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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA LÊ NGỌC PHI NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH THÂN CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SOXHLET VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG DỊCH CHIẾT ETAN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

LÊ NGỌC PHI

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

TỔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌC

Đà Nẵng - 2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

Đề tài:

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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Lê Ngọc Phi

1 Tên đề tài: ““ Nghiên cứu chiết tách thân cây chùm ngây bằng phương pháp chiết soxhlet và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết Etanol tổng”

2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị

- Nguyên liệu: Bột thân cây chùm ngây

- Dụng cụ: Dung môi chiết Etanol: C2H6O; M= 46.07g/mol; chất lỏng không màu tan hoàn toàn trong nước, khối lượng riêng D= 0.789g/ml; nhiệt độ sôi 78℃

- Một số hóa chất khác cũng được sử dụng

- Thiết bị: Các thiết bị xác định cấu trúc chất: Phổ khối GC-MS

Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) tại Khoa Sinh trường Đại Học Sư Phạm- Đại Học Đà Nẵng

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định một số chỉ tiêu hóa lý: Độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết

- Điều chế cao chiết

- Thử hoạt tính sinh học: Chống oxy hóa và kháng viêm

- Xác định thành phần hóa học trong dịch chiết etanol

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn

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

PGS.TS Lê Tự Hải ThS Trần Thị Diệu My

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày … tháng … năm …

Kết quả điểm đánh giá:

Ngày … tháng … năm …

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ, tên)

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian dài học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Sư phạm – Đại học

Đà Nẵng, bằng sự cố gắng nổ lực không ngừng nghĩ của bản thân và sự giúp đỡ tận tình và sự động viên của thầy cô, bạn bè và người thân, em đã hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến cô giáo ThS Trần Thị Diệu My

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài và không ngại khó giúp em hoàn thành tốt khóa luận này được nộp và báo cáo đúng tiến độ chương trình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn trong Khoa Hóa – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng cũng như Nhà trường đã hỗ trợ cho emvề mặt kiến thức cũng như cơ sở vật chất, dụng cụ thí nghiệm để tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này

Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên em trong quá trình học tập

và hoàn thành khóa luận

Vì trong quá trình tiến hành làm khóa luận tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót bởi một số lý do khách quan và chủ quan, em rất mong nhận được những phản hồi tích cực và nhưng lời góp ý chân tình, thiết thực từ thầy cô, bạn bè để bài luận đát đến sự hoàn thiện nhất

Trân trọng cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 18 tháng 04 năm 2019

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

5 BỐ CỤC LUẬN VĂN BAO GỒM: 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY 4

1.1.1 Phân loại khoa học và phân bố 4

1.1.2 Đặc điểm hình thái 5

1.1.3 Cách trồng cây chùm ngây 5

1.1.4 Hoạt chất và dinh dưỡng của các bộ phận cây chùm ngây 6

1.1.5 Ứng dụng 7

1.2 MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG CÂY CHÙM NGÂY 8

1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CHÙM NGÂY 11

1.3.1 Trên thế giới 12

1.4.2 Tại Việt Nam 13

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 15

2.1.1 Nguyên liệu 15

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 15

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.2.1 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý 16

2.2.1.1 Độ ẩm 16

2.2.1.2 Hàm lượng tro 16

2.2.1.3 Hàm lượng kim loại nặng 17

2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưỡng đến quá trình chiết mẫu thực vật 17

2.2.2.1 Phương pháp chiết mẫu thực vật 17

2.2.2.2 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS 20

2.2.2.3 Phương pháp định danh thành phần hóa học các hợp chất 21

2.2.3 Sơ đồ điều chế cao chiết 23

2.2.4 Thử hoạt tính sinh học của cao bột thân chùm ngây trong dung môi etanol 24

2.2.4.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính quét gốc tự do DPPH 25

