Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần lipid và hoạt tính chống oxi hóa một số hạt thực vật họ đậu (Fabaceae) ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ THỦY

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID VÀ HOẠT TÍNH

CHỐNG OXI HÓA MỘT SỐ HẠT THỰC VẬT

HỌ ĐẬU (FABACEAE) Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ THỦY

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID VÀ HOẠT TÍNH

CHỐNG OXI HÓA MỘT SỐ HẠT THỰC VẬT

HỌ ĐẬU (FABACEAE) Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên Mã số: 9.44.01.17

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đoàn Lan Phương 2. GS.TS. Phạm Quốc Long

HÀ NỘI - 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của

PGS.TS Đoàn Lan Phương và GS.TS Phạm Quốc Long.

Các số liệu và kết quả thu được trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa

được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Thủy

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên,

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện Hóa

học các Hợp chất thiên nhiên, Học viện Khoa học và Công nghệ đã tạo điều kiện và

giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Đoàn Lan Phương và

GS.TS Phạm Quốc Long là những người thầy đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi

điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận án.

Tôi xin cảm ơn tập thể phòng Hóa sinh hữu cơ, phòng phân tích hóa học -

Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã tạo điều kiện cơ sở vật chất giúp tôi hoàn

thành nghiên cứu.

Tôi cũng cám ơn đề tài nghị định thư Việt Nam - Liên Bang Đức số

44/2014/HĐ-NĐT giữa Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên và Bộ Khoa học và

Công nghệ do PGS.TS Đoàn Lan Phương làm chủ nhiệm đã tài trợ cho các nghiên

cứu trong luận án này.

Đồng thời, tôi gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm

Thái Nguyên, khoa Khoa học cơ bản, bộ môn Khoa học tự nhiên và anh, chị, em

đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi xin gửi lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia đình tôi,

những người đã tạo mọi điều kiện về vật chất và tinh thần cho tôi trong quá trình

làm luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 12 năm 2022

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Thủy

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii

MỤC LỤC ............................................................................................................. iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................... vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... ix

DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... xi

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

Chương 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 4

1.1. Phân loại, đặc điểm thực vật, phân bố của một số loài thực vật thuộc họ Đậu .......... 4

1.1.1. Phân loại họ Đậu............................................................................................ 4

1.1.2. Đặc điểm thực vật, phân bố, giá trị sử dụng của quả, hạt thực vật của 11

loài thực vật thuộc họ Đậu ở Việt Nam ........................................................... 4

1.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần lipid và hoạt tính chống oxi hóa các

hạt thực vật thuộc họ Đậu trên thế giới và trong nước ..................................... 9

1.2.1. Tổng quan về thành phần lipid hạt thực vật .................................................... 9

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ............................................................... 24

1.2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước. ................................................................ 37

1.3. Tổng quan về hóa tính toán ........................................................................... 39

1.3.1. Phương trình Schrödinger ............................................................................ 39

1.3.2. Các phương pháp bán thực nghiệm (semi-empirical methods) ..................... 39

1.3.3. Các phương pháp ab initio (Ab inito methods) ............................................. 40

1.3.4. Các phương pháp phiếm hàm mật độ (density functional theory, DFT):....... 41

1.3.5. Tình hình ứng dụng hóa học tính toán trong nghiên cứu khả năng chống

oxy hóa của acid phenolic ............................................................................. 42

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 44

2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 44

2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 46

2.2.1. Phương pháp xác định hàm lượng lipid tổng ................................................ 46

2.2.2. Phương pháp phân tích thành phần lipid trong các mẫu hạt họ Đậu.............. 46

2.2.3. Phương pháp phân lập và nhận dạng các phospholipid. ................................ 48

2.2.4. Các phương pháp khảo sát hoạt tính chống oxi hóa ...................................... 50

Chương 3. THỰC NGHIỆM ............................................................................... 53

3.1. Chiết tách và xác định hàm lượng lipid tổng các mẫu hạt họ Đậu ................... 53

3.2. Xác định thành phần lipid trong các mẫu hạt họ Đậu ...................................... 54

3.2.1. Xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid trong các mẫu hạt họ Đậu ...... 54

3.2.2. Xác định thành phần và hàm lượng acid béo trong các mẫu hạt họ Đậu ....... 54

3.2.3. Xác định thành phần và hàm lượng tocopherol ............................................ 54

3.2.4. Xác định thành phần và hàm lượng phytosterol............................................ 55

3.2.5. Xác định thành phần và hàm lượng triacylglycerol. ..................................... 55

3.2.6. Xác định thành phần và hàm lượng phenolic tổng ........................................ 55

3.3. Phân lập và nhận dạng các phospholipid ......................................................... 56

3.3.1. Xác định thành phần, hàm lượng các lớp chất phospholipid ......................... 56

3.3.2. Xác định các dạng phân tử các phospholipid của lipid hạt Sưa ..................... 56

3.4. Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa .................................................................... 57

3.4.1. Xác định hoạt tính chống oxi hóa theo DPPH .............................................. 57

3.4.2. Khảo sát tiềm năng chống oxi hóa bằng phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu

năng cao ....................................................................................................... 58

Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 59

4.1. Hàm lượng lipid tổng và các lớp chất lipid của 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu ........ 59

4.1.1. Hàm lượng lipid tổng ................................................................................... 59

4.1.2. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid ................................................ 60

4.1.3. Thành phần và hàm lượng acid béo .............................................................. 65

4.1.4. Thành phần và hàm lượng tocopherol .......................................................... 70

4.1.5. Thành phần và hàm lượng phytosterol ......................................................... 76

4.1.6. Thành phần và hàm lượng triacylglycerol .................................................... 80

4.1.7. Thành phần và hàm lượng các phenolic ....................................................... 83

4.2. Thành phần và hàm lượng phospholipid của 11 mẫu hạt họ Đậu ..................... 86

4.2.1. Thành phần và hàm lượng các phospholipid trong 11 mẫu hạt họ Đậu

nghiên cứu .................................................................................................... 86

