Nghiên cứu thành phần hóa học các cấu tử bay hơi trong quả mít chín (Artocarpus heterophyllus Lamk.)

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁC CẤU TỬ BAY HƠI<br /> TRONG QUẢ MÍT CHÍN (ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS LAMK.)<br /> NGUYỄN CHÍ BẢO - NGUYỄN VĂN HIẾU<br /> Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế<br /> Tóm tắt: Bằng phương pháp sắc ký khí - khối phổ liên hợp (GC/MS), chúng<br /> tôi đã xác định được thành phần các cấu tử bay hơi tạo nên mùi thơm trong<br /> quả mít chín (Artocarpus heterophyllus Lamk.). Kết quả cho thấy có 24 cấu<br /> tử đã được định danh, trong đó thành phần chính là các este của axit<br /> isovaleric như 2-metylbutyl isovalerat (29,770%), butyl isovalerat<br /> (28,007%), isoamyl isovalerat (16,368%).<br /> Từ khóa: Mít, Artocarpus heterophyllus Lamk., cấu tử bay hơi, este,<br /> 2-metylbutyl isovalerat, butyl isovalerat, isoamyl isovalerat.<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Cây mít có tên khoa học là Artocarpus heterophyllus Lamk., thuộc họ Dâu tằm<br /> (Moraceae) là một cây khá quen thuộc với nhân dân ta. Mít là loại cây gỗ to, cao<br /> 15-20 m, có thể hơn. Cành non có lông mềm, cành già nhẵn, màu nâu đen. Lá mọc so le,<br /> phiến dày, hình trái xoan rộng hoặc hình trứng ngược, dài 10-15 cm, rộng 6-8 cm, gốc<br /> tròn. Hoa đơn tính cùng gốc, cụm hoa đực dài, có lông mềm, gồm nhiều hoa, bao hoa<br /> hình ống có hai phiến dính nhau ở đầu, nhị có bao phấn rộng; cụm hoa cái mọc trên thân<br /> hoặc cành già, hình bầu dục, có nhiều hoa, bao hoa hình trụ mềm, đầu rất hẹp, bầu có<br /> vòi hình sợi. Quả phức to, hình bầu dục đến trứng dài, vỏ ngoài có nhiều gai tầy nhọn,<br /> gồm rất nhiều quả thịt mềm; hạt to. Trong loài này, tùy vào đặc điểm của quả người ta<br /> còn phân ra làm hai loại, ví dụ như ở nước ta là "mít ráo" (hard jackfruit) và "mít ướt"<br /> (soft jackfruit). Ngoài giá trị làm thực phẩm của quả mít thì các bộ phận khác của cây<br /> được sử dụng trong y học dân gian Việt Nam để chữa bệnh. Lá mít được dùng làm<br /> thuốc lợi sữa; gỗ và lá được dùng làm thuốc an thần, chữa huyết áp cao hay chữa những<br /> trường hợp co quắp; hạt mít có tác dụng hạ khí, thông trung tiện; nhựa mít có tác dụng<br /> tiêu sưng, giải độc, chữa sưng tấy, mụn nhọt. Ở Indonesia, dịch ép quả mít non có trong<br /> thành phần một thuốc uống trị sốt. Nước sắc của lá giã nát được dùng làm nước súc<br /> miệng trị đau răng. Ở Ấn Độ người ta còn dùng lá để chữa các bệnh ngoài da và trị rắn<br /> cắn, rễ cây sắc nước uống trị ỉa chảy và cùng với vỏ trị các loại viêm gây sốt [1], [2], [3].<br /> Trên thế giới, thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây mít đã được nhiều tác<br /> giả quan tâm nghiên cứu. Kết quả cho thấy cây mít chứa nhiều lớp chất khác nhau trong<br /> đó chủ yếu là các flavonoid và có nhiều hoạt tính sinh học đáng quan tâm như chống<br /> ung thư, chống oxi hóa, chống viêm, ức chế sinh tổng hợp melanin ... [4], [5]. Về giá trị<br /> dinh dưỡng, quả mít là nguồn cung cấp carbohydrat, protein, chất béo, các chất khoáng<br /> và vitamin. Trong múi mít khô có 11-15% đường (fructozơ, glucozơ); 1,60% protit;<br /> 1-2% muối khoáng; một ít tinh dầu mùi thơm [3], [4]. Tuy nhiên, theo tìm hiểu của<br /> chúng tôi hiện nay chưa có