2.2.4.2 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm 25

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ 28

3.1.1 Độ ẩm 28

3.1.2 Hàm lượng tro 28

3.1.3 Hàm lượng kim loại nặng 29

3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT HỢP CHẤT HÓA HỌC THÂN CÂY CHÙM NGÂY TRONG DUNG MÔI ETHANOL 29

3.2.1 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp chiết Soxhlet 29

3.2.1.1 Kết quả khảo sát thời gian chiết nguyên liệu bằng phương pháp chiết Soxhlet trong dung môi Etanol 29

3.2.1.2 Kết quả khảo sát tỉ lệ Rắn/Lỏng (R/L) chiết trong dung môi Etanol 31

3.3 KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ CAO CHIẾT 33

3.4 THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CAO THÂN CÂY CHÙM NGÂY TRONG ETANOL 33

3.4.1 Kết quả hoạt tính chống oxy hóa quét gốc tự do DPPH 33

3.4.2 Kết quả hoạt tính ức chế sự sản sinh NO trên dòng tế bào RAW264.7 34

3.5 KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC DỊCH CHIẾT ETHANOL TỪ THÂN CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ GC – MS 35

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

1 KẾT LUẬN 36

2 KIẾN NGHỊ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Số hiệu

bảng

3.4 Kết quả khảo sát thời gian chiết của bột thân cây chùm

ngây bằng phương pháp chiết Soxhlet

31

ngây bằng phương pháp chiết Soxhlet

33

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

RAW264.7

35

với dung môi Etanol

36

3.1 Mối quan hệ giữa khối lượng cao trong etanol theo thời

gian chiết trong Soxhlet

32

3.2 Mối quan hệ giữa khối lượng cao trong etanol theo tỷ lệ

Rắn/Lỏng chiết trong Soxhlet

34

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AAS: Atomic Absortion Spectroscopy

GC-MS: Gas chromatography-Mass spectrometry

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Việt Nam nằm ở vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, do đó nước ta có sự phân

bố thảm thực vật phong phú và nguồn cây làm thuốc dồi dào Việc sử dụng các loại thuốc thảo dược theo cách cổ truyền hay từ các hợp chất nguồn gốc tự nhiên có xu hướng ngày càng tăng đã chiếm một vị trí quan trọng trong nền y học Những bài thuốc sử dụng thảo dược là đối tượng để cho các nhà khoa học nghiên cứu một cách đầy đủ về bản chất các hoạt chất có trong cây cỏ thiên nhiên

Phần lớn số loài cây thuốc ở nước ta được biết đến và ghi nhận dựa trên kinh nghiệm sử dụng và sự hiểu biết của đa phần người dân ở khắp các địa phương trên cả nước

Trên cơ sở nhận ra được tầm quan trọng về công dụng cũng như tính cần thiết về việc tìm ra các loại cây cỏ có khả năng chữa bệnh, em đã chọn một loài cây mang nhiều giá trị kinh tế cũng như mang nhiều giá trị về mặt điều trị bệnh cho con người,

là cây Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.)

Ở Việt Nam, trước đây, cây chùm ngây được biết đến như một vị thuốc dùng để điều trị một số bệnh thường gặp trong cuộc sống hằng ngày.Gần đây, việc phát hiện

và nghiên cứu đặc tính dược lý của cây này ở Việt Nam vẫn còn gặp nhiều hạn chế

Và chỉ dừng lại ở mức độ tìm hiểu sơ lược về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học

Với những tính năng đa dạng cũng như có nhiều tác dụng chữa bệnh với cơ thể người Nên việc nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học, và sử dụng nhiều phương pháp tiên tiến, hiện đại để xác định cấu trúc và tìm hiểu về hoạt tính sinh học của một số hợp chất trong cây Chùm ngây ở Việt Nam là một hướng đi đầy đúng đắn

và có triển vọng Do đó tôi đã lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu chiết tách thân cây

chùm ngây bằng phương pháp chiết soxhlet và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết Etanol tổng”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Khảo sát điều kiện thích hợp để chiết tách các hoạt chất trong thân cây Chùm ngây

(Moringa oleifera) Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học của cao thân

cây chùm ngây trong dịch chiết Etanol bằng phương pháp chiết Soxhlet

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Thân chùm ngây trên địa bàn Đà Nẵng đã được thu hoạch và xử lý

- Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát các chỉ số hóa lý và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết như là thời gian, nhiệt độ,

- Chiết xuất dịch chiết trong thân cây chùm ngây trong dung môi etanol bằng phương pháp chiết Soxhlet Từ dịch chiết thu được, tiến hành định danh các hợp chất hóa học tồn tại trong thân cây chùm ngây

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 lựa chọn và xử lý mẫu thực nghiệm Cụ thể ở đây là xử lý thân cây chùm ngây

