Khảo Sát Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Tách Chiết Anthocyanin Từ Hoa Bụp Giấm

Anthocyanin là chất chống oxy hóa rất phổ biến tồn tại hầu hết trong các thực vật bậc cao và được tìm thấy trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu,

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN TỪ HOA BỤP GIẤM, KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA VÀ

ĐỘ BỀN CỦA DỊCH CHIẾT ANTHOCYANIN

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Chu Thị Bích Phượng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Cúc

MSSV: 1151110077 Lớp: 11DSH02

TP Hồ Chí Minh, 2015

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của chúng tôi được thực hiện dựa trên cơ sở lý thuyết, kiến thức và khảo sát thực tế dựa theo sự hướng dẫn của Th.S Chu Thị Bích Phượng Các số liệu sử dụng trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu do chúng tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kì nghiên cứu nào khác Một lần nữa chúng tôi xin khẳng định sự trung thực

về lời cam đoan trên, nếu có bất kì sự sao chép nào chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tiếp theo, chúng tôi chân thành cảm ơn tất cả các quý thầy cô trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô thuộc khoa Công nghệ sinh học, thực phẩm, môi trường đã hết lòng truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức quý báo và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi học tập và nghiên cứu trong suốt những năm vừa qua Xin được gửi lời cảm ơn đến Th.S Huỳnh Văn Thành phụ trách tại Trung tâm thí nghiệm hóa sinh trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng hỗ trợ chúng tôi trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án tại trung tâm

Một lần nữa chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình đã động viên giúp chúng tôi hoàn thành tốt đề tài này Cuối cùng là những lời cảm ơn đến các bạn là thành viên lớp 11DSH01 và 11DSH02 cũng như tất cả các bạn thực hiện đồ án tại Trung tâm thí nghiệm hóa sinh đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và hỗ trợ để chúng tôi

có thể hoàn thành tốt đồ án này

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC CÁC BẢNG 8

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH 9

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 13

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY BỤP GIẤM 13

Tên gọi 13

Phân loại thực vật 13

Hình thái, đặc điểm sinh trưởng 14

Phân bố 15

Giá trị sử dụng của cây bụp giấm 15

Thành phần hóa học của hoa bụp giấm 17

1.2 Tổng quan về anthocyanin 20

Giới thiệu 20

Cấu trúc hóa học của anthocyanin 20

Tính chất của anthocyanin 21

Sự phân bố của anthocynin 22

Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của anthocyanin 23

Vai trò của hợp chất anthocyanin 28

1.3 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của anthocyanin 30

Phương pháp DPPH (Scavenging ability ability towards DPPH radicals) 30

Phương pháp ORAC (oxygen radical absorbance capacity) 32

Phương pháp TRAP (total radical-trapping antioxidant potential) 32

Phương pháp FRAP (ferric reducing-antioxidant power) 33

Phương pháp TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity) 33

Phương pháp polyphenol tổng 33

1.4 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới 34

Trên thế giới 34

Trong nước 35

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 37

2.1 Thời gian và địa điểm 37

2.2 Vật liệu, hóa chất và thiết bị 37

Vật liệu 37

Hóa chất và thiết bị 38

2.3 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 39

Sơ đồ nghiên cứu 39

Nội dung 1: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và thu nhận anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 40

Nội dung 2: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyanin bằng phương pháp DPPH 45

Nội dung 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của dịch chiết anthocyanin 45

Phương pháp nghiên cứu 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 3.1 Nội dung 1: Kết quả khảo sát các yêu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

và thu nhận anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 53

Thí nghiệm 1: Kết quả khảo sát hệ dung môi thích hợp cho quá trình tách chiết anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 53

Thí nghiệm 2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu dung môi đến quá trình tách chiết anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 56

Bảng 3.2 Hàm lượng anthocyanin thu được khi khảo sát ở các tỷ lệ nguyên

liệu dung môi tách chiết khác nhau Error! Bookmark not defined

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lắc trong quá trình tách chiết anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 58

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng trích ly anthocyanin từ bụp giấm 60

Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng trích ly anthocyanin 63 3.2 Nội dung 2: Kết quả xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyanin bằng phương pháp DPPH 64

3.3 Nội dung 3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến độ bền của anthocyanin 68

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của dịch chiết

anthocyanin 68

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian gia nhiệt đến độ bền của dịch chiết anthocyanin 70

Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích anthocyanin sau khi gia nhiệt 73

3.4 Bước đầu ứng dụng đài hoa bụp giấm trong sản xuất trà túi lọc 75

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78

4.1 Kết luận 78

4.2 Kiến nghị 78

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số loại anthocyanin trong một số loại thực vật phổ biến 22

Bảng 3.1 Hàm lượng anthocyanin thu đươc khi tách chiết ở các hệ dung môi

khác nhau 53

Bảng 3.2 Hàm lượng anthocyanin thu được khi khảo sát ở các tỷ lệ nguyên liệu

dung môi tách chiết khác nhau 56

Bảng 3.3 Hàm lượng anthocyanin thu được khi khảo sát ở các thời gian lắc khác

Bảng 3.7 Giá trị IC50 của một số mẫu thực vật 67

Bảng 3.8 Hàm lượng anthocyanin thu được ở các khoảng nhiệt độ khác nhau 68

Bảng 3.9 Hàm lượng anthocyanin thu được ở các khoảng thời gian gia nhiệt

khác nhau 71

Bảng 3.10 Khả năng kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyanin sau khi gia nhiệt 73

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hình dạng, đặc điểm của cây bụp giấm 14

Hình 1.2 Đài hoa bụp giấm sau khi được tách khỏi hạt 19

Hình 1.3 Cấu trúc của một số anthocyanin tự nhiên Các anthocyanin tương ứng luôn được glycosyl hóa ở nhơm hydroxy C-3 21

Hình 1.4 Cấu trúc chuyển hóa của anthocyanin trong nước 24

Hình 1.5 ảnh hưởng của pH lên tốc độ thủy phân của quả dâu được đun nóng tại 450C trong oxygen và nitrogen 25

