

ester

Chỉ số savon hóa

Chỉ số acid

Ohio [30] Cây có trái xanh Toàn cây - 22.8

-Ấn Độ [30] Cây có trái xanh Toàn cây - 50.1

-Luận văn Cây đang ra hoa Lá 30.53 34.35 3.82

Cây đang ra hoa Thân 46.26 68.20 21.94

Bảng 2.18 Chỉ số hóa học tinh dầu hột ngò của luận văn với nghiên cứu trước (phương pháp CD)

2.5 Thành phần hóa học

Mẫu tinh dầu được phân tích bằng thiết bị sắc ký khí đầu dò ion hóa ngọn lửa(GC/FID) và sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) Phân tích GC/FID để xác định hàmlượng (%) các cấu tử có trong mẫu tinh dầu Phân tích GC/MSD để nhận danh các cấu

tử trong tinh dầu bằng cách kết hợp thư viện phổ NIST 2008 của thiết bị với chỉ số sốhọc, AI (Arithmetic Index), tính toán theo Adams [44]

2.5.1 Thành phần hóa học tinh dầu lá ngò

Bảng 2.19 Thành phần hóa học của tinh dầu lá ngò theo hai phương pháp ly tríchStt AI [44] Cấu phần (GC/MSD) AI tính dựa theo [44] Hàm lượng (%, GC/FID)

Hai phương pháp ly trích đều cho cấu phần chính của tinh dầu lá ngò gồm

decanal, (E)-2-decenal, (E)-2-decen-1-ol, (E)-2-dodecenal, (E)-2-tetradecenal Trong

đó (E)-2-decenal chiếm hàm lượng cao nhất

2.5.2 Thành phần hóa học tinh dầu thân ngò

Bảng 2.20 Thành phần hóa học của tinh dầu thân ngò theo hai phương pháp ly tríchStt AI [44] Cấu phần (GC/MSD) AI tính dựa theo [44] Hàm lượng (%, GC/FID)

Hai phương pháp ly trích đều cho cấu phần chính của tinh dầu thân ngò gồm

decanal, (E)-2-decenal, 1-decanol, (E)-2-dodecenal, (E)-2-tetradecenal Trong đó

decanal chiếm hàm lượng cao nhất

2.5.3 Thành phần hóa học tinh dầu hột ngò

Bảng 2.21 Thành phần hóa học của tinh dầu hột ngò theo hai phương pháp ly tríchStt AI [44] Cấu phần (GC/MSD) AI tính dựa theo [44] Hàm lượng (%, GC/FID)

a Tham khảo từ tài liệu [49]

Nhận xét : Tinh dầu hột ngòcó 31 cấu phần chiếm gần 100% Hai phương pháp ly tríchđều cho cấu phần chính của tinh dầu hột ngò gồm linalol, acetat geranil Trong đólinalol chiếm hàm lượng cao nhất

2.5.4 So sánh thành phần hóa học tinh dầu luận văn với tài liệu tham khảo

Bảng 2.22 Thành phần hóa học tinh dầu lá và thân ngò của luận văn với các nghiên cứu trước(phương pháp CD)

Cấu phần Luận văn (%, GC/FID) Các nghiên cứu trước (%, GC/MS)

decanal, 2-decenal, 2-decen-1-ol, 1-decanol, 2-undecenal, dodecanal, 2-dodecenal, (E)-2-tetradecenal Thành phần tinh dầu lá và thân ngò chủ yếu là các

(E)-aldehid chi phương Chính các (E)-aldehid này quyết định mùi thơm nồng đặc trưng của lá

và thân ngò và khác hoàn toàn với mùi thơm của tinh dầu hột ngò Và cũng chính cácaldehid này làm cho tinh dầu lá và thân ngò có hoạt tính kháng vi sinh vật khá cao

Bảng 2.23 Thành phần hóa học tinh dầu hột ngò của luận văn với các nghiên cứu trước(phương pháp CD)

Cấu phần Luận văn 1 (%, GC/FID)2 8 3 4 (%, GC/MS)5 6 7

8 : 2007 Mohammad H Eikani, Fereshteh Golmohammad, Soosan Rowshanzamir [38]

Nhận xét : Rõ ràng ở mỗi vùng có vị trí địa lí khác nhau thì thành phần hóa học trongtinh dầu cũng có sự khác biệt, tuy nhiên linalol vẫn là cấu phần chiếm hàm lượng caonhất trong tinh dầu hột ngò và quyết định giá trị sử dụng của hột ngò

Tinh dầu hột ngò thu hái tại Đồng Nai có hàm lượng linalol khá cao (trên 70%),nên loại hột này có giá trị làm nguyên liệu chưng cất tinh dầu

