Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid từ phế thải chè, rau quả nhằm ứng dụng trong thực phẩm chức năng

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH CÁC CHẤT FLAVONOID TỪ PHẾ THẢI CHÈ, RAU QUẢ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM CHỨ

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH CÁC CHẤT FLAVONOID TỪ PHẾ THẢI CHÈ, RAU QUẢ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

CNĐT: LÝ NGỌC TRÂM

9493

HÀ NỘI – 2012

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1 1 Giới thiệu chung về flavonoid 3

1.1.1 Định nghĩa và phân loại các chất flavonoid 3

1.1.1.1 Định nghĩa 3

1.1.1.2 Phân loại flavonoid 3

1.1.2 Phân bố flavonoid trong thực vật 8

1.1.3 Tác dụng sinh học của các chất flavonoid 9

1.1.3.1 Tác dụng của flavonoid đối với đời sống của thực vật 9

1.1.3.2 Tác dụng sinh học 9

1.1.4 Phương pháp chiết tách các hợp chất flavonoid 12

1.1.4.1 Nguyên lý của phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học 12

1.1.4.2 Trích ly các hợp chất flavonoid 15

1.1.4.3 Tinh chế các hợp chất flavonoid 15

1.1.5 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất các chất flavonoid 17

1.1.5.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất trên thế giới 17

1.1.5.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất ở trong nước 20

1.2 Flavonoid trong vỏ củ hành 20

1.2.1 Giới thiệu chung về cây hành 20

1.2.2 Thành phần hóa học của củ hành 21

1.2.3 Các tác dụng sinh học của flavonoid trong vỏ củ hành 23

1.2.4 Chiết xuất các hợp chất flavonoid từ vỏ củ hành 24

1.3 Flavonoid trong vỏ quả họ citrus 25

1.3.1 Cây bưởi 25

1.3.1.1 Giới thiệu chung về cây bưởi 25

1.3.1.2 Thành phần hóa học 26

1.3.1.3 Tác dụng sinh học 27

1.3.2 Cây cam 27

1.3.2.1 Giới thiệu chung về cây cam 27

1.3.2.2 Thành phần hóa học 28

1.3.2.3 Tác dụng sinh học 28

Trang

1.3.3 Tính chất hóa lý và cấu trúc hóa học của các flavonoid chính trong vỏ

họ citrus 29

1.3.4 Sản lượng và năng suất quả họ citrus trên thế giới và Việt Nam 30

1.3.4.1 Sản lượng và năng xuất quả citrus trên thế giới 30

1.3.4.2 Sản lượng và năng suất quả họ citrus ở Việt Nam 32

1.4 Flavonoid trong chè 33

1.4.1 Giới thiệu chung về cây chè 33

1.4.2 Thành phần hóa học của chè 33

1.4.3 Tác dụng sinh học của chè 34

1.4.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ chè trên thế giới và ở Việt Nam 36

1.4.4.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ chè trên thế giới 36

1.4.4.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ chè ở Việt Nam 37

1.4.5 Chiết xuất polyphenol từ chè xanh 38

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU40 2.1 Nguyên liệu 40

2.2 Hoá chất, thiết bị thí nghiệm 40

2.2.1 Hóa chất 40

2.1.2 Thiết bị thí nghiệm 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp phân tích thành phần chính của nguyên liệu 41

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu công nghệ trích ly các chất flavonoid từ vỏ hành, vỏ quả citrus và phế thải chè 43

2.3.2.1 Phương pháp nghiên cứu phân tích và xử lý nguyên liệu 43

2.3.2.2 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly 43

2.3.2.3 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn phương pháp trích ly 44

2.3.2.4 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn các điều kiện công nghệ trích ly thích hợp 44

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu công nghệ tinh chế làm sạch các chất flavonoid từ vỏ hành, vỏ quả học citrus và phế thải chè 44

2.3.3.1 Nghiên cứu lựa chọn hệ dung môi làm sạch 44

2.3.3.2 Nghiên cứu phương pháp làm sạch (phân lập các chất flavonoid) 45

2.3.4 Phương pháp phân tích sản phẩm 46

2.3.4.1 Phương pháp xác định thành phần các chất flavonoid 46

2.3.4.2 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học 47

2.3.4.3 Phương pháp phân tích, đánh giá chất lượng cao chiết flavonoid .47

3.1 Kết quả nghiên cứu về các hợp chất flavonoid có trong vỏ hành 49

3.1.1 Nghiên cứu xác định thành phần và cấu trúc của các hợp chất flavonoid có trong vỏ hành 49

3.1.1.1 Nghiên cứu đánh giá chất lượng nguyên liệu vỏ hành 49

3.1.1.2 Xác định cấu trúc hóa học các chất flavonoid có trong vỏ hành 49

3.1.1.3 Phân tích thành phần các chất flavonoid có trong vỏ hành 57

3.1.2 Nghiên cứu công nghệ trích ly và công nghệ làm sạch các hợp chất flavonoid từ vỏ củ hành 59

3.1.2.1 Nghiên cứu phân tích và xử lý nguyên liệu 59

3.1.2.2 Nghiên cứu độ mịn nguyên liệu thích hợp 59

3.1.2.3 Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly 60

3.1.2.4 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp trích ly 61

3.1.2.5 Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện công nghệ trích ly thích hợp 61

3.1.2.6 Nghiên cứu công nghệ làm sạch chất flavonoid từ cao chiết vỏ hành 65 3.2 Kết quả nghiên cứu về các hợp chất flavonoid có trong vỏ quả họ citrus 70 3.2.1 Nghiên cứu xác định thành phần và cấu trúc của các hợp chất flavonoid có trong vỏ quả họ citrus 70

3.2.1.1 Xác định thành phần các chất flavonoid trong vỏ quả họ citrus 70

3.2.1.2 Xác định cấu trúc hoá học các chất flavonoid trong vỏ quả citrus 71

3.2.2 Nghiên cứu công nghệ trích ly và công nghệ làm sạch các hợp chất flavonoid từ vỏ quả họ citrus 74

3.2.2.1 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu 74

3.2.2.2 Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly 75

3.2.2.3 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp trích ly 76

3.2.2.4 Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện công nghệ trích ly thích hợp 77

3.2.2.5 Nghiên cứu làm sạch các chất flavonoid từ cao chiết vỏ quả citrus 80

3.3 Kết quả nghiên cứu về các hợp chất flavonoid có trong phế thải chè 86

3.3.1 Nghiên cứu đánh giá chất lượng nguyên liệu phế thải chè 86

3.3.2 Nghiên cứu xác định thành phần và cấu trúc của các hợp chất flavonoid có trong phế thải chè 87

3.3.2.1 Xác định thành phần các chất flavonoid 87

3.3.1.2 Xác định cấu trúc hoá học các chất flavonoid trong phế thải chè 88

3.3.3 Nghiên cứu công nghệ trích ly và công nghệ làm sạch các hợp chất

flavonoid từ phế thải chè 91

3.3.3.1 Nghiên cứu phân tích và xử lý nguyên liệu 91

3.3.3.2 Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly 92

3.3.3.3 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp trích ly 93

3.3.3.4 Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện công nghệ trích ly thích hợp 94

3.3.3.5 Nghiên cứu công nghệ làm sạch các chất flavonoid từ cao chiết phế thải chè 95

3.4 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ quy mô thực nghiệm và sản xuất thử nghiệm chiết tách các hợp chất flavonoid 102

3.4.1 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ quy mô thực nghiệm và sản xuất thử nghiệm chiết tách các hợp chất flavonoid từ vỏ hành 102

3.4.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ quy mô thực nghiệm và sản xuất thử nghiệm chiết các hợp chất flavonoid từ vỏ quả họ citrus 106

3.4.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ quy mô thực nghiệm và sản xuất thử nghiệm chiết tách các hợp chất flavonoid từ phế thải chè 110

3.5 Phân tích, đánh giá chất lượng và bảo quản sản phẩm 110

3.5.1 Phân tích, đánh giá chất lượng nguyên liệu và sản phẩm đề tài 114

3.5.2 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp bảo quản sản phẩm 114

3.6 Kết quả thử nghiệm các sản phẩm (hợp chất flavonoid) của vỏ hành, vỏ bưởi, phế thải chè vào thực tế sản xuất thực phẩm chức năng 118

3.6.1 Thử nghiệm các sản phẩm (hợp chất flavonoid) của vỏ hành, vỏ bưởi, phế thải chè vào sản xuất thực phẩm chức năng dạng viên nang 118

3.6.2 Thử nghiệm các sản phẩm (hợp chất flavonoid) của vỏ hành, vỏ bưởi, phế thải chè vào sản xuất bánh dành cho người ăn kiêng 119

KẾT LUẬN 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các chất flavonoid có trong các loại rau quả 17

Bảng 1.2 Khai thác và sử dụng flavanone 18

Bảng 1.3 Khai thác và sử dụng flavan-3-ol 18

Bảng 1.4 Khai thác và sử dụng flavonol 19

Bảng 1.5 Hàm lượng flavonoid có trong các loại củ hành 22

Bảng 1.6 Hàm lượng các chất flavonoid có trong củ hành 22

Bảng 1.7 Các quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng bưởi 31

Bảng 1.8 Các quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng cam 31

Bảng 1.9 So sánh lượng polyphenol chiết từ chè xanh theo các kỹ thuật sử dụng viba, siêu âm và soxhlet 39