Hình 1.6 Sự biến tính của anthocyanin 3,5-di glucoside tại pH 3,7 26

Hình 1.7 Sự biến tính của anthocyanin với phản ứng oxy hóa catechol 26

Hình 1.8 Phản ứng ngưng tụ của 27

Hình 1.9 Sơ đồ Jurd đối với phản ứng thuận nghịch giữa SO2 và anthocyanin 28 Hình 1.10 Phản ứng giữa DPPH với một chất chống oxy hóa 31

Hình 2.1 Bột hoa bụp giấm sau khi được nghiền mịn và rây 37

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin thu được khi trích ly bằng các hệ dung môi khác nhau 54

Hình 3.2 Màu sắc của dịch chiết anthocyanin ở các hệ dung môi khác nhau 55

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin thu được khi trích ly bằng các tỷ lệ nguyên liệu/100ml dung môi khác nhau 57

Hình 3.4 Màu sắc của dịch trích anthocyanin khi khảo sát các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau 58

Hình 3.5 Mẫu dịch chiết anthocyanin được khảo sát ở các thời gian lắc khác

nhau 59

Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin thu được khi lắc ở các

khoảng thời gian khác nhau 59

Hình 3.7 Màu sắc của dịch chiết khi trích ly ở các pH = 1 và pH = 4 61

Hình 3.8 Màu sắc của dịch chiết khi trích ly ở các pH = 7 và pH = 9 62

Hình 3.9Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin thu được khi trích ly ở các

khoảng pH khác nhau 62

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin thu được ở các khoảng thời

gian khác nhau 64

Hình 3.11 Dịch trích anthocyanin khi tiến hành đo DPPH 65

Hình 3.12 Sự đổi màu của dịch trích anthocyanin khi cho dung dịch DPPH vào.

66

Hình 3.13 Đồ thị thể hiện sự liên quan giữa nồng độ anthocyanin và khả năng

kháng oxy hóa 66

Hình 3.14 Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin khi gia nhiệt ở các khoảng

nhiệt độ khác nhau 69

Hình 3.16 Hàm lượng anthocyanin khi gia nhiệt ở các thời gian khác nhau 72

Hình 3.18 Sơ đồ tóm tắt kết quả thí nghiệm 75

Hình 3.19 Sơ đồ quy trình bước đầu sản xuất trà túi lọc từ đài hoa bụp giấm 76

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Song song với sự phát triển của khoa học thì đời sống của con người ngày càng được nâng cao và đặc biệt sức khỏe luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu, con người ngày càng muốn hướng đến những loại thực phẩm hoặc dược phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên và mang lại hiệu quả tối ưu cho sức khỏe người sử dụng Chính vì vậy, việc chiết xuất các hợp chất chống oxy hóa từ thiên nhiên đang ngày càng được quan tâm Anthocyanin là chất chống oxy hóa rất phổ biến tồn tại hầu hết trong các thực vật bậc cao và được tìm thấy trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tô, đài hoa bụp giấm, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo đỏ,… Trong số đó đài hoa bụp giấm là nguyên liệu có hàm lượng anthocyanin khá cao

Nhiều nghiên cứu cho thấy bụp giấm không những là chất tạo màu tốt mà còn

có tác dụng tốt đối với sức khỏe vì thế nên nó được sử dụng rộng rãi để làm thuốc, và điều chế các sản phẩm thực phẩm như trà, mứt, rượu, nước cốt quả Đặc biệt đài hoa bụp giấm là là một loại dược liệu rất có lợi cho sức khỏe Tính theo hàm lượng chất khô đài hoa bụp giấm chứa khoảng 1,5% anthocyanin, axit hữu cơ khoảng 15 – 30%, các vitamin A, B1, B2, C, E, F và nhiều loại khoáng chất như sắt, đồng, canxi, magiê, kẽm… Đài hoa bụp giấm chứa một loại chất chống oxy hóa rất hiếm là flavonoid lên tới 12% Chất này oxy hóa chậm hay ngăn cản một cách hữu hiệu quá trình oxy hóa của các gốc tự do, có thể là nguyên nhân khiến các tế bào hoạt động khác thường Từ

đó giúp làm chậm quá trình lão hóa

Cho đến nay, việc nghiên cứu về cây bụp giấm, đặc biệt là anthocyanin từ cây bụp giấm ở Việt Nam còn hạn chế Đặc biệt, các nghiên cứu về khả năng kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyain từ hoa bụp giấm cũng như khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của dịch chiết anthocyanin từ đài hoa bụp giấm vẫn chưa

được thực hiện Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Tối ưu hóa quá

trình tách chiết anthocyanin từ hoa bụp giấm, khảo sát khả năng kháng oxy hóa và

độ bền của dịch chiết anthocyanin”

2 Mục tiêu của đề tài

- Tối ưu hóa quá trình tách chiết anthocyanin và khảo sát các yếu tố ảnh

hưởng đến hàm lượng anthocyanin từ đó tìm ra điều kiện chiết tách phù hợp

nhất để thu nhận được lượng lớn anthocyanin từ đài hoa bụp giấm

- Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của anthocyanin trích ly từ đài hoa bụp

giấm

- Bước đầu ứng dụng đài hoa bụp giấm trong sản phẩm trà túi lọc, tạo cơ sở

khoa học ban đầu cho các nghiên cứu về sau

3 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và thu nhận

anthocyanin từ đài hoa bụp giấm

- Nội dung 2: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyanin

bằng phương pháp DPPH

- Nội dung 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của dịch chiết

anthocyanin

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin trong dịch chiết đài hoa bụp

giấm

Phương pháp xác định tính kháng oxy hóa của anthocyanin

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY BỤP GIẤM

Tên gọi

Tên khoa học: Hibiscus sabdariffa Linn

Tên tiếng Anh: Roselle

Tên thường gọi: Atiso đỏ, bụp giấm, hoa vô thường, hoa lạc thần, lạc tể quỳ, mai côi gia, đay nhật, cây me chua, me chua đỏ

Tên đồng nghĩa: Abelmoschus cruentus, Hibiscus digitatus, Hibiscus gossypiifolius,

Hibiscus sanguineus, Sabdariffa rubra

Phân loại thực vật

Theo phân loại thực vật học, cây bụp giấm được sắp xếp theo trình tự:

