Nghiên cứu thành phần hóa học và xây dựng quy trình công nghệ chiết xuất để tạo sản phẩm có giá trị từ quả táo mèo (docynia indica (wall ) decne) ở việt nam

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆLÊ XUÂN DUY NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT XUẤT ĐỂ TẠO SẢN PHẨM CÓ GIÁ TRỊ TỪ QUẢ TÁO MÈO DOCYNIA INDICA WALL... BỘ GIÁ

Trang 1

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

LÊ XUÂN DUY

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT XUẤT ĐỂ TẠO SẢN PHẨM CÓ GIÁ

TRỊ TỪ QUẢ TÁO MÈO (DOCYNIA INDICA (WALL.) DECNE) Ở

VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Hà Nội - 2020

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG

NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

LÊ XUÂN DUY

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT XUẤT ĐỂ TẠO SẢN PHẨM CÓ GIÁ

TRỊ TỪ QUẢ TÁO MÈO (DOCYNIA INDICA (WALL.) DECNE) Ở

VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học

Mã số chuyên ngành: 9.52.03.01

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Vũ Đình Hoàng

2 PGS.TS Nguyễn Mạnh Cường

Hà Nội - 2020

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học củaPGS TS Vũ Đình Hoàng và PGS TS Nguyễn Mạnh Cường Các số liệu và kếtquả thu được trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trongbất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận án

Lê Xuân Duy

Trang 4

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học

và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển sản phẩm thiên nhiên, Phòng Hóa sinh hữu cơ Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt thời gian thực hiện luận án.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS Young Ho Kim, Khoa Dược, Trường Đại học Chungnam, Hàn Quốc đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện luận án

Cuối cùng, tôi xin gửi lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn quan tâm, giúp đỡ, khích lệ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình làm luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2020

Tác giả luận án

Lê Xuân Duy

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH xii

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC xv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về cây táo mèo 3

1.1.1 Vài nét về họ Hoa hồng (Rosaceae) 4

1.1.2 Vài nét về chi Táo mèo (Docynia) 4

1.1.3 Phân bố và sản lượng táo mèo ở một số tỉnh trọng điểm nước ta 5

1.2 Thành phần hóa học của táo mèo 6

1.2.1 Các thành phần hóa học cơ bản 6

1.2.2 Các hợp chất chuyển hóa thứ cấp được phân lập từ quả táo mèo 7

1.2.3 Hoạt tính sinh học của táo mèo 10

1.3 Tình hình khai thác, chế biến và sử dụng quả táo mèo 14

1.3.1 Các sản phẩm chế biến truyền thống 14

1.3.2 Các sản phẩm chế biến theo công nghệ hiện đại 14

1.4 Định hướng nghiên cứu 19

1.5 Vài nét về nhóm hợp chất phenolic 20

1.5.1 Đặc điểm chung của các hợp chất phenolic 20

1.5.2 Phân loại và hoạt tính sinh học các hợp chất phenolic 21

1.5.3 Chiết xuất phenolic từ thực vật 22

1.6 Giới thiệu về phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) và tối ưu hóa quy trình công nghệ hóa học 27

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 29

2.2.1 Phương pháp định lượng một số thành phần hóa học 29

2.2.2 Phương pháp xử lý, chiết xuất và phân lập các thành phần hóa học 30

2.2.3 Phương pháp xác định tính chất hóa lý và cấu trúc hóa học 31

2.2.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học 31

Trang 6

2.2.5 Phương pháp chiết vi sóng, chiết siêu âm, chiết hồi lưu và chiết soxhlet 34

2.2.6 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa quy trình công nghệ 35

