Nghiên cứu chiết tách lá cây chùm ngây bằng phương pháp soxhlet và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết etanol tổng

dạng và phong phú như thế, nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học, ứng dụng các phương pháp hiện đại để xác định cấu trúc và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số hợp chất

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH LÁ CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOXHLET VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG

DỊCH CHIẾT ETANOL TỔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Huỳnh Phương

Giáo viên hướng dẫn : Ths Trần Thị Diệu My

Đà Nẵng- Năm 2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA HÓA * * *

Đà Nẵng, ngày 5 tháng 5 năm 2019

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Thị Huỳnh Phương

2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị

- Nguyên liệu: Bột lá chùm ngây

- Dụng cụ và thiết bị : máy cô quay chân không, cân phân tích, bộ chiết soxhlet, cốc thủy tinh, giấy lọc, phễu chiết, các loại pipet, tủ sấy, lò nung

3 Nội dung nghiên cứu:

- Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của bột lá chùm ngây

- Xác định các điều kiện tối ưu để chiết tách các chất có trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp chiết Soxhlet

- Định danh thành phần hóa học trong lá chùm ngây

- Thăm dò hoạt tính kháng viêm và chống oxi hóa của cao etanol từ lá chùm ngây

4 Ngày giao nhiệm vụ khóa luận : 05/05/2018

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ khóa luận : 20/4/2019

6 Họ tên người hướng dẫn: Ths Trần Thị Diệu My

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho khoa ngày tháng năm Kết quả điểm đánh giá: CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập tại Trường Đại Học Sư Phạm- Đại Học Đà Nẵng, bằng sự

nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, động viên, khích lệ của thầy cô, bạn bè và người thân,

em đã hoàn thành khóa luận này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến cô Trần Thị Diệu My đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành báo cáo để khóa luận được hoàn thành đúng tiến độ chương trình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Hóa- Trường Đại Học Sư Phạm- Đại Học Đà Nẵng và nhà trường đã hỗ trợ kiến thức, cơ sở vật chất, dụng cụ thí nghiệm giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành khóa luận

Do những điều kiện chủ quan và khách quan chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong đón nhận những lời góp ý chân tình, thiết thực từ thầy cô, bạn bè để khóa luận đạt đến sự hoàn thiện nhất

Trân trọng cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Huỳnh Phương

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AAS : Atomic Absorption Spectrophotometric

GC-MS : Gas chromatography-Mass spectrometry

DMSO : Dimethyl sulfoxit

DPPH : 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl

DMEM : Dulbecco’s modified Eagle’s medium

MeOH : Methanol

PBS : Phosphate buffer saline

FBS : Fetal bovine serum

MTT : (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) LPS : Lipopolysacharide

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Số hiệu

bảng

Tên Bảng Trang

3.1 Kết quả khảo sát độ ẩm của bột lá chùm ngây 31

3.2 Kết quả khảo sát hàm lượng tro trong bột lá chùm ngây 32

3.3 Hàm lượng một số kim loại nặng trong bột chùm ngây 32 3.4 Kết quả khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng chiết Soxhlet trong Etanol 34

3.5 Kết quả khảo sát thời gian chiết Soxhlet của bột lá chùm

ngây trong Etanol

36

3.6 Khối lượng cao chiết từng phân đoạn 37

3.7 Kết quả đo hoạt tính chống oxi hóa DPPH 38

3.8 Hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide (NO) trên tế bào

RAW264.7

39

3.9 Thành phần hóa học trong cao etanol bột lá chùm ngây 40

1.4 Công thức cấu tạo một số hợp chất trong cây chùm ngây 9

1.5 Công thức cấu tạo của Vitamin E 10

1.6 Công thức cấu tạo của Stigmasterol 11 1.7 Công thức cấu tạo của Axit oleic 11

bột lá chùm ngây

41

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 2

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 2

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY 4

1.1.1 Sơ lược về cây chùm ngây 4

1.1.2 Đặc điểm hình thái 5

1.2 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÂY CHÙM NGÂY 6

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng 6

1.2.2 Giá trị về y học 7

1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG CÂY CHÙM NGÂY 8

1.3.1 Vitamin E 9

1.3.2 Stigmasterol 10

1.3.3 Axit oleic 11

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CHÙM NGÂY 12

1.4.1 Trên thế giới 12

1.4.2 Tại Việt Nam 16

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 18

2.1.1 Nguyên liệu 18

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 19

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.2.1 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý 19

2.2.2 Kỹ thuật chiết Soxhlet 21

2.2.3 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS 24

2.2.4 Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ 25

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM VÀ CHỐNG OXI HÓA 26

2.3.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm 26

2.3.2 Phương pháp đánh giá hoạt tính quét gốc tự do DPPH 28

2.4 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 29

2.4.1 Điều chế cao tổng 29

2.4.2 Điều chế cao chloroform và cao nước 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ 31