tài liệu nào trong nước nghiên cứu về thành phần hóa học<br /> Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế<br /> ISSN 1859-1612, Số 03(31)/2014: tr. 53-58<br /> <br /> 54<br /> <br /> NGUYỄN CHÍ BẢO – NGUYỄN VĂN HIẾU<br /> <br /> của các chất tạo nên mùi thơm trong quả mít chín. Trước đây, chúng tôi đã có những<br /> công bố về thành phần hóa học của các bộ phận như vỏ thân và gỗ cây mít. Bài báo này<br /> tiếp tục đưa ra các kết quả nghiên cứu về việc chiết xuất, xác định thành phần hóa học<br /> các cấu tử bay hơi tạo nên mùi thơm đặc trưng trong quả mít chín nhằm góp phần<br /> nghiên cứu một cách đầy đủ về thành phần hóa học của cây mít ở Việt Nam.<br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất<br /> - Máy GC/MS QP2010 Plus hãng Shimadzu (Nhật Bản).<br /> - Bình cầu đáy tròn 1.000 mL, bếp điện, giá sắt, nhánh hứng tinh dầu, ống sinh hàn thẳng.<br /> - Nước cất, n-hexan, natri sunfat.<br /> 2.2. Mẫu thực vật<br /> Quả mít chín được thu mua tại Thừa Thiên Huế, dựa vào đặc điểm của quả và múi cho<br /> thấy đây là loại “mít ráo”. Mẫu sau khi đem về được bổ ra, bỏ cuống và xơ, tách lấy múi,<br /> bỏ hạt. Sau đó thái nhỏ và tiến hành chưng cất các cấu tử bay hơi bằng phương pháp<br /> chưng cất lôi cuốn hơi nước.<br /> 2.3. Thu các cấu tử bay hơi bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước<br /> Mỗi lần lấy khoảng 400 gam mẫu nguyên liệu tươi cho vào bình cầu đáy tròn 1000 mL,<br /> cho thêm một ít cát để điều hòa sự sôi, đổ nước cất đến 2/3 bình cầu, lắp nhánh hứng,<br /> rồi lắp ống sinh hàn và đun trên bếp điện khoảng 4-5 giờ. Hơi nước bay lên kéo theo các<br /> cấu tử dễ bay hơi trong mẫu ngưng tụ ở hệ thống sinh hàn làm lạnh rồi chảy xuống<br /> nhánh hứng. Các cấu tử ít tan trong nước và nhẹ hơn nước nên phần lớn nằm ở trên.<br /> Tuy nhiên, vì hàm lượng các cấu tử chưng cất được rất ít và khó tách riêng nên ở ống<br /> nhánh hứng cho vào khoảng 2 mL n-hexan rồi tiến hành chưng cất, phần cấu tử bay hơi<br /> khi ngưng tụ sẽ tan vào n-hexan. Tiến hành chưng cất nhiều bình để làm giàu các cấu tử<br /> trong n-hexan (qua 6 lần chưng cất).<br /> Sau khi chưng cất xong, ta thu lấy phần tan trong n-hexan có màu vàng nhạt, tiến hành<br /> làm khan bằng Na2SO4 khan để loại nước và đo GC/MS xác định thành phần hóa học.<br /> 2.4. Phân tích thành phần hóa học<br /> Thành phần hóa học được xác định bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ<br /> (GC/MS), thực hiện trên máy GC/MS QP2010 Plus hãng Shimadzu (Nhật Bản) tại<br /> phòng thí nghiệm Phân tích công cụ - trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế; cột<br /> Equyty-5 (dài 30,0 m; đường kính trong 0,25 mm; lớp phim dày 0,25 µm), khí mang<br /> Heli tốc độ dòng 1,50 mL/phút được giữ ở áp suất cố định 93,1 kPa. Nhiệt độ lò cột<br /> 600C, nhiệt độ tiêm 250°C. Chương trình nhiệt độ: 60°C (giữ 1 phút), tăng 5°C/phút đến<br /> 1000C, tăng 10°C/phút đến 170°C (giữ 5 phút), tăng 10°C/phút đến 220°C, tăng<br /> 20°C/phút đến 300°C (giữ 10 phút). Thư viện phổ NIST-MS Search, Version 2.0 - 2005.<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁC CẤU TỬ BAY HƠI...<br /> <br /> 55<br /> <br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> <br /> Hình 1. Sắc ký đồ GC các cấu tử bay hơi trong quả mít chín (Artocarpus heterophyllus Lamk.)