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM 37

3.1 Điều chế cao chiết tổng và các cao chiết phân đoạn 37

3.1.1 Sơ đồ phân lập các thành phần hóa học từ cao chiết ethyl acetate quả táo mèo 38

3.1.2 Các hợp chất phân lập được từ phân đoạn E2 39

3.2 Nghiên cứu hoạt tính sinh học của cao chiết phân đoạn và thành phần hóa học phân lập được 41

3.3 Quy trình chiết xuất phenolic và thiết lập mô hình nghiên cứu 41

3.3.1 Quy trình chiết bằng phương pháp soxhlet 42

3.3.2 Quy trình chiết xuất sử dụng vi sóng 42

3.3.3 Quy trình chiết xuất sử dụng siêu âm 43

3.3.4 Quy trình chiết xuất hồi lưu 44

3.4 Quy trình sấy phun và thiết kế mô hình nghiên cứu 45

3.4.1 Tiến hành thí nghiệm 46

3.4.2 Thiết kế ma trận kế hoạch thực nghiệm 46

3.5 Sơ đồ định hướng nghiên cứu quy trình công nghệ tạo sản phẩm bột cao chiết táo mèo quy mô phòng thí nghiệm 47

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48

4.1 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được từ quả táo mèo 48

4.1.1 Hợp chất mới TM17, (3S-Thunberginol C 6-O-β- D-glucopyranoside) 48

4.1.2 Hợp chất TM15 (chrysin) 54

4.1.3 Hợp chất TM2 (quercetin) 55

4.1.4 Hợp chất TM5 (hyperin) 57

4.1.5 Hợp chất TM36 (myricitrin) 58

4.1.6 Hợp chất TM16 (naringenin) 60

4.1.7 Hợp chất TM10 (astilbin) 61

4.1.8 Hợp chất TM7 (naringenin-7-O- β-D-glucopyranoside) 63

4.1.9 Hợp chất TM30 (2R/S)-5,7,3’,5’-tetrahydroxy-flavanone 7-O-β-D glucopyranosie) 65

Trang 7

4.1.10 Hợp chất TM33 (Phloretin-2’-O-(β-D-xylopyranosyl-(1

6)-O-β-D

glucopyranoside)) 67

4.1.11 Hợp chất TM8 (phlorizin) 69

4.1.12 Hợp chất TM37 (2’,6’-dihydroxy-3’,4’- dimethoxychalcone) 70

4.1.13 Hợp chất TM24 (ursolic acid) 71

4.1.14 Hợp chất TM23 (23-hydroxy ursolic acid) 73

4.1.15 Hợp chất TM20 (pomolic acid) 75

4.1.16 Hợp chất TM22 (euscaphic acid) 76

4.1.17 Hợp chất TM25 (maslinic acid) 78

4.1.18 Hợp chất TM12 (gallic acid ) 80

4.1.19 Hợp chất TM13 (methyl gallate) 81

4.1.20 Hợp chất TM3 (protocatechuic acid) 82

4.1.21 Hợp chất TM9 (3-methoxy, 4-hydroxy-benzoic acid) (vanillic acid) 83

4.1.22 Hợp chất TM6 (4-methyl malate) 84

4.1.23 Hợp chất TM1 (chlorogenic acid methyl ester) 85

4.1.24 Hợp chất TM18 (1-O-coumaroyl-β-D-glucopyranose) 86

4.1.25 Hợp chất TM35 (cis-p-coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside) 88

4.2 Đánh giá hoạt tính sinh học của cao chiết và các hợp chất phân lập được 92

4.2.1 Hoạt tính bảo vệ tim mạch (sEH) của cao chiết phân đoạn và các hợp chất phân lập được 92

4.2.2 Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất phân lập được 94

4.2.3 Hoạt tính ức chế tế bào ung thư gan (Hep-G2) và ung thư cổ tử cung (Hela) của các cao chiết phân đoạn 95

4.3 Xây dựng và tối ưu quy trình chiết xuất phenolic từ quả táo mèo quy mô phòng thí nghiệm 96

4.3.1 Kết quả chiết xuất táo mèo bằng phương pháp chiết soxhlet 96

4.3.2 Xây dựng và tối ưu hóa quy trình chiết xuất phenolic sử dụng vi sóng quy mô phòng thí nghiệm 97

4.3.3 Xây dựng và tối ưu hóa quy trình chiết xuất phenolic sử dụng sóng siêu âm quy mô phòng thí nghiệm 107

4.3.4 Xây dựng và tối ưu hóa quy trình chiết xuất phenolic bằng phương pháp chiết hồi lưu quy mô phòng thí nghiệm 116

4.3.5 So sánh, đánh giá các phương án công nghệ nghiên cứu 123

4.4 Xây dựng và tối ưu hóa quy trình sấy phun dịch chiết táo mèo quy mô phòng thí nghiệm 125

4.4.1 Ảnh hưởng của các đơn yếu tố đến hàm mục tiêu của quá trình 125

Trang 8

4.4.2 Thiết lập mô hình và xây dựng ma trận kế hoạch thực nghiệm 127

4.4.3 Kiểm tra sự có nghĩa của mô hình 128

4.4.4 Tối ưu hóa quy trình sấy phun 131

4.4.5 Kiểm tra lại mô hình tối ưu hóa 132

4.5 Quy trình công nghệ chiết xuất để tạo sản phẩm bột cao chiết táo mèo quy mô phòng thí nghiệm 133

KẾT LUẬN 135

KIẾN NGHỊ 137

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 138

 BÀI BÁO QUỐC TẾ 138

 BÀI BÁO TRONG NƯỚC 138

TÀI LIỆU THAM KHẢO 139

PHỤ LỤC 148

Trang 9

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

13C- NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13C Carbon -13 Nuclear Magnetic

Resonance Spectroscopy

by Polarisation Transfer

ESI-MS Phổ khối lượng phun mù electron Electron Spray

Ionzation-Mass Spectroscopy

GAE Acid gallic tương đương Gallic acid equivalent

Hep-G2 Dòng tế bào ung thư ở gan người Liver hepatocellular

carcinoma/Human hepatomaHeLa Ung thư cổ tử cung người Henrietta lacks

1H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Proton Nuclear Magnetic

Trang 10

HSQC Phổ tương tác dị nhân qua 1 liên kết Heteronuclear Single

Quantum Coherence

Phổ khối phân giải cao ion hóa bằng High Resolution Electron

phun mù điện tử

Spectroscopy

Trang 11

IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy

IC50 Nồng độ ức chế 50% Inhibitory concentration 50%

QE Quercetin tương đương Quercetin equivalent

SC Khả năng trung hòa các gốc tự do Scavenging capacity

SC50 Khả năng bắt gốc tự do 50% Scavening capacity

sEH Tác dụng bảo vệ tim mạch Soluble epoxide hydrolase

TFC Hàm lượng flavonoid tổng Total flavonoid contentTPC Hàm lượng phenolic tổng Total phenolic content

Trang 12

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.2.1 Hàm lượng các thành phần hóa học trong quả táo mèo 7

Bảng 1.2.2.1 Danh sách các hợp chất được phân lập từ loài Docynia indica (Wall.) Decne ở trong nước 8 Bảng 1.2.2.2 Danh sách các hợp chất được phân lập từ loài táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne trên thế giới 9 Bảng 1.4.3 Phân loại các hợp chất phenolic dựa trên bộ khung nguyên tử carbon trong phân tử21 Bảng 4.1.1 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất TM17 và tài liệu tham khảo 53

Bảng 4.1.2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất TM15 và chất tham khảo 55

Bảng 4.1.12 Dữ liệu phổ của hợp chất TM37 và chất tham khảo 71

Bảng 4.1.18 Dữ liệu phổ của chất TM12 và chất tham khảo 80

Bảng 4.1.22 Dữ liệu phổ của TM6 và chất tham khảo 85

Trang 13

Bảng 4.1.24 Dữ liệu phổ của hợp chất TM18 với chất tham khảo 87

Bảng 4.1.25 Dữ liệu phổ của hợp chất TM35 với chất tham khảo 89

Bảng 4.2.1.1 Đánh giá hoạt tính bảo vệ tim mạch của các cao chiết phân đoạn 92

Bảng 4.2.1.2 Đánh giá hoạt tính bảo vệ tim mạch của các hợp chất phân lập được 93

Bảng 4.2.2 Kết quả đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất phân lập được 95 Bảng 4.2.3 Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế 2 dòng tế bào ung thư gan và ung thư cổ tử cung 96 Bảng 4.3.1 Kết quả chiết xuất táo mèo bằng phương pháp chiết soxhlet 97

Bảng 4.3.2.1.a Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 97

Bảng 4.3.2.1.b Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 98 Bảng 4.3.2.1.c Ảnh hưởng của công suất vi sóng đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 99

Bảng 4.3.2.1.d Ảnh hưởng của độ pH dung môi chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 99

Bảng 4.3.2.2a Các mức thí nghiệm của các biến biến công nghệ 100

Bảng 4.3.2.2b Ma trận kế hoạch hóa thực nghiệm của quá trình chiết xuất 100

Bảng 4.3.2.3 Bảng phân tích phương sai các hàm mục tiêu Y1, Y2 và Y3 101

Bảng 4.3.2.4 Kết quả tối ưu hóa các biến công nghệ 106

Bảng 4.3.2.5 Kết quả thực nghiệm của các hàm mục tiêu tại điều kiện tối ưu 107

Bảng 4.3.3.1.a Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 107

Bảng 4.3.3.1.b Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 108

Bảng 4.3.3.1.c Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 109

Bảng 4.3.3.1.d Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 109

Bảng 4.3.3.3 Bảng phân tích phương sai các hàm mục tiêu Y1 và Y2 111

Bảng 4.3.4.1.a Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 116

Trang 14

xi Bảng 4.3.4.1.b Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu chiết đến hàm mục tiêu

Y1 và Y2 117

Bảng 4.3.4.1.c Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 118

Bảng 4.3.4.3 Bảng phân tích phương sai các hàm mục tiêu Y1, Y2 119

Bảng 4.3.5a Hiệu quả chiết xuất của các phương pháp 124

Bảng 4.3.5b Các điều kiện công nghệ tối ưu của 3 phương pháp 124

Bảng 4.4.1a Ảnh hưởng của hàm lượng matodextrin đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 125

Bảng 4.4.1b Ảnh hưởng của nhiệt độ khí sấy cấp vào đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 126 Bảng 4.4.1c Ảnh hưởng của tốc độ bơm dịch đến hàm mục tiêu Y1 và Y2 127

Bảng 4.4.2a Các mức thí nghiệm của các biến biến công nghệ 127

Bảng 4.4.2b Ma trận kế hoạch hóa thực nghiệm của quá trình chiết xuất 128

Bảng 4.4.3 Bảng phân tích phương sai các hàm mục tiêu Y1, Y2 128

Bảng 4.4.4 Kết quả tối ưu hóa các biến công nghệ 131

Bảng 4.4.5 Kết quả thực nghiệm của các hàm mục tiêu tại điều kiện tối ưu 132

Trang 15

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Quả và lá loài táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne 3

