THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỪ HỢP CHẤT XANTHONES TRONG QUẢ MĂNG CỤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHViện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm  THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỪ HỢP CHẤT XANTHONES TRONG QUẢ MĂNG CỤT Môn: Thực phẩm chức năng GVHD: Nguyễ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm



THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỪ HỢP CHẤT XANTHONES TRONG QUẢ MĂNG CỤT

Môn: Thực phẩm chức năng

GVHD: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Thành viên nhóm:

Ngô Hoàng Bảo Châu-19484181

Lê Trần Minh Huy-19512841

Nguyễn Hoàng Nam-19429571

Nguyễn Hoàng Tuyết Ngân-19507461

MỤC LỤC

1 Giới thiệu 3

2 Nội dung 3

2.1 Khái niệm hợp chất 3

2.2 Cấu tạo và cấu trúc hóa học 4

2.2.1 Cấu trúc hóa học 4

2.2.2 Tác dụng 4

2.2.3 Hoạt động động chống xương khớp của các thành phần sinh học trong măng cụt…… 5

3 Quy trình chiết tách xanthones 6

4 Thí nghiệm trên chuột 7

4.1 Thí nghiệm trên chuột về điều trị xương khớp 7

4.2 Tiến hành thí nghiệm 7

4.3 Đánh giá về tình trạng của chuột 10

5 Quy trình điều chế khối bột và chế tạo viên nang cứng 10

6 Quy trình sản xuất dự kiến 13

7 Ý tưởng 14

8 Phát triển sản phẩm 15

9 Kết luận 16

Tài liệu tham khảo 16

2

1 Giới thiệu (Do & Cho, 2020)

Măng cụt, tên khoa học là Garcinia mangostana L., là một loại cây được trồng hầu hết ở

các nước Đông Nam Á Quả măng cụt, được mệnh danh là “nữ hoàng của các loại trái cây”

Ngoài ra, măng cụt cũng được công nhận về lợi ích y học của nó Từ lâu đã được sử dụng như một loại thuốc cổ truyền để điều

trị nhiễm trùng, vết thương, viêm và

tiêu chảy Có ít nhất 68 xanthones

riêng biệt nằm ở mỗi bộ phận khác

nhau của G.mangostana.

Măng cụt và các xanthones được biết

đến là có hoạt tính sinh học bao gồm

chống ký sinh trùng, kháng u, chống

oxy hóa, tác dụng chống viêm và bảo vệ thần kinh trong các nghiên cứu thực nghiệm khác nhau

Ngoài ra, viêm khớp dạng thấp là bệnh tự miễn, ảnh hưởng chủ yếu lên khớp với các biểu hiện sưng, nóng, đau khớp Đây là bệnh gặp ở tất cả các nước trên thế giới, chiếm từ 0,5 – 3% dân số Ở Hoa Kỳ, hiện có 1,5 triệu người mắc viêm khớp dạng thấp Còn tại Việt Nam, tỷ lệ mắc bệnh lý này trong dân số là 0,5%, trong đó nữ giới mắc nhiều hơn nam giới với tỷ lệ 3:1 Viêm khớp dạng thấp thường khởi phát ở nữ giới trong độ tuổi từ

30-60, nam giới thường khởi phát muộn hơn Như ta thấy viêm khớp là một căn bệnh rất nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khoẻ cũng như tài chính của người dân Và căn bệnh hiểm

ác này ngày một tăng chứ không có dấu hiệu suy giảm Vì thế thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị viêm khớp ra đời như là một trợ thủ đắc lực trong việc hỗ trợ điều trị bệnh

2 Nội dung

2.1 Khái niệm hợp chất

Hợp chất xanthones là một chất được tìm thấy trong quả măng cụt và là một hợp chất thứ cấp Xanthones trong quả măng cụt phân lập tạo ra α-mangostin và γ-mangostin Các hợp chất khác có trong vỏ quả măng cụt như: β-mangostin, gartanin, 8-deoxygartanin, garcinones A, B, C, D và E, mangostinone, 9-hydroxycalabaxanthone và isomangostin và một số chất khác (Gutierrez-Orozco, Fabiola, Failla, & L., 2013)

Hình 1: Quả măng cụt

2.2 Cấu tạo và cấu trúc hóa học

2.2.1 Cấu trúc hóa học

Xanthones có cấu trúc hóa học đặc biệt vì được cấu tạo nên bởi ba vòng thơm gồm C6– C3–C6, có các nhóm isoprene, methoxyl và hydroxyl nằm ở các vị trí khác nhau trên vòng A, B cho nên đã làm cho có rất nhiều các hợp chất xanthones đa đạng được tìm thấy