Bảng 3.1 Xác định các thành phần chính của vỏ hành 49

Bảng 3.2 Kết quả phân tích 13C NMR của các chất 1–9a 56

Bảng 3.3 Thành phần của các chất flavonoid có trong vỏ củ hành 58

Bảng 3.4 Kết quả nghiên cứu nhiệt độ sấy vỏ hành 59

Bảng 3.5 Kết quả nghiên cứu độ mịn nguyên liệu vỏ hành 60

Bảng 3.6 Kết quả lựa chọn dung môi trích ly thích hợp 60

Bảng 3.7 Kết quả lựa chọn phương pháp trích ly 61

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu suất trích ly 62

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của số lần trích ly đến hiệu suất trích ly 62

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly 63

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất trích ly 63

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của tỷ lệ flavonoid thô/EtOH đến quá trình hòa tan flavonoid 65 Bảng 3.13 Ảnh hưởng của tỷ lệ H2O/EtOH đến quá trình kết tinh 66

Bảng 3.14 Thành phần hóa học của vỏ cam và bưởi 69

Bảng 3.15 Kết quả nghiên lựa chọn phương pháp xử lý nguyên liệu 73

Bảng 3.16 Kết quả nghiên cứu lựa chọn độ mịn của nguyên liệu 74

Bảng 3.17 Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly flavonoid 75

Bảng 3.18 Kết quả lựa chọn phương pháp trích ly 75

Bảng 3.19 Ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu suất trích ly 76

Bảng 3.20 Ảnh hưởng của số lần trích ly đến hiệu suất trích ly 77

Bảng 3.21 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly 77

Trang

Bảng 3.22 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất trích ly 78

Bảng 3.23 Ảnh hưởng của pH đến quá trình kết tủa tạp chất 79

Bảng 3.24 Ảnh hưởng của tỷ lệ DM chiết/dung dịch kiềm đến độ tinh sạch 80

Bảng 3.25 Ảnh hưởng của pH đến quá trình kết tinh 81

Bảng 3.26 Xác định các thành phần chính của phế thải chè 84

Bảng 3.27 Hàm lượng của các chất flavonoid có trong cao chiết đã tinh chế từ phế thải chè 85

Bảng 3.28 Kết quả nghiên cứu chế độ sấy phế thải chè 89

Bảng 3.29 Kết quả nghiên cứu độ mịn nguyên liệu phế thải chè 90

Bảng 3.30 Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly flavonoids 90

Bảng 3.31 Kết quả lựa chọn phương pháp trích ly 91

Bảng 3.32 Ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu suất trích ly 91

Bảng 3.33 Ảnh hưởng của số lần trích ly đến hiệu suất trích ly 92

Bảng 3.34 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly 92

Bảng 3.35 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất trích ly 93

Bảng 3.36 Kết quả lựa chọn dung môi trích ly cho quá trình tinh chế 95

Bảng 3.37 Kết quả lựa chọn EtOAc/dung dịch flavonoid và số lần trích ly 95

Bảng 3.38 Kết quả sản xuất thử nghiệm flavonoid từ vỏ hành 101

Bảng 3.39 Kết quả sản xuất thử nghiệm flavonoid từ vỏ quả họ citrus 105

Bảng 3.40 Kết quả sản xuất thử nghiệm flavonoid từ phế thải chè 109

Bảng 3.41 Đánh giá chất lượng chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm các hợp chất flavonoid 110

Bảng 3.42 Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm các hợp chất flavonoid 110

Bảng 3.43 Phân tích các chỉ tiêu khác của sản phẩm các hợp chất flavonoid 111

Bảng 3.44 Kết quả bảo quản các sản phẩm các hợp chất flavonoid trong túi tráng thiếc 112

Bảng 3.45 Kết quả bảo quản các sản phẩm các hợp chất flavonoid trong hộp nhựa đục 112

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc của flavonoid 3

Hình 1.2 Phân loại flavonoid 3

Hình 1.3 Cấu trúc của anthocyanidin 4

Hình 1.4 Cấu trúc của flavan 3,4-diol 5

Hình 1.5 Một số chất flavanon có trong thực vật 5

Hình 1.6 Cấu trúc của flavonol 6

Hình 1.7 Cấu trúc của dihydrochalcon 7

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của một số chất flavonoid có trong củ hành 23

Hình 1.9 Cấu trúc hóa học của Hesperidin 29

Hình 1.10 Cấu trúc hóa học của Naringin 30

Hình 1.11 Cấu trúc hóa học của các chất chính catechin, flavonols và flavone có trong chè 35

Hình 2.1: Qui trình khai thác nước ép cam & bưởi 40

Hình 3.1 Cấu trúc hóa học các chất 1-9 57

Hình 3.2 Sắc ký đồ HPLC của dịch chiết methanol từ vỏ hành 58

Hình 3.3: Cấu trúc hoá học của hesperidin 71

Hình 3.4: Cấu trúc hoá học của naringin 73

Hình 3.5 Sắc ký đồ HPLC cao chiết flavonoid từ phế thải chè 85

Hình 3.6 Cấu trúc hóa học của các chất 1-5 được tách từ phế thải chè 88

Trang

MỤC LỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ qui trình công nghệ trích ly các HCSH 15

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 48

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất các chất flavonoid từ vỏ hành trên qui mô phòng thí nghiệm 67

Sơ đồ 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất flavonoid từ vỏ quả họ citrus trên quy mô phòng thí nghiệm 82

Sơ đồ 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ trích ly và làm sạch các hợp chất flavonoid

MỞ ĐẦU

Flavonoid là nhóm chất lớn nhất (các hợp chất polyphenol) được tổng hợp

trong các tế bào thực vật, phân bố rộng rãi trong nhiều loại thực vật, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra màu sắc của các loại hoa quả, trong sự phát triển và khả năng phòng bệnh cho cây Hơn 4000 hợp chất flavonoid đã được xác định và phân lập từ thực vật, chúng có nhiều tác dụng sinh học quan trọng:

có thể tác dụng trực tiếp hay gián tiếp lên các biến đổi sinh hoá như tham gia các hoạt động của các enzym hay hoạt động của hệ thần kinh nội tiết, có tác dụng hiệu quả trong việc điều trị và ngăn ngừa các bệnh lý của cơ thể như kháng viêm, kháng dị ứng, chống virut và ung thư Ngoài ra, nhờ tính chất chống ôxy hoá mạnh mà flavonoid giúp cơ thể chống lại các tổn thương gây ra bởi các gốc

tự do (tác nhân ôxy hoá) một cách hữu hiệu, khả năng chống ôxy hóa của flavonoid còn mạnh hơn các chất khác như vitamin C, E, selenium và kẽm Vì vậy flavonoids còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, chống lại các bệnh cao huyết áp, nhồi máu cơ tim, xơ vữa động mạch Ngược lại, nếu lượng flavonoid

cung cấp hàng ngày giảm đi, nguy cơ các bệnh lý này sẽ tăng lên

Trên thế giới, các sản phẩm phụ cũng như phế thải của ngành công nghiệp chế biến rau quả lên tới hàng chục nghìn tấn trong một ngày, trong các loại phế thải này chứa rất nhiều chất có hoạt tính sinh học, có tác dụng tăng cường sức khoẻ Ở các nước như Mỹ, Nhật Bản, Tây Ban Nha, Ấn Độ họ đã phát triển công nghệ tách chiết để thu nhận các chất hoạt tính sinh học từ nguồn phế thải của ngành công nghiệp chế biến rau quả Trong đó, chủ yếu là các chất chống oxy hoá và chống ung thư để đưa vào dược phẩm và dùng làm phụ gia bổ sung cho các loại thực phẩm chức năng Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ này có thể giúp giảm bớt những kinh phí về xử lý phế thải, bảo vệ môi trường của ngành công nghiệp chế biến rau quả

Việt Nam là nước nông nghiệp, sản xuất rau quả chiếm tỷ trọng lớn Hàng năm ngành công nghiệp xuất khẩu hoa quả và chế biến rau quả trong nước đã thải ra một lượng hoàn toàn không nhỏ phế thải như các loại vỏ như hành, cam,

quít, bưởi, măng cụt, vải Chúng cần được xử lý để không gây ra các ảnh hưởng xấu tới môi trường sống, đồng thời thu nhận được các hoạt chất quý cho sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm Trên thế giới, việc xử lý nguồn phế thải này đã thu được nhiều lợi ích, nhưng ở Việt Nam việc nghiên cứu chiết tách các hoạt chất sinh học từ phế thải thực vật còn là một vấn đề hết sức mới

mẻ, mới dừng ở mức độ khai phá Đến nay, chưa có cơ sở nào trong nước sản

xuất được các sản phẩm này Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu

qui trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid từ phế thải chè, rau quả nhằm ứng dụng trong thực phẩm chức năng” Với các nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu phương pháp bảo quản sản phẩm các hợp chất flavonoid