Hình 1.1.3: Diện tích táo mèo tập trung tại một số huyện thuộc ba Tỉnh Yên Bái, Sơn La và Điện Biên 5 Hình 1.3.1 Một số sản phẩm táo mèo truyền thống 14

Hình 1.3.2.1a Một số loại rượu táo mèo trên thị trường 14

Hình 1.3.2.1b: Một số loại sản phẩm khác chế biến từ quả táo mèo trên thị trường 15

Hình 1.3.2.2: Một số sản phẩm táo mèo ứng dụng kết quả đề tài nghiên cứu KHCN 15

Hình 1.3.2.3a Sơ đồ quy trình sản xuất rượu táo mèo 16

Hình 1.3.2.3b Sơ đồ quy trình sản xuất nước uống táo mèo 17

Hình 1.3.2.3c: Sơ đồ quy trình sản xuất giấm táo mèo 18

Hình 2.1.1 Mẫu quả táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne 29

Hình 2.2.1 Đồ thị đường chuẩn phenolic (a) và flavonoid (b) 30

Hình 3.1 Sơ đồ điều chế cao chiết tổng và các cao chiết phân đoạn quả táo mèo 37

Hình 3.1.1 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết ethyl acetate quả táo mèo 38

Hình 3.5 Sơ đồ định hướng nghiên cứu tạo sản phẩm bột cao chiết táo mèo 47

Hình 4.1.1.1 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất TM17 48

Hình 4.1.1.2 Phổ 1H-NMR của hợp chất TM17 48

Hình 4.1.1.3 Phổ 13C-NMR của hợp chất TM17 49

Hình 4.1.1.4 Phổ DEPT của hợp chất TM17 49

Hình 4.1.1.5 Phổ HMBC của hợp chất TM17 50

Hình 4.1.1.6 Tương tác trên phổ HMBC của 3S-thunberginol C 6-O-β- D-glucopyranoside 50 Hình 4.1.1.7 Phổ HSQC của hợp chất TM17 51

Hình 4.1.1.8 Sắc ký đồ HPLC xác định cấu tử đường 51

Hình 4.1.1.9 Phổ CD của hợp chất TM17 52

Hình 4.1.1.10 Hai cấu dạng bền kiểu nửa thuyền của hợp chất TM17 53

Hình 4.1.1.11 Cấu trúc hóa học của 3S-thunberginol C 6-O-β- D-glucopyranoside 53

Hình 4.1.2 Cấu trúc hóa học hợp chất chrysin 55

Hình 4.1.3 Cấu trúc hóa học hợp chất quercetin 56

Hình 4.1.4 Cấu trúc hóa học hợp chất hyperin 57

Hình 4.1.5 Cấu trúc hóa học hợp chất myricitrin 59

Hình 4.1.6 Cấu trúc hóa học hợp chất naringenin 61

Trang 16

Hình 4.1.7 Cấu trúc hóa học hợp chất astilbin 62

Hình 4.1.8 Cấu trúc hóa học của hợp chất naringenin-7-O- β-D-glucopyranoside 64

Hình 4.1.9 Cấu trúc hóa học của hỗn hợp chất (2S/R)-5,7,3’,5’-tetrahydroxy-flavanone 7-O-β-D glucopyranosie) 66 Hình 4.1.10 Cấu trúc hóa học hợp chất phloretin-2’-O-(β-D-xylopyranosyl-(1 6)-O-β-D glucopyranoside 68 Hình 4.1.11 Cấu trúc hóa học của hợp chất phlorizin 69

Hình 4.1.12 Cấu trúc hợp chất 2’,6’-dihydroxy-3’,4’- dimethoxychalcone 70

Hình 4.1.13 Cấu trúc hóa học của hợp chất ursolic acid 72

Hình 4.1.14 Cấu trúc hóa học của hợp chất 23-hydroxyursolic acid 74

Hình 4.1.15: Cấu trúc hóa học của hợp chất pomolic acid 75

Hình 4.1.16 Cấu trúc hóa học hợp cất euscaphic acid 77

Hình 4.1.17 Cấu trúc hóa học hợp chất maslinic acid 79

Hình 4.1.18 Cấu trúc hóa học hợp chất gallic acid 80

Hình 4.1.19 Cấu trúc hóa học hợp chất methyl gallate 81

Hình 4.1.20 Cấu trúc hóa học protocatechuic acid 82

Hình 4.1.21 Cấu trúc hóa học hợp chất 3-methoxy, 4-hydroxy-benzoic acid 83

Hình 4.1.22 Cấu trúc hóa học 4-methyl malate 84

Hình 4.1.23 Cấu trúc hóa học chlorogenic acid methyl ester 86

Hình 4.1.24 Cấu trúc hóa học hợp chất 1-O-coumaroyl-β-D-glucopyranose 87

Hình 4.1.25 Cấu trúc hóa học hợp chất cis-p-coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside 88 Hình 4.1.26 Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ cặn chiết EtOAc quả táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne. 91 Hình 4.3.2.3a Biểu đồ thực nghiệm và dự đoán, phân bố ngẫu nhiên của Y1, Y2 và Y3 103

Hình 4.3.2.3b Bề mặt đáp ứng của hàm lượng phenolic tổng (a), hàm lượng flavonoid tổng (b) và hàm lượng cao chiết tổng (c) 105

Hình 4.3.2.4 Mức độ đáp ứng nguyện vọng của quá trình chiết xuất 106

Hình 4.3.3.3a Biểu đồ thực nghiệm và dự đoán, phân bố ngẫu nhiên của Y1 và Y2 112 Hình 4.3.3.3b Bề mặt đáp ứng của hàm lượng phenolic tổng (a) và hàm lượng cao chiết tổng (b) 114

Hình 4.3.3.4 Mức độ đáp ứng nguyện vọng của quá trình chiết xuất 115 Hình 4.3.4.3a Biểu đồ thực nghiệm và dự đoán, phân bố ngẫu nhiên của Y1 và Y2 120

Trang 17

Hình 4.3.4.3b Bề mặt đáp ứng của hàm lượng phenolic tổng (a) và hàm lượng cao

chiết tổng (b) 121Hình 4.3.4.4 Mức độ đáp ứng nguyện vọng của quá trình chiết xuất 123Hình 4.4.3a Biểu đồ thực nghiệm và dự đoán, phân bố ngẫu nhiên của Y1 và Y2 129Hình 4.4.3b Bề mặt đáp ứng của hàm lượng phenolic tổng (a) và độ ẩm (b) của sản

phẩm sau sấy phun 130Hình 4.4.4 Mức độ đáp ứng nguyện vọng của quá trình sấy phun 132Hình 4.5 Sơ đồ quy trình công nghệ tạo sản phẩm bột cao chiết táo mèo quy mô

phòng thí nghiệm 133

Trang 18

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 148

PHỤ LỤC A: PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT HÓA HỌC 148

PHỤ LỤC 1 PHỔ HỢP CHẤT TM1 149

PHỤ LỤC 25 PHỔ HỢP CHẤT TM37 196 PHỤ LỤC B TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG BỀN CÁC CẤU DẠNG CỦA HỢP

