- Trang Chủ
- Hoá dầu
- Nghiên cứu quá trình trích ly Saponin triterpenoid từ lá đinh lăng với sự hỗ trợ của dung môi
Xem mẫu
- Hội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY SAPONIN TRITERPENOID TỪ
LÁ ĐINH LĂNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA DUNG MÔI
Huỳnh Thị Mai Duyên1,*, Dương Thị Hồng Thắm1, Trần Chí Hải1
1
Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP. Hồ Chí Minh, Vietnam
*
Email: huynhduyen1903@gmail.com
Ngày nhận bài: 07/7/2018; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018
TÓM TẮT
Đinh lăng- Polyscias fruticosa (L.) Harms được biết đến là một loại dược liệu quý chủ yếu nhờ
hợp chất saponin triterpenoid. Nghiên cứu này được thực hiện theo phương pháp trích ly saponin
triterpenoid bằng dung môi nhằm xác định ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu (
- Huỳnh Thị Mai Duyên, Dương Thị Hồng Thắm, Trần Chí Hải
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Nguyên liệu được chọn nghiên cứu là lá đinh lăng được mua tại nhà thuốc y học cổ truyền Hiệp
Phát, địa chỉ 117, Hải Thượng Lãn Ông, phường 10, quận 5, thành phố Hồ Chí Minh. Lá đinh lăng
được phơi khô có màu nâu sáng, mùi thơm đặc trưng. Lá khô được nghiền nhỏ bằng thiết bị xay khô
và rây kích thước ở các khoảng kích thước khác nhau (0,5 – 1, 0,3- 0,5,
- Nghiên cứu quá trình trích ly saponin triterpenoid từ lá đinh lăng với sự hỗ trợ của dung môi
tích dựa trên phương pháp quang phổ so màu, đo độ hấp thu quang phổ ở bước sóng 548 nm với chất
chuẩn là Escin [6].
Hiệu suất trích ly saponin triterpenoid trong dịch trích được tính theo công thức:
Hiệu suất trích ly (%) =
2.3.1.2. Xác định khả năng ức chế enzyme amylase
Mẫu sau khi trích ly được lọc và pha loãng 200 lần bằng dung dịch đệm pH 6,9, hút 1,6 mL mẫu
đã pha loãng từ bình định mức vào ống nghiệm, thêm lần lượt 0,4 mL enzyme amylase 0,5mg/ mL vào
từng ống nghiệm và lắc đều, ủ trong 10 phút. Sau đó, ống nghiệm được bổ sung 0,5 mL dung dịch tinh
bột, ủ tiếp trong 10 phút. Ống nghiệm được lấy ra và bổ sung 1ml dung dịch DNS đun sôi 1000C trong
5 phút, tiếp đó, làm lạnh nhanh ống nghiệm và định mức lên 10 mL bằng dung dịch đệm pH 6,9. Sau
cùng, tiến hành đo quang ở bước sóng 540 nm [8].
Công thức tính toán % ức chế enzyme amylase của dịch trích từ lá đinh lăng:
% ức chế = ]x100 [8]
2.3.1.3. Phương pháp xử lý số liệu
Trong nghiên cứu này, mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần, kết quả được trình bày dạng giá trị
trung bình độ lệch chuẩn. Xử lí số liệu bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2013 và đánh giá sự
khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức được thực hiện bằng phần mềm Statgraphics Centurion
15.1 với độ tin cậy 0,05.
3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Phương pháp trích ly saponin triterpenoid với sự hỗ trợ của dung môi
3.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình trích ly saponin
triterpenoid
Hình 1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hàm lượng saponin triterpenoid và khả
năng ức chế amylase
83
- Huỳnh Thị Mai Duyên, Dương Thị Hồng Thắm, Trần Chí Hải
Kích thước nguyên liệu ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng saponin triterpenoid trong dịch trích
(hình 1). Khi kích thước nguyên liệu giảm ( bé hơn 0,3mm) thì hàm lượng saponin triterpenoid tăng
gấp 2,62 lần và hiệu suất trích ly cũng tăng gấp 1,83 lần so với kích thước lớn (0,5- 1mm). Sự giảm về
kích thước nguyên liệu đồng nghĩa với tăng lên diện tích bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung
môi. Do đó, quá trình khuếch tán của các cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi sẽ dễ dàng hơn [9]. Vì
vậy, kích thước nguyên liệu càng nhỏ quá trình trích ly càng hiệu quả.