3.1.1 Độ ẩm 31

3.1.2 Hàm lượng tro 31

3.1.3 Hàm lượng protein 32

3.1.4 Hàm lượng kim loại 32

3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SOXHLET 33

3.2.1 Khảo sát tỉ lệ rắn lỏng 34

3.2.2 Khảo sát thời gian chiết Soxhlet 35

3.2.3 Kết quả điều chế cao chiết 37

3.3 KẾT QUẢ ĐO HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM VÀ CHỐNG OXI HÓA CỦA DỊCH CHIẾT ETANOL TỪ BỘT LÁ CHÙM NGÂY 37

3.3.1 Kết quả đo hoạt tính chống oxi hóa 37

3.3.2 Kết quả đo hoạt tính kháng viêm 38

3.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETANOL CỦA BỘT LÁ CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC-MS 39

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Ngày nay việc nghiên cứu, sàng lọc các hợp chất thiên nhiên có tác dụng dược lý đang là hướng đi được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm Từ đó có định hướng cho việc chiết xuất để tìm ra các loại thuốc mới trong việc điều trị bệnh Chính vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học từ những cây cỏ thiên nhiên có một ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiều loại địa hình nên có nguồn động thực vật đa dạng Vậy nên nguồn thực vật có hoạt tính sinh học cũng rất dồi dào và phong phú Ngay từ xa xưa, ông cha ta đã sử dụng nguồn tài nguyên thực vật này làm thuốc chữa bệnh như bôi ngoài da, sử dụng trực tiếp hay sắc uống… Ngày nay, các nhà khoa học đã dựa vào khoa học kĩ thuật để tìm hiểu và phân tích các hoạt chất có tác dụng sinh học trong thực vật, dược liệu và tìm các câu trả lời về thành phần hoạt chất và cơ chế tác dụng của chúng[8]

Trên cơ sở nhận thức tầm quan trọng về công dụng làm thuốc của các cây cỏ hiện

có ở nước ta, tôi chọn một loài cây có nhiều giá trị kinh tế, đặc biệt làm thuốc, là cây chùm ngây trong họ chùm ngây để nghiên cứu.Chùm ngây là loại cây nằm trong danh sách những loại cây hữu dụng bậc nhất thế giới Các bộ phận của cây chùm ngây vừa có thể làm thực phẩm, vừa có thể làm dược phẩm, thậm chí là làm thực phẩm chức năng Tất cả các bộ phận của cây đều chứa nhiều khoáng chất cũng như các nguyên tố vi lượng quý giá Do vậy, chùm ngây đang được khuyến khích trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là những nước nghèo Các tổ chức phi chính phủ là Trees for Life International, Church World Service, Educational Concerns for Hunger Organization và Volunteer Partnerships for West Africa đã ủng hộ cho cây chùm ngây là "nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho các nước nhiệt đới"

Ở Việt Nam, trước đây, cây chùm ngây được biết đến như một vị thuốc nam dùng

để điều trị một số bệnh thông thường trong dân gian Thế nhưng gần đây, nhờ phát hiện của y học, hoa và quả đặc biệt là lá cây chùm ngây còn là món ăn bổ dưỡng cho cơ thể nên nhiều địa phương đã bắt đầu trồng, kinh doanh loại rau này.Với những tính năng đa

dạng và phong phú như thế, nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học, ứng dụng các phương pháp hiện đại để xác định cấu trúc và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số hợp chất có trong cây chùm ngây ở Việt Nam là một hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng và có ý nghĩa khoa học và thực tiễn Do đó tôi đã lựa chọn đề tài:

“Nghiên cứu chiết tách lá cây chùm ngây bằng phương pháp Soxhlet và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết etanol tổng” làm đề tài khóa luận tốt nghiệp của

mình

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tìm các điều kiện thích hợp chiết tách các chất trong lá chùm ngây

- Định danh, xác định thành phần hóa học dịch chiết từ lá

- Thăm dò hoạt tính kháng viêm và chống oxi hóa của dịch chiết từ lá chùm ngây

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Lá chùm ngây được thu hái tại Đà Nẵng

- Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết

- Xác định thành phần một số hợp chất trong dịch chiết từ lá chùm ngây

- Quá trình thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm hóa hữu cơ trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu về nguồn nguyên liệu, phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, thành phần hóa học và ứng dụng của cây chùm ngây

- Tổng hợp tài liệu về phương pháp lấy mẫu, chiết tách và xác định thành phần hóa học các chất từ thực vật

- Tổng hợp tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học và ứng dụng của cây chùm ngây

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp lấy và xử lí mẫu

- Phương pháp trọng lượng xác định độ ẩm

- Phương pháp tro hóa mẫu xác định hàm lượng hữu cơ

- Phương pháp AAS xác định hàm lượng các kim loại nặng

- Phương pháp chiết: Chiết Soxhlet bằng dung môi etanol

- Phương pháp xác định thành phần hóa học, định danh, xác định cấu trúc các cấu

tử chính bằng phương pháp sắc kí khí khối phổ (GC- MS)

