Cây chè là sản phẩm nông nghiệp chủ yếu của đất nước ta, theo thống kê của
Hiệp hội Chè Việt Nam, khối lượng xuất khẩu chè tháng 8 năm 2017 ước đạt 13 nghìn
tấn đưa khối lượng xuất khẩu chè 8 tháng đầu năm 2017 ước đạt 90 nghìn tấn. Đối với
tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu có thuận lợi về khí hậu và địa hình nương rẫy, phù hợp cho diện
tích trồng chè lớn.[77] Ngành công – nông nghiệp và thương mại chè đã giải quyết công
ăn việc làm cho hàng triệu lao động, đặc biệt ở các vùng khó khăn, vùng trung du đồi
núi. Theo thống kê của Tổng cục hải quan, trong khoảng 5 năm gần đây, kim ngạch
xuất khẩu chè bình quân của Việt Nam vào khoảng 150 triệu USD. Điều này cho thấy,
sản phẩm chè Việt Nam đã có chỗ đứng trên thị trường thế giới và đã có đóng góp
không nhỏ vào nền kinh tế nước nhà. Tuy nhiên, sự phát triển của cây chè và các sản
phẩm từ chè Việt Nam hiện nay chưa tương xứng với tiềm năng của nó, đời sống
người trồng và chế biến chè vẫn khó khăn do giá trị sản phẩm thấp. Do vậy, cần đẩy
mạnh việc đầu tư nghiên cứu nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm chế biến,
đồng thời cần nghiên cứu chiết tách các chất có hoạt tính sinh học cao (polyphenol)
nhằm ổn định, phát triển sản xuất và nâng cao giá trị của cây chè Việt Nam.
Nhiều kết quả ngiên cứu cho thấy hợp chất trong chè xanh có hoạt tính sinh học
như: hoạt tính chống oxy hóa, chống xơ vữa động mạch, chống các bệnh về tim mạch,
ngăn chặn sự phát triển của khối u, đặc biệt là ung thư da, bảo quản thực phẩm.[78]
Liên quan đến hoạt tính sinh học, Fumio và cộng sự [35] đã chỉ ra rằng, khả năng quét
gốc tự do DPPH của các catechin chè cao gấp 6 đến 16,4 lần α – tocopherol hay từ 4,3
đến 11,8 lần vitamin C. Ngoài ra, hoạt tính này của chè xanh cũng cao gấp 1,4 lần so
với hương thảo, 4,02 lần với sả, 7,3 lần với hoa nhài và 15,4 lần so với oải hương.[70]
Gần đây, khi so sánh khả năng quét gốc tự do DPPH của chè vàng (một loại chè bán
lên men) với một số đối tượng khác, Barhe và Tchouya[23] cũng chỉ ra rằng, hoạt tính
này của chất chiết chè vàng > chất chiết đỗ tương > vang đỏ > hibiscus.
113 trang |
Chia sẻ: Trịnh Thiết | Ngày: 06/04/2024 | Lượt xem: 118 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu chiết tách hợp chất polyphenol trong lá chè xanh trồng tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu và nghiên cứu ứng dụng trong dược mỹ phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU
BÁO CÁO
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT
POLYPHENOL TRONG LÁ CHÈ XANH TRỒNG TẠI
TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG
DỤNG TRONG DƯỢC MỸ PHẨM
Chủ nhiệm đề tài: Sinh viên: Tống Thị Ngọc Bé, lớp DH15HC
GVHD: TS. Tống Thị Minh Thu
đồng hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Tuyết
BÀ RỊA - VŨNG TÀU, tháng 07, năm 2019
1. Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách hợp chất polyphenol trong lá chè xanh trồng tại
tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và nghiên cứu ứng dụng trong Dược Mỹ Phẩm. Mã số:
1459/HD-BVU
2. Chủ nhiệm đề tài: Tống Thị Ngọc Bé, sinh viên lớp DH15HC, Viện: Kỹ thuật –
Kinh Tế biển, Trường: Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu.
3. Nội dung chính:
- Chiết tách polyphenol trong lá chè xanh bằng dung môi, Enzym và kỹ thuật
khác.
- Định tính thành phần hóa học trong polyphenol bằng Thuốc thử, sắc ký lớp
mỏng (TLC), UV-VIS.
- Định lượng bằng phương pháp Folin-Denis và Sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC).
- Hoạt tính chống oxi hóa được xác định dựa theo mô hình phospho
molybdenum.
- Xác định hoạt tính kháng khuẩn của polyphenol theo phương pháp xác định
đường kính vòng vô khuẩn.