3.1.2. Ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng saponin triterpenoid của dịch trích ly
Ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng saponin triterpenoid và hiệu suất trích ly được
biểu diễn ở bảng 1.
Bảng 1. Bảng thể hiện tác động của loại dung môi lên các hàm mục tiêu
STT Loại dung Hàm lượng saponin Hiệu suất trích ly
môi triterpenoid (mg/g) saponin (%)
1 Ethanol (0,299 ± 0,004 )c (14,44 ± 0,18)c
2 Nước (0,074 ± 0,000)a (3,71 ± 0,04)a
3 N-butanol (0,155 ± 0,003)b (7,76 ± 0,16)b
Trong cùng một cột, các giá trị được đánh dấu bởi các chữ cái giống nhau thì sự khác nhau không có ý nghĩa về
mặt thống kê theo phân tích ANOVA (α = 0,05).
Khả năng trích ly các chất trong nguyên liệu chịu ảnh hưởng bởi khả năng trích ly của dung môi.
Mỗi loại dung môi có tính hòa tan chọn lọc khác nhau [9]. Cụ thể, ethanol trích ly saponin triterpenoid
tốt nhất và cho hiệu suất trích ly cao [10]. Theo M. Kadir, nước có khả năng hòa tan nhiều cấu tử trong
nguyên liệu, tuy nhiên khả năng hòa tan saponin triterpenoid lại không bằng ethanol 98% và n-butanol
[7]. Bên cạnh đó, ethanol có khả năng tách các cấu tử và phân tán vào dung môi nhanh hơn, trích ly
được hàm lượng saponin triterpenoid tối ưu nhất.
3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu: ethanol đến hàm lượng saponin triterpenoid của dịch trích
Hình 2. Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đén hàm lượng saponin triterpenoid
Trong quá trình trích ly, tỉ lệ nguyên liệu: dung môi ảnh hưởng quan trọng đến khả năng hòa tan
của các hợp chất có hoạt tính sinh học [11]. Theo Cacace & Mazza, tỉ lệ dung môi: nguyên liệu tăng
từ 1:10 đến 1:35, nghĩa là sự khác biệt về nồng độ giữa dung môi và các chất hòa tan trở nên lớn hơn,
84
- Nghiên cứu quá trình trích ly saponin triterpenoid từ lá đinh lăng với sự hỗ trợ của dung môi
điều này sẽ làm cho việc hòa tan các chất cần trích ly vào dung môi dễ dàng hơn [12]. Trên cơ sở các
số liệu thu được từ thực nghiệm, với các điều kiện khác là như nhau, có thể thấy rằng tỉ lệ nguyên liệu:
dung môi 1:25 trích ly được hàm lượng saponin triterpenoid cao nhất là 0,69mg/g đồng thời hiệu suất
trích ly là cực đại. Khi lượng dung môi quá ít so với nguyên liệu thì sự tiếp xúc giữa chúng sẽ bị hạn
chế, cũng như sự chênh lệch nồng độ giữa dung môi và nguyên liệu không cao, điều đó làm hạn chế sự
khuếch tán của các chất cần trích ly vào dung môi nên không thể trích ly một cách triệt để các chất có
trong nguyên liệu. Tuy nhiên, hàm lượng các hợp chất cần trích ly sẽ không tiếp tục tăng khi dung
dịch trích ly đã đạt được sự cân bằng [13].
3.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng saponin triterpenoid
Việc trích ly thực hiện trong dung môi ethanol với các nồng độ khác nhau 70, 80, 90, 95, 98,
99,7% với tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 1:25, thời gian trích ly 1 giờ ở nhiệt độ phòng cho ra hàm lượng
saponin triterpenoid và khả năng ức chế amylase khác nhau, điều đó cho thấy nồng độ ethanol cũng là
yếu tố cần chú ý trong quá trình trích ly. Theo kết quả kiểm nghiệm cho thấy, nồng độ ethanol càng
cao, hàm lượng saponin triterpenoid tăng và sẽ không tiếp tục tăng khi dung dịch trích ly đạt sự cân
bằng. Hàm lượng saponin triterpenoid tăng từ 0,41 mg/g từ nồng độ ethanol 70% đến 0,94 mg/g tại
nồng độ ethanol 95% và bắt đầu giảm xuống ở nồng độ ethanol cao. Nghiên cứu của Yi Chen cũng sử
dụng ethanol 95% là dung môi có nồng độ tối ưu để tiến hành khảo sát [14]. Nồng độ ethanol càng
cao, khả năng bay hơi càng nhanh, lượng dung môi giảm, khả năng thẩm thấu của dung môi vào các
cấu tử giảm, đây cũng là nguyên nhân dẫn đên hiệu suất trích ly các dung dịch ethanol có nồng độ cao
thấp hơn giá trị tối ưu.