4.2.2. Xác định các dạng phân tử phospholipid của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain) .......................................................................................... 88

4.3. Kết quả thử hoạt tính chống oxi hóa ............................................................. 107

4.3.1. Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa của 11 mẫu lipid hạt họ Đậu

nghiên cứu bằng phương pháp DPPH .......................................................... 107

4.3.2. Kết quả khảo sát tiềm năng chống oxi hóa của một số acid phenolic bằng

phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao ..................................................... 111

KẾT LUẬN ........................................................................................................ 124

1. Kết quả về hóa học .......................................................................................... 124

2. Kết quả khảo sát tác dụng sinh học .................................................................. 125

KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 126

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ

CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................... 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 129

STT Ký hiệu

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Diễn giải Tiếng anh

1 APCI Phương pháp ion hóa khí quyển Atmospheric pressure chemical

ionization

2 ABTS 2,2’-azinobis(3- 2,2’-azinobis(3-

ethylbenzothiazoline-6- ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)

sulfonate)

3 BDE Entanpi phân ly liên kết Bond dissociation enthalpy

4 CAEP Ceramide Ceramide aminoethylphosphonate

5 CC Sắc ký cột Column chromatography

6 DHA Acid docosahexaenoic Docosahexaenoic acid

7 DPA Acid docosapentaenoic Docosapentaenoic acid

8 DPG Diphosphatidylglycerol Diphosphatidylglycerol(cardiolipin)

9 DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl

10 DM Chất khô Dry matter

11 DFT Phiếm hàm mật độ hiệu năng cao Density functional theory

12 EPA Acid eicosapentaenoic Eicosapentaenoic acid

13 ESI Phương pháp ion hóa phun điện tử Electrospray ionization

14 ED50 Nồng độ bảo vệ ở 50% Effective dose at 50%

15 FRAP Khả năng khử sắt Ferric reducing antioxidant power

16 GC Sắc ký khí Gas chromatography

17 GCMS Sắc ký khí khối phổ Gas chromatography-mass

spectrometry

18 HAT Chuyển nguyên tử H H-atom transfer

19 HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao High performance liquid

chromatography

20 HRMS Phố khối phân giải cao High resolution mass spectrometry

21 IC50 Nồng độ ức chế 50% Inhibitory concentration 50%

22 IE Năng lượng ion hóa Ionization energie

STT Ký hiệu

vii

Diễn giải Tiếng anh

23 IT Bẫy ion Ion trap

24 LCMS Sắc ký lỏng khối phổ Liquid chromatography mass

spectrometry

25 LDL Lipoprotein nồng độ thấp Low-density lipoproteins (LDL)

26 LPC Lyso phosphatidylcholine Lyso phosphatidylcholine

27 LPE Lyso phosphatidylethanol amine Lyso phosphatidylethanol amine

28 LPI Lyso phosphatidylinositol Lyso phosphatidylinositol

29 LPS Lyso phosphatidylserine Lyso phosphatidylserine

30 MADG Monoalkyldiacylglycerol Monoalkyldiacylglycerol

31 MALDI Ion hóa phản hấp thụ laser được Matrix assisted laser desorption

hỗ trợ bởi chất nền ionization

32 MS Phổ khối Mass spectrometry

33 ME Methyl ester Methyl ester

34 MIC Nồng độ ức chế tối thiểu Minimum inhibitory concentration

35 MUFA Acid béo một nối đôi Monounsaturated fatty acid

36 NL Lipid trung tính Neutral lipid

37 NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Nuclear magnetic resonance

Ái lực proton Proton affinities 38 PA

Phosphatidylcholine Phosphatidylcholine 39 PC

40 PDE Entanpi phân ly proton Entanpi phân ly proton

Phosphatidylethanolamine Phosphatidylethanolamine 41 PE

Phosphatidylglycerol Phosphatidylglycerol 42 PG

Phosphatidylinositol Phosphatidylinositol 43 PI

Phospholipid Phospholipid 44 PL

45 PoL Lipid phân cực Polar lipid

46 PS Phosphatidylserine Phosphatidylserine

47 PUFA Acid béo đa nối đôi Polyunsaturated fatty acid

48 Q Khối tứ cực Quadrupole

49 SC50 Khả năng bẫy gốc tự do 50% Scavening capacity 50%

STT Ký hiệu

viii

Diễn giải Tiếng anh

50 SPLET Cơ chế truyền electron mất Sequential proton loss - electron

proton tuần tự transfer

51 SETPT Cơ chế truyền proton chuyển Sequential electron transfer - proton

electron tuần tự transfer

52 SET Cơ chế chuyển 1 electron Single electron transfer

53 ST Sterol Sterol

54 TEAC Hoạt tính chống oxi hóa tương tự Trolox Equivalent Antioxidant

Trolox Activity

55 TG Triacylglycerol Triacylglycerol

56 TL Lipid tổng Total lipid

57 TLC Sắc ký lớp mỏng Thin-layer chromatography

58 MS/TOF Khối phổ kế thời gian bay Mass/Time of flight

59 UV Phổ tử ngoại Ultraviolet

60 WE Sáp Wax ester

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Đặc điểm thực vật, phân bố, giá trị sử dụng của 11 loài thực vật được

nghiên cứu thuộc họ Đậu ở Việt Nam .................................................... 5

Bảng 1.2. Hàm lượng trung bình tocopherol tổng và tocotrienol tổng trong các

phân họ Đậu nghiên cứu ...................................................................... 29

Bảng 2.1. Danh sách 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu ............................................ 44

Bảng 4.1. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid chính trong hạt 11 loài

thuộc họ Đậu nghiên cứu ..................................................................... 63