- 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 soxhlet để khảo sát thời gian chiết tối ưu

- 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

5 BỐ CỤC LUẬN VĂN BAO GỒM:

- Khóa luận Tốt nghiệp bao gồm 50 trang; 8 hình ảnh, 9 bảng biểu và 16 tài liệu

tham khảo Với:

+ Phần 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 kèm theo

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY

1.1.1 Phân loại khoa học và phân bố

- Chùm ngây hay ba đậu dại [1][2] (danh pháp hai phần: Moringa oleifera) là loài thực vật thân gỗ phổ biến nhất trong Chi Chùm ngây (danh pháp khoa học: Moringa) thuộc họ Chùm ngây (Moringaceae), xuất xứ từ vùng Nam Á nhưng cũng mọc hoang và được trồng, khai thác, sử dụng nhiều nơi trên thế giới do có giá trị kinh tế cao

- Trong tiếng Anh, cây chùm ngây có nhiều tên gọi khác nhau như "cây cải ngựa"

(Horseradish tree, do rễ non của cây có vị của cải ngựa, mù tạt), "cây dùi trống" (Drumstick tree, do thân/quả cây giống dùi trống), "cây dầu bel" (Bel-oil tree, do dầu ép từ hạt cây được bán với tên gọi bel-oil)

- Bản địa chùm ngây là ở vùng sơn cước Hi Mã Lạp Sơn tây bắc Ấn Độ, có lịch sử

phát hiện và sử dụng hơn 4000 năm, nhưng ngày nay được trồng rộng rãi ở Phi châu, Trung Mỹ, Nam Mỹ, Đông Nam Á v.v

- 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[3], Bình Thuận, vùng Bảy Núi ở An Giang, đảo Phú Quốc v.v

Hình 1.1 Cây chùm ngây

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 Cây trổ hoa vào các tháng

1–2 Hoa trắng kem, có cuống, hình dạng giống hoa đậu, mọc thành chùy ở nách lá,

có lông tơ, nhiều mật

- Quả dạng nang treo, dài 25–40 cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh

- Hạt màu đen, tròn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu Hà Lan

gì đặc biệt về phân bón và nước tưới Tuy nhiên cây không chịu được úng ngập và dễ

chết nếu không được thoát nước tốt Biểu hiện ban đầu của sự dư nước dưới rễ chùm ngây là trên lá cây xuất hiện những đốm trắng, khi đó người trồng cây cần ngưng tưới hoặc tìm cách thoát nước cho cây

- Gỗ chùm ngây khá mềm, giòn nên thân cành dễ bị gãy trong mưa bão Do đó nếu trồng cây để khai thác sử dụng người trồng thường cắt ngọn cây khi đạt độ cao nhất định, vừa tiện thu hái; vừa kích thích cây đâm tược, nảy cành theo cấp số nhân như tán dù; vừa hạn chế thiệt hại do gãy đổ

1.1.4 Hoạt chất và dinh dưỡng của các bộ phận cây chùm ngây

- Các bộ phận của cây chứa nhiều khoáng chất quan trọng, giàu đạm, vitamin, caroten, acid amin và nhiều hợp chất phenol Cây chùm ngây cung cấp một hỗn hợp gồm nhiều hợp chất quý hiếm như zeatin, quercetin, alpha-sitosterol, caffeoylquinic acid và kaempferol Một số nguồn nghiên cứu cho biết chùm ngây chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp bao gồm bảy loại vitamin, sáu 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

beta Lá chùm ngây còn chứa nhiều dưỡng chất hơn cả quả và hoa, tính theo trọng lượng, trong đó vitamin C hơn cam 7 lần, vitamin A hơn cà rốt 4 lần, canxi gấp 4 lần sữa, sắt gấp 3 lần cải bó xôi, đạm nhiều gấp đôi sữa chua và potassium gấp 3 lần trái chuối[4]

- Những nghiên cứu về chùm ngây đa số được thực hiện ở Ấn Độ, Philippines và Châu Phi Cây được biết đến và sử dụng từ hàng ngàn năm ở các nước có nền văn minh cổ như Hy Lạp, Ý, Ấn Độ Được xem là một trong những loài cây hữu dụng bậc nhất thế giới[4] do toàn bộ các phần trên cây chùm ngây đều có thể được dùng làm thức ăn hoặc phục vụ cho các mục đích khác nhau, nên chùm ngây hiện đang được khuyến khích trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là những nước nghèo Rau chùm ngây là nguồn thức ăn tốt cho trẻ sơ sinh và bà mẹ vừa mới sinh con[5]