- Phương pháp sinh học thăm dò hoạt tính kháng viêm và chống oxi hóa

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Những kết quả nghiên cứu sẽ góp phần cung cấp các thông tin có ý nghĩa khoa học về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học các chất chiết tách từ lá cây chùm ngây, qua đó góp phần nâng cao giá trị ứng dụng của cây chùm ngây trong ngành dược liệu

Bố cục khóa luận gồm:

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan tài liệu

Chương 2 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Phụ lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY

1.1.1 Sơ lược về cây chùm ngây

Chùm ngây còn có nhiều tên gọi khác nhau như cây cải ngựa, cây dùi trống, cây dầu bel có tên khoa học là Moringa oleifera Lam Thuộc hệ thống phân loại sau[4][6]:

Giới Thực vật (Kingdom) : Plantae

Ngành Ngọc Lan (Division) : Magnoliophyta

Lớp Ngọc Lan (Class) : Magnoliopsida

Bộ Cải (Ordo) : Brassicales

Họ Chùm Ngây (Familia) : Moringaceae

Chi Chùm Ngây (Genus) : Moringa

Loài (Species) : Moringa oleifera Lam

Hình 1.1 Cây chùm ngây

Chùm ngây là loài cây có sự phân bố địa lý rộng rãi nhất ở dãy núi Himalaya thuộc Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh và Afghanistan Đây là loài cây sinh trưởng nhanh

và được sử dụng bởi người La Mã cổ đại, người Hy Lạp và Ai Cập, là cây trồng quan trọng ở Ấn Độ, Ethiopia, Philippines, Sudan và đang phát triển tại miền tây, đông và nam thuộc Châu Phi, Châu Á nhiệt đới, Châu Mỹ Latin, vùng Caribbean, Florida và quần đảo thuộc Thái Bình Dương[8]

Chùm ngây được xem là cây dễ trồng, có thể trồng được từ hạt, hom cành, hom

củ và trồng được quanh năm Cây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn, ưa nắng, ít bị sâu bệnh hại Tuy nhiên, cây không chịu được úng ngập và

dễ chết nếu không được thoát nước tốt Hệ thống rễ phát triển mạnh nếu được trồng từ hạt, phình to như củ màu trắng với rễ bên thưa Nếu trồng bằng cách giâm cành, hệ thống

rễ sẽ không phát triển như trồng bằng hạt Cây bắt đầu cho quả từ thân, cành và nhánh sau 6 đến 8 tháng trồng[7]

Ở Việt Nam chùm ngây là loài duy nhất của chi chùm ngây được phát hiện mọc hoang từ lâu đời tại nhiều nơi như Thanh Hóa, Ninh Thuận, Bình Thuận, vùng Bảy Núi

ở An Giang, đảo Phú Quốc v.v Tuy vậy trước đây cây ít được chú ý, có nơi trồng chỉ để làm hàng rào, và chỉ trong vài chục năm trở lại đây khi hạt cây từ nước ngoài được mang

về Việt Nam, được trồng có chủ định và qua nghiên cứu người ta thấy cây có nhiều tác dụng đặc biệt nên tưởng là cây mới du nhập Cây trổ hoa tập trung chủ yếu từ tháng 1 đến tháng 2 hàng năm Cây ra hoa rất sớm, thường ra ngay trong năm đầu tiên, khoảng

6 tháng sau khi trồng Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo gió và nước, hoặc được mang đi bởi những loài động vật ăn

1.1.2 Đặc điểm hình thái

Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ

5 đến 10 m, phân nhánh nhiều, thân có thiết diện tròn Thân non màu xanh có lông, thân già màu xám có nốt sần Lá kép hình lông chim 3 lần lẻ, dài 30-60 cm, màu xanh mốc, mọc cách, có 5-7 cặp lá phụ bậc 1, 4-6 cặp lá phụ bậc 2, 6-9 cặp lá chét Lá chét dài 12-

20 mm hình trứng, mọc đối, mặt trên xanh hơn mặt dưới, gai nhỏ có lông ở chỗ phân nhánh, lá kép lông chim, gân lá hình lông chim, nổi rõ mặt dưới, cuống lá dài 18-25 cm Cụm hoa dạng chùm sim mọc ở nách lá hay ngọn cành[8]

Hoa không đều lưỡng tính, màu trắng hơi vàng, mùi thơm, hình dạng giống hoa đậu có cuống dài 1-2 cm, có lông tơ Trục phát hoa màu xanh, có lông dài 10-15 cm Lá bắc hình vảy nhỏ, có lông Đài hoa 5, rời, đều, hơi cong hình lòng muỗng, màu trắng, dài 1 cm rộng 0,4 cm Cánh hoa 5, rời, không đều,cánh hoa dạng thìa, màu trắng hơi

vàng, phấn nằm ngoài, dài hơn nhị bất thụ và đối diện với cánh hoa, nhị bất thụ nằm xen

kẽ cánh hoa Chỉ nhị có kích thước to ở dưới, màu vàng, dài 0,6-1 cm, có lông Bao phấn

