B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ B1ÉN
NGHIÊN CỬU CHIẾT XUẤT CURCUMINOID
TỪ CỦ NGHỆ VẢNG VIỆT NAM ( CURCUMA
LONGA L) ỨNG DỤNG LÀM CHÁT MÀU
THỤC PHẨM
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện :
M SSV:
TS. 1/oàníỊ Thị H uệ An
H uỳnh Thị Ngọc Hạnh
48134092
1
LỜI CẢM ƠN
Qua một thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm trường Đại
học Nha Trang, em đà hoàn thành đồ án tót nghiệp của mình. Đê đạt được kết quà
đó, bẽn cạnh sự no lực cùa bàn thân là sự giúp đờ vô cùng quý báu cùa thầy cô, bạn
bè và gia đình.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới cô HOÀNG TI IỊ HUỆ AN, người đà
từng trực tiếp giảng dạy. truyền đạt kiến thức cho chúng em và trực tiếp hưởng dan
em thực hiện dô án này.
Em xin đồng kính gửi lời cảm ơn tới quỷ thầy cô trong Khoa Chế biến, bộ
môn Hóa và các cản bộ phòng thỉ nghiệm đà tận tình giáng dạy, chi bào và tạo mọi
điều kiện tốt nhắt cho em trong quả trình thực tập.
Em cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhắt tới gia đình và bạn bè, những
người luôn bên cạnh động viên, quan tâm, chia sè. giúp đờ em trong suốt quá trình
học tập cùng như trong quá trình làm đồ án này.
Nha Trang, tháng 06 năm 2010
Sinh viên thực hiện đề tài
HUỲNH THỊ NGỌC HẠNH
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................
i
DANH MỤC CÁC TỪ VIÉT TẮT................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... V
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................... vi
1. Lý do chọn đề tài..................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................1
3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 1
Phần 1. TỒNG QUAN..................................................................................... 3
1.1. Tồng quan về cây nghệ......................................................................3
1.1.1 Tên gọi............................................................................................3
1.1.2 Đặc điềm hình th á i......................................................................... 3
1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng....................................................................... 3
1.1.4 Phân loại ........................................................................................ 4
1.1.5 Một số cây nghệ được trồng phố biến ở Việt N am ........................4
1.1.6. Thành phần hóa học của nghệ ...................................................... 5
1.1.7. Công dụng cùa nghệ....................................................................... 5
1.2. Tống quan về curcumin.......................................................................6
1.2.1 Cấu trúc phân tử cùa các phân tử curcuminoid.............................6
1.2.2. Tính chất lý-hóa của curcumin...................................................... 8
1.2.2.1 Sự hấp thụ ánh sáng ................................................................8
1.2.2.2 Tác dụng với kiềm....................................................................8
1.2.2.3 Tính tanT...... ..............................................................................9
1.2.2.4 Tính không bền......................................................................... 9
1.2.3. Chức năng sinh học cùa curcumin ............................................... 9
1.2.4. ứng dụng của curcumin...............................................................11
1.3. Các phương pháp chiết chất màu tự nhiên......................................... 11
1.3.1. Phương pháp ngâm chiết.............................................................. 11
1.3.2. Phương pháp dùng Soxhlet .......................................................... 12
1.3.3. Chiết nhờ siêu âm (Ultrasound-assisted extraction) ...................12
1.3.4. Chiết dưới áp suất (PFE : Pressurized Fluid Extraction) .............12
1.3.5. Chiết sicu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction) .............12
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài........ 13
1.4.1. Tinh hình nghicn cứu ngoài nước.................................................13
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước..................................................14
Phần 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP.................................................. 15
NGHIÊN CỨU................................................................................................15
2.1.