3.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng saponin triterpenoid của dịch trích ly
Về lý thuyết, khi nhiệt độ càng cao việc chiết xuất càng hiệu quả, vì sự giải phóng các hợp chất
sẽ tăng lên, dung môi có khả năng hòa tan các chất cao hơn ở nhiệt độ cao hơn, trong khi đó, độ căng
bề mặt và độ nhớt của dung môi giảm, điều này sẽ cải thiện việc làm ướt mẫu và sự thâm nhập vào các
hợp chất tương ứng. Hàm lượng saponin triterpenoid và hiệu suất trích ly khác nhau được thể hiện qua
biểu đồ 4. Kết quả hiện tại cho thấy hàm lượng saponin triterpenoid và hiệu suất trích cao nhất là
1,48mg/g ở 70oC. Đồng thời với sự tăng saponin triterpenoid, sự gia tăng số lượng thành phần các hợp
chất khác trong mẫu cũng sẽ được trích ly ở nhiệt độ cao hơn và sự bay hơi có thể xảy ra làm giảm
năng suất, điều này thể hiện qua hàm lượng trích ly saponin ở 80, 900C giảm 1,02 lần và 1,19 lần so
với nhiệt độ 700C.
Hình 3. Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng saponin của dịch trích ly
3.1.6. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng saponin triterpenoid của dịch trích lá đinh lăng
85
- Huỳnh Thị Mai Duyên, Dương Thị Hồng Thắm, Trần Chí Hải
Thí nghiệm khảo sát thời gian ảnh hưởng đến hàm lượng saponin triterpenoid và khả năng ức chế
amylase trong lá đinh lăng ở các mức thời gian khác nhau: 1, 2, 3, 4, 5, 6 giờ. Thời gian trích ly dài
hơn không khảo sát vì khó duy trì thí nghiệm trong ngày, không có tác dụng thêm hoặc có những ảnh
hưởng tiêu cực do suy thoái hoặc chuyển đổi các hợp chất cần trích ly.
Hàm lượng saponin triterpenoid tăng cùng sự gia tăng của thời gian ở đầu khai thác. Hàm lượng
saponin triterpenoid đạt tối đa 1,60 mg/g, tăng 1,12 lần so với hàm lượng saponin triterpenoid trong
thời gian 1 giờ. Thời gian trích ly cao, hàm lượng saponin không bị ảnh hưởng nhiều thậm chí giảm vì
dung môi sử dụng là ethanol 95% dễ bay hơi, với tác động của nhiệt độ cao 70oC thì lượng dung môi
giảm đi đáng kể, khả năng hòa tan các hợp chất không nhiều. Do đó, 4h là thời gian phù hợp cho quá
trình trích ly saponin triterpenoid từ lá đinh lăng.
3.2. Đánh giá khả năng ức chế enzyme amylase của dịch trích từ lá đinh lăng
Khả năng ức chế enzyme amylase có mối tương quan với hàm lượng saponin triterpenoid. Khi
hàm lượng saponin triterpenoid tăng, khả năng ức chế enzyme amylase tăng. Cụ thể khi trích ly bột lá
đinh lăng có kích thước 0,3 mm bằng ethanol 95% ở các nhiệt độ và thời gian khảo sát khác nhau,
khả năng ức chế enzyme amylase cũng thay đổi.
Hình 4. Khả năng ức chế enzyme amylase ở các điều kiện trích ly khác nhau
Phần trăm ức chế enzyme amylase không bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ trích ly, từ 36,83%
tăng lên 45,68% ở nhiệt độ 40oC lại giảm 36,53% và tăng trở lại 46,27% ở nhiệt độ 70oC. Nhưng khả
năng ức chế enzyme amylse bị ảnh hưởng nhiều bởi thời gian trích ly. Tại thời gian trích ly 4h, phần
trăm ức chế là 72,19%, tăng gấp 1,07 lần so với dịch trích ly trong 2h. Điều này cho thấy khi tăng
thời gian trích ly, các cấu tử trong nguyên liệu có khả năng phân tán nhiều, dịch trích có khả năng ức
chế enzyme amylase cao. Nhưng, khi thời gian lên quá cao ở nhiệt độ 70oC là nhiệt độ tối ưu thì khả
năng ức chế giảm, do lượng dung môi giảm vì bay hơi.