Garcinone D và E là những dạng khác của xanthones tiền mã hóa, hai dạng cấu tạo này

đã được các nhà nghiên cứu cho biết rằng đây là các dạng có khả năng ức chế hoạt hóa của các nhân tố có khả năng gây bệnh cho cơ thể người như là ức chế được nhân kappa light-chainenhancer của tế bào B hoạt hóa (NF – κB) (Marzaimi, Natasya, Aizat, & Mohd, 2019)

Hình 2: Chất phân lập từ xanthones

2.2.2 Tác dụng (Gutierrez-Orozco et al., 2013)

Vỏ của quả măng cụt đã được sử dụng lâu đời trong y học dân gian, nó có tác dụng để cầm máu, tiêu chảy, kiết lỵ, nhiễm trùng vết thương và cả các bệnh về đường ruột nói chung ở Đông Nam Á Trong một báo cáo gần đây của Hafeez và cộng sự-2014 đã chỉ ra được các chiết xuất từ măng cụt có thể giúp giảm sự tích tụ chất béo để hạn chế dẫn đến khả năng bị viêm gan nhiễm mỡ Chiết xuất từ măng cụt còn có thể bảo vệ tim mạch, chống viêm, chống ung thư, chống oxy hóa, chống dị ứng, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viruss,

4

Cho đến bây giờ, hợp chất xanthones được nghiên cứu nhiều nhất là α-mangostin (α-MG)

có tác dụng chống oxy hóa, chống tăng sinh, chống viêm, chống ung thư và chống vi khuẩn Cả hai α-mangostin và γ-mangostin đều có tính chất chống dị ứng và ứng dụng làm thuốc viên rất hiệu nghiệm trên các bệnh nhân bị chứng sổ mũi theo mùa hoặc măng cụt được dùng trong thuốc tẩy, thuốc đánh răng, mỹ phẩm có tính chất kháng vi sinh vật

2.2.3 Hoạt động động chống xương khớp của các thành phần sinh học trong

măng cụt

MG bảo vệ khớp bằng cách ngăn chặn các yếu tố gây bệnh nội sinh: MG có tác dụng bảo

vệ đáng kể đối với xương vì các cytokine đóng vai trò quan trọng trong phá hủy xương

mà MG thao túng tác nhân gây bệnh của cytokine và TNF-α (Tumor Necrosis Factors alpha-yếu tố hoại tử khối u) và IL-1β làm tình trạng viêm dai dẳng riêng IL-1 có nguy cơ gây ra thoái hóa của sụn xương (Zuo et al., 2018)

3 Quy trình chiết tách xanthones

Hình 3: Quy trình chiết tách xanthones

Trái măng cụt rửa sạch, sau đó loại bỏ phần cuống để loại bỏ bụi bẩn và tạp chất Mang

đi phơi khô và xay nhuyễn toàn bộ cả vỏ và thịt Cân 0.1g khô đã xay mịn của măng cụt

và thêm 40ml dung môi aceton-nước 8:2-hỗn hợp aceton-nước tỉ lệ 8:2 là dung môi chiết xuất xanthones tốt do chất hòa tan trong xanthones và sự dễ xâm nhập của dung môi Lắc

30 phút ở nhiệt độ phòng trong bình định mức Định mức hỗn hợp dung dịch thành 50ml với aceton-nước tỉ lệ 8:2, dịch này sẽ được qua bộ lọc và tiến hành phân tích bằng thiết bị HPLC-UV được hấp thụ qua phạm vi bước sóng 200-400nm

6

Măng cụt

Xử lý mẫu

Phơi khô

Xay mịn

Cân 0.1g

Thêm 40ml dung môi

Pha loãng

Lọc và thêm vào HPLC

Xanthones

4 Thí nghiệm trên chuột (Zuo et al., 2018)

4.1 Thí nghiệm trên chuột về điều trị xương khớp

Xanthones trong măng cụt được phân lập ra α-Mangostin-một hợp chất có hoạt tính sinh học α-Mangostin có tác dụng tốt trong việc điều trị các bệnh về viêm khớp trong việc bổ

sung thêm tá dược (adjuvant-induced arthritis AA) Các mức độ lâm sàng của AA được

đánh giá bằng mức độ phù chân, điểm viêm khớp và các thông số huyết học

4.2 Tiến hành thí nghiệm

Xanthones trong măng cụt được phân lập ra α-Mangostin-một hợp chất có hoạt tính sinh học α-Mangostin có tác dụng tốt trong việc điều trị các bệnh về viêm khớp trong

việc bổ sung thêm tá dược (adjuvant-induced arthritis AA) Các mức độ lâm sàng của AA