- 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".[6] Một nhà nghiên cứu đã công bố rằng "bột lá chùm ngây có tác dụng dinh dưỡng và có thể sử dụng để chống lại nạn đói." [7][8] Cây chùm ngây cho nhiều lá vào cuối mùa khô trong khi các loài cây rau khác thường cho ít

lá.[9]

1.1.5 Ứng dụng

- Hầu hết các bộ phận như lá, hoa, quả, hạt, rễ, thân của cây chùm ngây đều hữu

dụng với con người Bằng cách canh tác chùm ngây, nhà nông có thể cải thiện đất xấu Lá, hoa và quả non của chùm ngây, với rất nhiều dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng, được dùng làm thực phẩm cho người và gia súc, giúp xóa đói giảm nghèo, góp phần đảm bảo an ninh lương thực, chống suy dinh dưỡng trẻ em tại các quốc gia đang phát triển.[10]

- Trong ẩm thực, lá non và thậm chí cả lá già của chùm ngây được sử dụng để nấu canh với thịt, tôm, nấm hoặc nấu suông (mùi vị tương tự rau ngót), trộn salad, ăn sống, xào thịt, trứng, xay nhuyễn thành nước sinh tố Lá chùm ngây phơi khô tán bột

có thể để rất lâu mà không mất dinh dưỡng, sử dụng cho nhiều món ăn như cháo, bột trẻ em, nhào bột bánh, pha nước uống Hoa chùm ngây có nhiều mật ngọt và giàu dinh dưỡng, làm rau hoặc phơi khô dùng nấu lấy nước uống như một loại trà Trái non được dùng xào, nấu canh, hầm xương, ninh súp như đậu cô ve và cho hương vị gần tương tự măng tây Khi già, hạt chùm ngây có thể rang ăn như đậu phộng Rễ non của cây ăn sống hoặc làm gia vị như cải ngựa (mù tạt) Tuy nhiên tương tự rau ngót,

lô hội, hạn chế sử dụng rau và các chế phẩm từ chùm ngây cho phụ nữ có thai[11]

- Tư vấn về thực dưỡng với chùm ngây cho biết khi nấu canh rau chùm ngây chỉ cần vừa chín tới để bảo tồn tốt nhất dưỡng chất, không cần nhiều rau vì lượng dinh dưỡng trong rau rất cao, nêm ít gia vị, không cần hoặc cần rất ít mì chính vì rau có vị ngọt đậm tự nhiên

- Các quốc gia đang phát triển sử dụng chùm ngây như dược liệu kết hợp chữa hàng trăm loại bệnh hiểm nghèo, bệnh thông thường như phòng và trị ung thư, tiểu đường, thiếu máu, còi xương, tim mạch, kinh phong, sưng tấy, viêm nhiễm, mỡ máu, đau dạ dày, ngừa thai, ung loét, lão hóa, suy nhược cơ thể, suy nhược thần kinh, trị chứng bất lực và tăng cường khả năng ham muốn tình dục[12] Thống kê chưa đầy đủ

cho thấy chùm ngây có thể được sử dụng để điều trị đến hơn 300 căn bệnh Đặc biệt, hợp chất zeatin, với năng lực chống lão hóa mạnh mẽ, trong chùm ngây cao gấp vài ngàn lần so với bất kỳ một loại cây nào khác Thêm vào đó, chùm ngây cũng có hai loại hợp chất phòng ung thư và chặn đứng sự tăng trưởng của khối u, khiến cây được mệnh danh là loại cây phòng ung thư[13]

- Hạt khô của cây có thể được ứng dụng để làm hoạt chất lọc nước hoặc ép lấy dầu Chất dầu trong hạt có phẩm chất tốt, màu vàng tươi sáng với một hương vị dễ chịu

có được so sánh chất lượng với dầu oliver, để rất lâu không hỏng và được sử dụng làm dầu ăn hoặc dầu máy Tại các vùng ô nhiễm nơi nông thôn nghèo châu Á, châu Phi, hạt chùm ngây thường được nghiền nát hòa vào nước, để lắng, các chất cặn bẩn

sẽ bị loại bỏ hoàn toàn Nước sạch này còn được sát khuẩn do tác dụng của chất dầu cay trong hạt, nên có thể dùng ngay làm nước uống