Đối tượng nghicn cứu....................................................................15
2.1.1 Nguyên liệu....................................................................................15
iii
2.1.2 Hóa chấl và thiết bị dụng cụ ......................................................15
2.1.2.1 Hóa chất........ ....................................................................... 15
2.1.2.2 Dụng cụ................................................................................. 15
2.1.2.3 Tliiết b ị.................................................................................. 15
2.2 Phương pháp nghiên cứu................................................................... 15
2.2.1 Phương pháp xù lý nguycn liệu................................................... 15
2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học cùa nghệ nguyên liệu.........16
2.2.3. Quy trình dự kiến chiết chất màu curcuminoid từ bột nghệ..........17
2.2.4. Xây dựng quy trình chiết xuất curcumin từ bột nghệ................. 18
2.2.4.1. Chọn dung môi chiết............................................................ 18
2.2.4.2. Chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu......................................... 19
2.2.4.3. Xác định điều kiện chiết bàng phương pháp ngâm chiết........19
2.2.4.4. Xác định điều kiện chiết bằng phương pháp siêu âm............ 21
2.2.4.5. Xác định điều kiện chiết bằng Soxhlet..................................23
2.2.5. Tinh chế sản phẩm....................................................................... 24
2.2.6. Phương pháp đánh giá chất lượng sán phầm............................... 24
2.2.7. Phương pháp xử lý so liệu...........................................................24
Phần 3. KẾT QUA VÀ THÀO LUẬN......................................................... 25
3.1. Xác định một số thành phần chính cúa bột nghệ................................25
3.2. Nghiên cứu điều kiện thích hợp chiết xuất curcuminoid từ bột nghệ.. 25
3.2.1. Chọn dung môi chiết.................................................................... 25
3.2.2. Chọn tý lệ dung môi/nguyên liệu................................................ 26
3.2.3. Xác định điều kiện chiết bang phương pháp ngâm chiết............ 27
3.2.3.1. Xác định thời gian chiết....................................................... 27
3.2.3.2. Xác định số lần ngâm chiết.................................................. 28
3.2.4. Xác định điều kiện chiết bàng phương pháp siêu âm.................. 29
3.2.4.1. Xác định thời gian siêu âm................................................... 30
3.2.4.2. Xác định số lần siêu â m ........................................................30
3.2.5. Xác định điều kiện chiết bằng Soxhlet........................................ 31
3.3. Chọn phương pháp chiết curcuminoid............................................... 31
3.4. Đề xuất quy trình chiết xuất chất màu curcuminoid từ nghệ..............33
3.5. Thử nghiệm quy trình- Đánh giá chất lượng sản phâm......................36
3.5.1. Thử nghiệm quy trình tách chiết và tinh chế lutein:................... 36
3.5.2. Đánh giá chất lượng sản phâm curcumin tinh chế.......................36
KẾT LỤẬN VÀ ĐỀ XUÁT Ý KIẾN............................................................36
I. Kết luận...... ............................................................................................ 36
II. Ý kiến đề xuất........................................................................................ 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 38
IV
DANH MUC CAC TlT VIET TAT
Viet tat
Tieng Anh
Tieng Viet
A-max
Wavelength of maximum absorption
Cyc dyi hap thy
A
Absorbance
Dq hap thy
Dctccta PDA
Photodiode Array Detector (Diode Array Dctccta d3y diot quang
(hay DAD)
Detector)
(Detecta day diot)
FDA
Food and Drug Administration
Cue Quan ly Thuc pham va
Dirge pham
GC
Gas Chromatography
Sac ky khi
h
hour
gfo
HPLC
High-Performance Liquid
Sac ky long hieu nang cao
(hay: LC)
Chromatography
L
Length o f chrom atographic
Chieu dai cgt sac ky
colum n
n2
Nitrogen gas
Khi nita
FDA
Food and Drug Administration
Cue Quan ly Thuc pham va
Dugc pham
rpm
round per minute
vong/'phut
SD
Standard Deviation
Dp lpch chuan
UV-Vis
Ultra violet-Visible
Tu ngoai-kha kien
v/w
volume/weight
the tich/khoi lupng
min
minute
phut
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cùa n g h ệ ......................................................... 5
Báng 3 .1. Một số thành phần chính nghệ nguyên liệu ...................................25
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Xừ lý nghệ thành bột nghệ......................................................16
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến chiết chất màu curcuminoid từ bột
nghệ......................................................................................................... 17
Hình 2.3. Sư đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi chiết..........................18
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn ti lệ dung môi/nguyên liệu.......19
Hình 2.5. Sư đồ bố trí thí nghiệm chọn thời gian ngâm chiết................ 20
Hỉnh 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn số lần ngâm chiết..................... 21
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chon thời gian siêu âm ..................... 22
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết bàng siêu âm...... 23
Hình 3.1. Ảnh hướng của dung môi đến hiệu suất chiết curcuminoid ...26
Hình 3.2. Ánh hường của tỷ lộ dung môi/nguyên liệu đốn hiệu suất chiết
curcuminoid............................................................................................ 27
Hình 3.3. Ảnh hương của thời gian ngâm chiết đến hiệu suất chiết
curcuminoid............................................................................................ 28
Hình 3.4. Ánh hưởng của số lần ngâm chiết đến hiệu suất chiết
curcuminoid............................................................................................ 29
Hỉnh 3.5. Ảnh hường của thời gian siêu âm đến hiệu suất chiết
curcuminoid............................................................................................ 30
Hình 3.6. Ánh hường cùa số lần siêu âm đến hiệu suất chiếtcurcuminoid
.................................................................................................................31
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình sản xuất chất màu curcuminoid từnghệ........34
M ó ĐÂU
1. Lý do chọn đề tài
Màu sấc là một trong nhừng yếu tố quan trọng tạo nên sức hấp dần cho các loại
thực phẩm. Từ lâu, con người đà biết sử dụng nhiều loại chất màu tự nhiên hay tổng hợp
trong chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, gần dây dã có nhiều bằng chứng khoa học cho thấy
ràng một số chất màu tồng hợp cỏ thể không an toàn cho người sứ dụng. Vi vậy, việc
nghiên cứu tìm ra các chất màu tự nhiên không độc hại dùng trong chế biến thực phẩm
thay thế cho các chất màu tông họp ngày càng dược nhiều nhà khoa học trên thế giới quan
tâm.