được đánh giá bằng mức độ phù chân, điểm viêm khớp và các thông số huyết học

Chuột đực (180 ± 10g) được nuôi trong các lồng, mỗi lồng thả 8 cá thể chuột Những cá thể này được nuôi trong môi trường kiểm soát nghiêm ngặt (chu kì bật/tắt đèn 12h, 24 ± 2°C và 50 ± 2% tương đối độ ẩm), cho ăn thức ăn và nước uống dành riêng cho động vật gặm nhấm ở dạng viên Những con chuột được cho làm quen trong môi trường trên 7 ngày trước khi tiến hành thí nghiệm

BCG là vaccine phòng bệnh lao và có tác dụng phụ gây viêm khớp được và nghiền với IFA là hệ nhũ tương nước trong dầu, là một trong những chất bổ trợ được sử dụng

phổ biến nhất trong nghiên cứu để chuẩn bị cho CFA là thành phần không thể thay thế trong các quy trình kích ứng trong nhiều mô hình động vật thí nghiệm chứa 10mg/ml

BCG CFA được tiêm vào bề mặt da chân phải của chuột, tình trạng viêm phát triển trong

24 giờ và viêm khớp dạng thấp phát triển khoảng 14 ngày sau đó Chuột được chia ngẫu

nhiên thành 3 nhóm (mỗi nhóm 8 con) Nhóm 1 điều trị bằng MG-SME (MG- vi nhũ

tương ) mỗi ngày một lần với liều lượng 40mg/kg Nhóm 2 dùng 0.5% natri

cacboxymethylcellulose(CMC-Na) chứa 10mg/kg LEF (Leflunomide được sử dụng để

làm giảm các triệu chứng do viêm khớp dạng thấp hoạt động) 8 con chuột còn lại là

nhóm chuột đối chứng-không có bất kì điều trị nào Kể từ khi thí nghiệm, việc điều trị kéo dài trong 35 ngày

Nhóm 1

Sử dụng MG-SME

(Magostin ở dạng vi

nhũ tương) với liefu

lượng 40mg/kg

Nhóm 2

Dùng CMC-Na 0.5%

chứa LEF với liều lượng 10mg/kg

Nhóm 3

Không sử dụng bất kì loại nào có vai trò làm nhóm đối chứng

Điều trị trong vòng 35 ngày và đánh giá theo phương pháp Ment với thang điểm

từ 0 đến 4 Sau đó chụp X-quang để xem sự thay đổi cấu trúc của khớp

32 con chuột (180g )

Tiêm CFA vào chân phải của chuột để gây bệnh viêm khớp dạng thấp Bệnh

phát triển trong khoảng 14 ngày

Nuôi trong môi trường nghiêm ngặt 7 ngày và cho thức ăn, nước uống dành

riêng cho động vật gậm nhấm ở dạng viên

Các chân được cắt bỏ và được đem đi tính toán (trọng lượng cơ quan so với

trọng lượng cơ thể theo đơn vị mg/g)

Hình 4: Sơ đồ tóm tắt thí nghiệm trên chuột

4.3 Đánh giá về tình trạng của chuột

Khối lượng bàn chân sau bên phải được đánh giá bằng phương pháp Ment Mỗi chân cho điểm theo thang từ 0-4 và tổng cao nhất về lý thuyết là 16 Các tiêu chí đánh giá được xác định như sau: 0-không bị phù nề hoặc bất kỳ thay đổi thị giác nào; 1-phù nề nhẹ

và ban đỏ ít; 2-phù nhẹ và ban đỏ; 3-phù nề rõ ràng và ban đỏ theo vùng; 4-phù nề nghiêm trọng và ban đỏ khắp cơ thể Một ngày trước, tế bào bàn chân của chuột được kiểm tra bằng chụp X quang để đánh giá sự thay đổi cấu trúc của khớp TNF-α (yếu tố hoại tử khối u) và IL-1β (interluekin 1 beta) làm tình trạng viêm dai dẳng nên sẽ kiểm chứng bằng phương pháp ELISA Những con chuột được giết, các chân được cắt bỏ và được đem đi tính toán (trọng lượng cơ quan so với trọng lượng cơ thể theo đơn vị mg/g)

5.