Theo các kết quả trên, tinh dầu thu được từ phần trên mặt đất của cây ngò có sự khác biệt hẳn so với hột Do đó, không dùng tinh dầu rau ngò để thay thế cho tinh dầu hột ngò trong một số mùi thơm của nước hoa hay mỹ phẩm

2.6 Thử nghiệm hoạt tính kháng vi sinh vật

Hoạt tính kháng vi sinh vật được thử nghiệm trên:

- 03 vi khuẩn gram (+) : Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus;

- 05 vi khuẩn gram (-) : Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Shigella

flexneri, Vibrio cholerae, Salmonella typhi;

- 01 vi nấm : Candida albicans

Tinh dầu thử nghiệm bao gồm tinh dầu nguyên chất và tinh dầu pha loãng theo thứ tự:C0: Tinh dầu nguyên chất C1: Tinh dầu pha loãng 10 lần C2: Tinh dầu pha loãng 100lần C3: Tinh dầu pha loãng 1000 lần C4: Tinh dầu pha loãng 10000 lần C5: Tinh dầupha loãng 100000 lần

Đường kính đĩa giấy : 6 mm

Đường kính vòng vô khuẩn = 6 mm : không xuất hiện vòng vô trùng

Đường kính vòng vô trùng > 30 mm : không có sự phát triển của vi sinh vật

2.6.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá ngò

Bảng 2.24 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu lá ngò

Nhận xét : Tinh dầu lá ngò ly trích được từ hai phương pháp đều không xuất hiện vòng

vô trùng trên chủng Pseudomonas aeruginosa Tinh dầu lá ngò thu được từ phương

pháp vi sóng có hoạt tính kháng vi sinh vật mạnh hơn

2.6.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu thân ngò

Bảng 2.25 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu thân ngò

Tinh dầu thân ngò ly trích được từ hai phương pháp đều không xuất hiện vòng

vô trùng trên chủng Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli,

Salmonella typhi.

2.6.3 Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu hột ngò

Bảng 2.26 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu hột ngò

Vi sinh vật

Đường kính vòng vô trùng (mm)Phương pháp CD Phương pháp VS2

Tinh dầu hột ngò ly trích được từ hai phương pháp đều không xuất hiện vòng vô

trùng trên chủng Pseudomonas aeruginosa Từ nồng độ tinh dầu pha loãng G3 trở đi

không thấy xuất hiện vòng vô trùng trên tất cả các chủng thử nghiệm

2.6.4 Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu ngò

Bảng 2.27 So sánh đường kính vòng vô trùng của tinh dầu ngò nguyên chất

Vi sinh vật

Đường kính vòng vô trùng (mm)Phương pháp CD Phương pháp VS

Vi khuẩn gram (+)

Staphylococcus aureus >30 >30 20 >30 >30 26

Tinh dầu ngò ly trích được từ hai phương pháp đều không xuất hiện vòng vô

trùng trên Pseudomonas aeruginosa Tinh dầu ngò có hoạt tính kháng vi sinh vật với

các vi khuẩn gây ra bệnh tiêu chảy (Vibrio cholerae , Escherichia coli , Shigella flexneri), gây ngộ độc thực phẩm (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus), gây bệnh

thương hàn (Salmonella typhi), và gây nhiễm nấm ở người (Candida albicans).

Nhìn chung, tinh dầu ngò thu được từ phương pháp VS có hoạt tính kháng visinh vật mạnh hơn tinh dầu ngò thu được từ phương pháp CD, nhất là các mẫu phaloãng Điều này có thể giải thích là do sự khác nhau về thành phần hóa học của tinhdầu được ly trích từ hai phương pháp

2.6.5 So sánh hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu luận văn với tài liệu tham khảo

Bảng 2.28 So sánh hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu luận văn với tài liệu thamkhảo (phương pháp CD)

+++ : Khả năng kháng vi sinh vật rất cao

++ : Khả năng kháng vi sinh vật cao

Chương 3 - THỰC NGHIỆM 3.1 Nguyên liệu

Mẫu ngò được thu hái tại vườn rau của hộ gia đình Mai Văn Ninh địa chỉ 529/2KP8A phường Tân Biên, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai từ 12-2009 đến 4-2010

Cây ngò 8-9 tuần tuổi (đang ra hoa) : bỏ rễ, tách riêng lá và thân

Trái ngò : sử dụng trái chín phơi khô để làm giống

Cây ngò đang ra hoa Trái ngò chín phơi khô để làm giốngHình 3.1 Mẫu ngò thu hái tại phường Tân Biên, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai

3.2 Xác định bộ phận chứa tinh dầu

Giải phẫu tuyến tinh dầu các bộ phận lá, thân và trái của cây ngò được thực hiệntại Khoa Sinh học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Thànhphố Hồ Chí Minh

Dụng cụ, thiết bị

- Chén sứ nhỏ

- Kim mũi giác