Cây nghệ được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống cùa chúng ta, nó chu yểu được
con người sử dụng dưới dạng bột nghệ thô để bố sung vào trong thực phẩm. Nhưng ít ai
biết được trong cũ nghệ có chứa curcumin là một hoạt chất có khá năng chống ung thư,
chừa chứng loét dạ dày, có đặc tính kháng viêm vượt trội... Bên cạnh đó, với điều kiện khí
hậu nhiệt đới như ừ Việt Nam, nghệ phát triển rất tốt và cho sản lượng nghệ cù rất cao. Do
vậy, có thề nói Việt Nam cỏ một nguổn nguồn nguyên liệu rất dồi dào đổ sản xuất
curcumin ứng dụng làm chất màu thực phẩm hav dùng làm nguyên liệu sản xuất các chế
phàm cỏ giá trị cao dùng trong công nghệ dược phấm, mỳ phấm.
Nham góp phần khai thác cây nghệ ứng dụng trong công nghiệp, chúng tôi đà tiến
hành đề tài “Nghiên cứu chiết xuất curcuminoid từ cú nghệ vàng Việt Nam (Curcuma
longa L.) ứng dụng làm chất màu thực phẩm”.
2. Mục tiêu nghiền cứu
Mục tiêu chính của để tài là xây dựng quy trình công nghệ khả thi trong điều kiện
Việt Nam cho phép chiết xuất curcuminoid với hiệu suất cao và đạt yêu cầu làm chất màu
thực phẩm.
3. Nội dung nghiên cứu
Đe tài gom các nội dung chính sau :
❖
Xác định điều kiện thich hợp chiết xuất curcuminoid từ bột nghệ bãng các
phương pháp khác nhau (ngâm chiết, siêu âm. dùng Soxhlct)
2
❖
So sánh ưu-nhược điểm cùa các phương pháp chiết. Đe xuất quy trình thích hợp
chiết xuất curcuminoid từ bột nghệ.
❖
Sản xuất thử nghiệm chất màu curcuminoid - Đánh giá chất lượng và khả năng
ứng dụng của sàn phẩm.
3
Phần 1. TÓNG QUAN
1.1.
Tổng q u a n về cây nghệ
1.1.1 Tên gọi
•
Tên Việt Nam: nghệ
•
Tên khác: nghệ vàng, khương hoàng, uất kim, co khán min (Thái), khinh lương
(Tày)
•
Họ: Gừng (Zingiberace)
•
Tên khoa học: Curcuma spp.
•
Tên nước ngoài: Common turmeric, long turmeric (Anh); Safran des Indes (Pháp).
/. 1.2 Dặc điếm hình thái [11]
Niĩhệ là một loại cây thân cò cao 0,60 den 01 m. Thân rề thành cù hình trụ hoặc
hơi dẹt, khi bè hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm do cỏ chửa chất màu curcumin.
Lá hình trái xoan thon nhọn ỡ hai đầu, hai mặt đều nhằn dài tới 45 em, rộng tới 18 em,
lá khum hình máng rộng, đầu tròn màu xanh lục nhạt, lá non hẹp hơn, màu hơi tím
nhạt.