Quy trình điều chế khối bột và chế tạo viên nang cứng

Chiết kiệt hoạt chất Măng cụt

Xử lý dịch chiết

Trộn bột với tá dược

Xát hạt

Sấy hạt

Bột điều chế

40-45oC Trộn bằng máy trong 10 phút

Hình 5: Quy trình điều chế khối bột

Điều chế khối bột: thông thường điều chế khối thuốc bằng phương pháp xát

hạt khô hoặc xát hạt ướt Đối với dược liê ̣u thường tiến hành như sau:

- Chiết kiê ̣t hoạt chất từ dược liê ̣u bằng phương pháp và dung môi thích hợp

- Xử lý dịch chiết để thu được cao đặc hoặc khô

- Bột hòa tá dược dính, cho từ từ tá dược dính vào hỗn hợp trên tại máy trộn, cho máy chạy 10 phút để tạo thành khối bột ẩm đồng nhất

- Xát hạt, ép cốm, phối hợp tá dược trơn, thơm

- Sấy hạt 40-45oC và kiểm tra chất lượng

10

Duy trì 50oC để nhúng khuôn Giữ ở 22oC

Ngâm nước Gelatin và các chất khác

Đun cách thủy

Lọc

Bôi trơn khuôn

Sản xuất viên nang cứng bằng phương pháp nhúng khuôn:

Vỏ nang được chế tạo từ nguyên liệu chính là gelatin, các chất màu, chất tạo đục và các chất phụ gia khác Gelatin được chiết xuất chính từ collagen có trong xương, da động vật hoặc từ thực vật như táo đỏ, trái cây

Mô tả quy trình:

 Khi điều chế, đầu tiên gelatin ngâm nước cho trương nở, đun cách thủy để hòa tan, đồng thời hòa tan các thành phần khác Lọc, duy trì nhiệt độ 50oC để nhúng khuôn

 Khuôn: Bôi trơn, giữ nhiệt độ khoảng 22oC trước khi nhúng vào dung dịch gelatin

 Thời gian nhúng khuôn khoảng 10s, nhấc khuôn lên theo cách quay từ từ để gelatin bám đều trên khuôn

 Đưa khuôn sấy 30-35oC Tháo vỏ nang khỏi khuôn, cắt theo kích thước quy định

Đóng nang: Viên nang cứng đạt độ đồng đều về khối lượng, viên đẹp, không bị

móp méo, lòi lõm Trong sản xuất có thể sử dụng các máy đóng nang tự động tùy theo quy mô sản xuất khác nhau

Lau nang – đánh bóng: sau khi đóng thuốc vào nang, các viên nang cần được loại bụi

và đánh bóng trước khi đóng gói

Nhấc khuôn

Sấy khuôn

Vỏ viên nang

30-35oC

Hình 6: Quy trình chế tạo viên nang cứng

6 Quy trình sản xuất sản phẩm dự kiến

Nguyên liệu: Chọn lọc những quả măng cụt còn tươi, loại bỏ những quả bị dập nát hoặc

bị côn trùng cắn Việc kiểm tra nguyên liệu để có thể tách chiết được hợp chất một cách

12

Măng cụt

Kiểm tra

Sơ chế

Chiết tách

Phối trộn

Ép thành vỉ và đóng lọ

Tạo sản phẩm

Kiếm nghiệm

Sản phẩm phân phối

Đóng thành viên nang

Trái dập, hư và úng

Cuống

Chất độc hại

Theo tỉ lệ

Đảm bảo vệ sinh

Hình 7: Quy trình sản xuất sản phẩm dự kiến

trọn vẹn nhất Tới giai đoạn chiết tách sẽ tiến hành chiết tách xanthones như trên Phối trộn theo công thức với các hợp chất khác để đảm bảo có thể bảo quản được trong khi vận chuyển và điều kiện môi trường Đóng thành viên nang: Sản xuất có thể sử dụng máy

để đóng viên nang Phải đảm bảo được vệ sinh và an toàn cho sản phẩm

Ép thành vỉ, đóng lọ: Dùng máy ép và đóng hũ/lọ tùy theo cơ sở sản xuất lớn hay nhỏ nhưng sản phẩm phải được đóng đúng theo quy cách và đảm bảo được vệ sinh – an toàn Hoàn thiện sản phẩm: Sản phẩm phải được đóng gói bao bì đúng cách, trên bao bì phải ghi đầy đủ thông tin và phải ghi rõ đây là sản phẩm thực phẩm chức năng giúp hỗ trợ điều trị bệnh Sau đó mang kiểm nghiệm: Đem mẫu của sản phẩm đã hoàn thiện để kiểm nghiệm xem có phù hợp với quy định về thực phẩm chức năng hay không, nếu bị lỗi một sản phẩm sẽ phải hủy bỏ toàn bộ Phải có thông tin kiểm nghiệm và chứng nhận an toàn mới có thể được đưa ra thị trường tiêu dùng