CHẤT TM17200

Trang 19

PHỤ LỤC C PHIẾU KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH TÊN KHOA HỌC CỦA MẪU

PHỤ LỤC D KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO 215

Trang 20

MỞ ĐẦU

Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng nguồn thực vật tự nhiên để chăm sóc sứckhỏe, phòng ngừa và điều trị bệnh Trong những năm trở lại đây, xu hướng sử dụngcác loại thảo dược trong phòng và chữa bệnh ngày một gia tăng Ngày nay, thảo dượckhông chỉ được sử dụng ở dạng thô theo y học cổ truyền mà đã được áp dụng nhữngcông nghệ hiện đại trong lĩnh vực hóa học, sinh học kết hợp công nghệ bào chế để tạo

ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, tính chất dược lý mạnh

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc thù nên có nguồn thựcvật phong phú và đa dạng ước tính có trên 13.000 nghìn loài Theo y học dân tộc, cóhơn 4000 loài được sử dụng làm thuốc hoặc chăm sóc sức khỏe con người Với địnhhướng phát triển các loài cây dược liệu để phục vụ đời sống, hiện nay ở nước ta đãhình thành nhiều khu vực canh tác, trồng cây dược liệu ở quy mô lớn Đặc biệt, Tạimột số tỉnh Tây Bắc như Yên Bái, Sơn La, Điện Biên những năm gần đây đang pháttriển rất mạnh loài táo mèo để phục vụ nhu cầu của người tiêu dùng

Táo mèo có tên khoa học là Docynia indica (Wall.) Decne, thuộc họ Hoa hồng

(Rosaceae) Ở nước ta, táo mèo phân bố ở độ cao từ 1000m đến 1500m ở các tỉnhvùng núi Tây Bắc Theo Y học cổ truyền, táo mèo có vị chua chát, hơi ngọt, tính ấm,

có tác dụng kiện vị, thuộc nhóm tiêu thực hóa tích, chủ yếu điều trị các chứng rối loạntiêu hóa do ăn nhiều thịt, dầu mỡ, ăn không tiêu, giúp ăn ngon miệng Quả táo mèo khisấy khô là một vị thuốc của Đông y giúp tăng bài tiết axit mật và pepsin dịch vị, chốngrối loạn chuyển hóa lipid và giảm mỡ máu… Các nghiên cứu hiện đại gần đây đã chothấy dịch chiết quả táo mèo có tác dụng kháng khuẩn, chống rối loạn trao đổi glucid vàlipid; Một số thành phần hóa học phân lập được từ quả táo mèo có tác dụng có tácdụng kháng viêm và hạ đường huyết

Việc nghiên cứu, chế biến quả táo mèo tạo sản phẩm chăm sóc sức khỏe, hỗ trợđiều trị một số bệnh lý đang rất được quan tâm Tuy nhiên cho đến nay, các nghiêncứu về quả táo mèo cả trong và ngoài nước còn khá khiêm tốn Do đó, cần các nghiêncứu sâu về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của quả táo mèo, đồng thời

mở rộng nghiên cứu các công nghệ khai thác, làm giàu các thành phần hóa học có hoạttính sinh học cao (cụ thể là nhóm hoạt chất phenolic) trong quả táo mèo để đáp ứngyêu cầu về bào chế, tạo các sản phẩm có chất lượng cao

Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và xây dựng quy trình công nghệ chiết xuất để tạo sản phẩm có giá trị từ

quả táo mèo (Docynia indica (Wall.) Decne) ở Việt Nam” Nội dung của Luận án

tập trung vào nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và công nghệ chiết

Trang 21

xuất, làm giàu thành phần hóa học có hoạt tính sinh học cao (nhóm hoạt chất phenolic)

để tạo sản phẩm có giá trị từ quả táo mèo

Nội dung nghiên cứu của luận án gồm

 Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số thành phần hóa học ở phân

đoạn cao chiết ethyl acetate của quả táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne): Điều chế

cặn chiết, phân lập các hợp chất bằng phương pháp sắc ký, xác

định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

 Đánh giá hoạt tính sinh học: Tác dụng bảo vệ tim mạch, chống oxy hóa và ứcchế một số dòng tế bào ung thư của cao chiết tổng, cao chiết phân đoạn và một số hợpchất phân lập được

 Nghiên cứu, tối ưu hóa các quy trình công nghệ chiết xuất, sấy phun để tạo sản phẩm bột cao chiết táo mèo giàu phenolic quy mô phòng thí nghiệm

Trang 22

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về cây táo mèo [1,2,3]

Tên khoa học: Docynia indica (Wall.) Decne.

Tên thường gọi: Táo mèo, chi tô di

Theo hệ thống phân loại thực vật thì táo mèo thuộc họ Hoa hồng

(Rosaceae), phân họ Maloideae và thuộc chi Docynia.

Đặc điểm hình thái

Hình 1.1 Quả và lá loài táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne.

Cây nhỡ cao 5-6 m, cây non cành có gai Lá mọc so le, ở cây non xẻ 3-5 thuỳ,mép có răng cưa không đều Ở thời kỳ cây trưởng thành lá hình bầu dục dài 6-10cm,rộng 2-4cm, mép nguyên hoặc hơi khía răng ở gần đầu lá Hoa họp từ 1-3 hoa ở kẽ lá,cánh hoa màu trắng, có lông màu trắng bạc Nhị nhiều Quả hình cầu thuôn, đườngkính 3-4cm, lúc non có lông, sau nhẵn, khi chín có màu vàng lục, có vị hơi chua chát[1,3]

Mùa hoa tháng 3-4, mùa quả chín từ tháng 8-10 Cây được gieo trồng bằng hạt,chồi hoặc chiết cành Cây ưa sáng, mọc rải rác trong rừng hoặc thành quần thể ven đồi,

ở độ cao 1000-1500m [1,3]

Trang 23

1.1.1 Vài nét về họ Hoa hồng (Rosaceae)

Họ Hoa hồng (danh pháp khoa học: Rosaceae) là một họ lớn trong thực vật, vớikhoảng 2.000-4.000 loài trong khoảng 90-120 chi, tùy theo hệ thống phân loại Hiệntại hệ thống APG II (hệ thống phân loại sinh học thực vật hiện đại dựa trên việc phântích phân tử năm 2003) công nhận họ Rosaceae có 2.520 loài thuộc 90 chi [2]

Theo truyền thống họ hoa hồng được chia thành 4 phân họ: Rosoideae,Spiraeoideae, Maloideae, Amygdaloideae Các phân họ này được miêu tả đặc trưngchủ yếu theo cấu trúc của trái cây:

- Phân họ Hoa hồng (Rosoideae): Theo truyền thống bao gồm các chi có quả nhỏ,

là dạng quả bế hay quả hạch nhỏ và thường có phần cùi thịt của quả (ví dụ dâu tây) haycuống mang các lá noãn

- Phân họ Thuỷ bia (Spiraeoideae): Theo truyền thống bao gồm các chi với quả không có cùi thịt bao gồm 5 lá noãn

- Phân họ Táo tây (Maloideae): Theo truyền thống bao gồm các chi (như táo tây,sơn tra, lê, mộc qua, thanh hương trà v.v), với quả bao gồm 5 lá noãn trong vỏ quả trongdày cùi thịt, được bao quanh bằng mô cuống chín