<br /> ở Thừa Thiên Huế<br /> <br /> Từ sắc ký đồ GC/MS các cấu tử dễ bay hơi trong quả mít chín cho thấy có 24 cấu tử đã<br /> được định danh. Thành phần hóa học và hàm lượng của chúng được trình bày ở bảng 1,<br /> sắp xếp theo thứ tự thời gian lưu (Rt) tăng dần.<br /> Bảng 1. Thành phần hóa học các cấu tử bay hơi trong quả mít chín (Artocarpus heterophyllus<br /> Lamk.) ở Thừa Thiên Huế<br /> STT<br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> <br /> Thời gian lưu (phút)<br /> 3,506<br /> 4,131<br /> 4,557<br /> 6,019<br /> 6,245<br /> 7,271<br /> 7,552<br /> 8,638<br /> 8,909<br /> <br /> Hàm lượng (%)<br /> 8,098<br /> 0,560<br /> 1,477<br /> 0,679<br /> 0,881<br /> 0,936<br /> 2,501<br /> 28,007<br /> 0,468<br /> <br /> Cấu tử<br /> Butyl etanoat<br /> Etyl isovalerat<br /> Isoamyl etanoat<br /> Propyl isovalerat<br /> Metyl isobutyl carbinol<br /> Butyl butanoat<br /> Isobutyl isovalerat<br /> Butyl isovalerat<br /> Isoamyl butanoat<br /> <br /> 56<br /> <br /> NGUYỄN CHÍ BẢO – NGUYỄN VĂN HIẾU<br /> <br /> 10<br /> 11<br /> 12<br /> 13<br /> 14<br /> 15<br /> 16<br /> 17<br /> 18<br /> 19<br /> 20<br /> 21<br /> 22<br /> 23<br /> 24<br /> <br /> 8,983<br /> 10,226<br /> 10,298<br /> 11,198<br /> 11,625<br /> 12,174<br /> 12,496<br /> 13,065<br /> 13,188<br /> 13,344<br /> 13,400<br /> 15,773<br /> 16,049<br /> 16,385<br /> 20,021<br /> <br /> 0,308<br /> 16,368<br /> 29,770<br /> 0,261<br /> 0,242<br /> 0,304<br /> 0,990<br /> 0,277<br /> 2,494<br /> 0,287<br /> 0,361<br /> 0,489<br /> 0,679<br /> 0,224<br /> 3,341<br /> <br /> 2-Metylbutyl butanoat<br /> Isoamyl isovalerat<br /> 2-Metylbutyl isovalerat<br /> Isobutyl axetoetanoat<br /> Anđehit β-phenylpropionic<br /> Butyl caproat<br /> Decanal<br /> cis-3-Hexenyl valerat<br /> Hexyl isovalerat<br /> Isoamyl caproat<br /> 2-Metylbutyl caproat<br /> cis-Dodec-5-enal<br /> Octadecanal<br /> 2-Metyl norbornan<br /> 3-Phenylpropyl butanoat<br /> <br /> Kết quả này cho thấy trong thành phần các cấu tử bay hơi tạo nên mùi thơm của quả mít<br /> chín bao gồm các este (96,495%), andehit (2,400%), ancol (0,881%) và hidrocacbon no<br /> (0,224%). Do đó, chúng ta có thể thấy thành phần chính của các cấu tử này là các este.<br /> Trong đó, các cấu tử có hàm lượng tương đối lớn là các este của axit isovaleric như<br /> 2-metylbutyl isovalerat (29,770%), butyl isovalerat (28,007%), isoamyl isovalerat<br /> (16,368%). Kết quả nghiên cứu này phù hợp với [4], [6]; các este chính là thành phần<br /> chủ yếu tạo nên mùi thơm đặc trưng của quả mít chín.<br /> Bên cạnh đó, thành phần hóa học các cấu tử bay hơi trong quả mít chín ở Thừa Thiên<br /> Huế cũng được so sánh với hai loại mít ở Braxin. Kết quả thể hiện ở bảng 2.<br /> Bảng 2. So sánh thành phần các cấu tử bay hơi trong quả mít chín ở Thừa Thiên Huế với hai<br /> loại mít ở Braxin<br /> STT<br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> <br /> Cấu tử<br /> Etyl butanoat<br /> Butyl etanoat<br /> Etyl isovalerat<br /> Isoamyl etanoat<br /> Propyl isovalerat<br /> Butyl butanoat<br /> Isobutyl isovalerat<br /> Butyl isovalerat<br /> Isoamyl butanoat<br /> <br /> Hàm lượng (%)<br /> Mít ráo<br /> Mít ráo Braxin<br /> [7]<br /> Thừa Thiên Huế<br /> 1,3<br /> 8,098<br /> 4,4<br /> 0,560<br /> 6,2<br /> 1,477<br /> 0,679<br /> 0,936<br /> 1,8<br /> 2,501<br /> 3,0<br /> 28,007<br /> 25,6<br /> -<br /> <br /> Mít ướt Braxin<br /> [7]<br /> 2,2<br /> 16,5<br /> 14,4<br /> 12,0<br /> 2,4<br /> 1,4<br /> 0,8<br /> 12,9<br /> 1,6<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁC CẤU TỬ BAY HƠI...