4. Kết quả đạt được:
- Đã tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình chiết polyphenol từ lá chè xanh là:
Nồng độ dung môi ethanol 70%, tỉ lệ Nguyên liệu/Dung môi là 1/25, nhiệt độ
chiết 65 OC, thời gian: 35 phút.
- Hàm lượng polyphenol tổng cao nhất trong lá chè (Loại lá thứ 2, 3, 4) là
20,79%, có hỗ trợ enzym Cenlulozo 2,5% v/w thì hàm lượng polyphenol tổng là
22,07% với hiệu suất chiết tăng 1,1 lần; pectinase 3% thì hàm lượng polyphenol tổng
là 20,79% và hiệu suất tăng 1,04 lần.
Hàm lượng polyphenol cao nhất ở nụ lá 21,94% và thấp nhất ở lá chè già 17%.
Khi sấy cao chiết lá chè ở nhiệt độ 120 oC thì hàm lượng polyphenol còn rất
thấp 1,41%
- Sử dụng phương pháp sấy thăng hoa nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của nhiệt độ
cao tới hàm lượng polyphenol tổng và đồng thời giữ được mà và mùi vị ban đầu của lá
chè.
- Hoạt tính oxy hóa của dịch chiết polyphenol lá chè cao hơn rất nhiều so với các
loại lá khác (Lá neem, lá lô hội, lá xoài) và tăng dần theo nồng độ.
- Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá chè kháng được cả 5 chủng vi khuẩn
Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa và
Salmonella typhi dù ở nồng độ rất thấp (100 – 800 mg/ml).
- Sau khi mẫu chiết được đo bằng HPLC ta nhận thấy dịch chiết lẫn tạp chất
không đáng kể, vì vậy chúng ta nên tách Polyphenol trong chế phẩm ở dạng tinh khiết
để ứng dụng nó trong một số lĩnh vực nhằm đạt được giá trị cao về mặt kinh tế.
- Xây dựng được quy trình điều chế Kem dưỡng da từ Cao polyphenol (quy mô
phòng thí nghiệm).
5. Thời gian nghiên cứu: Từ 12/03/2018 đến 12/06/2019.
6. Chữ ký của CNĐT:.
MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... iii
DANH MỤC SƠ ĐỒ ......................................................................................................... iv
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 5
1.1. Giới thiệu chung về cây chè ..................................................................................... 5
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố của cây chè ................................................................ 5
1.1.2. Phân loại ............................................................................................................. 5
1.1.3. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam .................................................................... 6
1.1.4. Thành phần hóa học cơ bản của lá chè ............................................................... 6
1.1.5. Dược tính của chè ............................................................................................... 8
1.2. Polyphenol trong chè................................................................................................ 9
1.2.1. Nguồn gốc chuyển hóa và phân loại các hợp chất phenolic thực vật. ................ 9
1.2.2. Các hợp chất Polyphenol có trong chè ............................................................. 10
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol/catechin trong lá chè ......... 16
1.2.4. Phương pháp định tính, định lượng polyphenol trong lá chè ........................... 17
1.2.5. Hoạt tính sinh học của polyphenol chè ............................................................. 22
1.3. Một số khái niệm về trích ly và các phương pháp trích ly polyphenol trong
chè ................................................................................................................................... 24
1.3.1. Bản chất của quá trình trích ly .......................................................................... 24
1.3.2. Các phương pháp trích ly .................................................................................. 24
1.4. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất trích ly và chất lượng
của sản phẩm ................................................................................................................. 28
1.4.1. Ảnh hưởng của dung môi và nồng độ dung môi ............................................. 28
1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly ....................................................................... 30
1.4.3. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ...................................................................... 30
1.4.4. Ảnh hưởng của pH ............................................................................................ 31
1.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ..................................................... 31
1.4.6. Quy trình trích ly polyphenol từ chè xanh ........................................................ 32
1.5. Giới thiệu một số loài vi khuẩn và các phương pháp đánh giá hoạt tính
kháng khuẩn .................................................................................................................. 33
1.5.1.Giới thiệu một số loài vi khuẩn ......................................................................... 33
1.5.2. Các phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn ........................................... 42
1.5. Phương pháp Sấy thăng hoa ................................................................................. 44
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................ 46
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 46
2.1.1. Nguyên liệu chè ................................................................................................ 46
2.1.2. Chủng vi sinh vật .............................................................................................. 46
2.1.3. Hóa chất, thiết bị ............................................................................................... 46
2.2. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin-Denis ........................ 47
2.2.1. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng số .................................... 47
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chuẩn axit gallic .............................................. 48
2.3. Khảo sát quy trình chiết tách polyphenol từ lá chè ............................................ 49