Hình 1.1 Hình dạng, đặc điểm của cây bụp giấm

Hình thái, đặc điểm sinh trưởng

Bụp giấm là loại cây sống một năm thân thảo dạng thẳng, rậm rạp, mọc dạng bụi nhỏ, với thân mịn gần như nhẵn, hình trụ, cao 1,5 – 2m, có rễ cái ăn sâu vào đất, thân phân nhánh gần gốc thân có màu xanh lá cây hoặc đỏ thẫm, phần đài hoa màu vàng hoặc đỏ nhạt có thể ăn được (Brouk, 1975; Purseglove, 1986; Morton, 1987) Hoa đơn độc, mọc gần nách có màu vàng hoặc màu da bò và chuyển sang màu hồng khi tàn lụi vào cuối ngày, đường kính hoa từ 8 - 10cm Tràng hoa màu vàng hồng hay tía có khi màu trắng Lá hình trứng, mép có răng, lá có màu xanh với các gân đỏ và cuống lá dài khoảng 7,5 – 12,5cm Quả nang hình trứng, có lông nhung và có màu xanh lá khi chưa trưởng thành, mỗi quả được chia thành 5 van, với mỗi van có chứa từ 3- 4 hạt, các hạt chuyển sang màu nâu và tách ra khỏi van khi trưởng thành và khô Cây ra hoa từ tháng 7 đến tháng 10 hằng năm (Omobuwajo và cộng sự, 2000)

Chu kì sinh trưởng và phát triển của cây bụp giấm từ 4 - 6 tháng, là một trong những loài hoa được trồng phổ biến nhất hiện nay, được trồng thành công ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, sinh trưởng tốt nhất ở môi trường đất tơi xốp, tốt nhất là

một phần đất thịt pha với cát và một ít mùn, tuy nhiên nó vẫn thích ứng tốt với nhiều loại đất đồi xấu khô cằn khác nhau nó có hơn 300 loài phân bố khắp thế giới Bụp giấm

có thể chịu nóng và khí hậu ẩm ướt với nhiệt độ ban đêm dưới 21 độ, và dễ chết khi nhiệt độ quá lạnh, băng giá và sương mù (Robert, 2005)

Phân bố

Bụp giấm là loài cây trồng rất phổ biến, nó có thể được tìm thấy ở tất cả những vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới như: Ấn Độ, Malaysia, Thái Lan, Việt Nam, Sudan, Philippin, Mexico, Indonesia (Mat Isa và cộng sự, 1985) Cây bụp giấm có nguồn gốc từ Angola, sau lan sang Ấn Độ, Malaysia, Philppin, Indonexia, Thái Lan, Trung Mỹ và Bắc Phi và hiện đang là một loại cây trồng thương mại lớn của Malaysia (Abu – Tarboush và cộng sự, 1997)

Ở nước ta, cây được trồng thử nghiệm để phủ đất trống, đồi trọc cho kết quả ở

Hà Tây, Hòa Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên, Ba Vì và một số tỉnh sau này như Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai Tuy nhiên, cây được trồng thành công ở Việt Nam chủ yếu thuộc các tỉnh miền Trung, thích hợp với đất đồi núi và trung du Nó được trồng xen với các loại cây trồng chủ lực khác như lúa, mè, ngô, đậu và không đòi hỏi phải chăm sóc kĩ

Giá trị sử dụng của cây bụp giấm

Theo các nhà khoa học, hoa bụp giấm có rất nhiều tác dụng dược lý có ích cho sức khỏe, hiện nay nó được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm cũng như trong ngành dược phẩm, cụ thể như sau:

Hạ huyết áp: kết quả nghiên cứu của Herrera và cộng sự (Phytomedicine, 2004), cho thấy khi uống 10g đài hoa bụp giấm khô hãm với 519ml nước nóng mỗi ngày trước bữa sáng liên tục bốn tuần, huyết áp tâm thu giảm 11% và huyết áp tâm trương giảm 12,5%, tương đương với bệnh nhân đối chứng uống Captoril liều 50mg/ngày

Bảo vệ gan: dịch chiết nước và anthocyanin (200mg/kg) của đài hoa bụp giấm làm giảm men gan ALS, AST trên bệnh nhân rối loạn chuyển hóa Dịch chiết ethanol cũng làm giảm đáng kể peroxide lipid trên mô hình hoại tử gan bằng carbon tetracholorid (Dahiru và cộng sự, 2003)

Hạ đường huyết: bụp giấm có khả năng ức chế glucoside và amylase, hai enzyme liên quan mật thiết đến chuyển hóa nhóm bột đường (carbohydrate) của cơ thể (Ademiluyui, J Med Food, 2012) Trên mô hình tăng đường huyết bằng streptozotocin hoặc alloxan, uống 100 - 200mg/kg/ngày, nồng độ glucose máu giảm 60 - 65% (Peng và JAgric Food Chem, 2011; Farombi, Fundam Clin Pharmacol, 2007)

alpha-Hạ mỡ máu: khá nhiều nghiên cứu thực hiện trên các dạng chế phẩm khác nhau

từ bụp giấm (đài hoa khô, dịch chiết cồn, viên nang, trà), thời gian theo dõi từ 1 - 3 tháng, cho thấy bụp giấm thể hiện tác dụng giảm cholesterol toàn phần (7,6 - 26%), giảm triglyceride (23 - 48%), giảm LDL-C (8 - 32%), tăng HDL-C (10 - 16,7%) giảm cholesterol trong máu, có tác dụng chống viêm, sưng, tăng cường chức năng tiêu hóa

Chống oxy hóa bảo vệ tế bào cơ thể, chống sự oxy hóa và các gốc tự do bảo vệ

tế bào Sửa đổi những đột biến gen, ngăn ngừa ung thư, nâng đỡ chức năng gan, mật, hạn chế sự béo phì do tích tụ mỡ trong máu, bảo vệ thành mạch thay đổi thành phần nước tiểu, góp phần ngăn ngừa và làm giảm sỏi thận