Bảng 4.2. Thành phần và hàm lượng các acid béo trong lipid ha ̣t của 11 loài họ

Đậu nghiên cứu (% so với tổng acid béo) ............................................. 66

Bảng 4.3. Thành phần và hàm lượng các tocopherol trong lipid ha ̣t của 11 loài

họ Đậu nghiên cứu ................................................................................ 71

Bảng 4.4. So sánh tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic

(18:3(n-3)) và α-tocopherol với acid linoleic (18:2(n-6)) ........................... 74

Bảng 4.5. Thành phần và hàm lượng các phytosterol trong lipid ha ̣t của một số

loài họ Đậu nghiên cứu (mg/kg) ........................................................... 77

Bảng 4.6. Thành phần và hàm lượng các triglyceride trong lipid ha ̣t một số loài

họ Đậu nghiên cứu (% so với tổng TG) ................................................ 82

Bảng 4.7. Thành phần và hàm lượng các hợp chất phenolic trong lipid ha ̣t 11

loài họ Đậu nghiên cứu (mg/kg) ........................................................... 84

Bảng 4.8. Thành phần và hàm lượng các phospholipid trong lipid tổng của 11

mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu .................................................................. 87

Bảng 4.9. Tín hiệu của ion phân tử [M-H]- của các dạng phân tử có mặt trong

lớp chất phosphatidylethanolamine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain) trên phổ MS1 ............................................................ 90

Bảng 4.10. Dữ liệu phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion âm [M-H]-

tại giá trị m/z 714,5006 (PE 16:0/18:2) ..................................................... 91

Bảng 4.11. Thành phần và hàm lượng các dạng phân tử phosphatidylethalnolamine

trong mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ...................................... 95

Bảng 4.12. Tín hiệu của ion phân tử [M+H]+ của các dạng phân tử có mặt trong

lớp chất phosphatidylcholine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) trên phổ MS1 ................................................................................ 97

Bảng 4.13. Dữ liệu phổ MS1, MS2, MS3 của dạng phân tử PC có tín hiệu ion

dương [M+H]+ tại giá trị m/z 758,5691 ................................................. 98

Bảng 4.14. Các dạng phân tử phosphatidylcholine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain) ............................................................................... 101

Bảng 4.15. Tín hiệu của ion phân tử [M-H]- của các dạng phân tử có mặt trong

lớp chất phosphatidylinositol của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) trên phổ MS1 .............................................................................. 102 Bảng 4.16. Dữ liệu phổ MS2 của các dạng phân tử PI .......................................... 103

Bảng 4.17. Các dạng phân tử phospholipid trong mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain) ............................................................................... 105

Bảng 4.18. Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa DPPH của một số hạt Đậu

nghiên cứu (dịch chiết methanol) ........................................................ 107

Bảng 4.19: Quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng tocopherol ........ 109

Bảng 4.20: Các thông số phản ứng nội tại bao gồm hiệu chỉnh năng lượng điểm 0

(ZPC) của các acid phenolic. ................................................................ 116

Bảng 4.21: Năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (rG0) ............................................ 119

Bảng 4.22: Năng lượng hoạt hóa tự do Gibbs (ΔG#,1M, tính bằng kcal/mol) ............. 121

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Một số acid béo no ................................................................................. 11

Hình 1.2. Một số acid béo không no một nối đôi ................................................... 12

Hình 1.3. Một số acid béo không no đa nối đôi ...................................................... 13

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của triacylglycerol (TAG) ........................................... 15

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo của glycerophospholipid .................................................. 16

Hình 1.6. Một số glycerophospholipid phổ biến .................................................... 16

Hình 1.7. Công thức tổng quát của sphingophospholipid ....................................... 18

Hình 1.8. Một số tocopherol thường gặp trong lipid hạt thực vật họ Đậu ............... 20

Hình 1.9. Khung cấu trúc của steroid ..................................................................... 21

Hình 1.10. Một số phytosterol thường gặp trong lipid hạt thực vật họ Đậu ............ 22

Hình 1.11. Cấu trúc cơ bản của acid phenolic ........................................................ 24

Hình 2.1. Quá trình đo MSn ................................................................................... 49

Hình 2.2. Cấu trúc của 8 acid phenolic với các vị trí nguyên tử được đánh số ........ 51

Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu chung ......................................................................... 53

Hình 4.1. Hàm lượng % lipid tổng trong 11 mẫu hạt họ Đậu. ................................ 61

Hình 4.2. Bản mỏng TLC và sắc ký đồ các lớp chất lipid một số loài họ Đậu ........ 62

Hình 4.3. Phần trăm acid béo no và không no trong 11 mẫu lipid hạt họ Đậu

nghiên cứu ............................................................................................ 67

Hình 4.4. Tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic

(18:3(n-3)) và acid linoleic (18:2(n-6)) ................................................. 75

Hình 4.5. Hàm lượng % β-sitosterol (so với phytosterol tổng) ............................... 80

Hình 4.6. Hàm lượng PC, PE, PI trong lipid tổng của 11 mẫu hạt họ Đậu .............. 87

Hình 4.7. Sắc ký đồ HRMS [E-] lớp chất phosphatidylethanolamine mẫu hạt

Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ........................................................ 89

Hình 4.8. Phổ HRMS [E-] của lớp chất phosphatidylethanolamine của mẫu hạt

Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) trên phần mềm xử lý v.3.60.361 ...... 90

Hình 4.9. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 714,5006 .................................................. 90

xii

Hình 4.10. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín

hiệu ion âm tại m/z 714,5006 (PE 16:0/18:2) ........................................ 91

Hình 4.11. Sự phân mảnh của ion phân tử PE có tín hiệu ion âm tại m/z

714,5006 ............................................................................................... 92

Hình 4.12. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 716,5344 .................................................. 92