2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ ............................................. 49
2.3.2. Một số quy trình khảo sát khác ......................................................................... 52
2.3.3. Khảo sát quy trình chiết tách polyphenol lá chè bằng dung môi có hỗ trợ
enzym .......................................................................................................................... 52
2.3.4. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ già của lá............................................................. 53
2.3.5. Quy trình tinh chế polyphenol từ cao chiết lá chè ............................................ 53
2.4. Định tính, định lượng polyphenol trong cao chiết lá chè ................................... 54
2.4.1. Định tính một số hợp chất hữu cơ có trong dịch chiết lá chè bằng thuốc thử .. 54
2.4.2. Định tính polyphenol bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) .................. 56
2.4.3. Định tính bằng UV-VIS .................................................................................... 56
2.4.4. Định tính và định lượng polyphenol bằng HPLC ............................................. 57
2.5. Xác định hoạt tính sinh học của dịch chiết chè ................................................... 57
2.5.1. Xác định hoạt tính kháng oxi hóa của dịch chiết chè ....................................... 57
2.5.2. Xác định hoạt tính kháng khuẩn ....................................................................... 58
2.6. Khảo sát các quy trình quy trình sấy ................................................................... 61
2.6.1. Sấy nhiệt độ cao ................................................................................................ 61
2.6.2. Sấy thăng hoa .................................................................................................... 61
2.7. Nghiên cứu ứng dụng cao lá chè trong sản phẩm kem dưỡng da ..................... 62
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 64
3.1. Kết quả tối ưu hóa điều kiện chiết tách polyphenol của lá chè ......................... 64
3.1.1. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát các yếu tố công nghệ .... 64
3.1.2. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát ảnh hưởng của enzym .. 65
3.1.3. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát hoạt tính oxy hóa .......... 65
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất thu hồi
polyphenol ...................................................................................................................... 66
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng ............... 66
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol tổng .............................. 67
3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng . 68
3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng ............................... 69
3.2.5. Ảnh hưởng của PH đến hàm lượng polyphenol tổng ....................................... 70
3.3. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ non già của lá tới hàm lượng polyphenol tổng
trong cao chiết lá chè..................................................................................................... 71
3.4. Ảnh hưởng của một số quy trình chiết khác ....................................................... 72
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của enzym đối với hiệu quả chiết tách
polyphenol ...................................................................................................................... 73
3.5.1. Ảnh hưởng của enzym cenlulozo đối với quá trình chiết tách polyphenol ...... 73
3.5.2. Ảnh hưởng của enzym pectinase đối với quá trình chiết tách polyphenol ....... 74
3.6. Ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol đến hàm lượng polyphenol
tổng ................................................................................................................................. 75
3.7. Kết quả định tính, định lượng polyphenol trong lá chè ..................................... 76
3.7.1. Định tính các hợp chất trong lá chè bằng thuốc thử ......................................... 76
3.7.2. Định tính bằng TLC .......................................................................................... 77
3.7.3. Định tính bằng UV – VIS ................................................................................. 78
3.7.4. Định lượng polyphenol lá chè bằng HPLC ...................................................... 79
3.8. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của lá chè .................................................. 80
3.8.1. Kết quả hoạt tính oxy hóa ................................................................................. 80
3.8.2. Hoạt tính kháng khuẩn ...................................................................................... 82
3.9. Kết quả khảo sát quy trình lưu mẫu và sấy cao chiết lá chè .............................. 85
3.9.2. Ảnh hưởng của sấy ở nhiệt độ cao tới hàm lượng polyphenol tổng trong cao
chiết lá chè .................................................................................................................. 86
3.9.3. Sấy thăng hoa cao chiết lá chè ...................................................................... 87
3.10. Ứng dụng sản phẩm kem dưỡng da ................................................................... 89
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 92
4.1. Kết luận ................................................................................................................... 92
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................. 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 94
i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
C Catechin
CG Catechingallate
CK Chất Khô
DPPH 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl
EC Epicatechin
ECG Epicatechingallate
EGC Epigallocatechin
EGCG Epigallocatechingallate
GC Gallocatechin
GCG Gallocatechingallate
HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao
MIC Minimum inhibitory concentration
TLC Sắc ký lớp mỏng
UV Vùng tử ngoại
VIS Khả kiến
ii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Sự hấp thụ của dung dịch theo màu ............................................................. 21
Bảng 3. 1: Phương trình đường chuẩn axit gallic .......................................................... 64
Bảng 3. 2: Phương trình đường chuẩn axit gallic .......................................................... 65
Bảng 3. 3: Phương trình đường chuẩn axit gallic .......................................................... 65
Bảng 3. 4: Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng .......... 66
Bảng 3. 5: Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol tổng ......................... 67
Bảng 3. 6: Ảnh hưởng của tỷ lệ Nguyên liệu/Dung môi đến hàm lượng polyphenol
tổng ................................................................................................................................ 68
Bảng 3. 7: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng .................. 69
Bảng 3. 8: Ảnh hưởng của PH đến hàm lượng polyphenol tổng .................................. 70
Bảng 3. 9: Khảo sát Ảnh hưởng của độ ẩm và độ non già của lá .................................. 71
Bảng 3. 10: Khảo sát một số quy trình chiết khác ......................................................... 72
Bảng 3. 11: Khảo sát Ảnh hưởng của enzym cenlulozo đối với quá trình chiết tách
polyphenol ..................................................................................................................... 73
Bảng 3. 12: Khảo sát Ảnh hưởng của enzym pectinase đối với quá trình chiết tách
polyphenol ..................................................................................................................... 74
Bảng 3. 13: Khảo sát Ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol ........................... 76
Bảng 3. 14: Kết quả khảo sát định tính các nhóm chất ................................................. 77
Bảng 3. 15: Biểu đồ ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol .............................. 78
Bảng 3. 16: Kết quả đo bước sóng của dịch chè sau khi tinh chế ................................. 78
Bảng 3. 17: Hàm lượng các chất trong polyphenol ....................................................... 79
Bảng 3. 18: Kết quả sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC ................................................. 80
Bảng 3. 19: Độ hấp thụ quang của cao các loại lá ở cùng nồng độ ............................... 81
Bảng 3. 20: Kết quả lực kháng oxy hoá theo nồng độ .................................................. 81
Bảng 3. 21: Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá chè ............................................... 83
Bảng 3. 22: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol ................................. 86
Bảng 3. 23: Chỉ tiêu đánh giá cảm quan kem dưỡng da ................................................ 90
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Lá chè tại Xã Suối Nghệ, Tân Thành, tỉnh BR-VT ........................................ 5
Hình 1. 2: Công thức cấu tạo của catechin .................................................................... 11
Hình 1. 3: Công thức cấu tạo của (-)-EGCG ................................................................. 11
Hình 1. 4: Công thức cấu tạo của ECG ......................................................................... 13
Hình 1. 5: Công thức cấu tạo của C(A) và EC(B) ......................................................... 13
Hình 1. 6: Công thức cấu tạo của Anthoxanthin ........................................................... 14
Hình 1. 7: Công thức cấu tạo hợp chất Leucoanthocyanin ........................................... 16
Hình 1. 9: Vi khuẩn Escherichia coli dưới kính hiển vi ............................................... 34
Hình 1. 10: Vi khuẩn Bacillus cereus dưới kính hiển vi ............................................... 35
Hình 1. 11: Vi khuẩn Salmonella dưới kính hiển vi ...................................................... 37
Hình 1. 12: Vi khuẩn Staphylococcus aureus dưới kính hiển vi ................................... 38
Hình 1. 13: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa dưới kính hiển vi .............................. 41
Hình 2. 1: Lá chè sau khi xử lý ..................................................................................... 50
Hình 2. 2: Thiết bị chiết tách ......................................................................................... 51
Hình 2. 3: Mẫu đo UV - VIS ......................................................................................... 51
Hình 2. 4: Hệ thống cô quay chân không ...................................................................... 51
Hình 2. 5: Mẫu chè được ủ với enzyme ........................................................................ 53
Hình 2. 6: Thiết bị phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao ............................................... 57
Hình 2. 7: Mẫu chè thử hoạt tính oxy hoá ..................................................................... 58
Hình 2. 8: Cao chè thử hoạt tính kháng khuẩn .............................................................. 59
Hình 2. 9: Tủ sấy nhiệt độ cao ....................................................................................... 61
Hình 2. 10: Thiết bị sấy thăng hoa ................................................................................ 62
Hình 3. 1: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic ............................................. 64
Hình 3. 2: Đường chuẩn axit gallic ............................................................................... 64
Hình 3. 3: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic ............................................. 65
Hình 3. 4: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic ............................................. 66
Hình 3. 5: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ tới hàm lượng polyphenol tổng .............