- Phân họ Mận (Amygdaloideae) hay (Prunoideae): Theo truyền thống bao gồmcác chi với quả là quả hạch đơn có đường nối, hai gân cạnh đường nối và một gân đốidiện đường nối

Ở Việt Nam, theo tác giả Phạm Hoàng Hộ (Cây Cỏ Việt Nam) họ hoa hồng hiện

có 172 loài chính thuộc 23 chi [2]

1.1.2 Vài nét về chi Táo mèo (Docynia)

Chi Docynia là một chi thực vật có hoa trong họ Rosaceae Chi này bao gồm các

loài cây gỗ xanh; nụ hình trứng, nhỏ, với vài vảy phô ra Các lá đơn, mọc so le, có lákèm, có cuống lá, gân lá thứ cấp uốn cong về phía mép lá, mép lá nguyên hay khíarăng cưa, đôi khi phân thùy nhỏ Hoa có cuống ngắn, mọc thành chùm 2–5, sớm kếttrái hay có các nhị hợp nhất bởi các bao phấn; lá bắc nhỏ, sớm rụng Đế hoa hìnhchuông, có lông măng rậm ở phía xa trục Lá đài 5, hình mác Cánh hoa 5, trắng, gốc

có vuốt ngắn Nhị hoa 30–50, 2 vòng Bầu nhụy hạ, 5 ngăn, với 3–10 noãn mỗi ngăn;vòi nhụy 5, hợp sinh tại gốc, có lông tơ Quả dạng quả táo hình phỏng cầu hay hìnhtrứng hoặc hình quả lê, đường kính 2–3 cm, với các lá đài bền mọc thẳng hay uốn congvào trong Chúng thụ phấn nhờ côn trùng [2]

Trang 24

Theo Phạm Hoàng Hộ, chi Docynia chỉ có 2 loài là: Docynia indica (Wall.) Decne, ở Việt Nam còn được gọi là táo mèo và loài Docynia delavayi (Franch.) C.K.Schneid Loài Docynia indica (Wall.) Decne Phân bố rộng ở một số quốc gia như

Ấn Độ, Bhutan, Myanma, Nepal, Pakistan, Thái Lan, tây nam Trung Quốc và ViệtNam Ở nước ta, loài này tập trung chủ yếu ở các Tỉnh vùng núi Tây Bắc như Sơn La,

Yên Bái, Điện Biên, Lai Châu, Hà Giang…Trong khi đó loài Docynia delavayi (Franch.) C.K.Schneid xuất hiện ở tây Quý Châu, tây Tứ Xuyên, đông bắc Vân Nam

của Trung Quốc; Ở Việt Nam theo Phạm Hoàng Hộ, Võ Văn Chi thì chưa thấy xuấthiện loài này [2,3]

1.1.3 Phân bố và sản lượng táo mèo ở một số tỉnh trọng điểm nước ta

(nguồn: https://dantocmiennui.vn/son-la-vai-net-tong-quan/131032.html)

Hình 1.1.3 Diện tích táo mèo tập trung tại một số huyện thuộc ba Tỉnh Yên Bái, Sơn

La và Điện Biên Táo mèo (Docynia indica) phân bố ở các tỉnh vùng núi phía Bắc việt Nam như

Sơn La, Yên Bái, Điện Biên, Lai Châu, Hà Giang… Tuy nhiên diện tích trồng và chosản lượng táo mèo lớn nhất tập trung chủ yếu tại ba tỉnh là Yên Bái, Sơn La và ĐiệnBiên Theo số liệu thống kê năm 2011 của các sở Nông nghiệp phát triển nông thôncủa ba Tỉnh Yên Bái, Sơn La và Điện Biên, tổng diện tích trồng và tự nhiên cây táomèo của ba tỉnh này khoảng 3200 hecta với tổng sản lượng hàng năm khoảng 6500

Trang 25

tấn Ước tính mỗi hecta cho 2 tấn quả trên 1 năm Trong đó diện tích táo mèo tại YênBái là lớn nhất khoảng 2000 hecta, tiếp đến là Sơn La với diện tích là 1000 hecta, cuốicùng là Điện Biên với diện tích gần 300 hecta Sản lượng táo mèo hàng năm của YênBái đạt khoảng 4000 tấn, tại Sơn La đạt 2000 tấn và tại Điện Biên đạt khoảng 500 tấn.Những năm gần đây, diện tích táo mèo ở các tỉnh nêu trên tiếp tục được mở rộng rấtnhiều cùng với đó là sản lượng táo mèo cũng tăng cao [4].

Cụ thể, Ở tỉnh Yên Bái, việc trồng và phát triển cây táo mèo tập trung chính tạo

2 huyện là Mù Cang Chải và Trạm Tấu Trong đó, Mù Cang Chải có diện tích trồngtáo mèo là 1490 hectra còn Trạm Tấu có diện tích trồng téo mèo là 440 hecta Qua số liệuthống kê có thể thấy, Mù Cang Chải là địa phương cung cấp sản lượng táo mèo chủ yếucủa Yên Bái, chiếm khoảng 75% tổng sản lượng của tỉnh Cũng theo số liệu thu thập năm

2018 của sở Nông nghiệp và nông thôn Yên Bái, tỉnh đã trồng mới thêm được 2.250hecta nâng tổng diện tích táo mèo của tỉnh lên hơn 4000 hecta [4]

Tại tỉnh Sơn La, táo mèo được trồng và phát triển chủ yếu tập trung tại các huyện

là Bắc Yên, Thuận Châu và Mường La Tổng diện tích khoảng 1000 hecta và sảnlượng hàng năm đạt gần 2300 tấn/năm (khoảng 2,3 tấn/hecta) Về sản lượng thì BắcYên chiếm lớn nhất, tại Bắc Yên táo mèo cũng được chế biến và tiêu thụ nhiều nhấttrong ba huyện của Sơn La, tiếp đến là Mường La và Thuận Châu theo số liệu thu thậpmới nhất năm 2018 của sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Sơn La, diện tích táomèo ở tỉnh này đã đạt tới 11000 hecta [4]

Ở Điện Biên, theo số liệu thu thập năm 2011, táo mèo được trồng và phát triểnchủ yếu ở Tuần Giáo, cụ thể ở hai xã là Tỏa Tình và Tênh Phông So với hai tỉnh Sơn La

và Yên Bái thì Điện Biên có diện tích trồng và phát triển táo mèo là nhỏ nhất Tổng diệntích táo mèo tại Điện Biên là 270 hecta, trong đó 150 hecta thuộc xã Tỏa Tình và 120hecta thuộc xã Tênh Phông Tổng sản lượng táo mèo hàng năm của Điện Biên ước đạtkhoảng 500 tấn Theo số liệu thu thập được từ báo cáo của sở Nông nghiệp và phát triểnnông thôn Điện Biên năm 2018, diện tích trồng táo mèo ở Điện

Biên không tăng lên đáng kể, chủ yếu vẫn chỉ tập trung ở 2 xã Tỏa Tình và Tênh Phong của Huyện Tuần Giáo [4]

1.2 Thành phần hóa học của táo mèo

1.2.1 Các thành phần hóa học cơ bản.

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Hoàng Thị Lụa và cộng sự (2013, 2014),các thành phần hóa học cơ bản của quả táo mèo ở Việt Nam đã được phân tích, đánhgiá đầy đủ [4,5] Các mẫu táo mèo khảo sát được thu tại 3 địa phương là Yên Bái, Sơn