Hình 4.13. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín

hiệu ion âm tại m/z 716,5344 (PE 16:0/18:1) [M-H]- 738,5053 ............. 93

Hình 4.14. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 738,5053 .................................................. 93

Hình 4.15. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín

hiệu ion âm tại m/z 738,5053 (PE 18:2/18:2) ........................................ 93

Hình 4.16. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 740,5298 .................................................. 94

Hình 4.17. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín

hiệu ion âm tại m/z 740,5298 (PE 18:1/18:2) ........................................ 94

Hình 4.18. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 742,5452 .................................................. 94

Hình 4.19. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín

hiệu ion âm tại m/z 742,5452 (PE 18:0/18:2) ........................................ 95

Hình 4.20. Sắc ký đồ HRMS [E+] lớp chất phosphatidylcholine mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain) ............................................................... 96

Hình 4.21. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PC có tín hiệu

ion dương [M+H]+ tại giá trị m/z 758,5691 .......................................... 97

Hình 4.22. Sự phân mảnh của ion phân tử PC có tín hiệu ion dương tại m/z

758,5691 ............................................................................................... 98

Hình 4.23. Sự phân mảnh trong phổ MS2 và MS3 [E-] của dạng phân tử PC có

tín hiệu ion âm [M+HCOO]- tại m/z 802,5536 ...................................... 99

Hình 4.24. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PC có tín hiệu

ion âm [M-CH3]- tại m/z 742,5305 (PC 16:0/18:2) ................................ 99

xiii

Hình 4.25. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PC có tín hiệu

ion dương [M+H]+ tại giá trị m/z 782,5676 ........................................ 100

Hình 4.26. Sự phân mảnh trong phổ MS2 và MS3 [E-] của dạng phân tử PC có

tín hiệu ion âm [M+HCOO]- tại m/z 826,5629 .................................... 100

Hình 4.27. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PC có tín hiệu

ion âm [M-CH3]- tại m/z 766,5450 ...................................................... 101

Hình 4.28. Sắc ký đồ HRMS [E-] lớp chất phosphatidylinositol mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain) ............................................................. 102

Hình 4.29. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PI có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại m/z 833,5123 .......................................................... 103

Hình 4.30. Sự phân mảnh của ion phân tử PI có tín hiệu ion âm tại m/z

833,5123. ............................................................................................ 104

Hình 4.31. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PI có tín hiệu

ion âm [M-H]- tại m/z 861,5467 .......................................................... 104

Hình 4.32. Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa theo DPPH của 11 mẫu hạt họ

Đậu nghiên cứu .................................................................................. 108

Hình 4.33. Cấu trúc tối ưu của các acid phenolic đã nghiên cứu được tính

toán trong pha khí theo mức lý thuyết LC- PBE/6-311++G(d, p). .... 112

Hình 4.34. Năng lượng các obital biên (EL và EH ) và chênh lệch năng lượng

hai orbital biên (EL-H = EL - EH) của các acid phenolic được

nghiên cứu. ......................................................................................... 113

Hình 4.35. Trạng thái chuyển tiếp (TS) của phản ứng HAT giữa GALA,

CAFA, CHLA và FERA với gốc tự do HOO• trong pha khí .............. 120

MỞ ĐẦU

Thế giới thực vật là nguồn tài nguyên phong phú và vô cùng quý giá về

những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học. Theo ước tính của IUCN (Hiệp

hội Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên) có khoảng trên 380.000 loài thuộc giới thực

vật trên trái đất; trong đó chủ yếu là các loài thuộc ngành thực vật hạt kín

(Angiospermae) [1]. Sự đa dạng sinh học của ngành thực vật hạt kín có thể được

giải thích bởi sự tương tác giữa chúng và môi trường dẫn đến sự chọn lọc tự nhiên

so với các loại cây trồng khác. Tuy nhiên khi xã hội ngày càng phát triển kéo theo

đó là các vấn nạn môi trường ngày càng tăng cao như tình trạng ô nhiễm môi

trường, suy thoái môi trường cũng như sự cố môi trường. Những vấn nạn này đã và

đang làm cho môi trường sống của sinh giới nói chung, thực vật nói riêng đang bị

tàn phá nghiêm trọng, thậm chí một số loài đã và đang bị đe dọa tuyệt chủng ngoài

tự nhiên. Tiếc rằng trong đó còn nhiều loài có giá trị kinh tế và khoa học cao, nhiều

loài cây có chứa hợp chất lipid và các hợp chất có hoạt tính sinh học cao mới được

nghiên cứu rất ít hoặc chưa được nghiên cứu.

Theo số liệu thống kê, hệ thực vật bậc cao Việt Nam có trên 10.000 loài,

trong đó có khoảng 564 loài là các cây có dầu [2]. Nhiều loài thực vật có chứa lipid

thuộc một số họ như: Bầu bí - Cucurbitaceae; Đậu - Fabaceae; Bồ hòn -

Sapindaceae; Hồng xiêm - Sapotaceae; Thầu dầu - Euphorbiaceae; Chè - Theaceae;

Thị - Ebenaceae; Cúc - Asteraceae; Măng cụt - Clusiaceae, Thông - Pinaceae; Na -

Annonaceae; Hoa hồng - Rosaceae, Long não - Lauraceae; Đào lộn hột -

Anacardiaceae;… Trong đó họ Đậu (Fabaceae) là một họ thực vật trong bộ Đậu,

đây là một trong ba họ thực vật có hoa lớn trên thế giới.

Lipid họ Đậu cũng bao gồm một số hợp chất của lipid thực vật như: các acid

béo, phospholipid, tocopherol, triacyclycerol, sphingolipid và những phytosterol…

Các hợp chất này có hoạt tính sinh học cao, đó không chỉ là nguồn nguyên liệu có giá

trị sử dụng làm thực phẩm mà còn là nguồn nguyên liệu cần thiết cho nhiều lĩnh vực

khác: nguyên liệu thiết yếu cho công nghiệp chế biến sơn, xà phòng, thực phẩm, mỹ

phẩm,… đặc biệt còn được sử dụng trong dân gian như các bài thuốc cổ truyền để

điều trị các bệnh viêm nhiễm, chống lão hóa và một số căn bệnh hiểm nghèo [1].