1.2 MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG CÂY CHÙM NGÂY

- Pterygospermin

Pterygospermin là một chất kháng khuẩn có tác dụng đối với vi khuẩn gram (+)

và gram (-) và cả vi khuẩn ưa axit

- Caffeoylquinic acid

- Kaempferol

+ Nhiều nghiên cứu lâm sàng đã cho thấy rằng Kaempferol và một số glycoside của Kaempferol có một loạt các hoạt động dược lý, bao gồm chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư[15]

+ Các nghiên cứu in vitro cùng với một số thử nghiệm trên động vật đã chứng minh một loạt các đặc tính chống ung thư tiềm năng của kaempferol Nó đã được chứng minh trong các tế bào ung thư ác tính để ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, hạn chế sự hình thành mạch, gây ra apoptosis và để giảm năng lượng di căn của chúng

+ Kaempferol cũng đã được chứng minh là có tác dụng bảo vệ quá trình apoptosis gây ra bởi thiếu máu cục bộ / tái tưới máu của các tế bào tim Do đó, nó có vai trò dược lý trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch

+ Kaempferol đã được chứng minh là có một loạt các tác dụng chống oxy hóa trong ống nghiệm và in vivo Ở nồng độ thấp, nó hoạt động như một chất tẩy siêu oxit, đặc biệt chống lại các gốc hydroxyl và peroxynitrite phản ứng cao Ở nồng độ cao, nó làm tăng hoạt động hoặc biểu hiện của các enzyme chống oxy hóa như superoxide effutase, catalase và heme oxyase-1 Kaempferol có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa protein lipid mật độ thấp cho thấy vai trò bảo vệ tiềm năng trong chứng

xơ vữa động mạch[15]

+ Một vài dẫn xuất của Kaempferol

1.3 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 bịnh 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 Châu Phi

1.3.1 Trên thế giới

- Hoạt tính kháng nấm gây bệnh:

Theo nghiên cứu tại Institute of Bioagricultural Sciences, Academia Sinica, Đài Bắc (Taiwan) ghi nhận là dịch chiết từ lá và hạt Chùm Ngây bằng ethanol có các hoạt tính diệt được nấm gây bệnh loại Trichophyton rubrum, Epidermophyton floccosum, Trichophyton mentagrophytes và Microsporum canis Các phân tích hóa học đã tìm được trong dầu trích từ lá Chùm Ngây đến 44 hóa chất (Bioresource Technology Số 98-2007)

- 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 hổn hợp thực phẩm có tính cách tạo cholestero 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

- 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

- 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

- Nghiên cứu trị khối u và chống ung thư

Makonnencùng cộng sự (1997) đã công bố lá Chùm ngây chứa nhiều thành phần

có khả năng trị khối u Đó là các hợp chất O-ethyl-4-(α-L-rhamnosyloxy) benzyl carbamate 4- (α- L- rhamnosyloxy) benzylisothiocyanate, 3- O- (6'- O- oleoyl- β- D glucopyranosyl) β-sitosterol, Niazimicin đã được thử nghiệm in vitro 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 trêncao chiết hạt Chùm ngây cho thấy chúng có khả năng kháng vi khuẩn Gram dương ở chuột

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:

Đại Học Y Dược TP.HCM, 2011, đã có công trình nghiên cứu về tác dụng bảo vệ gan và chống oxi 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 oxi hoá và bảo vệ gan 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

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

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)

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu

Thân cây chùm ngây được thu hái tại quận Sơn Trà – Thành phố Đà Nẵng vào tháng 12-2018 Thân cây Chùm ngây đã được định danh, sau đó mang đi rửa sạch, cắt mỏng thành lát, phơi khô rồi có thể dùng chảo để sao nhẹ hoặc sấy Rồi xay nhỏ thành bột để sử dụng cho thực nghiệm nghiên cứu