- Nghiên cứu ứng dụng các sản phẩm (hợp chất flavonoid) vào thực tế sản xuất thực phẩm chức năng

- Phân tích, đánh giá chất lượng nguyên liệu và sản phẩm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1 1 Giới thiệu chung về flavonoid

1.1.1 Định nghĩa và phân loại các chất flavonoid

1.1.1.1 Định nghĩa: Flavonoid là nhóm hợp chất phenol có cấu tạo khung theo

kiểu C6-C3-C6 hay nói cách khác là khung cơ bản gồm 2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon là nhóm hợp chất tự nhiên thường gặp trong thực vật (hình 1.1) Phần lớn các flavonoid có màu vàng nhạt, một số có màu đỏ, xanh, tía và các dạng không màu [4,5, 9, 36]

Hình 1.1 Cấu trúc của flavonoid 1.1.1.2 Phân loại flavonoid: sự phân loại các flavonoid dựa vào vị trí của gốc

aryl (vòng B) và các mức độ oxy hoá của mạch 3C Flavonoid được phân loại: euflavonoid là các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-2, isoflavonoid có gốc aryl ở

vị trí C-3, neoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4, (hình 1.2) Ngoài ra, còn phân biệt biflavonoid là những flavonoid dimer, triflavonoid cấu tạo bởi 3 monomer flavonoid, flavolignan là những flavonoid mà phân tử có một phần cấu trúc lignan [4, 36, 38]

Euflavonoid Isoflavonoid Neoflavonoid

Hình 1.2 Phân loại flavonoid

- Euflavonoid: gồm các nhóm anthocyanidin, flavan, flavan 3-ol, flavan

4-ol, flavan 3,4-di4-ol, flavanon, 3-hydroxy flavon, flavon4-ol, dihydrochalcon, chalcon, auron [4, 5, 9]

- Anthocyanidin: hay 2 phenylbenzopyrilium đây cũng là sắc tố phổ biến

trong thực vật Trong cây các sắc tố này đều ở dạng glycoside (anthocyanin

=anthocyanosid) nằm trong dịch tế bào Khi đun anthocyanin trong dung dịch HCl 20% thì phần đường trong phân tử (thường nối vào OH ở C-3) bị cắt và cho phần aglycon được gọi là anthocyanidin Ở trong dung dịch acid (pH 1-4) tạo muối có màu đỏ, ở môi trường kiềm (pH>6) là anion cũng tạo được muối với các chất kiềm có màu xanh Dung dịch anthocyanidin mất màu bởi bisulfit kiềm

và dễ bị oxi hóa nên ít được dùng làm phẩm màu [4, 5, 9]

O+

Hình 1.3 Cấu trúc của anthocyanidin

- Flavan 3-ol: tùy theo các nhóm thế đính vào 2 vòng A và B mà có những

dẫn chất flavan 3-ol khác nhau Catechin, gallocatechin và những đồng phân của chúng là những dẫn chất của flavan 3-ol nhiều trong thực vật như lá chè Các chất catechin và gallocatechin có công thức như sau:

HO

OH

O OH

OH OH

Catechin

O

OH OH

HO

OH

OH OH

Gallocatechin

Người ta thường gặp những dẫn chất của flavan 3-ol ở dạng dimer, trimer,

tetramer, pentamer và được gọi là tannin, thường có trong loại trà Camellia

sinensis CV.viridis [3–5, 20]

- Flavan 3,4-diol: các dẫn chất flavan 3,4-diol đều không màu, có tính

quang hoạt, khi đun sôi với acid thì dễ chuyển thành anthocyanidin có màu đỏ

Vì dễ bị oxi hóa và trùng hợp nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn Phần lớn chúng thường ở dạng dimmer Các đơn phân được xác định bằng cách

chuyển thành các dẫn chất anthocyanidin tương ứng [4, 5, 68]

O

OH OH

Hình 1.4 Cấu trúc của flavan 3,4-diol

- Flavanon: flavanon là những chất không màu nhưng khi làm phản ứng cyaniding thì cho màu rõ hơn flavon, ngoài ra flavanon có điểm chảy thấp hơn flavon tương ứng, dựa vào đây có thể sơ bộ nhận biết Nhóm này thường có nhiều trong cây cam thảo (liquiritin và isoliquiritin) Hesperidin, naringin là

những flavanon gặp nhiều trong một số vỏ cây Citrus Naringin có vị đắng bằng

1/5 quinin, tuy nhiên aglycon thì không đắng ngoài ra nếu thay đường neohesperidose bằng đường rutinose thì lại mất vị đắng Nếu mở vòng C của naringin để tạo thành chalcon rồi hydrogen hóa tạo thành dihydro chalcon thì dẫn chất này có vị ngọt bằng saccharin [7, 12, 15, 48, 53, 62]

Hình 1.5 Một số chất flavanon có trong thực vật

- 3- Hydroxyflavanon (dihydroflavanol = flavanonol): có 2 carbon bất đối

ở C2 và C3 Phần lớn dihyroflavonol ở dạng aglycon, cũng có một số ở dạng glycoside Dihydroflavonol khó phân lập vì kém bền, dễ bị oxi hóa Trong đó có

dẫn chất của taxifolin hay gặp nhất [3-5]

- Flavon: có cấu trúc 2 vòng benzen A và B, với vòng B gắn vào vòng C

(pyran) tại vị trí C2, có nối đôi ở vị trí 2-3 Các dẫn chất flavon rất phổ biến trong thực vật, kết tinh không màu đến vàng nhạt Chỉ tính đến các flavon có nhóm thế OH và/ hoặc OCH3 đã có tới hơn 300 chất Chất flavon đơn giản nhất

không có nhóm thế đã được phân lập từ cây anh thảo (Primula) Hai flavon hay

gặp nhất trong cây là apigenin và lutelin

- Flavonol (flavon 3-ol): khác với flavon thì flavonol có thêm nhóm OH ở

C3 Flavonol kết tinh màu vàng nhạt đến vàng Những dẫn chất flavonol rất phổ biến trong thực vật, đặc biệt là hành, hoa hòe, lúa mạch, rau nghễ, diếp cá Cho đến năm 1992 đã có tới 380 chất flavonol có nhóm thế hydroxyl và hoặc methoxyl đã được biết tới Các chất thường gặp ở thực vật là: kaempferol, quercetin, myricetin [23, 35–39]

O

O

OH 3

Hình 1.6 Cấu trúc của flavonol

- Chalcon: có 2 vòng A và B nối với nhau bởi một mạch hở 3C không có dị

vòng C như các flavonoid khác Đây là những chất có màu vàng đến vàng cam

Chalcon có chủ yếu trong một số hoa thuộc họ Cúc–Asteraceae Để nhận biết

chalcon có thể dùng hơi ammoniac hoặc khói kiềm của thuốc lá, màu sẽ chuyển sang đỏ cam hoặc cam đỏ hay đỏ Chalcon cũng có thể ở trong các bộ phận khác như vỏ, lá, rễ, quả (ví dụ: isoliquiritigenin trong rễ cam thảo)

- Dihydrochalcon: các chất này ít gặp trong tự nhiên Ví dụ như phloridin

có trong một loài Malus, chất này có độc tính ngăn sự hấp thu glucose ở ruột

non và ngăn sự tái hấp thu glucose ở tiểu quản thận Một số dihydrochalcon có

vị rất ngọt ví dụ như neohesperidosid có vị ngọt gấp 2000 lần đường mía

OH

O

Hình 1.7 Cấu trúc của dihydrochalcon

- Auron: là nhóm flavonoid có màu vàng sáng Khung của auron cũng có

15 C như các flavonoids khác nhưng dị vòng C có 5 cạnh Số lượng cũng như sự phân bố trong cây cũng bị hạn chế Chất điển hình là auresidin gặp phổ biến

trong hoa của một số họ: Asteraceae, Scrophulariaceae, Plumbaginaceae,

Oxalidaceae và ở dạng 4- glucosid hay 6-glucosid [4, 5, 68]

- Isoflavonoid: Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-3, gồm nhiều nhóm

khác nhau như isoflavan, isoflava-3-ene, isoflavan 4-ol, isoflavanon; isoflavon, rotenoid, pterocarpan, coumestan, 3-arylcoumarin, coumaronochromen,

coumaronochromon, các chất này thường gặp trong các cây họ đậu- Fabaceae

+ Isoflavan: glabridin là một thành phần flavonoid gặp trong rễ cam thảo + Isoflavan-3-ene: flabren có trong cam thảo

+ Isoflavon: là nhóm lớn nhất của isoflavonoid Hiện nay, hơn 364 chất đã

được xác định, chúng có nhiều tác dụng trong y học thường gặp trong các họ

Rosaceae, Amaranthaceae, Iridacea, ví dụ daizein trong sắn dây,

forrmonometin trong cam thảo [4, 5, 9, 23]