Hình 1.1. Cây nghệ
1.1.3 Dặc diêm sinh truớng
Nghệ là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thồ hơi chịu bóng, cây cỏ bien độ sinh thái rộng,
thích nghi dược với nhiều tiểu vùng khí hậu khác nhau, sống dược ở nơi có khí hậu nhiệt
đới điển hình như Việt Nam.
4
Ở miền Bắc nghệ được trồng vào mùa xuân, khi tiết trời có mưa phùn, đất đà đù ấm,
khoáng tháng 2- 4. Ò miền Nam nghệ được trồng vào đầu mùa mưa, từ tháng 5-8, tùy vào
từng vùng.
Nghệ là cây không kén đất, chịu bóng râm nhưng không chịu được úng. Nghệ được
trồng bang rề cù. Sau khi thu hoạch, chọn nhừng củ to, khoẻ, có nhiều nhánh mang mầm
đẻ riêng nơi râm mát dc làm giống giâm trồng cho vụ tiếp.
1.1.4 Phân loại [12]
ơ Việt Nam có chừng 18 loài nghệ gồm các loài: Curcuma aromatica,
cochinchinensis,
angustifoHa,
c.
thrichosantha,
c.
domestica,
c.
aeruginosa,
c.
pierreanna,
c.
c.
c.
c. zedoaria. c. xanthorhiza, c. elata Roxh., c. rubescens. c. singuỉaris,
c. paniýỉora. Nhiều loài nghệ trong sổ này đà được phát hiện và
Curcuma harmơndii,
nghicn cứu ở Việt Nam. Một số loài tuy có tcn trong sách phân loại nhưng hiện nay không
tìm thay. Ngược lại, một sổ loài nghệ khác được tìm thấy nhưng chưa được định danh.
/. 1.5 Một sổ cây nghệ được trồng pho hiến ở Việt Nam f 12]
ơ Việt Nam nói chung và ở miền Trung nói riêng rất thích hợp với sự sinh trường
cũ nghệ.
• Curcuma aromatica: Nghệ rừng hay nghệ trang, có ờ Ọuàng Bình. Nghệ có hoa
màu hồng nhạt, thân cao từ 20
24 cm. Khi cây trưởng thành có thé cao khoảng 91cm, tán
lá rộng hình elip dài 90 - lOOcm và rộng 20cm. Cây sinh trường và phát triển tốt nhất vào
mùa hè.
Hình 1.2. Củ nghệ Cúrcuma aromática
• Cúrcuma longa Linn. hay
Hình 1.3. Cây nghệ Cúrcuma aromática
c. domestica
Valeton: Nghệ, uất kim, khương hoàng.
Một sổ tài liệu cho đây là hai loài nghệ khác nhau. Ớ Việt nam có hai loài nghệ trồng khác
nhau, thường gọi là nghệ nếp và nghệ tè. Tại Việt Nam có ờ Quàng Binh, Quãng Nam, Đắc
5
Nông... Loài nghệ nhà đà được sừ dụng từ lâu, đặc biệt tại các nước vùng Đông Nam Á và
Án Độ .
Hình 1.4. Hoa, củ và lá của cây nghệ (Curcuma longa Linn)
• Curcuma pierreana Gagnepain (tức Bình tinh chét) có ở Huế, Quáng Trị, Ọuáng
Bình, Quàng Nam (Việt Nam). Curcuma pierreana có thân rề rất nhò, cụm hoa màu cam,
cách môi vàng mọc giữa thân có lá. Tinh dầu thân rề loài nghệ này có chứa borneol.
7.7.6.
Thành phần hỏa học cùa nghệ [ 13]
Bâng 1.1. Thành phần hóa học cua nghệ
Thành phần
Hàm lượng (%)
Nước
85
Protit
0,3
Gluxit
5,2
Tinh dầu
Curcumin
3 -5
0,3
7.7.7. Công dụng của nghệ
- T ro n g Đ ỏ n g y: Nghệ có vị đắng, cay, tính ấm, có tác dụng hành khi,
phá huyết ứ, thông kinh lạc.
- Trong công nghiệp thực phẩm vờ dược phẩm: Củ nghệ có chứa curcumin có màu
vàng rất đẹp. Do đó, nghệ được dùng đế chế biến chất màu thực phẩm dưới dạng thô (bột
6
nghệ: turm eric pow der) hay dưới dạn« đà tinh chế (curcum in). Nó cùng là nguyên liệu
quan trọng đ ể sản xuất curcum in dùng trong công nghiệp m ỳ phẩm vả dược phấm .