Cho đến nay, các kiến thức về các thành phần hóa học hạt thực vật Việt Nam

nói chung và hạt thực vật họ Đậu nói riêng là rất ít và mới chỉ có một vài thông tin

có sẵn, trước đây một số tác giả như Phạm Văn Nguyên (1981) [2], Bùi Kim Anh

(2005) [3], Đào Văn Hoằng (2011) [4]... đã có một số ít công trình nghiên cứu về

lipid từ thực vật, tuy nhiên cho đến nay đã không còn cập nhật bởi sự biến đổi của

môi trường và sự phát triển của các phương pháp nghiên cứu hiện đại. Trong khi hạt

một số loài chứa lipid chủ lực như: Đậu nành, Lạc, Vừng… đóng góp vai trò lớn

trong dinh dưỡng; thì lipid một số hạt khác như: Trẩu, dầu Sở, hạt Điều… lại có vai

trò quan trọng trong công nghiệp, mặt khác lipid của hạt: Mù u, Dâm bụt dấm,

Măng cụt… lại có tiềm năng nhiều trong y, dược.

Tuy thực tiễn đã có nhiều áp dụng những công nghệ tiên tiến trong khai thác

sử dụng dầu hạt để sản xuất, thì những nghiên cứu chuyên sâu khoa học và có hệ

thống về hóa học lipid và các hoạt chất từ nguồn gốc hạt thực vật bản địa ở nước ta

gần như còn bỏ ngỏ. Mặt khác, các số liệu trước đây còn tản mạn và độ chính xác

chưa cao do điều kiện hạn chế về kỹ thuật và máy móc phân tích nên chưa thể đi

sâu vào thành phần, hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học cao. Vì vậy, với

mong muốn tìm kiếm các hoạt chất ứng dụng trong y, dược từ nguồn dược liệu Việt

Nam, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn là: “Nghiên cứu thành

phần lipid và hoạt tính chống oxi hóa một số hạt thực vật họ Đậu (Fabaceae) ở

Việt Nam” với mục tiêu và nội dung nghiên cứu như sau:

Mục tiêu đề tài:

1. Xác định hàm lượng và thành phần lipid của một số hạt thực vật họ Đậu

(Fabacae) ở Việt Nam.

2. Đánh giá hoạt tính chống oxi hóa trên mô hình DPPH và phiến hàm mật

độ hiệu năng cao DFT.

Nội dung nghiên cứu:

1. Thu thập 11 loài hạt thực vật họ Đậu ở Việt Nam, xác định tên khoa học.

2. Xác định hàm lượng và thành phần lipid bao gồm:

- Hàm lượng lipid tổng.

- Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid.

- Thành phần và hàm lượng các acid béo.

- Thành phần và hàm lượng tocopherol.

- Thành phần và hàm lượng phytosterol.

- Thành phần và hàm lượng triacylglycerol.

- Thành phần và hàm lượng hợp chất phenolic.

- Thành phần, hàm lượng phospholipid và các dạng phân tử.

3. Xác định hoạt tính chống oxi hóa theo phương pháp DPPH và khảo sát

tiềm năng chống oxi hóa của một số acid phenolic bằng phiếm hàm mật độ (DFT)

hiệu năng cao.

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1. Phân loại, đặc điểm thực vật, phân bố của một số loài thực vật thuộc họ Đậu

1.1.1. Phân loại họ Đậu

Theo định nghĩa của hệ thống APG (Angiosperm Phylogeny Group) thì họ

Đậu (danh pháp khoa học: Fabaceae), từ đồng nghĩa: Leguminosae (hay Fabaceae

sensu lato) là một họ trong bộ Đậu [5].

Trên thế giới số lượng các chi và loài của cây họ Đậu được các nhà khoa học

rất quan tâm và đưa ra được các số liệu qua từng giai đoạn. Năm 1865, Bentham và

các cộng sự đã thống kê được họ Đậu có 399 chi và 6.500 loài [6]. Đến năm 1981,

Polhill và Raven cho biết họ Đậu có 650 chi và 18.000 loài [7]. Vào năm 2005,

Lewis và cộng sự đã đưa ra được bản tóm tắt bách khoa về các chi họ Đậu và thống

kê được họ Đậu có 727 chi và 19.325 loài [8]. Tháng 3 năm 2013, một lần nữa

Lewis và cộng sự đã xác định được họ Đậu có 751 chi và 19.500 loài, kết quả này đã

được sự đồng thuận rất cao từ các nhà khoa học trên thế giới [9]. Như vậy số lượng các

chi và loài cây họ Đậu được ghi nhận tăng lên đáng kể trong vòng 150 năm qua.

Họ Đậu (Fabaceae) được chia thành 3 phân họ như sau [9]:

- Phân họ Vang (Caesalpinioideae) hay họ Vang (Caesalpiniaceae).

- Phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) hay họ Trinh nữ (Mimosaceae).

- Phân họ Đậu (Faboideae hay Papilionoideae) hay họ Fabaceae nghĩa

hẹp hay họ Papilionaceae.

Các loài đa dạng tập trung nhiều trong các phân họ Trinh nữ (Mimosoideae)

và phân họ Đậu (Faboideae), đây là họ thực vật có hoa lớn thứ ba, sau họ Phong

lan và họ Cúc [5].