Trang 26

La và Điện Biên Quả táo mèo được xác định gồm nhiều thành phần hóa học như chấtđạm, chất béo, chất khoáng, axit hữu cơ, axit amin và một số vitamin Các kết quả cụthể được thể hiện ở bảng 1.2.1

Bảng 1.2.1 Hàm lượng các thành phần hóa học trong quả táo mèo

1.2.2 Các hợp chất chuyển hóa thứ cấp được phân lập từ quả táo mèo

 Nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam cho đến nay, đã có một số công trình công bố về thành phần hóa học

về quả táo mèo Công trình của tác giả Đỗ Thị Hà công bố về thành phần hóa học của

phân đoạn n-hexan của chiết xuất quả táo mèo, từ phân đoạn này đã tìm thấy 3 hợp chất

là 1-octacosanol (1), 3-tetracosen (2), β-sitosterol (3) [6] Công trình của tác giả Vũ Văn

Tuấn đã phân lập được 3 hợp chất là chlorogenic acid (4), quercetin (5) và

quercetin-3-O-β-D galactopyranoside (6) từ cao chiết phân đoạn ethylacetate [7] Năm 2016, nhóm tác

giả Hoàng Việt Dũng và cộng sự đã công bố 13 hợp chất được phân lập từ dịch chiết quả

táo mèo gồm có: Docynicasides A (7), docynicasides B (8),

docynicasides C (9), (6S,9R)-vomifoliol 9-O-β-D-xylopyranosyl-(1’’

6’)-O-β-D-glucopyranoside (10), hyperin (6), quercitrin (11), quercetin 3-α-L-arabinofuranoside

(12), naringenin 7-O-β-D-glucopyranoside (13), phloridzin (14), phloretin

2’-O-β-D-xylopyranosyl-(1

6)-β-D-glucopyranoside (15), pinosylvin 3-O-β-D-glucopyranoside

(16), tormentic acid (17), and chlorogenic acid methyl ester (18) Trong đó 3 hợp chất mới

là docynicasides A (7), docynicasides B (8) và docynicasides C (9) [8].

Các nghiên cứu hóa học trong nước về loài Docynia indica (Wall.) Decne được

nghiên cứu sinh tổng kết lại ở bảng 1.2.2.1 theo trình tự thời gian nghiên cứu

Trang 27

Bảng 1.2.2.1 Danh sách các hợp chất được phân lập từ loài Docynia indica (Wall.)

Decne ở trong nước

15 Phloretin 2’-O-β-D-xylopyranosyl-(16)-β- Quả [8]

D-glucopyranoside

Có thể thấy các công trình nghiên cứu trong nước về loài này cũng còn khákhiêm tốn và chưa đầy đủ Mới chỉ có 18 hợp chất được phân lập từ quả táo mèo với

chỉ 3 công trình công bố Các thành phần hóa học đã phân lập được từ loài Docynia

Trang 28

indica (Wall.) Decne chủ yếu chia thành 5 nhóm chính gồm: Các hợp chất phenolic

đơn giản, các flavonoid và glycoside flavonoid, các triterpenoid và các megastigmane

 Nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, loài táo mèo Docynia indica (Wall.) Decne được phân bố ở một số

quốc gia như Ấn Độ, Bhutan, Myanma, Nepal, Pakistan, Sikkim, Thái Lan, TrungQuốc và Việt Nam Các nghiên cứu trên thế giới về thành phần hóa học loài này cũngrất khiêm tốn Một vài năm trở lại đây, táo mèo được một số quốc gia như Ấn Độ,Trung Quốc và Việt Nam quan tâm nghiên cứu bởi những tác dụng sinh học tốt cũng

Trang 29

như hiệu quả kinh tế mà táo mèo mang lại Tại Trung Quốc và Ấn Độ cũng chỉ có mộtvài công trình công bố về thành phần hóa học của loài này

Kết quả nghiên cứu của Shende KM và cộng sự đã xác định trong quả táo mèo

(Docynia indica) thu mẫu tại Ấn độ có chứa 7 hợp chất là catechine (19), caffeic acid

(20), syringic acid (21), ferulic acid (22), gallic acid (23), rutin (24) và quercetin (5) [9] Nhóm nghiên cứu Trung Quốc Xiaoyu Zhang và cộng sự đã phân lập 2 hợp chất từ

quả táo mèo (Docynia indica) là phlorizin (14) và isoquercetin (25) [10].

Bảng 1.2.2.2 Danh sách các hợp chất được phân lập từ loài táo mèo

Docynia indica (Wall.) Decne trên thế giới

 Cấu trúc hóa học các thành phần phân lập được từ loài táo mèo Docynia

indica (Wall.) Decne

Trang 31

1.2.3.2 Các kết quả đánh giá hoạt tính sinh học hiện đại

 Nghiên cứu trong nước

+ Hoạt tính hạ lipid máu, giảm béo và chống rối loạn trao đổi glucid và lipid [11]

Nhóm nghiên cứu Nguyễn Thị Thanh Loan và cộng sự đã nghiên cứu tác dụngchống béo phì, giảm trọng lượng ở các phân đoạn của dịch chiết quả táo mèo trênchuột thử nghiệm Kết quả cho thấy trọng lượng chuột thử nghiệm giảm lần lượt là:9,5% ở phân đoạn ethyl acetate; 3,8% ở phân đoạn chloroform và 8,9% ở cao chiếtethanol toàn phần Chuột béo phì được điều trị với cao chiết phân đoạn ethyl acetatetrong 14 ngày, các chỉ số lipid máu đã giảm đáng kể Cụ thể chỉ số TC (cholesteroltổng) giảm 10,3%, TG (triglyceride) giảm 31,16%, nồng độ glucose trong máu giảm14,3% so với đối chứng

Cao chiết quả táo mèo cũng cho thấy khả năng chống rối loạn trao đổi glucid vàlipid Phép thử được tiến hành trên chuột thử nghiệm Các phân đoạn dịch chiết quảtáo mèo được điều trị cho chuột bị béo phì Kết quả sau 16 ngày điều trị, chỉ sốtriglyceride của chuột ở các lô đều giảm mạnh, riêng lô đối chứng (lô không điều trị)

có hàm lượng triglyceride tăng nhẹ (3,2%) Lô được điều trị bằng cao chiết phân đoạnethyl acetate có chỉ số triglycerid giảm 31,6%; lô điều trị bằng cao chiết phân đoạnethanol toàn phần và chloroform có chỉ số triglycerid giảm lần lượt là 29,5% và 30%

+ Hoạt tính giảm nồng độ glucose trong tế bào [12]

Theo nghiên cứu của Trần Thị Lệ Hằng, cao chiết ethanol 96% toàn phần, cao

chiết phân đoạn n-hexan và cao chiết phân đoạn ethyl acetate của quả táo mèo (Docynia indica) ở các nồng độ 100 µg/ml đều có tác dụng giảm đáng kể hàm lượng

glucose trong tế bào cơ vân chuột nhắt nguyên phát xuống lần lượt 75,9 ±1,79 %; 74,6

± 2,44 % và 79,9 ± 2,07 % so với nhóm đối chứng dương sử dụng insulin có tác dụnglàm giảm nồng độ này là 77,9 ± 0,68 % Trong đó hiệu lực tăng dung nạp glucose ở tếbào cơ vân C2C12 của cao ethanol 96% và cao chiết phân đoạn n-hexan mạnh hơn so với