- Rotenoid: cho đến nay hơn 75 chất thuộc nhóm chất này đã được phân

lập và xác định được cấu trúc Cấu trúc của nhóm rotenoid là C6-C4-C6 vì có

thêm 1C do oxy hóa đóng vòng Điển hình là rotenon có tác dụng diệt sâu bọ

- Neoflavonoid: các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4, gồm nhóm chất có

khung 4-arylchroman và 4-aryl coumarin, các chất này chỉ có giới hạn trong một

số loài thực vật [4, 5, 9]

1.1.2 Phân bố flavonoid trong thực vật

- Flavonoid ít gặp trong thực vật bậc thấp Trong ngành rêu ít thấy, trong dương xỉ số lượng flavonoid ít nhưng có mặt các nhóm anthocyanin, flavanon, flavon, flavonol, chalcon, dihydrochalcon

- Ngành hạt trần có khoảng 700 loài, 20 họ, số lượng flavonoid cũng không nhiều nhưng cũng đủ các nhóm anthocyanidin, leucoanthocyanidin, flavanon, flavon, flavonol, isoflavon Nét đặc trưng của ngành hạt trần có khác thực vật bậc thấp và ngành hạt kín là sự hiện diện của nhiều dẫn chất biflavonoid

- Flavonoid tập trung chủ yếu vào ngành hạt kín ở lớp 2 lá mầm Có rất nhiều họ chứa flavonoid và đủ các loại flavonoid, tuy nhiên cũng có một vài nét đặc trưng cho một số họ khác nhau chứa các loại flavonoid khác

- Lớp một lá mầm có 53 họ nhưng cho đến nay chỉ khoảng trên 10 họ tìm

thấy có flavonoid: Amaryllidaceae, Araceae, Cannaceae, Commelinaceae,

Iridaceae, Lemnaceae, Liliaceae, Musaceae, Orchidaceae, Poaceae

- Ðộng vật không tổng hợp được flavonoid nhưng trong một vài loài bướm khi phân tích thấy có flavonoid là do chúng lấy từ thức ăn thực vật

- Hàm lượng và thành phần flavonoid trong cây phụ thuộc vào nơi mọc Cây mọc ở vùng nhiệt đới và núi cao thì hàm lượng cao hơn ở nơi cây thiếu ánh sáng [4, 5, 9]

1.1.3 Tác dụng sinh học của các chất flavonoid

1.1.3.1 Tác dụng của flavonoid đối với đời sống của thực vật

Các nhóm phenol trong flavonoid có tác dụng hòa tan các chất để có thể di chuyển dễ dàng qua màng sinh lý Flavonoid có tác dụng như chất chống oxy hóa, bảo vệ acid ascorbic - một thành phần quan trọng trong tế bào; ức chế các

enzym và các chất độc của cây [17, 20, 28, 31–34]

Nhờ vai trò của các nhóm chức hydroxyl, flavonoid có tác dụng ức chế và kích thích sinh trưởng cây Ví dụ đã có nghiên cứu cho thấy ở cây ổi, các flavonoid có nhóm OH ở vị trí số 4’ làm tăng cường hoạt tính của enzym trong khi các flavonoid có nhóm OH ở vị trí 3’ và 4’ lại có tính ức chế Ngoài ra flavonoid còn tham gia vào sự hô hấp, quang hợp [4,5]

Flavonoid còn là một chất màu nên nó góp phần tạo màu sắc hấp dẫn cho

bộ phận nào đó của cây, góp phần thúc đẩy sự sinh tồn của cây và sự phát triển của hoa quả Với hệ thống thị giác đặc biệt, sâu bọ rất nhạy cảm với các màu sắc

tự nhiên mà chúng có vai trò thụ phấn, dụ các côn trùng có lợi để diệt các côn trùng có hại bảo vệ cây và phát tán hạt giống cho cây Nhóm các flavonoid tạo màu cho cây là: flavon, flavonol, auron, chalcon cho màu vàng, còn các chất thuộc nhóm anthocyanine cho các màu hồng, đỏ, tím hoặc xanh thẫm [4, 5, 9] Với một số flavonoid không màu thường có trong lá đóng vai trò như một chất bảo vệ cây Vị đắng và khó chịu của flavonoid làm cho động vật khi ăn mất cảm giác ngon và không thích ăn các loại cây cỏ này Quercetin với nồng độ rất thấp đã có cảm giác mất ngon, nhưng với liều 0,2% sẽ ức chế sự bài tiết nước bọt [4, 5]

1.1.3.2 Tác dụng sinh học

Flavonoid có tác dụng sinh học rất đa dạng, phong phú Một trong những

cơ chế sinh hóa học của flavonoid đóng vai trò quan trọng, quyết định hoạt tính sinh học của chúng là tác dụng chống oxy hóa (antioxydant), flavonoid có thể triệt tiêu các gốc tự do có hại sinh ra trong quá trình sinh lý bệnh lý, giúp cơ thể

động vật và người phòng chống bệnh [11, 17, 19, 60–68]

+ Tác dụng chống oxy hóa của flavonoid: các dẫn chất flavonoid có khả

năng dập tắt các gốc tự do như HO˙, ROO˙ Các gốc này sinh ra trong tế bào bởi nhiều nguyên nhân và khi sinh ra cạnh DNA sẽ gây ra những ảnh hưởng nguy hại như gây biến dị, hủy hoại tế bào, gây ung thư, tăng nhanh sự lão hoá Khả năng dập tắt của một số flavonoid theo thứ tự: myricetin >quercetin> rhammetin> morin> diosmetin> naringenin> apigenin> catechin> 5,7 dihydroxy-3', 4', 5' trimethoxy flavon> robinin> kaempferol> flavon [74–77, 83,

+ Tác dụng đối với enzyme: flavonoid cùng với acid ascorbic tham gia

trong quá trình hoạt động của enzym oxi hóa- khử Flavonoid còn ức chế các tác động của hyaluronidase Enzym này làm tăng tính thấm của mao mạch Khi enzym này thừa thì gây xuất huyết dưới da mà y học gọi là bệnh thiếu vitamin P Các chế phẩm của flavonoid chiết từ các loài Citrus như “Cemaflavone”,

“Circularine”,…, flavonoid từ lá bạc hà như “Daflon”, “Diosmil”, flavonoid từ hoa hòe (rutin) với nhiều biệt dược khác nhau đã chứng minh tác dụng làm bền thành mạch, làm giảm tính dòn và tính thấm của mao mạch Tác dụng này được hợp lực với acid ascorbic Các dẫn chất anthocyanosid có tác dụng tái tạo tế bào võng mạc và đã được chứng minh có tác dụng làm tăng thị lực vào ban đêm [62,

65, 68–71]

+ Tác dụng chống độc: tác dụng chống độc của flavonoid thể hiện làm

giảm tổn thương gan, bảo vệ được chức năng gan khi một số chất độc được đưa vào cơ thể động vật thí nghiệm (CCl4, benzen, ethanol, CHCl3, quinin,…) dưới tác dụng của flavonoid ngưỡng ascorbic được ổn định đồng thời lượng glycogen trong gan tăng Sự tích lũy glycogen có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chức năng giải độc gan Một số dược liệu trong điều trị viêm gan, xơ gan, bảo vệ

tế bào gan rất hiệu quả như: cây actisô, cây Silibum marianum Gaertn, cây bụt dấm Hibiscus sabdariffa[4, 5, 9]

Tác dụng kích thích tiết mật thể hiện ở các chất thuộc nhóm flavanon, flavon, flavonol và flavan-3-ol

+ Tác dụng kháng sinh, chống viêm: flavonoid thể hiện tác dụng chống

co thắt những cơ nhẵn (túi mật, ống dẫn mật, phế quản…) Ví dụ apigenin có tác dụng làm giảm co thắt phế quản gây ra bởi histamin, acetylcholin, seretonin [57,

58, 61, 68]

Trên bộ máy tiết niệu, nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, flavanon

Flavonol thể hiện tác dụng thông tiểu rõ rệt Scoparosid trong Sarothamnus

scoparius, lespecapitosid trong Lespedeza capitata, quercitrin trong lá diếp cá,

flavonoid của cây râu mèo đều có tác dụng thông tiểu [4,5, 9]

Tác dụng chống viêm loét của flavanon và chalcon glycosid của rễ cam thảo đã được ứng dụng để chữa đau dạ dày Một số dẫn chất khác như catechin,

3-O-methylcatechin, cũng đã được thử và thấy có tác dụng chống loét [4, 5]

Các flavonoid thuộc các nhóm flavon, flavanon, dihydroflavonol, anthocyanin, flavan-3-ol, chalcon, isoflavon, biflavon, 4-aryl coumarin đã được chứng minh có tác dụng ức chế con đường sinh tổng hợp prostagladin Ngoài ra, các chất như rutin, quercetin, catechin, còn được dùng để điều trị ban đỏ, viêm

da, tổn thương và màng nhày trong trường hợp xạ trị [20–24]

+ Tác dụng trong hệ tim mạch: trên hệ tim mạch, nhiều flavonoid thuộc

nhóm flavonol, flavan-3-ol, anthocyanin như quercetin, rutin, myricetin,

pelargonin, hỗn hợp catechin của chè có tác dụng làm tăng biên độ co bóp và

tăng thể tích phút của tim [20, 25, 41]