1. 2. Tổng quan về curcumin
1.2.
1 cấ u trúc phân từ của các phân tử curcuminoid [ 14],[ 15]
Curcuminoid là các polyphenol và là chắt tạo màu vàng cho củ nghệ.
Thành phần chính cùa curcuminoid là curcumin (I), neoài ra còn có 2
loại
curcuminoid
khác
là
desmethoxycurcumin
(II)
và
bis-
desmethoxycurcumin (III).
Curcumin có thể tồn tại ít nhất ở 2 dạng tautome là keto và enol. cấu trúc
dạng enol ôn định hơn về mặt năng lượng ờ pha ran và dạng dung dịch.
HO
RI
o
o
Dạng keto
Dạng enol
(I) Curcumin: Ri = R: = OCH3
(II) Desmethoxycurcumin: R| = OCH 3, R: = H
(III) B is—desmethoxycurcumin: R| = R: = OCH3
a.
Curcumin
7
H
H,CO
,OCH,
OH
HO
- Danh pháp IUPAC:
1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenvl)-1,6-heptadiene 3.5-dione
- Tên khác: curcumin, diteruloylmethan, Natural Yellow 3
- Công thức phân tứ C21H20O6 . Phân tứ gam: 368,38 g/mol.
- Be ngoài: Bột màu vàng cam tươi
- Điểm nóng chảy: 183 °c (36I°K)
h. Desmetho.xycurcumin
- Danh pháp IUPAC:
l-(4-Hydroxyphenyl)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-l,6-diene-3,5-dione
- Tên khác: p-hydroxycinnamoyl feruloylmethane
- Công thức phân tứ : CịoH isOs,
- Phân tử gam : 338 g/mol
c. Bis-desmethoxycurcumin
- Danh pháp IUPAC :
1,7-Bis-(4-hydroxyphenyl)-hepta-l .6-diene-3,5-dione
- Tên khác: p,p-dihidroxydicinnamoylmethane
- Công thức phân tứ : C 19HK1O4, Phăn từ gam : 308 g/mol
Ngoài ra, dựa vào phương pháp quang phổ
uv người ta đâ phát hiện được các dạng
đồng phân cis- của curcumin. Các dạng đồng phàn này có điểm nóng cháy và độ bền thấp
hơn so với dạng binh thường (dạng trans-)
OCH,
C H ,0
O il
8
Don« phan c/.v-curcumin
1.2.2. Tinh chat ty-hoa ciia curenmin
1.2.2.1 Sic hap thu anh sang [8],[ 15]
Cac phiin tir curcuminoid co kha nang hap thy hue xa kha kien, tao ra mau vang.
Tinh chat hap thu anh sang cua chung gan giong nhau veVi cure dai hap thu khac nhau rat it:
429 nm d6i vai curcumin; 424 nm vai dcmcthoxycurcumin va 419 nm vai
bisdcmethoxycurcumin.
- Chung co kha nang phat huynh quang (520 nm) khi hap thu hire xa tir ngoai co
biroc song 350 nm (Jentzsch et al.. 1959; Maheswari va Singh. 1965).
1.2.2.2 Tac dying vai kiem
Trong moi tnrdng kiem, curcumin de dang bj phan huy tao thanh cac chat nhir vanillic
acid, vanillin, and fcrulic acid.
vanillin
aceton
9
1.2.2.3. Tỉnh tan
- Curcumin là một sắc tố tan được trong dầu.
- Curcumin có nhóm hydroxyl trong phân tứ nên làm cho curcumin có tính phân cực
nên dề dàng hòa tan trong các dung môi phân cực (aceton, etanol, acetat etyl...) nhưng
không hòa tan trong các dung môi không phân cực như (cter, hcxan, benzen...).
- Curcumin không tan được trong nước có pH acid và trung tính nhưng tan được
trong kiềm.
Khi hòa tan trong nước xày ra sự hồ biến kcto-cnol trong các phân tử curcumin. Mức
độ hồ biến phụ thuộc vào dung môi (thường thì trên 95% curcumin tồn tại dưới dạng enol)
Màu sắc cua chúng trong nước thay đổi theo pH như sau:
Môi trường acid : màu vàng chanh (ánh xanh)
Môi trường pH 1-7: màu vàng
Môi trường kiềm: màu đò.