1.1.2. Đặc điểm thực vật, phân bố, giá trị sử dụng của quả, hạt thực vật của 11

loài thực vật thuộc họ Đậu ở Việt Nam

Họ Đậu phân bố ở hầu hết các nơi trên thế giới, tập trung chủ yếu ở vùng có khí

hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cụ thể, chúng phân bố nhiều ở các quốc gia: Thái Lan,

Campuchia, Myanma, Lào, Trung Cuốc, Đài Loan, Angola, Zambia, Hàn Cuốc, Nhật

Bản, Nga, Đài Loan, Ấn Độ, Costa Rica, Mexico, Ecuador, Peru, Phillipin, Indonesia,

Singapo, Malaixia, Myanma, Campuchia, Tây Ban Nha, Úc [1, 10]… Còn ở Việt Nam,

phân bố và công dụng của 11 loài thực vật thuộc họ Đậu nghiên cứu trong luận án

được tìm hiểu ở bảng 1.1 như sau:

Bảng 1.1. Đặc điểm thực vật, phân bố, giá trị sử dụng của 11 loài thực vật được

nghiên cứu thuộc họ Đậu ở Việt Nam [1, 10, 11]

Tên

Phân bố địa lý

Tên khoa

TT

thông

Đặc điểm thực vật

học

Việt Nam

Công dụng

thường

Qủa đầu to, dài 15 cm, rộng 6

Gỗ loại 1.

- 9 cm, dày 2 - 3 cm, hóa gỗ

Hạt non có

mạnh khi già, màu nâu thẫm

Gia Lai, Đắc

thể

ăn

chứa từ 7 - 8 hạt, nằm ngang,

Afzelia

Lắc, Đồng Nai,

được. Hạt

hình trứng dài 25 - 30 mm,

xylocarpa

Ninh Thuận,

cũng được

Cà te

dày 18 - 24 mm, màu nâu

(Kurz)

Kon

Tum,

làm

thuốc

thẫm hay màu đen, gốc có áo

Craib

Khánh Hòa,

sắc

ngậm

hạt cứng màu da cam. Hạt

Tây Ninh

chữa

đau

hình trụ có cạnh, vỏ hạt cứng

răng và đau

màu đen, dây rốn cứng màu

dạ dày.

vàng nhạt.

Quả Đậu tương thẳng hoặc

hơi cong, có chiều dài từ 2 tới

Hạt

làm

7 cm hoặc hơn. Quả có màu

thực phẩm,

sắc biến động từ vàng trắng

ép lấy dầu.

Glycine

Cao Bằng, Hà

Thân,

lá

Đậu

tới vàng sẫm. Một quả chứa

soja Sieb.

Giang, Lạng

làm thức ăn

tương leo

từ 1 tới 5 hạt, nhưng hầu hết

& Zucc.

Sơn.

các giống quả thường từ 2

gia

súc

đến 3 hạt. Hạt có nhiều hình

hoặc phân

dạng khác nhau: hình thận,

bón.

hình bầu dục, tròn dẹt...

Tên

Phân bố địa lý

Tên khoa

TT

thông

Đặc điểm thực vật

học

Việt Nam

Công dụng

thường

Củ

làm

thực phẩm,

chống khô,

chống nứt

Quả thuôn dài, hơi dẹt, hơi có

nẻ và làm

lông, không

cuống, dài

Được trồng ở

mịn da. Lá

Pachyrhiz

khoảng 10 - 12 cm, được

khắp các địa

và hạt độc,

us erosus

Củ đậu

ngăn vách nhiều rãnh ngang,

phương

trong

được dùng

(L.) Urb

thường chứa từ 4-9 hạt.

cả nước.

trị ghẻ lở,

các

bệnh

ngoài

da,

làm

thuốc

trừ sâu hại

cây trồng.

Hạt có tác

dụng lợi

tiểu, giúp

Quả đậu hình thận, dày. Hạt

chống co

có kích cỡ khoảng 1,5 x 0,5 -

giật và

0,6 cm. Quả dài trung bình

Thừa Thiên

giảm đau.

Dalbergia

khoảng 45 - 60 cm, có khi lên

Huế, Đồng

Tuy nhiên,

entadoides

Dây Trắc

tới 1 - 1,2 m, rộng 5 - 7 cm,

Nai, Thành

hạt bàm

Pierre ex

bàm bàm

phố Hồ Chí

bàm có độc

Prain

eo giữa các hạt, nội bì mỏng. Hạt tròn dẹt, nhẵn, màu nâu,

Minh

tính, kỵ thai

đường kính 4 - 5 cm, có vỏ

nên phụ nữ

mang thai

dày cứ ng như sừng.

tuyệt đối

không được

dùng.

Tên

Phân bố địa lý

Tên khoa

Đặc điểm thực vật

TT

thông

học

Việt Nam

Công dụng

thường

Gia Lai, Kon

Gỗ

tốt,

Tum, Đắc Lắc,

được dùng

Dalbergia

Quả đậu hình trái xoan thuôn,

Bình Phước ,

trong

xây

mamosa

Cẩm lai

nhọn ở hai đầu. Một hay hai

Lâm

Đồng,

dựng, đóng

Pierre

hạt trong mỗi quả.

Đồng Nai, Tây

đồ gỗ cao

Ninh

cấp

Quảng Bình,

Gỗ tốt,

Quả dạng đậu, hình bầu dục

Hà Nội, Vĩnh

được dùng

thuôn dài, dài 5-7,5 cm, rộng

Phúc Quảng

trong xây

khoảng 2-2,5 cm. Quả chứa

Ninh, Ninh

dựng, mỹ

Dalbergia

1-2 hạt, mỗi hạt có đường

Bình, Thừa

nghệ. Cây

tonkinensis

Sưa

kính khoảng 8-9 mm, hình

Thiên Huế,

có khả năng

Prain

thận dẹp. Quả khi chín không

Gia Lai, Đồng

tạo trầm và

tự nứt.

Nai, Khánh

cho tinh

Hòa, Phú Yên,

dầu.