2 ô, hình bầu dục màu vàng, hướng trong Bộ nhụy 3 lá noãn dính, tạo thành bầu trên 1

ô, mang nhiều noãn đính noãn bên, có lông Vòi nhụy màu xanh, dài 1,8 cm, có nhiều lông Đầu nhụy hình trụ màu vàng, có lông Cây cho nhiều lá vào cuối mùa khô và trổ hoa vào các tháng 1-2[8]

Hình 1.2 Hoa chùm ngây

Hình 1.3 Quả chùm ngây

Quả dạng nang treo, dài 25-30cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh, quả khô màu vàng xám Hạt màu đen, tròn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu Hà Lan

1.2 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÂY CHÙM NGÂY

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng

Hạt chùm ngây chứa hàm lượng dầu tương đối lớn, được sử dụng trong nấu ăn, chế biến các món salad Thành phần axit béo trong dung dịch và enzyme chiết xuất từ dầu hạt chùm ngây tương ứng là 67,9% và 70,0% Do tỷ lệ các axit béo không no cao nên dầu hạt chùm ngây được sử dụng để thay thế một số loại dầu có giá trị cho sức khoẻ con người như dầu oliu Toàn bộ hạt chùm ngây được sử dụng để ăn xanh, rang thành bột, hấp trong trà và món cà ri Lá chùm ngây là nguồn dinh dưỡng bổ sung các hợp chất hữu cơ tự nhiên tốt cho sức khoẻ con người được sử dụng để điều trị bệnh theo nhiều cách khác nhau, được hai tổ chức thế giới WHO và FAO khuyến cáo sử dụng cho các bà

mẹ thiếu sữa và trẻ em suy dinh dưỡng, và là giải pháp lương thực cho “thế giới thứ ba”[8]

Lá chùm ngây chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là các vitamin thiết yếu như vitamin A, C và E So sánh hàm lượng một số dinh dưỡng chính trong lá chùm ngây với một số loại thực phẩm phổ biến cho thấy hàm lượng vitamin C nhiều hơn quả cam 7 lần; vitamin A nhiều hơn cà rốt 4 lần; canxi nhiều hơn sữa 4 lần; chất sắt nhiều hơn cải bó xôi 3 lần; chất đạm (protein) nhiều hơn 2 lần so với yaourt; kali nhiều 3 lần so với quả chuối Ngoài ra, trong lá chùm ngây còn chứa hàm lượng cao carotenoid hoạt tính sinh học tocopherols và vitamin C có giá trị trong việc duy trì cân bằng chế độ ăn uống và ngăn ngừa các gốc tự do là nguyên nhân gây lên nhiều bệnh hiểm nghèo Lá giàu provitamins bao gồm cả axit ascorbic, carotennoids và tocopherols Các nghiên cứu dịch

tễ học đã chứng minh rằng các loại rau quả giàu carotenoid có liên quan đến giảm nguy

cơ ung thư, bệnh tim mạch, sự thoái hoá điểm vàng và sự hình thành đục thuỷ tinh thể Ngoài các provitamins, lá chùm ngây có nguồn giàu khoáng chất polyphenol, flavonoid, alkaloid và protein Những chất dinh dưỡng thiết yếu có thể giúp làm giảm sự thiếu hụt dinh dưỡng và chống lại nhiều căn bệnh mãn tính[8]

1.2.2 Giá trị về y học

Các bộ phận của cây như lá, rễ, hạt, vỏ cây, quả và hoa có những hoạt tính như kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn, hoạt tính chống u bướu, hạ nhiệt, chống kinh phong, chống sưng viêm, trị ung loét, chống co giật, lợi tiểu, hạ huyết áp, hạ

cholesterol, chống oxy hóa, trị tiểu đường, bảo vệ gan, kháng sinh và chống nấm Chùm ngây đã được dùng để trị nhiều bệnh trong y học dân gian tại nhiều nước trong vùng Nam Á Hạt và hoa chùm ngây có tác dụng chữa các triệu chứng về gout, giảm stress, tăng cường sinh lực Tuy nhiên, phụ nữ có thai không nên dùng rễ chùm ngây, vì có khả năng gây sảy thai[1]

1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG CÂY CHÙM NGÂY

Tất cả các bộ phận của cây chùm ngây đều chứa nhiều khoáng chất quan trọng, giàu chất đạm, vitamin, beta-caroten, acid amin và nhiều hợp chất phenol Một số nguồn nghiên cứu cho rằng, trong cây chùm ngây có chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp bao gồm 7 loại vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại acid amin, 46 chất chống ôxi hóa, liều lượng lớn các chất chống viêm nhiễm, các chất kháng sinh, kháng độc tố, các chất giúp ngăn ngừa và điều trị ung thư, u xơ tiền liệt tuyến, giúp ổn định huyết áp, hạ cholesterol, bảo vệ gan…