đối chứng dương là insulin ở nồng độ thử 100 nM

+ Hoạt tính kháng vi khuẩn [13]

Công trình nghiên cứu của Nguyễn Thị Minh Thư cho thấy, dấm táo mèo có hoạt

tính kháng vi khuẩn (Moraxella catarrhalis) gây nhiễm trùng đường hô hấp trên

người Kết quả nghiên cứu chỉ ra dịch lên men quả táo mèo có khả năng kháng vi

khuẩn Moraxella catarrhalis kháng kháng sinh Độ pH và nồng độ các dịch lên men ảnh hưởng đến hoạt tính của vi khuẩn Moraxella catarrhalis Các phân đoạn có hoạt tính kháng vi khuẩn Moraxella catarrhalis từ dịch lên men chủng TM5.2 và dịch chiết

quả Táo Mèo đều có mặt các nhóm hoạt chất như flavonoid, tanin, phenolic, glycoside

Trang 32

12+ Hoạt tính kháng viêm [8]

Nhóm tác giả Hoàng Việt Dũng và cộng sự đã nghiên cứu phân lập được 13 hợpchất từ quả táo mèo Việt Nam Nhóm tác giá đã thực hiện thử hoạt tính kháng viêmcho 13 hợp chất đã phân lập được, chất đối chứng dương là L-NMMA có IC50 là22.1µM và khả năng bình phục của tế bào sau khi thử nghiệm với 50 µM chất thử là95.5 ± 4.1 (%) Kết quả cho thấy có 7 hợp chất thể hiện hoạt tính kháng viêm khá

mạnh bao gồm docynicasides A (7), docynicasides C (9), (6S,9R)-vomifoliol

9-O-β-D-xylopyranosyl-(1’’6’)-O-β-D-glucopyranoside (10), quercetin 3-α-L

arabinofuranoside (12), naringenin 7-O-β-D-glucopyranoside (13), phlorizin (14) và

phloretin 2’-O-β-D-xylopyranosyl-(16)-β-D-glucopyranoside (15) với giá trị IC

50

(µM) và khả năng bình phục của tế bào sau khi thử nghiệm với 50 µM chất thử (%) lầnlượt là: 29.3 ± 3.1 µM, 107.6 ± 2.4 (%); 22.8 ± 1.5 µM, 114.0 ± 4.4 (%); 29.5 ± 2.0

µM, 109.4 ± 3.0 (%); 24.7 ± 1.9 µM, 112.5 ± 3.1 (%); 29.3 ± 1.7 µM, 111.1 ± 4.2 (%);21.0 ± 2.3 µM, 114.0 ± 4.4 (%) và 26.2 ± 1.8 µM, 102.5 ± 2.6 (%)

 Nghiên cứu trên thế giới

+ Hoạt tính chống oxy hóa [14]

Tác giả Ph Baleshwor Sharma và cộng sự đã đánh giá hoạt tính chống oxy hóa

từ dịch chiết quả táo mèo (Docynia indica) cùng với 4 loại trái cây khác của Ấn Độ gồm Garcinia pedunculata, Garcinia xanthochymus, Rhus semialata và Averrhoa carambola theo phương pháp DPPH với đối chứng dương là axit gallic (IC50 = 1.04 ±

0.06 µg/ml) Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính chống oxy hóa giảm dần theo thứ

tự lần lượt là: R semialata > D indica > G xanthochymus > A carambola > G pedunculata Giá trị IC50 (µg/ml) có giá trị tương ứng lần lượt là R semialata (5.31 ± 0.07), D indica (33.89 ± 0.89), G xanthochymus (92.08 ± 0.93), A carambola (261.30 ± 7.35) và G pedunculata (493.30 ± 12.06) Kết quả đánh giá hoạt tính chống

oxy hóa theo phương pháp ABTS cho kết quả tương tự như phương pháp DPPH, giátrị IC50 (µg/ml) tương ứng lần lượt là: R semialata (5.84 ± 0.17), D indica (49.83 ± 0.24), G xanthochymus (95.27 ± 0.34), A carambola (284.70 ± 4.13) và G pedunculata (535.70 ± 4.04) [15].

+ Hoạt tính kháng khuẩn [9]

Nhóm nghiên cứu của Shende KM và cộng sự đã đánh giá hoạt tính kháng khuẩncủa dịch chiết quả táo mèo ở các thời kỳ trái cây khác nhau gồm trái cây non (IDIFE) ,trái cây trưởng thành tự nhiên (MDIFE) và trái cây được kích lớn sử dụng muối kali(KDIFE) khi chiết xuất với các dung môi khác nhau gồm methanol 80%, ethanol 80%,

Trang 33

acetone 80% và hỗn hợp methanol, acetone, nước (v/v/v = 1/1/1) Tiến hành thử

nghiệm trên 3 dòng vi khuẩn gram dương là: B cereus, S aureus, L innocua và 3 dòng vi khuẩn gram âm là: E coli, P aeruginosa và Y enteratioitica Kết quả thử

nghiệm cho thấy dịch chiết methanol của trái cây non (IDIFE) và chiết xuất trái câytrưởng thành (MDIFE) với hỗn hợp dung môi (methanol, aceton, nước) biểu thị khảnăng kháng khuẩn tốt, chúng có giá trị ức chế tối thiểu (MIC) là khá nhỏ đối với cả 6loại vi khuẩn nghiên cứu

+ Hoạt tính chống béo phì, hạ đường huyết và cải thiện tình trạng kháng insulin [15]

Nhóm nghiên cứu của Xiao-yu Zhang và công sự (2018) đã nghiên cứu, đánhgiá tác dụng giảm béo, giảm mỡ máu và khả năng kháng insulin từ một số thành phần

hóa học và dịch chiết quả táo mèo (Docynia indica).

Chuột thử nghiệm được gây béo phì khi cho ăn nhiều chất béo (HDF) Sau đótiến hành cho chuột thử nghiệm điều trị với phlozirin (phân lập từ quả táo mèo), dịchchiết toàn phần từ quả táo mèo (DIDE) và dịch chiết sau khi đã tách phlozirin (NP).Sau 13 tuần, kết quả nghiên cứu cho thấy chuột bị gây béo phì khi sử dụng 3 phươngthức khác nhau đều đã giảm trọng lượng đáng kể, nồng độ lipid trong máu cũng giảmxuống, sự tăng sinh của tế bào mỡ và tế bào viêm đều giảm (p < 0,05) so với nhóm đốichứng Trong đó, phlozirin cho tác dụng cao nhất đối với việc giảm béo ở chuột thửnghiệm Bằng cách so sánh các chỉ số từ nhóm đối chứng và nhóm điều trị cho thấyDIDE, PHZ và NP đều ức chế chuyển đổi năng lượng thành chất béo Do đó, DIDE,PHZ và NP có thể ức chế sự tích tụ lipid và phì đại tế bào mỡ của chuột gây bệnh béophì (HFD) mà không ảnh hưởng đến lượng thức ăn