+ Tác dụng trên hệ thần kinh: trên hệ thần kinh, một số C-flavon

glycosid của hạt táo có tác dụng an thần rõ rệt Một số tài liệu gần đây có nói đến tác dụng chống ung thư của một số chất như leucocyanidin, eucopelargonidin, leucodelphinidin và tác dụng kháng HIV của một số dẫn chất

thuộc nhóm flavon như chrysin, acacetin-7-O-β-D-galactopyranosid [21, 55,

85]

Cao chiết từ lá cây bạch quả - Ginko biloba chứa các dẫn chất 3-rutinosid

của kaempferol, quercetin và isorhammetin (trong lá già đã vàng thì chứa ginkgetin và isoginkgetin) đã được một số hãng của Pháp bào chế thành biệt dược ví dụ "Ginkogink", "Tanakan" có tác dụng tăng tuần hoàn máu trong động mạch, tĩnh mạch và mao mạch Thuốc dùng cho những người có biểu hiện lão suy: rối loạn trí nhớ, khả năng làm việc bằng trí óc sút kém, mất tập trung tư tưởng, hay cáu gắt [73, 80, 81]

Một số C-flavon glycosid của hạt táo-Ziziphus vulgaris var spinosus (chứa

spinosin, swertisin và các dẫn chất acyl của spinosin) có tác dụng an thần

+ Tác dụng chống ung thư và HIV: leucocyanidin, leucopelargonidin,

leucodelphinidin có tác dụng chống ung thư; và một số dẫn chất thuộc nhóm

flavon như chrysin, acacetin 7-O-β-D-galactopyranosid có tác dụng kháng HIV

[21, 85]

1.1.4 Phương pháp chiết tách các hợp chất flavonoid

1.1.4.1 Nguyên lý của phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học (HCSH):

Quá trình trích ly được thực hiện dựa vào tính hoà tan tốt của hoạt chất sinh học trong các dung môi hữu cơ, đây là quá trình chuyển khối do có sự chênh lệch nồng độ nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài (dung môi) Thực chất quá trình trích ly là quá trình ngâm chiết nhằm chuyển các HCSH từ bên trong nguyên liệu vào dung môi nhờ quá trình khuếch tán phân tử, chuyển HCSH từ

bề mặt nguyên liệu vào dung môi bằng khuếch tán đối lưu Trước tiên các phần

dung môi, sau đó dung môi thấm sâu vào bên trong các phần tử trích ly để tiếp tục hoà tan HCSH bên trong rồi khuếch tán ra bên ngoài do sự chênh lệch áp suất và nồng độ Quá trình hoà tan HCSH vào dung môi diễn ra cho đến khi đạt

sự cân bằng nồng độ dòng khuếch tán thì dừng lại [7, 30, 39]

* Những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình trích ly [7, 39, 43, 56]

(1) Nguyên liệu

- Độ mịn nguyên liệu: Nguyên liệu nếu để nguyên thì hiệu suất trích ly sẽ

rất thấp vì khi đó các HCSH trong nguyên liệu rất khó tiếp xúc với dung môi Nhưng nếu nguyên liệu được nghiền quá mịn sẽ gây bí bết cản trở sự tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi, cản trở quá trình lọc

(2) Phương pháp trích ly

Trong quá trình khai thác các HCSH thì việc lựa chọn ra một phương pháp khai thác thích hợp là rất quan trọng Vì nó có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu nhận các HCSH, chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế thu được Một số phương pháp trích ly thường được sử dụng trong công nghiệp khai thác hoạt chất sinh học là: trích ly tĩnh, trích ly động, trích ly hồi lưu, trích ly luân chuyển, trích

ly bằng thiết bị soxlet Hiện nay, có những nghiên cứu trích ly các HCSH bằng phương pháp trích ly CO2 lỏngvà CO2 siêu tới hạn cũng bắt đầu thu được những kết quả khả quan

(3) Dung môi: Trong quá trình trích ly, chất lượng sản phẩm thu được cùng với

hiệu suất trích ly phụ thuộc rất lớn vào dung môi trích ly Nhìn chung, dung môi cho quá trình trích ly các HCSH cần đạt được những yêu cầu sau:

- Hoà tan tốt HCSH nhưng không hoà tan các chất, tạp chất khác có trong nguyên liệu

- Có nhiệt độ sôi thấp, tuy nhiên nếu quá thấp thì tổn thất dung môi sẽ rất lớn, trong sản xuất dễ gây hoả hoạn và rất khó làm ngưng tụ để thu hồi dung môi

- Độ nhớt của dung môi phải thấp, để không làm giảm tốc độ khuếch tán

- Phải tinh khiết, không ăn mòn thiết bị, sau khi thu hồi dung môi không để lại mùi vị lạ cũng như các sản phẩm độc hại trong sản phẩm

- Không tạo hỗn hợp nổ với không khí, khí cháy

- Có giá thành thấp và dễ mua

Nói chung, hiện nay chưa có một dung môi nào đáp ứng được đầy đủ các điều kiện như đã nêu ở trên Vì vậy trong quá trình tiến hành, phải căn cứ vào hiệu suất và chất lượng sản phẩm thu nhận được, căn cứ vào tính kinh tế và an toàn để lựa chọn dung môi phù hợp nhất

(4) Yếu tố công nghệ

Có rất nhiều yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly nhưng theo một số tài liệu tham khảo, những yếu tố ảnh hưởng rõ rệt nhất đến hiệu suất thu nhận cũng như chất lượng sản phẩm là số lần trích ly, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, tốc độ khuấy trộn, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly Qui trình chung để trích ly các HCSH được minh hoạ trong Sơ đồ 1.1 [7, 30, 43, 72, 86, 87]

Flavonoid

Dung môi

Bã

1.1.4.2 Trích ly các hợp chất flavonoid: Cho đến nay, chưa có phương pháp

chung để trích ly các flavonoid vì chúng rất khác nhau về độ tan trong nước và trong các dung môi hữu cơ Các flavonoid glycosid thường dễ tan trong các dung môi phân cực; các flavonoid aglycon dễ tan trong dung môi kém phân cực; các dẫn chất flavon, flavonol có OH tự do ở vị trí 7 tan được trong dung dịch kiềm loãng, vì vậy người ta đã dựa vào độ tan trong các dung môi để trích ly các

hợp chất flavonoid [4, 5, 26, 72]

Ví dụ: trích ly rutin trong hoa hòe ta có thể dùng dung dịch kiềm Na2CO3

loãng để hoà tan flavonoid ra khỏi nguyên liệu, sau đó acid hoá bằng HCl để kết tủa lại rutin Thông thường để thu nhận các flavonoid glycosid, cần phải loại các chất kém phân cực bằng ether dầu hỏa sau đó trích ly bằng nước nóng, methanol, ethanol hoặc hỗn hợp CHCl3 và ethanol Ethanol và nước ở các nồng

độ khác nhau thường trích ly được phần lớn các flavonoid Hỗn hợp CHCl3 và ethanol hay dùng để trích ly các dẫn xuất methoxy flavonoid Các chất anthocyanin thường kém bền vững (đặc biệt là các acyl anthocyanin được acyl hoá với các acid aliphatic), vì vậy các chất này được trích ly bằng methanol với lượng nhỏ các acid yếu như acid acetic, tartric hoặc citric thay cho HCl Có tác giả dùng một lượng nhỏ acid mạnh dễ bay hơi như trifluoroacetic acid (0,5-3%)

để chiết các polyacylanthocyanin phức tạp vì trifluoroacetic acid dễ bay hơi trong quá trình cô đặc Dịch trích ly được cô đặc với áp suất chân không ở nhiệt

độ thấp (40-60ºC) Ðối với những chất dễ bị biến đổi theo nhiệt độ thuộc các nhóm flavan-3-ol, anthocyanin, flavanon, chalcon glycosid được cô đuổi dung môi bằng phương pháp sấy đông khô thu được cao chiết flavonoid [26, 39, 43, 56]

1.1.4.3 Tinh chế các hợp chất flavonoid: Ðể tinh chế hoặc tách flavonoid, có

thể dùng muối chì để kết tủa Kết tủa thu được, tách chì bằng cách sục

dihydrosulfid, khi đó flavonoid sẽ được giải phóng

Ðể phân lập từng chất flavonoid người ta áp dụng phương pháp sắc ký cột Chất hấp phụ thông dụng là bột polyamid Có thể dùng các chất khác như bột

cellulose, silicagel, magnesol, polyvinylpyrolidon Silicagel dùng để tách các chất flavanon, isoflavon, methyl và acetyl flavon và flavonol, dung môi rửa giải

là CHCl3 và hỗn hợp CHCl3 với ethyl acetat hoặc ether hoặc benzen và hỗn hợp benzen với ethyl acetat hay methanol Polyamid dùng để tách tất cả các loại flavonoid, dung môi rửa giải là ethanol hoặc methanol với độ cồn giảm dần, hoặc một số hỗn hợp dung môi khác Muốn có đơn chất tinh khiết thì cần phải sắc ký cột lại vài lần Các flavonoid dimer, trimer có thể tách bằng sephadex LH-20 [77–79]