Rễ cây chùm ngây có chứa các hợp chất glucosinolat như 4-(α-L-rhamnosyloxy) benzyl glucosinolat (khoảng 1%) và sau khi chịu tác động của enzym myrosinase sẽ cho 4-(-L-rhamnosyloxy)benzylisothiocyanat, glucotropaeolin, benzylisothiocyanat

Vỏ rễ chứa gôm và 2 alcaloit là moringin và moringinin; moringin tương đồng với benzylanin cũng có trong vỏ thân; trong vỏ thân còn có -sitosterol Toàn cây chứa một lacton gọi là pterygospemin, một chất kháng khuẩn có tác dụng đối với vi khuẩn gram dương và gram âm và cả vi khuẩn ưa axit

Nhựa cây (gôm) chiết từ vỏ cây có chứa arabinose, galactose, acid glucuronic và vết rhamnose.Từ gôm, hợp chất leucoanthocyanin đã được chiết tách và xác định là leucodelphinidin galactopyranosyl, glucopyranosid

Lá cây chùm ngây chứa các hợp chất thuộc nhóm flavonoid và phenolic như kaempferol 3-O--rhamnosid, quercetin 3-O-- glucosid, rutin, syringic acid, axit gallic

và kaempferol Các flavonol glycosid được xác định đều thuộc nhóm kaempferid nối kết với các rhamnosid hay glucosid

Hoa chứa polysaccharid được dùng làm chất phụ gia trong kỹ nghệ dược phẩm Hạt chứa Glucosinolates ( như trong rễ) : có thể lên đến 9% sau khi hạt đã được khử chất béo.Các acid loại phenol carboxylic như 1-beta-D-glucosyl-2,6-dimethyl benzoate Dầu béo (20-50%) : phần chính gồm các acid béo như oleic acid (60-70%), palmitic acid (3-12%), stearic acid (3-12%) và các acid béo khác như behenic acid, eicosanoic và lignoceric acid Hạt chứa các peptid, tách trên cột cephadex G25 được 14 chất peptid có tác dụng ức chế sự phát triển của nấm Chiết bằng dung dịch đệm phosphat sau đó trao đổi ion tách được protein với chuỗi axit amin gồm arginin, glutamin và prolin

Vitamin E là tên gọi chung để chỉ hai lớp các phân tử (bao gồm các tocopherol và các tocotrienol) có tính hoạt động vitamin E trong dinh dưỡng Vitamin E không phải là tên gọi cho một chất hóa học cụ thể, mà chính xác hơn là cho bất kỳ chất nào có trong tự nhiên mà có tính năng vitamin E trong dinh dưỡng

Chức năng chính của vitamin E trong cơ thể người dường như là của một chất chống oxi hóa Vitamin E tự nhiên tồn tại dưới 8 dạng khác nhau, trong đó có 4 tocopherol và 4 tocotrienol Tất cả đều có vòng chromanol, với nhóm hydroxyl có thể cung cấp nguyên tử hiđrô để khử các gốc tự do và nhóm R (phần còn lại của phân tử) sợ nước để cho phép thâm nhập vào các màng sinh học Các tocopherol và tocotrienol đều

có dạng alpha, beta, gamma và delta, được xác định theo số lượng và vị trí của các nhóm metyl trên vòng chromanol

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của Vitamin E Vai Trò

- Ngăn ngừa lão hóa: do phản ứng chống oxi hóa bằng cách ngăn chặn các gốc

tự do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hóa

- Ngăn ngừa ung thư: kết hợp với vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm quá trình phát sinh một số bệnh ung thư

- Ngăn ngừa tim mạch: vitamin E làm giảm các cholesterol xấu và làm tăng tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

- Hệ thống miễn dịch: Kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thường bằng việc bảo vệ các tế bào

1.3.2 Stigmasterol

Stigmasterol là một sterol thực vật được tìm thấy trong các loại dầu, các loại rau, hạt và trong một số dược liệu

Vai trò

- Stigmasterol được xem như một chất trung gian trong quá trình tổng hợp các nội

tiết tố androgen, estrogen và corticoid Nó được sử dụng như tiền thân của vitamin D

- Stigmasterol có tác dụng hạ đường huyết, phòng trị ung thư, bao gồm cả ung thư buồng trứng, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú, ung thư ruột kết Stigmasterol đã được chứng minh rằng có thể ức chế sự suy thoái viêm xương khớp do thoái hóa sụn và

là chất chống oxi hóa mạnh

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của Stigmasterol

1.3.3 Axit oleic

Axit oleic là một axit béo có một nối đôi omega-9 được tìm thấy trong nhiều động

và thực vật Theo IUPAC, tên của axit oleic là axit cis- octadec-9-enoic

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Axit oleic Vai trò

- Axit oleic có tác dụng đáng kể trong việc ngăn chặn sự hoạt hóa của màng tế bào, giảm bớt sự phân hủy của quá trình oxi hóa trên các tế bào màng và ngăn sự sản sinh các hợp chất gây viêm trong cơ thể