Ở Ai Cập và Sudan, hoa bụp giấm được sử dụng như là thức uống giúp làm giảm nhiệt độ cơ thể, điều trị tim mạch Trong y học dân gian Châu Phi, người ta sử dụng hoa bụp giấm để trị chứng chống co thắt, lợi tiểu và thuốc trừ giun sán Các ứng dụng khác được sử dụng rộng rãi ở Bắc Phi bao gồm: dùng hoa bụp giấm để trị ho và đau họng, trong khi đó bột lá được dùng để trị vết thương ngoài da

Ngoài ra, cây bụp giấm có thể dùng để làm cây hoa cảnh hoặc có thể sử dụng

để làm thảo dược và thực phẩm chức năng Cây bụp giấm dễ trồng bằng hạt, thích hợp

với điều kiện khí hậu nước ta, có thể trồng trong các vườn gia đình để lấy đài hoa làm nước uống và làm thuốc

Thành phần hóa học của hoa bụp giấm

Hoa bụp giấm là một loại cây dược liệu giàu dinh dưỡng Tính theo hàm lượng chất khô bụp giấm chứa hàm lượng anthocyanin khoảng 1,5%, acid hữu cơ khoảng 15 -30%, các vitamin A, B1, B2, C, E, F và nhiều loại khoáng chất như sắt, đồng, canxi, magiê, kẽm, photpho,…Thành phần dinh dưỡng chủ yếu được chứa trong đài hoa

1.1.6.1 Các hợp chất chủ yếu trong hoa bụp giấm

Hợp chất anthocyanin: anthocyanin mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rực

rỡ khác nhau theo độ pH như xanh, hồng, đỏ, cam và các gam màu trung gian Anthocyanin trong đài hoa bụp giấm gồm cyanidin-3-sambubiosid, cyaniding-3-glucoside, delphinidin-3-sambubiosid, delphidin-3-glucoside và một ít sắc tố khác Ngoài ra, còn có dephinidin là athocyanin mất hết nhóm đường gọi là anthocyadin hay

aglycon

Hibiscin: Hibiscin đã được xác định có sắc tố chủ yếu là daphniphylline Ngoài

ra còn có các lượng nhỏ myrtillin (delphinidin-3-monoglucoside), chrysanthenin (cyannidin-3-monoglucoside) và delphinidin Chất hibiscin có trong đài hoa được xác

định có tác dụng kháng sinh, kháng khuẩn, kháng nấm, chống độc…

Gossypetin: Gossypetin là một flavonol, một loại flavonoid Được phân lập từ

hoa và đài hóa bụp giấm Gossypetin có tính kháng khuẩn mạnh

Quercetin: Quercerin được biết đến như một hoạt chất có khả năng chống oxy

hóa mạnh, có tác dụng tốt đối với bệnh xơ vữa động mạch, ức chế tăng tính thấm thành mạch, làm bền vững thành mạch

Các acid hữu cơ

 Acid protocatechuic

Acid protocatechuic là một acid dihydroxybenzoic, một loại acid phenolic Acid protocatechuic có tác dụng hỗn hợp lên các tế bào bình thường và ung thư, có tác dụng chống oxy hóa cao, kháng nấm, tăng cường sức đề kháng nội sinh chống lại nấm

 Acid ascorbis (vitamin C)

Vitamin C, tên hóa học là acid ascorbic có rất nhiểu trong các loại thực vật Vitamin C được hấp thụ chủ yếu ở ruột non và tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa quan trọng trong cơ thể Giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sức đề kháng chống nhiễm khuẩn và chống oxy hóa (khử các gốc tự do)

1.1.6.2 Các thành phần hóa học trong đài hoa bụp giấm

Đài hoa là bộ phận quan trọng nhất được hầu hết các nhà máy khai thác và thu nhận, hoa bụp giấm sau khi được thu hoạch được loại bỏ các hạt và cánh hoa chỉ lấy phần thịt đài Màu đỏ từ đài hoa và hương vị độc đáo của bụp giấm làm cho các sản

phẩm thực phẩm có giá trị và tăng tính cảm quan cho sản phẩm (Tsai và cộng sự, 2002) Ở phương Tây, các đài hoa tươi được sử dụng để làm rượu vang, mứt, sirô, galetin, đồ uống, bánh pudding và bánh ngọt, ngoài ra đài hoa khô còn được sử dụng

để làm chè, thạch, mứt, kem, bơ, bánh nướng, nướt sốt, bánh và các món tráng miệng khác Đài hoa cũng được sử dụng phổ biến ở Tây Ấn để tạo hương vị và là thành phần chính trong “rum”

Hình 1.2 Đài hoa bụp giấm sau khi được tách khỏi hạt

Không chỉ có ứng dụng trong thực phẩm, đài hoa bụp giấm còn được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm để làm giảm các triệu chứng của viêm phế quản

và ho, điều trị tăng huyết áp, tiêu chảy (Chewonarin và cộng sự, 1999) Đài hoa rất giàu vitamin C, được sử dụng để sản xuất các loại nước ép Theo nghiên cứu (Duke và cộng sự, 1984) cho thấy trong 100g đài hoa tươi chứa 84,5% độ ẩm, 49 calo, 1,9g prôtêin, 0,1g chất béo, 12,3g carbohydrate, 2,3g chất xơ, 1,2g tro 2,85mg vitamin D, 0,04mg vitamin B1, 0,6mg vitamin B2 1,72mg canxi, 57mg sắt, 300mg carotene tương đương, 14mg acid ascorbic/100g và 0,5mg vitamin B phức tạp, ngược lại trong đài hoa khô chứa một lượng cao acid ascorbic khoảng 280 – 360mg/100g (Mat Isa, 1985)

Điều này cho chúng ta thấy rằng, đài hoa bụp giấm có chứa có chứa một hàm lượng acid ascorbic cao hơn cam và ổi (Tee và cộng sự, 1997) Theo Morton (1987), trong đài hoa bụp giấm khô chứa các flavonoid gosypetine và daretine, các sắc tố như: anthocyanin, hibiscin, cyaniding và delphinidin Các anthocyanin là sắc tố chủ yếu tạo nên màu đỏ cho đài hoa bụp giấm và là chất tạo màu tốt trong các loại nước trái cây được chiết xuất từ thiên nhiên, nó cũng là một nguồn tiềm năng của các thành phần chống oxy hóa tốt (Tsai và Ou, 1996) Ngoài ra, các nghiên cứu khác cũng cho rằng đài hoa bụp giấm chứa hàm lượng vitamin C nhiều gấp ba lần so với nho đen (Ribes- nigrum L., 1990) và hơn chín lần so với cam quýt (Citrus Sinensis L, 1989)