1.2.3.4. Tỉnh không bền
a)
Sự oxy hóa:
- Curcumin dễ bị oxy hóa bởi oxy không khí, oxy nguyên từ, các gốc tự do (ví dụ:
gốc peroxit) dần đến sự phá hũy các nhóm mang màu trong phân tử và làm mất màu vàng .
- Curcumin bị oxy hóa với KMnOa tạo ra vanillin trong khi đó sự hydro hóa tạo ra
hỗn hợp các dần xuất tetrahydro- và hexahydro-.
b)
Tác dụng bời nhiệt, ánh sáng:
Curcumin ít bền với nhiệt và ánh sáng. Vi vậy khi tiến hành tinh chế curcumin thi
nên tiến hành trong phòng tối hoặc có ánh sáng mờ, tránh tiếp xúc với axit, khi cô đuổi
chân khòng ncn cô ở nhiệt độ 40°c dc đảm bào curcumin không bị biến tính
1.2.3.
Chức năng sinh học của curcumin [ 16],[ 17]
Curcumin là một chất chống oxy hóa khá mạnh, có tác dụng bao vệ tế bào và các mô
trong cơ thê khỏi tác hại của bức xạ tử ngoại, các gốc tự do. Đặc biệt, sự cỏ mặt của 2
nhóm -OH ở 2 vòng đầu mạch làm cho curcumin có tinh ưa nước hơn . Nhờ đó, phân từ
10
curcumin có thế xâm nhập không chỉ vào màng tế bào (vùng kỵ nước) mà cá phần bèn
trong tế bào (vùng ưa nước), do đó có tác dụng chổng oxy hỏa càng hiệu quá hưn . Những
nghicn cứu thực hiện trcn các mô hình nuôi cấy tc bào, trên dộng vật cũng như trên cơ the
con người đà cho thấy vai trò của curcumin trong việc loại bo các gốc tự do gây ung thư,
đặc biệt là các bệnh liên quan đến sự thoái hóa và đột biến tế bào.
a. Hoạt tính chống ung th ư
Curcumin là chất húy diệt tế bào ung thư vào loại mạnh nhất theo cơ chế hủy diệt từng
bước, ức chể hoạt hóa tín hiệu NF-Kappa B. Đây là yếu tố đóng vai trỏ quan trọng trong
giai đoạn khới phát và tiến triển của ung thư. Chính vi vậy mà nó có tác dụng kim hãm tế
bào ung thư ờ cá ba giai đoạn khởi phát, tiến triển và giai đoạn cuối. Ket quà là các tế bào
ung thư bị vô hiệu hóa nhưng không gây ảnh hường đen tế bào lành tính, đong thời ngăn
ngừa sự hình thành tc bào ung thư mới.
Ngoài ra, curcumin còn có tác dụng loại bó các men gây ung thư, săn lùng các gốc tự
do là các nguyên nhân gây ung thư. Bởi vậy, curcumin có thê giúp cơ thể vừa phòng ngừa
vừa chống ung thư một cách tích cực (thế hệ thuốc cũ không có tác dụng phòng ngừa).
Curcumin rất cần cho người cao tuôi, người thê trạng kém, phụ nừ sau khi sinh...
h. Khả năm» kháng viêm vượt trội
- Tiêu diệt gốc tự do xấu nhất: Nghiên cứu cũa Đại học Dược khoa Ấn Độ cho biết,
curcumin có hoạt tính kháng viêm rất mạnh, nó có thể tiêu diệt các gốc tự do xấu nhất như
các gốc tự do thuộc nhóm superoxide. Ngoài ra, khi dùng với liều cao, curcumin sè kích
thích tuyến thượng thận bài tiết cortisone, mà cortisone là chất có hiệu lực rất mạnh dc ức
chế phản ứng vicm.
- Điều trị cơn đau: curcumin sẽ ức chế tạo thành prostaglandin, chất này trong cơ thê
cỏ liên quan đen cơn đau do viêm gây ra.
- Điều trị viêm kết mạc\ trong một nghiên cứu về vi khuẩn học, thuốc nhò mắt Haridra
làm từ nguyên liệu cù nghệ, có khả năng kháng khuân với trực khuần E. coỉi,
Staphylococcus aureus, Klebsiella và Pseudomonas...