- Axit oleic còn góp phần ngăn chặn các tế bào bạch cầu xâm nhập vào thành mạch máu (nguyên nhân chính dẫn đến quá trình hoạt hóa bên trong màng tế bào)

- Axit oleic còn có tác dụng giảm tốc độ phát triển của các vệt chất béo bằng cách loại bỏ các chất béo bão hòa ra khỏi màng tế bào

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CHÙM NGÂY

Cây chùm ngây Moringa Oleifera hiện được 80 quốc gia trên thế giới, những quốc gia tiên tiến sử dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dược phẩm, mỹ phẩm, nước giải khát dinh dưỡng và thực phẩm chức năng Các quốc gia đang phát triển sử dụng moringa như dược liệu kỳ diệu kết hợp chữa những bệnh hiểm nghèo, bệnh thông thường

và thực phẩm dinh dưỡng Các bộ phận của cây chứa nhiều khoáng chất quan trọng, và

là một nguồn cung cấp chất đạm, vitamins, -carotene, acid amin và nhiều hợp chất phenolics Cây chùm ngây cung cấp một hỗn hợp pha trộn nhiều hợp chất như zeatin, quercetin, -sitosterol, caffeoylquinic acid và kaempferol, rất hiếm gặp tại các loài cây khác Chùm ngây được xem là một cây đa dụng, rất hữu ích tại những quốc gia nghèo thuộc “Thế giới thứ ba” nên đã được nghiên cứu khá nhiều về các hoạt tính dược dụng, giá trị dinh dưỡng và công nghiệp Đa số các nghiên cứu được thực hiện tại Ấn Độ, Philippines, và Phi Châu

1.4.1 Trên thế giới

Tính cách đa dụng của Moringa oleifera

Nghiên cứu rộng rãi nhất về giá trị của Moringa oleifera được thực hiện tại Đại Học Nông Nghiệp Falsalabad, Pakistan: Moringa oleifera Lam (Moringaceae) là một cây

có giá trị kinh tế cao, cây phân bố tại nhiều quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới Cây vừa

là một nguồn dược liệu và là một nguồn thực phẩm rất tốt Các bộ phận của cây chứa nhiều khoáng chất quan trọng, và là một nguồn cung cấp chất đạm, vitamins, -carotene, acid amin và nhiều hợp chất phenolics…[3]

Hoạt tính kháng nấm gây bệnh

Nghiên cứu tại Institute of Bioagricultural Sciences, Academia Sinica, Đài Bắc ghi nhận dịch chiết từ lá và hạt chùm ngây bằng etanol có các hoạt tính diệt được các

nấm gây bệnh loại Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes Epidermophyto

floccosum và Microsporum canis Các phân tích hóa học đã tìm được trong dầu trích từ

lá chùm ngây đến 44 hóa chất[3]

Tác dụng của quả Chùm Ngây trên cholesterol và lipid trong máu

Nghiên cứu tại Đại Học Baroda, Kalabhavan, Gujarat ( Ấn Độ ) về hoạt tính trên

các thông số lipid của quả chùm ngây, thử trên thỏ, ghi nhận: Thỏ cho ăn chùm ngây

(200mg/kg mỗi ngày) hay uống lovastatin (6mg/kg/ ngày) trộn trong một hỗn hợp thực

phẩm có tính cách tạo cholesterol cao, thử nghiệm kéo dài 120 ngày Kết quả cho thấy

chùm ngây và Lovastatin có tác dụng gây hạ cholesterol, phospholipid, triglyceride,

VLDL, LDL hạ tỷ số cholesterol/ phospholipid trong máu so với thỏ trong nhóm đối

chứng Khi cho thỏ bình thường dùng chùm ngây hay Lovastatin : mức HDL lại giảm hạ

nhưng nếu thỏ bị cao cholesterol thì mức HDL lại gia tăng Riêng chùm ngây còn có

thêm tác dụng làm tăng sự thải loại cholesterol qua phân[3]

Các hoạt tính chống co giật, chống sưng và gây lợi tiểu

Dịch trích bằng nước nóng của hoa, lá, rễ, hạt vỏ thân chùm ngây đã được nghiên

cứu tại Trung Tâm Nghiên Cứu Kỹ Thuật (CEMAT) tại Guatamala City về các hoạt tính

dược học, thử nơi chuột Hoạt tính chống co giật được chứng minh bằng thử nghiệm trên

chuột đã cô lập, hoạt tính chống sưng thử trên chân chuột bị gây phù bằng carrageenan

và tác dụng lợi tiểu bằng lượng nước tiểu thu được khi chuột được nuôi nhốt trong lồng