1.2 Tổng quan về anthocyanin

Giới thiệu

Các anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước lớn nhất trong giới thực vật Anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc khác nhau như hồng, đỏ, cam, và các gam màu trung gian Các anthocyanin khi mất hết các nhóm đường được gọi là anhthocyanin hay aglycon Mỗi anthocyanin có thể bị glycosyl hóa acylate bởi các loại đường và các acid khác tại các vị trí khác nhau Vì thế lượng anthocyanin lớn hơn anthocyanidin từ 15 - 20 lần

Cấu trúc hóa học của anthocyanin

Anthocyanin thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng hòa tan trong nước và chứa trong các không bào Về bản chất, các anthocyanin là những hợp chất glucoside của dẫn xuất polyhydroxy và polymethoxy của 2-phenylbenzopyrylium hoặc muối flavylium Cho đến nay, người ta đã xác định được 18 loại aglycon khác nhau, trong đó có 6 loại phổ biến nhất là pelargonidin, cyaniding, delphinidin, peonidin, pentunidin và maldivin

Trong tự nhiên, anthocyanin rất hiếm gặp khi ở trạng thái tự do Nhóm hydroxyl

tự do ở vị trí C-3 làm cho phân tử anthocyanin trở nên không ổn định và làm giảm khả năng hòa tan của nó so với anthocyanin tương ứng Vì vậy, sự glycosyl hóa luôn diễn

ra, đầu tiên ở vị trí nhóm 3-hydroxy Nếu có thêm một phân tử đường nữa, vị trí tiếp theo bị glycosyl hóa thường gặp nhất là ở C-5 Ngoài ra, sự glycosyl hóa còn có thể gặp ở các vị trí C-7, C-3’, C-5’

Hình 1.3 Cấu trúc của một số anthocyanin tự nhiên Các anthocyanin tương ứng luôn

được glycosyl hóa ở nhơm hydroxy C-3

Tính chất của anthocyanin

Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực Anthocyanin hòa tan tốt trong nước và trong dịch bão hòa Màu sắc anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, các chất màu

và nhiều yếu tố khác,… khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzene thì màu xanh càng đậm Mức độ metyl hóa các nhóm OH ở vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ Nếu nhóm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường được đính vào nhiều hay ít

Các anthocyanin cũng phụ thuộc rất mạnh vào pH của môi trường:

• Khi pH > 7 các anthocyanin có màu xanh và khi pH < 7 các anthocyanin

có màu đỏ

• Ở pH = 1 các anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ

• Ở pH = 4 - 5 chúng có thể chuyển về dạng bazo cacbinol hay chalcon không màu

• Ở pH = 7 - 8 anthocyanin về lại dang bazo quinoidal anhydro màu xanh Màu sắc của anthocyanin còn có thể thay đổi do hấp thụ ở trên polysaccharide Khi đun nóng lâu các anthocyanin có thể bị phá hủy và mất màu đặc biệt là các anthocyanin của dâu tây, anh đào, củ cải Ngược lại anthocyanin của phúc bồn tử đen không thay đổi Nhìn chung khi gia nhiệt các chất màu đỏ dễ bị phá hủy, còn chất màu vàng khó bị phá hủy hơn

Sự phân bố của anthocynin

Anthocyanin tập trung ở những cây hạt kín và những thực vật có hoa, phần lớn nằm

ở hoa và quả, ngoài ra cũng có ở lá và rễ Trong những loài thực vật này, anthocyanin được tìm thấy chủ yếu ở các lớp tế nào nằm bên ngoài như biểu bì Các hợp chất anthocyanin xuất hiện rộng rãi trong khoảng ít nhất 27 họ, 73 loài và trong nhiều giống thực vật thường có trong những loại rau quả có màu đỏ, xanh và tím như: dâu tây, bắp cải , nho…

Bảng 1.1 Một số loại anthocyanin trong một số loại thực vật phổ biến

Hoa anh thảo Hirxutin

3-laminarriobioside, peonidin-3-glucoside

Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của anthocyanin

So với đa số các chất màu thiên nhiên, anthocyanin là chất màu có độ bền kém hơn, nó chỉ thể hiện tính bền trong môi trường acid Ngoài ra, nó có thể bị phân hủy tạo thành dạng không màu và sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy có dạng màu nâu cộng với những sản phẩm không tan

Độ bền của các anthocyanin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu trúc hóa học của anthocyanin, pH, nhiệt độ, sự có mặt của các chất đồng sắc tố, ion kim loại, oxy,

vậy, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màu của anthocyanin là điều cần thiết trước khi ứng dụng nó như một chất màu thực phẩm

1.2.5.1 Cấu trúc

 Cấu trúc chuyển hóa

Trong môi trường nước các anthocyanin tự nhiên giống như chất chỉ thị pH Đỏ

ở pH thấp, đỏ xanh ở pH trung gian và không màu ở pH cao

Hình 1.4 Cấu trúc chuyển hóa của anthocyanin trong nước

Khi pH < 2,0, các anthocyanin tồn tại chủ yếu ở dạng cation flavylium màu đỏ hoặc màu vàng Khi pH tăng sự mất proton xảy ra nhanh thành dạng quinononidal màu

nhóm OH ở vị trí 4’,7 và 5 là tương tự

 Cấu trúc hóa học

Độ bền màu và cường độ màu của các anthocyanin phụ thuộc vào vị trí và số lượng của các nhóm hydroxyl, methoxyl, đường và các đường được acyl hóa Khi số nhóm hydroxyl trong vòng B tăng, cực đại hoặc thu ở vùng nhìn thấy được dịch chuyển về phía có bước sóng dài hơn và màu thay đổi từ cam đến xanh dương

1.2.5.2 pH

Cấu trúc, độ bền màu, màu sắc của anthocyanin thay đổi theo sự thay đổi của

pH Sự thay đổi cấu trúc của anthocyanin khi pH thay đổi đã được đề cập trong phần cấu trúc chuyển hóa