- Điều trị viêm khớp: Nghicn cứu cùa Dại học Y Dược Gandhi, dùng curcumin dạng
uống cùng với cortisone acetate dạng tiêm điều trị cho chuột bị viêm khớp. Hiệu nghiệm
của nghệ đen từ hoạt tính chống histamine. Hoạt tính chong viêm của curcumin không thua
kém nhiều so với cortison, nỏ cỏ thồ giảm nhẹ phàn ứng viêm trong cơ the dộng vật, cùng
có thể giam nhẹ triệu chứng viêm của bệnh viêm đa khớp dạng thấp (ơ người).
11
- Điều trị tốn thương gan: theo kết quả nghiên cứu trên người và ngoài cơ thê thuộc
Đại học Tohoku (Nhật Bản) thì tinh chất từ nghệ quá thật phòng ngừa được nhừng tổn
thương do carbon tetrachloride (CC14) gây ra trên gan. Đây là một chất hóa học độc hại, có
mùi hôi như clo, nó thường được dùng trong chất tan công nghiệp và chất đông lạnh.
c. Các chức năng sinh học khác :
Curcumin cỏ khả năng giải dộc và bào vệ gan, bảo vệ và làm tăng hồng cầu, loại bò
cholesterol xấu, điều hòa huyết áp, hạ mờ máu, ngăn chặn béo phì, xóa bó tàn nhang, đồi
mồi, trứng cá (mùi đò), chống rụng tóc (hói ), giúp mau chóng mọc tóc, làm cho da dẻ
hồng hào. tăng cường sắc đẹp (mỳ phẩm hồi sinh), sức lực và cá tuồi thọ...
1.2.4. ứng dụng của cureumin
a. Trong công nghiệp thực phàm:
Hiện nay, nhừng quy dịnh về sử dụng chất màu thực phấm tông hợp rất nghiêm ngặt.
Điều này đà thúc đây sự phát triển của nền công nghiệp sản xuất và ứng dụng các chất màu
tự nhiên làm phụ gia tạo màu cho thực phâm. Curcumin đà được các tổ chức FDA ờ Mỳ,
Canada và EƯ cho phép sử dụng làm chất màu (mã so E100) để tạo màu vàng hay vàng
cam cho nước giai khát, pho mát, càry, mù tạt... Liều lượng sứ dụng cho phép là 0 - 0,5
mg/kg thế trọng.
b. Trong công nghiệp mỹ phàm và dược phẩm:
Hiện nay, curcumin ờ nhiều nước trên the giới được coi như vừa là thuốc vừa là thực
phâm chức năng giúp phòng ngừa và hồ trợ điều trị ung thư, viêm loét dạ dày tá tràng, giải
độc gan, tăng sức de kháng của cơ the. Nó được dùng dưới nhiều dạng: bột, viên ép, viên
con nhộng, dạng trà, dạng thuốc tinh chất dồ tăng them việc tiêu hoá và chức năng gan, de
giảm đau khớp và điêu hoà kinh. Vì nghệ có nhiều ứng dụng trong y học nên nó đà được
nhiều nhà sản xuất quan tâm và cho ra nhiều sản phâm trên thị trường như Biocurmin cùa
công ty TNHH Dược phẩm Châu Á (Biocurmin là sự kết hợp giừa nghệ và tiêu giúp cho
việc hấp thụ nghệ trong dạ dày nhanh hơn); sản phâm Bách phụ khang của Công ty TNHH
TM Mediproducts (đây là sự kết hợp giừa curcumin và trinh nừ hoàng cung giúp điểu trị
bệnh u xơ tử cung)....
1.3. Các phuong pháp chiết chất màu tự nhiên
1.3.1. PhirơMỊ pháp ngâm chiết [18]
12
Nguyên lý : Phirơng pháp hoá học dùng đẽ tách một hoặc nhiều cấu tử ra khỏi một
hồn hợp bang cách ngâm hồn htrp vào một dung môi thích hợp đê hoà tan cấu từ định tách
trước khi chiết.
Ưu điểm : Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong hoá dược để tách các hoạt
chất từ các vị thuốc cỏ nguồn gốc động, thực vật.
1.3.2. Phương pháp dùng Soxhỉeí [ 19]
Phương pháp này dùng đê tách các họp chất mong muốn có giới hạn độ hòa tan trong
một dung môi và các tạp chất không hòa tan trong dung môi.
Nguyên lý: dùng dung môi ấm đc hòa tan các chất màu ra khỏi nguyên liệu rán.