Thân cây được chọn là phải cao 5-10m, tuổi thọ khoảng 2-3 năm Vì chúng có thân mềm với lớp vỏ thân bị mốc Sau khi đem thân về cần được rửa sạch bụi bẩn Tiếp theo, thái nhỏ thân cây thành lát với độ dày tương đồng nhau ( khoảng 0.3-0.5mm) và mang ra phơi héo dưới nắng Để đến khi lát thân cây đã khô hẳn thì mang

đi xay thành bột Bảo quản bột trong lọ thủy tinh có nắp đậy kĩ để sử dụng cho nghiên cứu

Hình 2.1 Thân cây chùm ngây và bột thân chùm ngây

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu

Dung môi chiết Etanol: C2H6O; M= 46.07g/mol; chất lỏng không màu tan hoàn toàn trong nước, khối lượng riêng D= 0.789g/ml; nhiệt độ sôi 78℃

Một số hóa chất khác cũng được sử dụng

Các thiết bị xác định cấu trúc chất: Phổ khối GC-MS

Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) tại Khoa Sinh trường Đại Học Sư Phạm- Đại Học Đà Nẵng

Ngoài ra còn dùng một số trang thiết bị khác như máy cô quay chân không, máy hút chân không, cân phân tích, bộ chiết soxhlet, cốc thủy tinh, giấy lọc, phễu chiết, các loại pipet, tủ sấy, lò nung,

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý

2.2.1.1 Độ ẩm

Tiến hành

- Chuẩn bị các cốc sứ được rửa sạch, được đánh số thứ tự, và được sấy khô trong

tủ sấy đến khối lượng không đổi m0 Sấy xong cho vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phòng rồi cân khối lượng cốc sứ Ghi lại khối lượng của từng cốc để tính độ

ẩm

- Mẫu đễ xác định độ ẩm là nguyên liệu bột thân cây Chùm ngây, cân lấy khối lượng chính xác m1 trên cân phân tích, cho vào cốc sứ chuẩn bị sẳn và đem đi sấy ở nhiệt độ 100℃ Cứ sau 1 giờ lấy ra để trong bình hút ẩm cho nguội đến nhiệt độ phòng rồi đem đi cân đến khối lượng không đổi m2

Cách tính độ ẩm

- Độ ẩm của mỗi chén là hiệu số giữa khối lượng của mẫu trước và khối lượng mẫu

sau khi cân Suy ra độ ẩm trung bình của 3 mẫu

- Độ ẩm của mẫu bột thân cây chùm ngây được tính bằng công thức:

𝑾 = 𝒎𝟏 − 𝒎𝟐

Trong đó,

W: độ ẩm của nguyên liệu (%)

m1: khối lượng của chén sứ (gam)

m2: khối lượng của nguyên liệu (gam)

- Độ ẩm chung của mẫu sẽ là độ ẩm trung bình của 3 mẫu

2.2.1.2 Hàm lượng tro

Tro toàn phần: Là khối lượng cặn còn lại sau khi nung cháy hoàn toàn một mẫu

thử trong điều kiện nhất định.Để xác định hàm lượng hữu cơ tổng và các nguyên tố

vô cơ trong cơ thể động thực vât người ta dùng phương pháp tro hóa mẫu

Tiến hành

- Các mẫu sau khi được xác định độ ẩm sẽ mang đi tro hóa

Đem mẫu đi than hóa sơ bộ trên bếp điện và cho vào lò nung ở 200℃ trong khoảng

2 giờ đầu, sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ lên 500℃ trong thời gian là 4 giờ Cho dến

khi thu được tro trắng

- Lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, cân lại mẫu

- Sau đó cho vào nung khoảng một tiếng lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, cân lại mẫu cho đến khi khối lượng của chén sứ và bột thân cây chùm ngây sau khi tro hóa không đổi

- Tiếp tục thực hiện các thao tác cho đến khi khối lượng giữa 2 lần cân liên tiếp

có sai số không vượt quá 0,001 gam thì dừng lại

m0 : khối lượng chén sứ ban đầu (g)

m1 : khối lượng nguyên liệu bột thân Chùm ngây (g)

m2 : khối lượng của chén sứ và nguyên liệu bột thân Chùm ngây sau khi tro hóa (g)

2.2.1.3 Hàm lượng kim loại nặng

Hàm lượng kim loại nặng trong bột thân cây chùm ngây được xác định bằng phương pháp đo phổ nguyên tử hấp thụ AAS tại khoa Sinh- Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng

2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưỡng đến quá trình chiết mẫu thực vật

2.2.2.1 Phương pháp chiết mẫu thực vật

Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hòa tan chất đang cần tách và tinh chế để tách nó ra khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác Mẫu thực vật thường

được chiết theo phương pháp chiết rắn- lỏng Có nhiều kỹ thuật chiết như: chiết ngâm dầm, chiết soxhlet, chiết siêu âm, phương pháp lôi cuốn hơi nước, Mẫu thực vật được chiết theo phương pháp chiết rắn – lỏng bằng kỹ thuật chiết Soxhlet: Mẫu thực vật khô được chiết với dung môi ethanol Cât loại dung môi bằng máy cô quay chân không sẽ thu được cao chiết để tiếp tục nghiên cứu

Thực hiện chiết Soxhlet khảo sát lượng cao thu được tại tỉ lệ và thời gian khác nhau:

+ Khảo sát theo các tỉ lệ lần lượt là 1 : 10, 1 : 15, 1 : 20, 1 : 25 và 1 : 30 với 10g nguyên liệu cho mỗi mẫu thử

+ Khảo sát theo thời gian chiết lần lượt là 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ với 10g nguyên liệu bột/ 200 mL dung môi ethanol

 Kỹ thuật chiết Soxhlet

Dụng cụ

Gồm một bình cầu A đặt trong một bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ Một bộ phận chứa mẫu bột cây, gồm ba ống: ống D có đường kính lớn, ở giữa, để chứa bột cây; ống B có đường kính trung bình, để dẫn dung môi từ bình A bay lên, đi vào ống

D chứa bột cây; ống E có đường kính nhỏ, là ống thông nhau, để dẫn dung môi từ trả ngược trở lại bình cầu A Trên cao nhất là ống C ngưng hơi

Tiến hành

- Bột nguyên liệu khô đựng trong túi bằng giấy lọc được đặt trực tiếp trong ống D Lưu ý đặt vài viên bi thủy tinh dưới đáy ống D để tránh nghẹt lối ra vào của ống thông nhau E Không được để lượng bột cây trong ống D vượt cao hơn mức cong của ống thông nhau E

- Rót dung môi đã lựa chọn vào bình cầu bằng cách tháo hệ thống nút mài số (2), như thế dung môi sẽ thấm ướt bột cây rồi mới chạy xuống bình cầu, ngang qua ống thông nhau E Lưu ý để thể tích lượng dung môi trong bình cầu không được nhiều hơn 2/3 thể tích của bình cầu

- Kiểm tra hệ thống kín Mở cho nước chảy hoàn lưu trong ống ngưng hơi Cắm bếp điện và điều chỉnh nhiệt độ sao cho dung môi trong bình cầu sôi nhẹ đều Dung môi tinh khiết khi được đun sẽ bốc hơi lên cao, theo ống B lên cao hơn, rồi bị ống

ngưng hơi làm lạnh ngưng tụ thành thể lỏng Rơi thẳng xuống ống D đang chứa bột cây Dung môi ngấm vào bột cây và chiết những chất hữu cơ nào có thể hòa tan trong dung môi Theo quá trình đun nóng, lượng hơi rơi vào ống D càng nhiều, mức dung môi dâng lên cao trong ống D và đồng thời cũng dâng lên cao trong ống E, vì đây là ống thông nhau Đến một mức cao nhất trong ống E, dung môi sẽ bị rút hết về bình cầu A, lực hút này sẽ rút hết lượng dung môi đang chứa trong ống D

- Bếp vẫn tiếp tục đun và một qui trình mới vận chuyển dung môi theo như mô tả ban đầu Các hợp chất được hút xuống bình cầu và nằm lại tại đó, chỉ có dung môi tinh khiết là được bốc hơi bay lên để tiếp tục quá trình chiết Tiếp tục đến khi chiết kiệt chất trong bột cây

- Kiểm tra chiết kiệt bằng cách tắt bếp để nguội và mở hệ thống chỗ nút mài (3), rút lấy một giọt dung môi và thử trên mặt kiếng, nếu thấy không còn vết gì trên kiếng

là đã chiết kiệt Sau khi hoàn tất, lấy dung môi chiết ra khỏi bình cầu A, đuổi dung môi, thu được cao chiết

Hình 2.2 Bộ chiết Soxhlet