1.1.5 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất các chất flavonoid

1.1.5.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất trên thế giới

Trong những nghiên cứu gần đây các nhà khoa học trên thế giới đã chứng minh rằng, flavonoid là một chất chống oxy hóa mạnh giúp cơ thể chống lại các tổn thương do sự oxy hóa và các gốc tự do một cách hữu hiệu Nhờ vậy flavonoid còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy cơ tử vong do các bệnh lý tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, xơ vữa động mạch Ngược lại, nếu lượng flavonoid cung cấp hàng ngày giảm đi, nguy

cơ các bệnh lý này tăng lên rõ rệt Khả năng chống ôxy hóa của flavonoid còn mạnh hơn các chất khác như vitamin C, E, selenium và kẽm [70–87]

Mỗi một loại flavonoid đều mang lại những lợi ích riêng, nhưng chúng thường có tác động lẫn nhau Với chế độ dinh dưỡng đầy đủ và hợp lý, mỗi ngày trung bình mỗi người có thể tiếp nhận từ 150-200 mg flavonoid Nếu lượng flavonoid cung cấp hàng ngày không đủ, nguy cơ các bệnh lý này tăng lên rõ rệt Trong các loại rau quả thường chứa các nhóm chất flavonoid như sau:

Bảng 1.1 Các chất flavonoid có trong các loại rau quả [9, 23, 27, 31, 34]

TT Phân loại

Flavonoid

1 Flavonol Hành, cải xoăn, xúp lơ,

táo, anh đào, mâm xôi, chè, vang đỏ

Kaempherol, myricetin, quercetin, rutin

2 Flavones Mùi tây, húng tây Apigenin, chrysin, luteolin

3 Flavonones Họ quả citrus Hesperitin, erodictyol,

naringen

4 Catechins Catechin, galocatechin

5 Anthocyanidins Anh đào, nho

6 Isoflavones Đậu tương Legumes daidzen, genistein,

glyciten, formanantine

Theo số liệu của USDA trong năm 2006 ở Beltsville, Maryland và

Arkansas người ta khai thác và sử dụng flavonoid thuộc một số phân nhóm như

Hàm lượng flavanone trong nguyên liệu (mg/kg)

Tổng lượng flavanone thu nhận (kg)

Tỷ lệ flavanone của từng loại nguyên liệu (%)

sử dụng (tấn)

Hàm lượng flavan-3-ol trong nguyên liệu (mg/kg)

Tổng lượng flavan-3-ol thu nhận (kg)

Tỷ lệ 3-ol của từng loại nguyên liệu (%)

flavan-Chè đen chưa khử

caffein 3.533,556 530,9 1875,96 62,46 Nước táo không

Bảng 1.4 Khai thác và sử dụng flavonol

Nguyên liệu

Lượng nguyên liệu

sử dụng (tấn)

Hàm lượng flavonol trong nguyên liệu (mg/kg)

Tổng lượng flavonol thu nhận (kg)

Tỷ lệ flavonol của từng loại nguyên liệu (%)

hàng chục nghìn tấn trong một ngày, dẫn đến những vấn đề về quản lý và bảo vệ

môi trường Các nhà khoa học đã nghiên cứu và chỉ ra rằng, trong các loại phế

thải này chứa rất nhiều hợp chất flavonoid, có tác dụng tăng cường sức khoẻ Ở

các nước như Mỹ, Nhật Bản, Tây Ban Nha, Ấn Độ họ đã phát triển công nghệ

tách chiết để thu nhận các chất flavonoid từ nguồn phế thải của ngành công nghiệp chế biến rau quả để thu nhận flavonoid đưa vào dược phẩm và dùng làm phụ gia bổ sung cho các loại thực phẩm chức năng Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ này có thể giúp giảm bớt những kinh phí về xử lý phế thải, bảo vệ môi trường của ngành công nghiệp chế biến rau quả [13, 15, 16, 42]

1.1.5.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất ở trong nước

Ở nước ta trong thời gian gần đây nhiều đơn vị đã nghiên cứu chiết tách

và xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học các chất flavonoid có trong

một vài loại thực vật như: flavonoid trong hoa actiso Cynara scolymus L., hoa hòe, cây đơn kim Bidens pilosa L., cây cỏ Lào, cây lục thảo hoa thưa (Chlorophytum laxum R Br., củ sắn dây Pueraria thompsonii Benth… Viện

Khoa học và Công nghệ Việt Nam, PGS TS Phạm Gia Điền và cộng sự đã sản xuất rutin từ hoa hòe Bệnh viện Y học cổ truyền Trung Ương, PGS TS Trần Lưu Vân Hiền và cộng sự đã sản xuất sản phẩm flavonoid Vitexin từ vỏ đậu xanh, các sản phẩm này đã được thị trường trong nước ưa chuộng và đang tiến tới xuất khẩu Tuy nhiên, việc sản xuất các hợp chất flavonoid vẫn còn hạn chế: nhiều sản phẩm chưa được khai thác hay đang thực hiện ở mức độ thăm dò, qui trình chiết tách còn đơn giản, không đồng bộ, vì vậy mới chỉ tạo ra sản phẩm ở dạng cao chiết, chưa tạo ra được sản phẩm có độ tinh khiết cao Phần lớn các sản phẩm các chất flavonoid nguyên liệu dùng trong dược phẩm hay thực phẩm chức năng đều được nhập khẩu từ nước ngoài [1–9]

1.2 Flavonoid trong vỏ củ hành

1.2.1 Giới thiệu chung về cây hành

Đặc tính thực vật: hành có tên khoa học Allium fistulosum.L (hành ta) và

Allium cepa L (hành tây), thuộc họ hành tỏi Liliaceae Hành là cây có rễ chùm,

thân hành đặc phình ra hình cầu gọi là củ Kích thước củ thay đổi theo quá trình phát triển có thể đạt được đường kính từ 10-15cm (đối với hành tây), hành ta chỉ khoảng 1-2 cm tùy loại Thân là các lớp cuống lá bao bọc lấy gọi là vẩy hành

Lá đơn, nguyên, hình dải hay hình ống, gân song song hay hình cung Cụm hoa dạng tán trên ngọn cán không có lá, có khi dạng bông hay chùm Hoa thường là hoa lưỡng tính, đều, ít khi không đều Bao hoa 6 thùy, rời hay dính nhau ở gốc, xếp 2 vòng, các thùy vòng trong nhỏ hơn Hành là loại cây ưa sáng và không chịu được úng, nhưng khô hạn làm giảm năng suất và chất lượng củ [1, 9]

Phân bố và trồng trọt: hành được trồng ở nhiều nước Châu Âu và Châu Á

chủ yếu làm rau và gia vị Ở nước ta hành được trồng khắp mọi nơi, các vùng trồng nhiều hành là Phan Rang, Đà Lạt, Vĩnh Phú, Hà Bắc, Hà Nội, Hải Dương, Nghệ An…Thường được gieo chính vụ vào tháng 9 -10, thu hoạch vào thàng giêng, tháng 2 Trái vụ gieo vào cuối tháng 3, đầu tháng 4, thu hoạch vào đầu tháng 8, 9 [1, 5, 9]

1.2.2 Thành phần hóa học của củ hành

Thành phần chính trong củ hành chứa tinh dầu chủ yếu là các chất alylsunfit, alliin (một thành phần rất quan trọng và có lợi cho sức khỏe, dưới tác dụng của enzim alliiase, alliin sẽ biến thành allixin và acid pyruvic), plutin, chất gây cay tiopropion andehyt Ngoài ra, còn có đường mannoza và mantoza; các acid như folic, malic, citric, phosphoric; các acid amin: glutamic, arginine, lysine, glycine; các chất khoáng: Kali, Phospho, Calcium, Mangan, Natri; các vi khoáng như Fe, Mn, Zn, Selen, Cu; các vitamin A, B, C, E; và các chất chống ôxy hóa thuộc nhóm flavonoid, glycoside của flavonoid, các dẫn chất của chúng [1, 9, 29, 77]

Các nhà khoa học Ý, Nhật đã dùng phương pháp xác định flavonoid tổng

và phân tích HPLC để xác định hàm lượng flavonoid tổng và thành phần các chất flavonoid có trong trong 12 giống hành có màu vỏ khác nhau Kết quả thể hiện trong bảng 1.2.1 và 1.2.2 Từ các kết nghiên cứu cho thấy củ hành vỏ vàng

có hàm lượng flavonoid cao nhất (3,4-3,8%), sau đó là củ hành vỏ đỏ (2,1-2,6%)

và củ hành vỏ trắng có hàm lượng thấp nhất 0,01% Thành phần chính trong củ hành là quercetin monoglucoside, quercetin và các dẫn xuất của chúng ngoài ra còn có rutin, izorhamretin (3-methyl quercetin) và izorhamretin monoglycoside [16, 52, 67, 68, 77]

Bảng 1.5 Hàm lượng flavonoid có trong các loại củ hành

Giống Thời gian sinh trưởng (ngày) Hình dạng củ Năng suất củ (kg/m 2 ) Chất khô (%) flavonoid (g/m Năng suất 2 )