Nước trích từ hạt cho thấy tác động ức chế khá rõ sự co giật gây ra bởi acetylcholine ở

liều ED50 65.6 mg/ml môi trường ; tác động ức chế phụ gây ra do carrageenan được định

ở 1000mg/kg và hoạt tính lợi tiểu cũng ở 1000 mg/kg Nước trích từ rễ cũng cho một số

kết quả[3]

Các chất gây đột biến genes từ hạt Chùm ngây rang chín

Một số các hợp chất khác gây đột biến genes đã được tìm thấy trong hạt chùm

ngây sau khi đã rang chín: Các chất quan trọng nhất đã được xác định là 4-(-

-L-rhamnosyloxy) phenylacetonitrile; 4-hydroxy phenylacetonitrile và 4-hydroxy phenyl acetamide[3]

Khả năng ngừa thai của rễ chùm ngây

Nghiên cứu tại Đại Học Jiwaji, Gwalior (Ấn độ) về các hoạt tính estrogenic, kháng estrogenic, ngừa thai của nước chiết từ rễ chùm ngây ghi nhận chuột đã bị cắt buồng trứng, cho uống nước chiết, có sự gia tăng trọng lượng của tử cung Hoạt tính estrogenic được chứng minh bằng sự kích thích hoạt động mô tế bào tử cung Khi cho chuột uống nước chiết này chung với estradiol dipropionate (EDP) thì có sự tiếp nối tụt giảm trọng lượng của tử cung so sánh với sự gia tăng trọng lượng khi chỉ cho chuột uống riêng EDP Trong thử nghiệm deciduoma liều cao nhất 600mg/kg có tác động gây rối loạn sự tạo deciduoma nơi 50 % số chuột thử Tác dụng ngừa thai của rễ chùm ngây được cho là do nhiều yếu tố phối hợp[3]

Hoạt tính kháng sinh của hạt chùm ngây

Hoạt chất 4 (-L-Rhamnosyloxy)benzyl isothiocyanate được xác định là có hoạt tính kháng sinh mạnh nhất trong các hoạt chất trích từ hạt chùm ngây ( trong hạt chùm ngây còn có benzyl isothiocyanate) Hợp chất trên ức chế sự tăng trưởng của nhiều vi khuẩn và nấm gây bệnh Nồng độ tối thiểu để ức chế Bacillus subtilis là 56 micromol/l

và để ức chế Mycobacterium phlei là 40 micromol/l[3]

Hoạt tính của rễ chùm ngây trên sạn thận loại oxalate

Thử nghiệm tại Đại Học Dược K.L.E.S, Nehru Nagar, Karnakata (Ấn Độ) trên chuột bị gây sạn thận, oxalate bằng ethylen glycol ghi nhận dịch chiết bằng nước và alcohol rễ cùng lõi gỗ chùm ngây làm giảm rõ rệt nồng độ oxalate trong nước tiểu bằng cách can thiệp vào sự tổng hợp oxalate trong cơ thể Sự kết đọng tạo sạn trong thận cũng giảm rất rõ khi cho chuột dùng dịch chiết này như một biện pháp phòng ngừa bệnh sạn thận[3]

Hạt chùm ngây để lọc nước

Hạt chùm ngây có chứa một số hợp chất “đa điện giải” (polyelectrolytes) tự nhiên

có thể dùng làm chất kết tủa để làm trong nước Kết quả thử nghiệm lọc nước : Nước

đục, độ đục 15-25 NTU, chứa các vi khuẩn tạp 280-500 cfu ml-1, khuẩn E.coli từ phân 280-500 MPN 100 ml-1 Hạt chùm ngây được dùng làm chất tạo trầm lắng và kết tụ, đưa đến kết quả rất tốt (độ đục còn 0.3-1.5 NTU; vi khuẩn tạp còn 5-20 cfu; và khuẩn coli còn 5-10 MPN) Phương pháp lọc này rất hữu dụng tại các vùng nông thôn của các nước nghèo và được áp dụng khá rộng rãi tại Ấn độ[3][12]

Nghiên cứu trị khối u và chống ung thư

Makonnen cùng cộng sự (1997) đã công bố lá chùm ngây chứa nhiều thành phần

có khả năng trị khối u Xác định được các hợp chất -ethyl-4-(α-L-rhamnosyloxy) benzyl carbamate cùng với 4-(α-L-rhamnosyloxy) benzylisothiocyanate, 3-O-(6'-O-oleoyl-β-D glucopyranosyl)-β-sitosterol, Niazimicin đã được thử nghiệm trên invitro cho kết quả là chúng có khả năng ức chế đáng kể virus kháng nguyên sớm Epstein Barr Song song đó Guevara cùng cộng sự (1999) đề xuất Niazimicin là một chất có khả năng ngừa ung thư hiệu quả Bharali cùng cộng sự (2003) đã nghiên cứu dịch chiết hạt chùm ngây cho thấy khả năng chuyển hóa enzyme chống ung thư gan, chống oxy hóa và chống ung thư da ở chuột Caceres và Lopez (1991) đã nghiên cứu trên cao chiết hạt chùm ngây cho thấy chúng có khả năng kháng vi khuẩn gram dương ở chuột[3]