Hòa Bình

Quả

ăn

Gia Lai, Kon

được,

thân

Quả dạng quả Đậu hình trụ,

Tum, Đắc Lắc,

có tác dụng

hơi có đốt, dài 20 - 60 cm

Đắc Nông,

trị kiết, rễ

Muồng

hoặc hơn, đường kính quả 15

Nha Trang, Đà

hạ

nhiệt,

Cassia

hoàng

-25 mm, mang nhiều hạt trái

Lạt, Đà Nẵng,

hoa

tăng

fistula L.

yến

xoan rộng, khi khô có vỏ

Sài Gòn, Thái

tiết

mật,

cứng,

Nguyên, Hà

kháng sinh,

Nội.

chống siêu

khuẩn…

Quả đậu thuôn, dài khoảng 5

Được trồng ở

Hạt

khô

Phaseolus

Đậu ngự

- 12 cm, rộng khoảng 2,5 cm,

khắp các địa

được dùng

lunatus L.

đầu quả thường có mũi nhọn;

phương

trong

làm

thực

Tên

Phân bố địa lý

Tên khoa

TT

thông

Đặc điểm thực vật

học

Việt Nam

Công dụng

thường

chứa 2 - 4 hạt. Tùy theo từng

cả nước.

phẩm giàu

giống trồng mà kích cỡ và

protein.

màu sắc của hạt khác nhau

Ngoài

(màu có thể đồng nhất hay có

còn có tác

vằn, đốm trắng, xanh, vàng,

dụng trị sốt.

nâu, đỏ, đen, tía…).

Hạt

dùng

làm

thực

Quả đậu dài, hơi cong hay

Được trồng ở

phẩm. Thân

gần như thẳng, có nhiều màu

nhiều nơi, đặc

(tươi)

có

sắc khác nhau (xanh, vàng,

Phaseolus

biệt các vùng

tác

dụng

Đậu

đốm hay có sọc đỏ tía, …).

vulgarisan

núi cao: Lai

làm

giảm

trắng

Hạt dạng hình trứng, hình cầu

d L.

Châu, Lào Cai,

lượng

hay hình bầu dục, với nhiều

Lạng

Sơn,

đường

màu sắc khác nhau, tùy theo

Lâm Đồng…

trong máu,

từng giống trồng.

chống

nấm…

Vigna

Quả đậu dài, rủ xuống, mang

Được trồng

unguiculat

a (L.)

Đậu

nhiều hạt. Hạt đậu hình thận,

nhiều ở vùng

Quả làm

Walp. ssp.

trứng

vỏ ngoài có nhiều đốm màu

đồng bằng và

thực phẩm

cylindrica

cuốc

nâu đậm hoặc nhạt; tương tự

trung du Bắc

(L.) Verdc.

như màu vỏ trứng chim cuốc.

Bộ.

- Cv.

Tên

Phân bố địa lý

Tên khoa

TT

thông

Đặc điểm thực vật

học

Việt Nam

Công dụng

thường

Hạt

dùng

làm

thực

phẩm,

làm

Quả đậu dạng hình trụ dài,

thuốc

trị

Vigna

kích thước 6 - 12 x 0,5 cm;

thùy thũng,

angularis

Khánh Hòa,

màu vàng rơm, màu nâu hoặc

đầy trướng,

(Willd.)

Đậu đỏ

TP Hồ Chí

màu đen (tùy theo từng giống

sưng

phù

Ohwi &

Minh…

trồng). Mỗi quả có 6 - 14 hạt.

chân

tay,

Ohashi

Hạt hình trụ hay hình thận.

vàng da, đái

đỏ, phong

thấp, mụn

nhọt…

1.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần lipid và hoạt tính chống oxi hóa các

hạt thực vật thuộc họ Đậu trên thế giới và trong nước

1.2.1. Tổng quan về thành phần lipid hạt thực vật

1.2.1.1. Lipid

Lipid là những hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phong phú có trong tế bào cơ thể

sống của động vật, thực vật và vi sinh vật. Lipid có khả năng hòa tan trong các dung

môi hữu cơ như chloroform, benzene, ether và rượu…Lipid là lớp chất tự nhiên có

nhiều chức năng sinh học khác nhau: chúng kết hợp với carbohydrate và protein để

tạo thành thành phần chủ yếu của tất cả các tế bào thực vật và động vật. Ở thực vật,

lipid tồn tại dưới dạng cấu trúc và dự trữ. Lipid dự trữ ở thực vật chủ yếu trong quả

và hạt ở dạng dầu. Ở dạng cấu trúc, lipid có trong thành phần chính của màng tế bào

và bảo vệ lớp bề mặt của tế bào [12]. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học

đã tìm ra các bằ ng chứng chỉ ra rằ ng một số các hợp chất như: sphingosin 1-

phosphate; diacylglycerol và phosphatidylinositol phosphate; các prostaglandin; các

hormone steroid ví dụ estrogene, testosterone và cortisol; và các oxysterol… là một

phần quan trọng trong quá trình truyền tín hiệu tế bào [13].

Ngoài ra, chúng ảnh hưởng đến hiệu suất, hỗ trợ và sử lý sai sót của màng tế

bào. Tham gia vào quá trình phân chia các tế bào và bào quan, là thành phần không

thể thiếu của quá trình quang hợp [14].

Lipid còn cung cấp các vitamin A, D, E, F, K và F cho cơ thể sống và là

nguồn năng lượng dự trữ (37,6.106 J/kg), quy định các quá trình trao đổi chất. Lipid

góp phần tạo ra kết cấu, tính cảm vị đặc trưng của nhiều thực phẩm.