Vàng

Dorata

Đỏ

Trắng

Bảng 1.6 Hàm lượng các chất flavonoid có trong củ hành

Giống Querc- etin ,

mg/kg

Quercetin monoglyc.

mg/kg

Quercetin diglyc

mg/kg

Rutin mg/kg mg/kg

netin, mg/kg

Isorham-Isorham

monoglyc

mg/kg

Flavonoid tổng mg/kg Vàng

Festival 55,9 374,0 43,1 1,8 3,8 47,2 525,8 Tamara 66,5 460,0 37,9 4,7 2,7 45,1 616,9

Quercetin Taxifolin Cyanidin 3-glucoside

Rutin

Quercetin 3,4’-diglucoside

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của một số chất flavonoid có trong củ hành [41, 42]

Củ hành chứa rất nhiều quercetin glycosides Trong quá trình phát triển, lớp vỏ ngoài cùng của củ hành chuyển sang màu nâu đậm và khô lại là do các glycosides của quercetin đã chuyển từ trong củ ra ngoài vỏ và bị thủy phân dạng thành quercetin tự do Lý Ngọc Trâm và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc các chất chống ôxy hóa trong vỏ củ hành tây ở Nhật bản, gồm một lượng lớn các chất flavonoid gồm quercetin, các dẫn xuất quercetin dimer, trimer và các glycoside của chúng Vì vậy, vỏ hành là nguồn nguyên liệu quí để khai thác các hợp chất quercetin [77]

1.2.3 Các tác dụng sinh học của flavonoid trong vỏ củ hành

Các nước như Mỹ, Nhật đã khẳng định được các chất flavonoid từ vỏ củ hành mang nhiều lợi ích cho sức khỏe con người Vỏ hành chứa nhiều quercetin giúp giảm cholesterol và ngăn ngừa chứng xơ vữa động mạch, qua đó giúp ngừa bệnh tim, cao huyết áp, phòng chống ung thư [33, 60, 63, 71, 74, 77] Quercetin

là chất ở dạng tinh thể màu vàng nhạt có hàm lượng lớn nhất trong vỏ hành, màu của vỏ hành thể hiện màu của quercetin và các dẫn xuất của chúng, vì vậy các

loại củ hành vỏ vàng và vỏ đỏ thường có hoạt chất sinh học cao [16, 27, 60, 64]

Sau đây là một số nghiên cứu nổi bật về tác dụng sinh học của quercetin:

Ramos, F A và cộng sự (năm 2006) đã đưa ra những tác dụng của

quercetin có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe: có khả năng kháng virut, khả năng

miễn dịch [64] Một nghiên cứu khác của Boots, A và cộng sự (năm 2008) đã chứng minh lâm sàng tác dụng của quercetin trong việc phòng và điều trị bệnh viêm gan C; quercetin được coi là một loại dược phẩm mới có tác dụng trực tiếp đến các tế bào protein ở người, loại dược phẩm mới này có thể bổ sung thêm vào danh mục các loại thuốc phòng chống lại bệnh viêm gan C [17]

Một số nhà khoa học cũng đã chứng minh được tác dụng của quercetin liposome trong việc điều trị bệnh giảm trí nhớ, và triệu chứng lo lắng căng thẳng [28, 37, 71]

Boots A cùng cộng sự đã nghiên cứu lâm sàng trên cơ thể người về ảnh hưởng của quercetin và apigenin trong tác dụng cầm máu cho thấy những ảnh hưởng tích cực của quercetin tới việc phòng và chống nguy cơ thiếu máu cục bộ

ở tim - gây huyết áp cao và hàng loạt các bệnh về tim nguy hiểm khác nếu thiếu khẩu phần ăn giàu flavonoid [17]

Từ những kết quả nghiên cứu lâm sàng trên cho thấy, flavonoid nói chung hay quercetin nói riêng đã trở thành hợp chất tự nhiên quý trong phòng chữa bệnh và bảo vệ sức khỏe Vì vậy, nhu cầu về flavonoid - các chất chống oxi hóa

tự nhiên ngày càng tăng, đặc biệt là các sản phẩm thực phẩm chức năng và dược phẩm sản xuất từ quercetin xuất hiện nhiều trên thị trường thế giới nhằm phòng chống và điều trị các bệnh về tim mạch, huyết áp, stress, hạn chế bệnh ung thư

1.2.4 Chiết xuất các hợp chất flavonoid từ vỏ củ hành

Các flavonoid có trong các loại rau quả thường được chiết tách bằng các dung môi như methanol, ethanol ở các nồng độ khác nhau [39, 38] nhưng trong một vài trường hợp người ta cũng dùng dung môi là ethyl acetate hoặc aceton, hoặc sử dụng dung môi là nước [43, 47] Trích ly các flavonoid được thực hiện

bằng các phương pháp trích ly hồi lưu, trích ly tĩnh, trích ly có sử dụng hỗ trợ vi sóng, … [52, 66, 71]

Năm 2004 Martino K G và Guyer D đã sử dụng phương pháp trích ly carbon dioxide CO2 lỏng siêu tới hạn để chiết xuất quercetin từ hai giống hành

đỏ và vàng Kết quả nghiên cứu cho thấy hai giống hành đỏ và vàng cho hàm lượng quercetin khá giống nhau: giống hành đỏ có trung bình 0,024g quercetin/kg vỏ hành; còn giống hành vàng đạt 0,020 g quercetin/kg vỏ hành [72]

Nhà khoa học Horbowicz năm 2002 cũng đã công bố công trình nghiên cứu về phương pháp chiết tách quercetin từ vỏ hành tây màu nâu Trong nghiên cứu này, tác giả tìm hiểu sự ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ và loại dung môi trích ly quercetin từ vỏ hành và đã chọn ra được dung môi trích ly là ethyl acetate, trích ly ở nhiệt độ thường trong thời gian 4 giờ cho sản phẩm quercetin dạng bột màu vàng có độ tinh khiết đạt 70% Bài báo cũng chỉ ra nếu tăng nhiệt

độ trích ly lên thì hiệu suất thu nhận quercetin tăng nhưng độ tinh khiết lại giảm [39]

Ở nước ta, hành ta được trồng nhiều ở các vùng như Hải Dương, Hà Nội,

Thái Bình, Nghệ An, Thanh Hoá, Phan Rang, Đà Lạt, Sóc Trăng… Nhân dân đã

sử dụng hành tây như một loại rau và hành ta như một loại gia vị thường ngày nên diện tích trồng giống hành ngày một gia tăng, đồng thời các cơ sở chế biến hành cũng tăng theo, làm tăng lượng phế thải vỏ hành [8]

Trên thực tế, ở nước ta vẫn chưa có công trình nghiên cứu về thu nhận các chất flavonoid tự nhiên từ vỏ hành, một nguồn phế thải ngày càng lớn Vì vậy, việc nghiên cứu đưa ra công nghệ xử lý nguồn nguyên liệu lớn, rẻ tiền để thu nhận các hoạt chất sinh học là việc làm cần thiết

1.3 Flavonoid trong vỏ quả họ citrus

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng vỏ cam, vỏ bưởi

để khai thác flavonoid nên chúng tôi giới thiệu sơ lược về 2 loại trái cây này

1.3.1 Cây bưởi

1.3.1.1 Giới thiệu chung về cây bưởi

Bưởi có tên khoa học: Citrus decumana Murr., C Maxima (Burm.) Merr,

thuộc họ cam Rutaceae Chi Citrus, bưởi bao gồm 16 loài có nguồn gốc từ Ấn

Độ, Malaixia, được trồng từ lâu đời ở nhiều nước châu Á Bưởi là loại cây cao 5-10m; chồi non có lông mềm; cành có gai nhỏ dài đến 7cm Lá rộng hình trái xoan, tròn ở gốc, mép nguyên, có khớp trên cuống lá; cuống lá có cánh rộng Cụm hoa chùm ở nách lá, gồm 7-10 hoa to, màu trắng, rất thơm Quả to, hình cầu và cầu phẳng, đường kính 15-30cm, cùi rất dày, màu vàng hoặc màu đỏ nhạt tùy giống, trong có nhiều múi mọng nước Hạt dẹt có cánh và chất nhầy bao

quanh Lá và vỏ quả có tinh dầu rất thơm Mùa hoa từ tháng 3 đến tháng 5, mùa

quả từ tháng 8 đến tháng 1 Các bộ phận thường dùng là lá, hoa, dịch ép múi

bưởi, vỏ quả và hạt [1, 7, 9]

Ở Việt Nam do điều kiện khí hậu đất đai thuận lợi cho việc phát triển loài citrus nên bưởi cũng được trồng nhiều khắp nơi Tùy theo từng địa phương, khí hậu, thổ nhưỡng… mà tạo ra nhiều giống bưởi khác nhau như bưởi Đoan hùng (Phú Thọ), bưởi Biên hòa (Đồng Nai), bưởi Phúc trạch (Hà Tĩnh), bưởi Thanh trà (Huế) Hàng năm các loại bưởi này cho sản lượng hàng chục tấn/năm, dùng trong công nghiệp thực phẩm [1, 7, 9]