Hình 1.5 ảnh hưởng của pH lên tốc độ thủy phân của quả dâu được đun nóng tại 450C

trong oxygen và nitrogen Khi pH=2,4 - 4,0 có màu đỏ thẫm

pH= 4 - 6 thì có màu tím

pH= 6 thì có màu xanh lam

pH là kiềm thì có màu xanh lá cây

1.2.5.3 Nhiệt độ

Hầu hết các phản ứng hóa học liên quan đến độ bền anthocyanin và tốc độ phân hủy chúng đều phụ thuộc vào nhiệt độ Tính bền nhiệt của các anthocyanin phụ thuộc vào cấu trúc của chúng, pH, có sự có mặt của oxy, và sự tác động qua lại giữa các thành phần

Hình 1.6 Sự biến tính của anthocyanin 3,5-di glucoside tại pH 3,7

Hình 1.7 Sự biến tính của anthocyanin với phản ứng oxy hóa catechol

1.2.5.6 Ánh sáng

Các anthocyanin thường không bền khi tiếp xúc với tia tử ngoại, ánh sáng thấy được và các nguồn phát xạ khác Ánh sáng có 2 ảnh hưởng đến anthocyanin:

- Tăng cường cho quá trình sinh tổng hợp

- Xúc tiến sự biến tính của chúng

1.2.5.7 Đường và các sản phẩm biến tính của chúng

Ở nồng độ 100 ppm, đường và các sản phẩm phân hủy của chúng có tác dụng thúc đẩy sự phân hủy các anthocyanin Những sản phẩm phân hủy này dễ dàng ngưng

tụ với các anthocyanin với sự có mặt của furfural và HMF trực tiếp phụ thuộc vào nhiệt

độ, và rõ nét nhất là trong nước trái cây sự có mặt của oxy làm tăng thêm hiệu quả phân hủy của tất cả các loại đường và các dẫn xuất của chúng

Hình 1.8 Phản ứng ngưng tụ của

1.2.5.8 Các ion kim loại

Một số ion kim loại đa hóa trị có thể tương tác với các anthocyanin có nhóm OH

ở vị trí ortho gây ra hiệu ứng sâu màu (bathocromic) Hiện tượng này xảy ra khi kim

loại tiếp xúc với các anthocyanin trong quá trình chế biến rau quả hoặc sự cho thêm các muối kim loại vào trong thực phẩm

1.2.5.9 Sunphurdioxide

thể là thuận nghịch hoặc bất thuận nghịch Jurd đã đề nghị sơ đồ phản ứng thuận

bisulphate tạo thành chromene -2-(hoặc 4) – sulphonic acid

1.2.5.10 Acid ascorbic

Acid ascorbic hiện diện trong hầu hết các sản phẩm trái cây, vitamin này bị oxy hóa

Vai trò của hợp chất anthocyanin

1.2.6.1 Đối với thực vật

Anthocyanin đem đến những màu sắc khác nhau tạo ra sự tương phản, thu hút các loài động vật, tạo điều kiện cho quá trình thụ phấn và phát tán hạt giống của cây Các nghiên cứu mới đây đã chứng minh được rằng các anthocyanin giúp che chở các diệp lạp, bảo vệ các diệp lạp chống lại cường độ ánh sáng cao, giúp ngăn sự ức chế quá trình quang hợp

Ngoài ra, người ta còn phát hiện ở anthocyanin một số vai trò khác như: hàm lượng chất màu tăng thì khả năng tích tụ molybden và tungsten ở loài bắp cải cũng tăng (Hale và cộng sự, 2002); hay ở các mô có chứa anthocyanin khả năng bị tấn công bởi nấm mốc giảm đi (Coley và Aide, 1989) Nói chung người ta tin rằng anthocyanin có khả năng tăng cường phản ứng chống oxy hóa của tế bào đối với các yếu tố gây stress

1.2.6.2 Đối với sức khỏe con người

Ngoài những vai trò sinh lý đối với thực vật, các hợp chất anthocyanin còn được chứng minh là mang lại nhiều lợi ích về sức khỏe cho con người

Mặc dù chỉ được cơ thể hấp thu một lượng rất nhỏ, các phân tử anthocyanin sau khi được chuyển hóa có biểu hiện những hoạt tính như chống ung thư, chống xơ vữa động mạch, chống viên, giảm mức độ thẩm thấu, độ vỡ của các mao mạch, ức chế sự đông tụ của các tiểu huyết cầu và thúc đẩy sự tạo thành cytokine từ đó điều hòa các phản ứng miễn dịch Tất cả những hoạt tính này đều dựa trên khả năng chống oxy hóa của các anthocyanin Cũng nhờ khả năng này, các hợp chất anthocyanin còn giúp bảo

vệ màng dạ dày chống lại những tổn thương do sự oxy hóa, vì vậy hoãn lại giai đoạn đầu của bệnh ung thư dạ dày, ung thư ruột và ung thư ruột kế Hoạt tính và thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột có thể bị thay đổi sau khi dùng các dịch trích từ quả mọng

có chứa các hợp chất flavonoid gồm cả anthocyanin

 Hoạt tính chống oxy hóa

Một số cơ chế chống oxy hóa của anthocyanin có được từ các nghiên cứu như:

Các hợp chất flavonoid nói chung trong đó có anthocyanin chống oxy hóa bằng

oxy hóa dây chuyền Nhờ vào khả năng cho các gốc tự do H+, các hợp chất này có thể

ức chế được phản ứng peroxy hóa lipid

 Hoạt tính chống ung thư

Trong nghiên cứu in vitro và in vivo, các hợp chất anthocyanin đều cho thấy khả năng giảm sự tăng trưởng của tế bào ung thư và ức chế sự hình thành khối u một cách đáng kể Cơ chế chống ung thư của anthocyanin nói riêng và các hợp chất phenolic nói chung vẫn chưa được xác định chắc chắn, có thể liên quan đến khả năng ức chế của enzyme cyclooxygenase và hoạt tính chống oxy hóa

Một số nghiên cứu về khả năng chống ung thư của anthocyanin như:

trong chuột

delphinidin, maldvin đều có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư dạ dày, ruột kết, phổi, lồng ngực ở người