4. KẾT LUẬN
Nghiên cứu này cho thấy điều kiện trích ly saponin triterpenoid tốt nhất khi kích thước nguyên
liệu bé hơn 0,3mm với dung môi ethanol 95%, tỉ lệ 1:25, ở 700C trong 4 giờ. Kết quả thí nghiệm thể
hiện phần trăm ức chế amylase có mối quan hệ mật thiết với hàm lượng saponin triterpenoid, khi hàm
lượng saponin triterpenoid tăng thì khả năng ức chế amylase cũng tăng đến một giá trị nào đó. Khả
năng ức chế enzyme của dịch trích từ lá đinh lăng nói chung cao, khi dịch chiết được trích ly ở các
thông số công nghệ nêu trên. Đây là nghiên cứu tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất có
hoạt tính sinh học và phát triển các thực phẩm chức năng từ đinh lăng và các nghiên cứu về dược liệu
có nguồn gốc thiên nhiên có khả năng giam gia về việc điều trị bệnh tiểu đường.
86
- Nghiên cứu quá trình trích ly saponin triterpenoid từ lá đinh lăng với sự hỗ trợ của dung môi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Võ Văn Chi (2004). Từ điển thực vật thông dụng, tập 1, NXB Khoa học kỹ thuật.
2. Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập 1, NXB Khoa học và kỹ thuật đinh lăng 793 –
796.
3. Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung và cs (2004). Cây thuốc và động vật làm thuốc, tập 1, NXB
Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
4. Ngô Ứng Long (1985). So sánh tác dụng tăng lực và sinh thích nghi của Đinh lăng Polyscias
fruticosa L. Harms, Chân chim và Eleuterococ, Tạp chí Dược liệu, tập 2 số 1, 24 – 27.
5. Somova L. O., et al., (2003). Cardiovascular, antihyperlipidtôiic and antioxidant effects of
oleanolic and ursolic acids in experimental hypertension. Phytomedicine, 10(2-3), 115-121.
6. Dong H. H., & Gu W. Y. G., (2001). Determination of soybean saponins using colorimetry, China
Lipin, 26 (3), 57 – 59.
7. Mond Thorik Firdaus Bin Abdul Kadir (April 2010). Extraction of mangrove component for
isolation of triterpenoid saponins via ultrasonic extraction method, 4 – 5.
8. M. I. Kazeem, J. O. Adamson, and I. A. Ogunwande, Modes of Inhibition of ampha- amylase and
ampha- Glucosidase by aqueous extract of Morinda lucida benth leaf.
9. Lê Văn Việt Mẫn (2011). Công nghệ chế biến thực phẩm, Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.
10. Xingchu Gong, Ying Zhang, Jianyang Pan, Haibin Qu (3/12/2014). Optimization of the Ethanol
recycling reflux extraction process for saponins using a design space approach.
11. Silva E.M., Rogez H. and Larondelle Y.,(2007). Optimization of extraction of phenolics from Inga
edulis leaves using response surface methodology. Separation and Purification Technology, 55, 381
– 387.
12. Cacace J. E. and Mazza G., (2003). Mass transfer process during extraction of phenolic
compounds from milled berries. Journal of Food Engineering, 379 – 389.
13. Herodez S. S., Hadolin M., Skerget M. and Knez Z., (2003). Solvent extraction study of
antioxidants from Melissa officinalis L. leaves. Food Chemistry 275 – 282.
14. Yi Chen, Ming- Yong Xie, Xiao- Feng Gong (2006). Microwave- assisted extraction used for the
isolation of total triterpenoid saponins from Ganoderma atrum.
ABTRACT
A STUDY ABOUT THE EXTRACTION PROCESS OF THE TRITERPENOID SAPONIN
FROM POLYSCIAS FRUTICOSA (L.) HARMS BY SOLVENT
Huynh Thi Mai Duyen1,*, Duong Thi Hong Tham1, Tran Chi Hai1
1
Ho Chi Minh University of Food Industry, Vietnam
*
Email: huynhduyen1903@gmail.com
87
- Huỳnh Thị Mai Duyên, Dương Thị Hồng Thắm, Trần Chí Hải
Polyscias fruticosa (L.) Harms is well-known for its component- Saponin triterpenoid. Extracting
saponin by solvent was the method used in this study in order to indentify the influences of the size of
material (
nguon tai.lieu . vn