Nghiên cứu về những công dụng trị bệnh khác

Pal và cộng sự (1995), Tahiliani và Kar (2000) đã công bố dịch nước lá chùm ngây có tác dụng điều hòa hormone tuyến giáp, từ đó làm tăng khả năng hoạt động của tuyến giáp Ngoài ra dịch nước lá chùm ngây có tác dụng chống oxy hóa Rao và cộng

sự (2001) đã công bố cao etanol của lá chùm ngây có tác dụng bảo vệ các nhiễm sắc thể tủy sống ở chuột Lipipun và cộng sự (2003) nghiên cứu cho thấy lá chùm ngây có thể được sử dụng như một loại thuốc dự phòng đặc trị HSV (Herpessimplex virus type 1) hoặc làm thuốc chống lại biến thể virus do ngăn cản sự tổng hợp ADN của chúng Năm

1982, Bhattacharya và cộng sự đã đưa ra kết luận rằng lá và hoa chùm ngây rất có hiệu quả trong điều trị giun sán Hạt chùm ngây có chứa protein chuyên dụng cho da và tóc Dầu của hạt còn được ứng dụng trong công nghiệp mỹ phẩm Hạt chùm ngây chứa các

peptide có khả năng chống lại sự lão hóa Dịch chiết từ hạt chùm ngây còn có tác dụng tốt đối với tóc và được ứng dụng rộng rãi để sản xuất dầu gội đầu[3]

1.4.2 Tại Việt Nam

Trong những năm gần đây, tại Việt Nam bắt đầu có những nghiên cứu tập trung vào chùm ngây, chủ yếu là những nghiên cứu tập trung vào thành phần hóa học và hoạt tính sinh học, tác dụng dược lý, nhằm có những biện pháp nghiên cứu, chế biến và sử dụng hiệu quả đối tượng này Trong số đó có những công trình nghiên cứu nổi bật đã được công bố[7]

Đại Học Y Dược TP.HCM, 2011 đã có công trình nghiên cứu về tác dụng bảo vệ gan và chống oxy hóa của các dạng cao chiết từ lá chùm ngây, kết quả cho thấy cao chiết

từ lá chùm ngây trồng tại Việt Nam có tác dụng chống oxy hoá và bảo vệ gan[7]

Trung tâm Sâm và dược liệu TP.HCM, 2010, đã khảo sát được trong lá chùm ngây có những hợp chất là chất béo, carotenoid, tinh dầu, flavonoid, tannin, axit hữu cơ

Lương y Nguyễn Công Đức cho biết: Chùm ngây được dùng chữa các bệnh như trị u xơ tiền liệt tuyến; trị suy nhược cơ thể, suy nhược thần kinh, giúp ổn định huyết áp,

ổn định đường huyết, bảo vệ gan; trị tăng cholesterol, tăng lipid máu, tăng triglycerid, hoặc làm giảm acid uric, ngăn ngừa sỏi oxalate[7]

Trong lĩnh vực dược liệu: Theo nghiên cứu của các nhà khoa học về lá chùm ngây non ở miền Nam nước ta, trong 100g còn tươi có 6,35g chất đạm, 1,7g chất béo, 8g bột đường, 1,9g chất xơ, 3,75g chất khoáng Như vậy lá cây chùm ngây non là loại rau giàu dưỡng chất[7]

Nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM cho thấy hạt chùm ngây trồng và thu hái tại Việt Nam có khả năng làm giảm trên 80% độ đục của nước nhân tạo ngay cả khi độ đục ban đầu chỉ là 50 NTU Trong giới hạn khảo sát, nước càng đục thì hiệu quả giảm độ đục của hạt chùm ngây càng cao ở cùng một ngưỡng nồng độ hạt chùm ngây và nồng độ tối ưu cần sử dụng của dịch chiết chùm ngây gần như tuyến tính với độ đục ban đầu của nước cần xử lý Khi sử dụng hạt chùm ngây để thực hiện quá trình keo

tụ với nước sông hiệu quả giảm độ đục đạt khoảng 50% đối với nước đục trung bình, nhưng lên đến 76% đối với nước đục nhiều (170 NTU)[6][7]

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu

Mẫu lá chùm ngây tươi được thu hái tại phường Hòa Hiệp Nam, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng Sau đó, lá được xử lý sơ bộ, rửa sạch, phơi dưới bóng râm từ 1-2 ngày rồi đem sấy đến khô ở nhiệt độ 50℃, xay nhỏ và bảo quản trong bình thủy tinh kín Bột lá chùm ngây hơi mịn, màu xanh lục, có mùi thơm đặc trưng của chùm ngây

Hình 2.1 Lá chùm ngây tươi

Hình 2.2 Lá chùm ngây khô