Nhóm chuột bị gây béo tiếp tục được cho điều trị với DIDE, PHZ và NP Lầnnày nhóm nghiên cứu tiến hành so sánh, đánh giá khả năng giảm đường huyết và tìnhtrạng kháng insulin của lô chuột được điều trị so với lô chuột không được điều trị Mộtchế độ ăn nhiều chất béo gây ra một hiện tượng hàm lượng đường và insulin tăngnhanh trong huyết thanh, do đó làm tăng chỉ số HOMA-IR (mức độ kháng insulin) vàgiảm chỉ số HOMA-IS (chỉ số nhạy cảm với insulin) Kết quả thử nghiệm cho thấynhững con chuột sau khi điều trị DIDE, PHZ và NP cho thấy sự giảm đáng kể nồng độglucose và insulin huyết thanh (giảm chỉ số HOMA-IR và tăng rõ rệt chỉ số HOMA-IS) so với chuột trong nhóm đối chứng (nhóm không điều trị) Điều này cho thấy rằngDIDE, PHZ và NP giúp cái thiện đáng kể sự tăng đường huyết và kháng insulin ởchuột thử nghiệm

Trang 34

ở bất kỳ cửa hàng nào tại các gian hàng ở các tỉnh Tây Bắc hoặc trên cả nước Ưuđiểm của chúng là giá thành rẻ, dễ dàng sử dụng, đậm nét truyền thống nên dễ dàng tiếpcận khách du lịch Tuy nhiên các sản phẩm này cũng có những nhược điểm như yếu tốđảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm thấp, chất lượng sản phẩm không ổn định, dễ bị ẩmmốc do bảo quản không tốt, thời hạn sử dụng ngắn.

Rượu ngâm táo mèo Giấm táo mèo Mứt táo mèo

Hình 1.3.1 Một số sản phẩm táo mèo truyền thống

Táo mèo sấy khô

1.3.2 Các sản phẩm chế biến theo công nghệ hiện đại

1.3.2.1 Sản phẩm táo mèo được phát triển và sản xuất bởi các doanh nghiệp

Trong số các doanh nghiệp chế biến táo mèo đầu tiên phải nhắc tới công tyTNHH Bắc Sơn ở Sơn La Hàng năm công ty thu mua và chế biến khoảng 1000 tấn táomèo, tạo ra các sản phẩm rượu táo mèo tiêu biểu như sản phẩm “rượu vang sơn tra”mỗi năm công ty cho ra thị trường từ 50 – 60 nghìn lít Một số doanh nghiệp kháccũng tạo ra nhiều sản phẩm rượu táo mèo khác nhau như rượu “táo mèo ngũ hành” củacông ty TNHH rượu Vân Sơn, rượu “táo mèo Rơm vàng” của công ty Vodka, Rượu

“táo mèo vua” của công ty rượu Trúc Bạch (Hình 1.3.2.1a)

Hình 1.3.2.1a Một số loại rượu táo mèo trên thị trường

Trang 35

Hình 1.3.2.1b Một số loại sản phẩm khác chế biến từ quả táo mèo trên thị trường

Bên cạnh sản phẩm chủ lực là rượu táo mèo, một số doanh nghiệp đã nghiêncứu chế biến táo mèo thành các sản phẩm thương mại khác như: thực phẩm bảo vệ sứckhỏe “Cholessen” của công ty cổ phần Decotra; Sản phầm này có dụng hỗ trợ giảm

mỡ máu, chống béo phì; thực phẩm chức năng “Giảm cân AZ” của công ty TNHHDược phẩm USAPHA Sản phẩm nước ép táo mèo TURI của công ty TNHH AnhĐào Sản phẩm giấm táo mèo Lê Gia của công ty TNHH GCAECO (Hình 1.3.2.1b)

1.3.2.2 Sản phẩm táo mèo là kết quả nghiên cứu của đề tài khoa học công nghệ

Kế thừa kết quả nghiên cứu đề tài Khoa học công nghệ “Nghiên cứu công nghệsản xuất và phát triển một số sản phẩm đồ uống từ quả táo mèo” thuộc chương trìnhcông nghệ sinh học chế biến của Bộ Công Thương do Viện Công nghiệp thực phẩmchủ trì đã nghiệm thu năm 2016 Công ty cổ phần rượu bia nước giải khát AROMA đãhợp tác với Viện Công nghiệp thực phẩm phát triển và sản xuất ba loại sản phẩm của

đề tài là rượu táo mèo, nước giải khát táo mèo và giấm táo mèo Các sản phẩm đã đượcthương mại hóa ra thị trường từ đầu năm 2019 [20]

Hình 1.3.2.2 Một số sản phẩm táo mèo ứng dụng kết quả đề tài nghiên cứu KHCN

Đề tài “Nghiên cứu bào chế chế phẩm có tác dụng hạ lipid máu từ ba dược liệutáo mèo, hà thủ ô đỏ, cốt khí củ ở vùng Tây Bắc” năm 2013 – 2018 do Học Viện Quân

Y chủ trì đã tạo ra sản phẩm “TABALIX” có tác dụng giảm mỡ máu Đến nay, sản phẩm này đang được tiếp tục hoàn thiện để đưa ra thị trường phục vụ tiêu dùng [21]

Trang 36

1.3.2.3 Một số quy trình công nghệ chế biến quả táo mèo tạo các loại sản phẩm

 Quy trình sản xuất rượu táo mèo quy mô 2000 lít/mẻ [20]

Táo mèo tươi

Phân loại, rửa sạch, nghiền

Phân tích, Kiểm tra

Rượu táo mèo

Trang 38

 Quy trình sản xuất nước táo mèo dạng trong quy mô 5000 lít/mẻ [20]

Táo mèo tươi

Lựa chọn

Quả có độ chín đồng đều

Rửa sạch, nghiền xé nhỏ

Sirô đường

tan trong 1 lít nước ở

Tỷ lệ sirô đường: nguyên liệu là 1,25:1, thời

60oC

gian ngâm 1 tháng

Bổ sung K 2 S 2 O 5

Thu hồi sirô

Sirô có hàm lượng chất khô 57oBx

200 mg/l

Pha loãng: về 20oBx Bã

Xử lý enzyme Pectinex Ultra Clear, Tannase

Nhiệt độ: 50-52oC, nồng độ enzyme Pectinex Ultra Clear: 0,2 %, enzyme tannase 0,25%, thời gian: 30 phút

Trang 40

 Quy trình công nghệ sản xuất giấm táo mèo quy mô 2000 lít mẻ [20].

Táo mèo tươi Phân loại

Rửa sạch, nghiền nhỏ

Rửa, ngâm nước muối 5%, 30 phút, nghiền nhỏ 0,5-1cm

Xử lý enzyme pectinase

Pha loãng 1/1,5 (cơ chất/nước) Ultra SPL: nồng

độ 0,15%, tại 30oC, 60 phút; Ultra Clear: 0,1 %,

Tách bã, pha nước tỷ lệ 1:3, bổ sung đường

Lên men rượu

Nhiệt độ 28-320C, thời gian 5-7 ngày

Lên men giấm

Cồn:6%; acid acetic: 0,5%; đường:2%; cao nấm men:

0,5%, vi khoáng; nhiệt độ: 28-35oC; khuấy 200 vòng/phút; sục khí 300-400 lit/phút

Lọc tinh, hoàn thiện đóng chai

Giấm táo mèo

Hình 1.3.2.3c: Sơ đồ quy trình sản xuất giấm táo mèo

Định dạng
Số trang	240
Dung lượng	24,7 MB