Thuộc tính sản phẩm dự kiến:

- Mùi: không mùi

- Vị: không vị

- Màu sắc: nâu

- Kích cỡ: chiều dài 26.14mm và rộng 9.55mm

- Độ dày của vỏ nang: 0.112 hoặc 0.110mm

7 Ý tưởng

MX3 là một loại thực phẩm rất giàu xanthone - một chất hóa học tự nhiên được chiết xuất từ vỏ của quả măng cụt (Garcinia Mangostana L.) và có đặc tính chống oxy hóa và chống viêm mạnh mẽ giúp tăng cường hệ thống miễn dịch Xanthones có ba dẫn xuất, đó là alpha, beta và gamma mangostin, tất cả đều được tìm thấy trong MX3

✓ Gamma-Mangostin Một vỉ (10 viên) không có hộp Khuyến nghị sử dụng: Một viên nang x 2 lần một ngày với một ly nước đầy Thành phần: Garcinia Mangostana L 500mg

Tránh sử dụng cho bà mẹ mang thai và cho con bú vì thiếu thông tin liên quan đến

an toàn và mức độ hiệu quả trong thời kỳ mang thai và cho con bú Chia làm hai lần: mỗi lần uống 1 viên Có chứng chỉ chứng nhận Viên nang MX3 đã được cấp Certificate of

Analysis by Nutrasource Diagnostics Inc in Ontario, Canada

Hình 8: Sản phẩm MX3

8 Phát triển sản phẩm

Hình 9: Logo sản phẩm

TT 43/2014/TT-BYT ngày 24/11/2014 Thông tư quy định về quản lý TPCN

TT 10/2021/TT-BYT ngày 30/6/2021 Quy định chất cấm sử dụng trong sản xuất, kinh doanh TPBVSK

TT 26/2012/TT-BYT Quy định cấp Giấy chứng nhận cơ sở đủ điều kiện an toàn thực phẩm đối với các cơ sở sản xuất, kinh doanh thực phẩm chức năng, thực phẩm tăng cường vi chất dinh dưỡng

Tham khảo các thông tư trên và cần lưu ý 1 số vấn đề:

- Có giấy chứng nhận của cơ sở đủ điều kiện an toàn thực phẩm

- Trên bao bì có: tên các thành phần, ngày sản xuất, hướng dẫn sử dụng, hạn sử dụng

- Nêu rõ công dụng đối với sức khỏe

- Có chế độ thu hồi và quản lý thực phẩm chức năng khi không đảm bảo an toàn

- Quảng cáo sản phẩm không phải là thuốc và không có tác dụng thay thế thuốc chữa bệnh

- Bảo đảm an toàn thực phẩm

14

9 Kết luận

Măng cụt đem lại nhiều lợi ích về sức khỏe cho con người Bởi nó được cấu tạo từ nhiều hợp chất có giá trị có tác dụng chống viêm khớp, chống oxi hóa, ung thư Trong măng cụt chứa rất nhiều loại xanthones chứa tiềm năng lớn trong lĩnh vực y khoa

MG là một hợp chất hoạt tính sinh học linh hoạt được phân lập từ những thứ không

ăn được vỏ quả măng cụt (Xanthones)

Tài liệu tham khảo

Do, H T T., & Cho, J (2020) Mangosteen pericarp and its bioactive xanthones: Potential

therapeutic value in Alzheimer’s disease, Parkinson’s Disease, and depression with

pharmacokinetic and safety profiles International journal of molecular sciences, 21(17),

6211

Gutierrez-Orozco, Fabiola, Failla, & L., M (2013) Biological Activities and Bioavailability of

Mangosteen Xanthones: A Critical Review of the Current Evidence Nutrients 2013, Vol.

5, Pages 3163-3183, 5(8), 3163 - 3183

Marzaimi, Natasya, I., Aizat, & Mohd, W (2019) Current Review on Mangosteen Usages in

Antiinflammation and Other Related Disorders Bioactive Food as Dietary Interventions for Arthritis and Related Inflammatory Diseases, 273-289

Zuo, J., Yin, Q., Wang, Y W., Li, Y., Lu, L M., Xiao, Z G., Luan, J J (2018) Inhibition of

NF-κB pathway in fibroblast-like synoviocytes by α-mangostin implicated in protective

effects on joints in rats suffering from adjuvant-induced arthritis International Immunopharmacology, 56, 78-89