Cây bưởi Quả bưởi

1.3.1.2 Thành phần hóa học

Lá, hoa và vỏ bưởi đều chứa tinh dầu Hàm lượng tinh dầu trong lá chiếm khoảng (0,2-0,3%), hoa (0,1%) và vỏ bưởi (0,5-0,8%) tinh dầu Thành phần hóa học có trong hoa bưởi có mùi giống hoa cam gồm các sesquiterpen: limonene

35%, linalool 21,15%; nerolidol 32,7%, farnesol 20%, cedrol 15,35% Tinh dầu

vỏ bưởi có mùi khác tinh dầu hoa bưởi, thành phần chính là các monoterpen hydrocarbon : limonen (86-90%), myrcen (4%), terpinen (6%), các alcohol như linalool, terpineol, terpinen-4-ol chiếm khoảng 4% Ngoài ra, nước bưởi chứa nhiều chất bổ dưỡng như các loại đường trái cây, đạm, béo, acid tannic, beta-caroten và các chất khoáng như phospho, sắt, canxi, kali, magiê, các vitamin B1, B2, C Vỏ quả bưởi chứa 2,5-3,2 % flavonoid toàn phần, các flavonoid là naringin, neohesperidin, ponarin-iso sakuranetin, 7-neohesperidosid, do đó có vị đắng, ngoài ra có tinh dầu, pectin, và acid citric [1, 4, 9, 30, 56, 62]

1.3.1.3 Tác dụng sinh học

Cùi bưởi có chứa pectin, tinh dầu và 2 flavonoid chính là hesperidin và naringin Pectin là chất sợi hòa tan có khả năng làm giảm cholesterol trong máu, ngăn ngừa béo phì và xơ cứng động mạch Hesperidin và naringin giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, chống cao huyết áp và tai biến mạch máu Đặc biệt, trong múi bưởi có vitamin C, cao gấp 2-4 lần cam, đây

là thành phần chống oxy hóa, tăng cường sức đề kháng, kích thích bài tiết và dự trữ sắt, loại thải các kim loại nặng gây mệt mỏi cho cơ thể [12, 15, 80]

1.3.2 Cây cam

1.3.2.1 Giới thiệu chung về cây cam

Cam hay Cam chanh có tên khoa học Citrus sinensis (L.) Osheck hay

Caurantium L var dulcis L., thuộc họ Cam - Rutaceae Cây gỗ nhỏ có dáng

khoẻ, đều; thân không gai hay có ít gai Lá mọc so le, phiến lá dài, màu xanh đậm, hình trái xoan, dài 5-10cm, rộng 2,5-5cm, mép có răng thưa Chùm hoa ngắn ở nách lá, đơn độc hay nhóm 2-6 hoa thành chùm; đài hoa hình chén, không lông; cánh hoa trắng dài 1,5-2cm; nhị 20-30 cái dính nhau thành 4-5 bó Quả gần hình cầu, đường kính 5-8cm, màu vàng da cam tới đỏ da cam; vỏ quả dày 3-5mm, khó bóc; cơm quả quanh hạt vàng, vị ngọt; hạt có màu trắng Cây ra hoa quanh năm, thường có hoa vào tháng 1-2, có quả vào tháng 10-12 [1, 4, 9]

Có nhiều giống cam quý ở Việt Nam Cam xã đoài, thơm, ngon, ngọt Cam đường, vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm, dễ bóc gồm cam giấy, cam bù

và cam voi (dạng lai giữa cam bù và bưởi) Cam sành vỏ dày, sần sùi, dễ bóc, ruột đỏ, vị ngọt hơi chua, giống phổ biến là cam bố hạ Cam ở miền nam khi chín vỏ quả vẫn xanh Vỏ của những giống này cũng được dùng như cam chanh với công dụng tương tự [1,7, 9]

Quả cam Cây cam

1.3.2.2 Thành phần hóa học

Trong cam tươi có nước 87,5%, protid 0,9%, glucid 8,4%, acid hữu cơ 1,3%, cellulose 1,6%, calcium 34mg%, sắt 23mg%, caroten 0,4mg%, vitamin C 40mg% Quả cam là nguồn vitamin C, có thể tới 150mg trong 100g dịch, hoặc 200-300 mg trong 100g vỏ khô Trong lá và vỏ quả xanh có l-stachydrin, hesperdin, aurantin, acid aurantinic, tinh dầu mùi cam rụng (petitgrain) thành phần chính là d-limonen (90%) Hoa chứa tinh dầu mùi cam (neroli) gồm limonen, linalol, geraniol [1, 7, 9]

1.3.2.3 Tác dụng sinh học

Quả Cam có vị ngọt chua, tính mát; có tác dụng giải khát, sinh tâm dịch, mát phổi, tiêu đờm, thanh nhiệt và lợi tiểu Vỏ quả Cam có vị cay, mùi thơm, tính ẩm, có tác dụng tiêu đờm, thông khí trệ, giúp tiêu hoá Vỏ cây Cam vị ngọt, hơi the, tính mát; có tác dụng hạ khí đầy, điều hoà tỳ vị [1, 4, 12]

1.3.3 Tính chất hóa lý và cấu trúc hóa học của các flavonoid chính trong vỏ

họ citrus

Các chất flavonoid có trong vỏ cam và bưởi đó là naringin và hesperidin thuộc nhóm bioflavonoid:

Hình 1.9 Cấu trúc hóa học của Hesperidin

- Hesperidin: là một loại flavanone glycoside được tìm thấy trong trái cây nhóm citrus như chanh và cam Dạng aglycone được gọi là hesperetin Hesperidin đóng vai trò quan trọng trong cơ chế bảo vệ của cây Hesperidin được sử dụng rộng dãi trong bào chế nhiều loại thuốc, biệt dược và thực phẩm chức năng Hesperidin có tác dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, vi rút ), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương và đặc biệt khi dùng phối hợp với vitamin C có tác dụng cộng hưởng và hỗ trợ hấp thụ vitamin C rất tốt Thuốc bào chế từ hesperidin được sử dụng nhiều trong điều trị bệnh cao huyết áp và bệnh trĩ [12, 50, 53, 61,

Hình 1.10 Cấu trúc hóa học của Naringin

- Naringin tinh khiết có màu vàng nhạt, dạng bột, là một flavanone glycoside

Nó là thành phần flavonoid chủ yếu trong bưởi chùm, làm cho nước bưởi có vị đắng Trong cơ thể người, naringin được chuyển hóa thành naringenin, một dạng flavanone Cả naringenin và hesperetin là những aglycone của naringin và hesperidin có mặt tự nhiên trong trong quả có múi (họ Cam chanh)

Nhìn chung, hesperidin và naringin có cấu trúc tương tự nhau, chúng giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não [40, 80, 82]

1.3.4 Sản lượng và năng suất quả họ citrus trên thế giới và Việt Nam

1.3.4.1 Sản lượng và năng xuất quả citrus trên thế giới

Trong suốt nhiều thế kỷ trước, ngành sản xuất quả citrus (hay quả có múi) trên thế giới không ngừng tăng nhanh và mức tiêu thụ quả trên thị trường thế giới ngày một cao hơn vì là ngành có giá trị kinh tế cao, quả có múi luôn được thị trường ưa chuộng bởi các giá trị dinh dưỡng và dược tính của chúng Theo số liệu của FAO, thì sản lượng quả có múi trên thế giới năm 2001 khoảng 85 triệu tấn, trong đó sản lượng bưởi chiếm khoảng 5 triệu tấn [8] Cây có múi có mặt hầu hết ở các châu, nhưng chủ yếu là châu Mỹ, Châu Âu, Châu Á và rải rác ở Châu Phi, Châu Úc Trong đó, nước có sản lượng quả có múi lớn nhất thế giới là Brazil (khoảng 19 triệu tấn năm 2004), tiếp đến là Mỹ (khoảng 14,5 triệu tấn), Trung Quốc, (khoảng 12,5 triệu tấn), Tây Ban Nha (6,2 triệu tấn sản lượng cam chiếm 84% tổng sản lượng) và Mexico (6 triệu tấn) Năm 2005 quả có múi trên thế giới với sản lượng 109.813,55 triệu tấn [12, 62, 65, 82]

Bảng 1.7 Các quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng bưởi năm 2008

Mỹ 987.000 Trung Quốc 547.000

Mexico 390.000 Syria 290.000 Ixaren 245.000

Bảng 1.8 Các quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng cam năm 2005

Brazil 17,8

Mỹ 8,4 Mexico 4,1

Ấn Độ 3,1 Trung Quốc 2,4

Italia 2,2 Iran 1,9

Ai Cập 1,8 Pakixtan 1,6

Tổng Thế giới 61,7

Đối với vùng Đông Nam Á bốn nước có diện tích cây ăn quả lớn là:

Indonesia, Thái Lan, Philippines và Việt Nam [8]

+ Năm 2006 Indonesia đã đạt 2,20 triệu tấn cam (Bộ nông nghiệp Indonesia

2006)

+ Thái Lan: Bưởi có 31 nghìn ha, sản lượng 277 nghìn ha (Narong

Chomchalow, Songpol Somsri và Prempree Na Songkhla, 2007)