<br /> <br /> 10<br /> 11<br /> 12<br /> 13<br /> 14<br /> <br /> Pentyl butanoat<br /> Isoamyl isovalerat<br /> Butyl caproat<br /> Isoamyl caproat<br /> 2-Metylbutyl isovalerat<br /> <br /> 16,368<br /> 0,287<br /> 29,770<br /> <br /> 57<br /> <br /> 2,0<br /> 28,4<br /> 1,4<br /> 1,4<br /> -<br /> <br /> 18,3<br /> 0,6<br /> 0,4<br /> -<br /> <br /> Ghi chú: Dấu (-): không có<br /> <br /> Dựa vào kết quả so sánh các cấu tử bay hơi trong 3 loại mít, chúng tôi nhận thấy có sự<br /> khá tương đồng về thành phần một số cấu tử chính tạo nên mùi thơm của quả mít chín.<br /> Đó là các este như butyl isovalerat, isoamyl isovalerat, butyl etanoat ... Tuy nhiên, điểm<br /> khác biệt lớn ở đây là cấu tử 2-metylbutyl isovalerat trong mít Thừa Thiên Huế chiếm tỉ<br /> lệ lớn (29,770%) mà hai loại mít kia không có.<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Đây là các kết quả nghiên cứu đầu tiên ở trong nước về thành phần hóa học các cấu tử<br /> bay hơi tạo nên mùi thơm đặc trưng trong quả mít chín (Artocarpus heterophyllus<br /> Lamk.) ở Thừa Thiên Huế. Bên cạnh đó, qua kết quả so sánh với hai loại mít ở Braxin,<br /> chúng ta có thể rút ra kết luận rằng các este mà chủ yếu là este của axit isovaleric như<br /> butyl isovalerat, isoamyl isovalerat, 2-metylbutyl isovalerat là các cấu tử chính tạo nên<br /> mùi thơm của quả mít chín. Kết quả nghiên cứu này có thể gợi mở ra những hướng<br /> nghiên cứu mới như tổng hợp các este của axit isovaleric để ứng dụng trong việc tạo ra<br /> các nguồn hương liệu phong phú hơn.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]<br /> [2]<br /> [3]<br /> [4]<br /> <br /> [5]<br /> [6]<br /> <br /> [7]<br /> <br /> Đỗ Huy Bích và cộng sự (2004). Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam - Tập<br /> II. NXB Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội.<br /> Võ Văn Chi (1999). Từ điển cây thuốc Việt Nam. NXB Y học.<br /> Đỗ Tất Lợi (2004). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. NXB Y học.<br /> Manjeshwar Shrinath Baliga, Arnadi Ramachandrayya Shivashankara, Raghavendra<br /> Haniadka, Jason Dsouza, Harshith P. Bhat (2011). Phytochemistry, nutritional and<br /> pharmacological properties of Artocarpus heterophyllus Lamk. (Jackfruit): A review,<br /> Vol 44(7), pp. 1800-1811. Food Research International.<br /> Om Prakash, Rajesh Kumar, Anurag Mishra, Rajiv Gupta (2009). Artocarpus<br /> heterophyllus (Jackfruit): An overview, Vol. 3 (6), pp. 353-358. Pharmacognosy<br /> Review.<br /> Juliano Lemos Bicas, Gustavo Molina, Ana Paula Dionísio, Francisco Fábio<br /> Cavalcante Barros, Roger Wagner, Mário Roberto Maróstica Jr., Gláucia Maria<br /> Pastore (2010). Volatile constituents of exotic fruits from Brazil, Vol. 44, pp. 18431855. Food Research International.<br /> José Guilherme S. Maia, Eloisa Helena A. Andrade, Maria das Gracas B. Zoghbi<br /> (2004). Aroma volatiles from two fruit varieties of jackfruit (Artocarpus heterophyllus<br /> Lam.), Vol. 85, pp. 195-197. Food Chemistry.<br /> <br />