 Hoạt tính chống các bệnh tim mạch

Các hợp chất flavonoid nói chung và các anthocyanin nói riêng được cho là có khả năng làm giảm nguy cơ mắc bệnh động mạch vành bởi khả năng ngăn chặn sự oxy hóa các lipoprotein có tỉ trong thấp trong huyết tương Sự oxy hóa được xem như một bước quan trọng trong sự hình thành các khối xơ động mạch và từ đó dẫn đến căn bệnh động mạch vành

1.3 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của anthocyanin

Phương pháp DPPH (Scavenging ability ability towards DPPH radicals)

Phương pháp DPPH do Marsden Blois (đại học Standford) giới thiệu năm 1958

1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) là một gốc tự do bền, có màu tía và có

độ hấp thu cực đại ở bước sóng 517nm Khi có mặt chất chống oxy hóa, nó sẽ bị khử thành 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazine (DPPH-H), có màu vàng Đo dộ giảm độ hấp thu

ở bước sóng 517 nm để xác định khả năng khử gốc DPPH của chất chống oxy hóa

Dung dịch DPPH trộn với chất có khả năng cho nguyên tử hydro, quá trình này làm tăng dạng khử, làm mất màu tím (phần còn lại có màu vàng nhạt do còn sự hiện diện của nhóm picryl)

Hình 1.10 Phản ứng giữa DPPH với một chất chống oxy hóa

Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa bằng cách cho chất nghiên cứu phản ứng với DPPH Các chất nghiên cứu có tác dụng kháng oxy hóa theo cơ chế dập tắt gốc tự do

kháng oxy hóa được tính bằng phần trăm ức chế của mẫu thử so với mẫu đối chiếu

Hoạt tính sàn lọc gốc tự do được tính theo phương trình sau:

Acontrol (0 phút) = độ hấp thụ của mẫu đối chứng ngay sao khi pha chế

Acontrol (30 phút) = độ hấp thu của mẫu đối chứng sau 30 phút ủ

Asample (30 phút) = độ hấp thu của mẫu thí nghiệm sau 30 phút ủ

Ablank (30 phút) = độ hấp thu của mẫu trắng sau 30 phút ủ

Lượng mẫu cần thiết để phản ứng với một nữa lượng DPPH (hay độ hấp thu 50%) được gọi là đương lượng tương đối Trolox phản ứng Khi đó, hoạt tính chống

oxy hóa của mẫu có thể diễn tả bằng thuật ngữ số micromole bằng Trolox/100g mẫu

hay đơn vị Trolox/100g hay TE/100g (TE: trolox equivalent) hay IC 50

Phương pháp ORAC (oxygen radical absorbance capacity)

Phương pháp này đo mức độ phân hủy do bị oxy hóa của fluorescein khi có sự hiện diện của gốc peroxy Phản ứng trong điều kiện này được so sánh với phản ứng trong sự hiện diện của chất chuẩn Trolox (hay vitamin E) và trong hiện dện của mẫu chứa chất chống oxy hóa cần xác định hoạt tính Khi fluorescein bị oxy hóa, cường độ phát huỳnh quang sẽ giảm đi Tiến hành đo độ giảm cường độ phát quang này liên tục trong 35 phút sau khi thêm chất oxy hóa vào Khi có mặt chất chống oxy hóa, sự phân

rã fluorescein sẽ chậm hơn Xây dựng đường cong biểu diễn sự phụ thuộc độ giảm phát huỳnh quang theo thời gian và vùng dưới đường cong dùng để tính toán Kết quả tính toán là mmol Trolox/g mẫu

Phương pháp TRAP (total radical-trapping antioxidant potential)

Phương pháp TRAP sử dụng gốc peroxyl được tạo thành từ amidinopropane) dihydrochloride (APPH) vào trong môi trường plasma, các chất khử sẽ bị oxy hóa Quá trình oxy hóa này được đo đạt thông qua hàm lượng oxy tiêu thụ bằng một điện cực Khi có mặt chất chống oxy hóa trong môi trường plasma, quá trình oxy hóa sẽ xảy ra chậm hơn Giá trị TRAP của mẫu thí nghiệm được tính toán dựa vào

2,2’-azobis(2-độ dài pha lag của mẫu trắng và 2,2’-azobis(2-độ dài pha lag của chất chuẩn là dung dịch Trolox/kg mẫu rắn hoặc mmol Trolox/L mẫu lỏng

Phương pháp FRAP (ferric reducing-antioxidant power)

Nguyên tắc xác định hoạt tính chống oxy hóa của phương pháp này là dựa trên

Khi đó, độ tăng cường độ màu xanh tỷ lệ với hàm lượng chất chống oxy hóa có trong nguyên liệu Mức độ tăng cường độ màu này được đo ở bước sóng 593nm trong sự so

Phương pháp TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity)

một gốc tự do bền Đây là một chất phát quang màu xanh, được đặc trưng ở độ hấp thu

hóa sẽ khử ion này thành ABTS Đo độ giảm hấp thu của đung dịch ở bước sóng 734nm để xác định hoạt tính của chất chống oxy hóa trong sự so sánh với chất chuẩn Trolox[6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid] Trong môi trường

Phương pháp polyphenol tổng

Có rất nhiều phương pháp dùng để phân tích hàm lượng phenolic tổng Sử dụng Folin - ciocalteu là phương pháp có nhiều ưu điểm hơn cả, nó có thể tương thích được nhiều loại phenolic, nhưng có nhược điểm là bị gây ảnh hưởng bởi sulfur dioxide và đường Dùng phương pháp quang phổ hấp thu trực tiếp để tiến hành quy trình này

Phép so màu Folin - Ciocalteu (FC) dựa trên phản ứng khử của các tác chất, một hỗn hợp của tungsten và molybdenum oxyde Sản phẩm của sự khử metal oxyde có màu xanh bước sóng hấp thu cực đại λ = 760nm Cường độ hấp thu tại bước sóng cực đại tỉ lệ với nồng độ của phenol

Từ đó, bằng việc đo đọ hấp thu của mẫu tại bước sóng cực đại ta sẽ xác định được nồng độ của phenol trong mẫu, dựa vào đường chuẩn được dựng trước