Ưu điểm: ít tốn dung môi vì dung môi được sứ dụng lại
1.3.3. Chiết nhờ siêu ăm (Ultrasound-assisted extraction) [3]
Nguyên liệu được trộn với dung môi thích hợp rồi chiết bằng siêu âm. Nhiều nghicn
cứu cho thấy ràng siêu âm có khá năng phá vở màng tế bào cùa nguyên liệu, do đó giúp
cho xâm nhập cùa dung môi vào bên trong tế bào dề dàng hơn. Ngoài ra, siêu âm còn có
tác dụng khuấy trộn mạnh dung môi, do dó gia tăng sự tiếp xúc cùa dung môi với chất cần
chiết vả cái thiện đáng kê hiệu suất chiết.
1.3.4. Chiết dưới áp suất (PFE : Pressurized Fluid Extraction) [9]
Đây cùng là một phương pháp chiết mới, cho phép chiết rất nhanh, tự động hóa, hiệu
quã và tiết kiệm dung môi. Nguyên tắc của nó tương tự như phương pháp chiết Soxhlet cổ
điển, ngoại trừ việc quá trình chiết được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất cao (nhưng vẫn
dưới điềm tới hạn cùa dung môi sử dụng).
1.3.5. Chiết siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction) [10]
Đây là phương pháp chiết được quan tâm nhiều nhất hiện nay trong lĩnh vực chiết
các họp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu tự nhiên nhầm ứng dụng trong công
nghiệp dược phẩm và thực phẩm. Phương pháp này cho phép tự động hóa quá trình chiết
và hạn chế việc sư dụng các dung môi hữu cơ độc hại. Dung môi chiết là một chất long ờ
trạng thái siêu tới hạn1. Ở trạng thái này, chất lòng cỏ nhừng tính chất đặc biệt như cỏ tính
chịu ncn cao, khuếch tán nhanh, độ nhớt và sức cãng bề mặt thấp... Do đó. nó có khả nâng
khuếch tán mạnh vào nền nguyên liệu tốt hơn nhiều so với các dung môi thông thường, vì
the làm tăng hiệu suất chiết lên nhiều lan. Trong phương pháp này, thường dùng CO2 trạng
tức lả ữ nhiệt độ và áp suẩt cao hon điểm tỏi hạn cũa nó
13
thái siêu tới hạn làm dung môi chiết (đôi khi trộn với vài % dung môi phân cực nào đó nhu
etanol, metanol, 2-propanol để làm tâng kha năng hòa tan carotenoit của CO 2 ) do nó cho
phcp chiết nhanh, chọn lọc. không làm oxy hóa carotcnoit và an toàn trong vận hành.
1.4. Tình hình nghiên cửu trong và ngoài nước Hên quan đến đề tài
1.4.1. Tinh hình nghiên cứu ngoài nước
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về chiết xuất curcumin
- Người đầu tiên nghiên cứu về chiết xuất curcumin là ông Taguchi (Nhật Bàn)[4].
Taguchi đã dùng phương pháp siêu âm để chiết xuất curcumin và ông cùng đã các định
được các thông số tối ưu: dung môi cồn 70ft, pH = 3, chiết trong 15 phút. Ỏng nhận thấy
rang chiết bàng phương pháp siêu âm thì sẽ cho hiệu suất cao và chất lượng curcumin tốt
hơn.
- Khoa Hóa và Sinh hóa ứ n g dụng thuộc Đại học Kumamoto, Nhật Bán (2000) [20]
đâ dùng carbon dioxyt siêu tới hạn đê chiết dầu nghệ.
- Năm 2007, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Dược liệu thuộc Đại học Banaras Hindu
(An Độ) [21] đã tiến hành chiết curcumin sử dụng lò vi sóng đe hiệu suất chiết curcumin
cao hơn. Aceton được chọn làm dung môi chiết bời vi nó có thể hòa tan tot curcumin. Điều
kiện chiết xuất (tần số bức xạ vi sóng sử dụng, thời gian chiểu xạ, kích thước hạt nguyên
liệu) đâ được tối ưu hóa. Curcumin chiết ra được định lượng bang phương pháp HPLC và
sắc ký bản móng. Các điều kiện chiết curcumin tối ưu như sau: 20% năng lượng vi sóng, 4
phút chiếu xạ. Việc chiết curcumin nhờ sự hồ trợ của vi sóng cho hiệu suất chiết cao hơn
và giảm đáng ké thời gian chiết trong diều kiện chiết tối ưu khi so sánh với phương pháp
chiết thông thường.
- Xem thêm -