1.4 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

Trên thế giới

Với các thành phần và công dụng phong phú như trên, ngày nay việc chiết xuất anthocyanin từ đài hoa bụp giấm đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm:

Năm 2007, một nghiên cứu lâm sàng được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu tại Đài Loan cho thấy dịch chiết từ đài hoa bụp giấm có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol (từ 8,3% đến 14,4%) trên người thử nghiệm Với viên nang chiết xuất từ bụp giấm khô được thực hiện bằng cách ngâm 150 g hoa bụp giấm trong 6 lít nước nóng trong 2 giờ và sau đó làm khô và lọc chiết lấy dịch thì kết quả cho thấy viên nang được chiết xuất từ hoa bụp giấm có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol khi sử dụng mỗi ngày ba lần, liều lượng tối ưu nhất để giảm hàm lượng cholesterol là 1000mg mỗi ngày

Trong năm 2009, nhóm nghiên đến từ Saudi Arabia đã thực hiện thử nghiệm về khả năng giảm đường huyết của trà được chiết xuất từ bụp giấm trên 60 bệnh nhân tiểu đường cấp độ 2, chủ yếu là phụ nữ Hoa bụp giấm tươi được tách lấy đài và sấy khô sau đó được nghiền thành dạng bột mịn, pha với nước sử dụng hai lần mỗi ngày trong vòng một tháng Sau thời gian thử nghiệm kết quả cho thấy cho thấy lượng cholesterol HDL trong đường huyết của nhóm sử dụng trà bụp giấm giảm đáng kể tổng số cholesterol trung bình (236,2 - 218,6), LDL cholesterol (137,5 - 128,5), triglycerides (246,1 - 209,2) và Apo-B100 (80,0 - 77,3) Nghiên cứu này mở ra triển vọng mới cho các bệnh nhân bệnh tiểu đường trong việc giảm hàm lượng cholesterol HDL trong đường huyết, chỉ với hai chén trà mỗi ngày mà không cần dùng thuốc

Năm 2012, Liuqing Yang và cộng sự đã nghiên cứu tách chiết chất chống oxy hóa từ đài hoa bụp giấm khô, sử dụng dung môi ethanol và nước cất với các tỉ lệ khác nhau (30, 60 và 95%) Trong nghiên cứu này các đặc tính chống oxy hóa của đài hoa bụp giấm với dung môi nước và ethanol được thử nghiệm và so sánh với chất chống oxy hóa acid ascorbic Sử dụng phương pháp DPPH để xác định khả năng kháng oxy hóa Kết quả cho thấy chất chiết sử dụng dung môi trong ethanol 30% luôn luôn có các gốc tự do hoạt động cao nhất, trong khi chiết trong ethanol 95% cho thấy mức thấp nhất Nghiên cứu này cho thấy rằng chiết xuất này có thể được sử dụng như một chất chống oxy hóa an toàn hiệu quả

Nghiên cứu khảo sát về sự ổn định màu của anthocyanin tách chiết từ đài hoa

bụp giấm thuộc các loài khác nhau (H.sabdariffa, M.malabathricum và Batatas

Ipomoea) được Aishah, Nursabrina và các cộng sự thực hiện vào năm 2012 Nghiên

cứu này nhằm xác định sự ổn định màu của anthocyanin được tách chiết từ đài hoa bụp giấm khô ở pH có tính axit khác nhau (pH 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 và 4.5) Tổng số hàm lượng anthocyanin, chỉ số thoái hóa, mật độ màu sắc và phần trăm màu được phân tích

để xác định sự biến đổi màu sắc của chúng Những kết quả nghiên cứu này chứng minh rằng việc sử dụng màu của các loài bụp giấm được sử dụng tiềm năng như những chất tạo màu tự nhiên để thay thế các chất màu tổng hợp trong ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát

số sản phẩm thực phẩm thông thường, dễ được người tiêu dùng chấp nhận như: trà, nước giải khát, mứt quả,… đã được các nhà nghiên cứu và được kết quả vô cùng khả quan, các sản phẩm từ hoa bụp giấm có mùi vị cảm quan và chức năng vô cùng phong phú đối với sức khỏe con người

Năm 2012, Nguyễn Thị Hiển và cộng sự đã nghiên cứu thành công đề tài chiết tách anthocyanin từ đài hoa bụp giấm ứng dụng để sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm Trong nghiên cứu này tác giả đã tiến hành xác định một số chỉ tiêu lý, hóa học của hoa bụp giấm và tách chiết anthocyanin; sau đó, tác giả tiến hành xây dựng quy trình sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the trong thực phẩm Kết quả nghiên cứu cho thấy giấy chỉ thị này có ưu điểm là phát hiện được ngưỡng tối thiểu tốt hơn so với giấy nghệ Mở ra một hướng triển vọng về những chất chỉ thị chiết xuất

từ thiên nhiên sử dụng an toàn trong thực phẩm

Tuy nhiên cho đến nay các nghiên cứu về khả năng kháng oxy hóa của dịch chiết anthocyain từ hoa bụp giấm cũng như khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của dịch chiết anthocyanin từ đài hoa bụp giấm vẫn chưa được thực hiện Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài này

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Thời gian và địa điểm

Chúng tôi thực hiện thí nghiệm khảo sát quá trình chiết và khả năng kháng oxy hóa từ hoa bụp giấm từ ngày 14/4/2015 đến 1/8/2015, tại trung tâm thí nghiệm hóa sinh trường ĐH Công Nghệ tp Hồ Chí Minh tại số 475 Điện Biên Phủ, phường 25, quận Bình Thạnh, tp Hồ Chí Minh

2.2 Vật liệu, hóa chất và thiết bị

Vật liệu

Đài hoa bụp giấm được thu mua tại TPHCM vào tháng 5/2015 Hoa tươi sau khi mua

về được lựa chọn loại bỏ những hoa dập hư Sau đó được rửa sạch và để ráo nước, bụp

vòng từ 24 đến 48 giờ cho hoa khô hoàn toàn Đài hoa khô sau khi sấy được nghiền mịn và rây qua lỗ rây với kích thước lỗ Ø = 1mm

Hình 2.1 Bột hoa bụp giấm sau khi được nghiền mịn và rây

Hóa chất và thiết bị