Về cấu trúc hóa học, trong hạt thực vật nói chung và trong hạt thực vật họ

Đậu nói riêng, lipid được chia làm ba nhóm chính: lipid đơn giản, lipid phức hợp,

và các dẫn xuất lipid. Lipid đơn giản là lipid có hai bán phần cấu trúc gồm một số

loại như: glyceryleste (este của glycerol và acid béo: các Triacylglycerol,

monoacylglycerol và diacylglycerol..); cholesteryl este, sáp (este của rượu mạch

dài và acid béo); các ceramide (amide của acid béo với các dihydroxy hoặc

trihydroxy amine mạch dài chứa 12-22 nguyên tử cacbon như: sphingosin). Lipid

phức hợp có nhiều hơn hai bán phần cấu trúc như: phospholipid (gồm một số loại:

phosphatidylcholine (PC), phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylserine (PS)

và phosphatidylinositol (PI)...); acid phosphoric và các nhóm khác chứa nitơ; acid

phosphatidic là diacylglycerol được este hóa để gắn thêm acid phosphoric;

sphongolipid, chất dẫn xuất của ceramide... Các dẫn xuất lipid: Chúng xuất hiện

hoặc được giải phóng khỏi hai nhóm chính khác do thủy phân các khối xây dựng

cho các lipid đơn giản và phức hợp, chúng bao gồm: acid béo và rượu; vitamin hòa

tan trong chất béo như vitamin A, D, E và K; các hydrocarbon; các sterol [1].

Các lớp chất của lipid: Lipid có nguồn gốc thực vật chứa nhiều lớp chất với

độ phân cực khác nhau, trong lipid họ Đậu thường có các lớp: hydrocacbon (HC) và

sáp (W), sterol (ST), acid béo tự do (FFA), triacylglycerol (TG), diacylglycerol

(DG), monoalkyldiacylglycerol (MADG) và lipid phân cực (Pol).

1.2.1.2. Acid béo

Acid béo thuộc nhóm lipid đơn giản nhưng là lớp chất lipid quan trọng nhận

được sự quan tâm lớn của các nhà khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu về lipid.

Thành phần và hàm lượng của các acid béo là một trong những yếu tố quan trọng

nhất quyết định tính chất của lipid. Cấu trúc đa dạng của lipid được bắt nguồn từ

các acid béo khác nhau tham gia vào trong thành phần của nó. Cho đến nay, các nhà

khoa học đã phát hiện trong giới thực vật có hơn 400 các acid béo khác nhau ở mức

độ và đặc điểm phân nhánh của mạch hydrocacbon, số lượng và vị trí các nối đôi

trong mạch, vị trí và số lượng các nhóm chức, độ dài của mạch hydrocacbon …[15].

Một số acid béo có tác động tích cực đến sức khỏe con người như khả năng

chống viêm, chống ung thư, kháng khuẩn, chống ký sinh trùng… hoặc được sử

dụng trong một số ngành: thực phẩm, dược phẩm và sản xuất mỹ phẩm [16].

Acid béo được chia thành hai loại:

- Acid béo bão hòa (SFA)

Acid stearic (C18:0) Acid palmitic (C16:0)

Acid margaric (C17:0) Acid arachidic (C20:0)

Hình 1.1. Một số acid béo no

Hầu hết các acid béo no thường thấy trong tự nhiên có cấu tạo mạch thẳng

với số nguyên tử cacbon chẵn. Các acid với số nguyên tử cacbon từ C2 đến C30 thì

đã được biết đến nhưng phổ biến và quan trọng nhất trong lipid hạt họ Đậu là C12

đến C22. Chúng có thể được gọi tên theo tên thường, tên khoa học hoặc gọi theo ký

hiệu số như C16:0, chỉ acid no mạch thẳng có 16 nguyên tử cacbon. Một số tên

thông thường của các acid béo có nguồn gốc từ nguồn gốc tìm ra chúng như acid

palmitic được phát hiện đầu tiên trong lipid hạt cọ...

Những acid béo đơn giản trong tự nhiên là các acid béo no, với mạch

hydrocacbon dài và không phân nhánh, có công thức chung là: CH3(CH2)nCOOH

Một số acid béo no thường gặp trong lipid hạt thực vật họ Đậu như acid

palmitic, acid margaric (C17:0), acid stearic (C18:0), acid arachidic (C20:0), acid

arachidic (C20:0), acid behenic (C22:0) có trong một số loài thuộc họ Đậu như:

Pachyrhizus erosus, Macroptilium lathyroides, Crotalaria mucronata, Tylosema

esculentum… [17].

- Acid béo chưa bão hòa

* Acid béo không no một nối đôi (MUFA)

Hơn một trăm acid béo một nối đôi đã được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng

hầu hết chúng là những hợp chất hiếm. Thực tế tất cả các acid béo một nối đôi đều

có công thức chung CH3(CH2)mCH=CH(CH2)nCOOH. Và đa phần có số nguyên tử

cacbon chẵn, tồn tại ở dạng cấu hình cis đồng phân của acid béo một nối đôi [1].

Trong lipid hạt thực vật họ Đậu thường tìm thấy một số acid béo không no một nối

đôi (hình 1.2) như sau:

Acid oleic (18:1(n-9)) Acid vaccenic (18:1(n-11))

Acid palmitoleic (16:1(n-7))

Acid eicosenoic (20:1(n-9))

Hình 1.2. Một số acid béo không no một nối đôi

* Acid béo không no đa nối đôi (PUFA) [18]

Các acid béo không no đa nối đôi được sinh tổng hợp bởi quá trình chuyển

hóa enzyme: no hóa, kéo dài mạch và ngắt mạch. Hầu hết các acid béo đa nối đôi

quan trọng thuộc họ n-3, n-6, n-9 và hình thành dựa trên cơ sở là các acid linolenic,

linoleic và oleic. Trong tự nhiên đến nay đã phát hiện 12 họ acid béo từ họ n-1 đến n-12.

Acid béo omega-3: Acid béo omega-3 (n-3 hay ω3) là những acid béo mà

trong phân tử có nhiều nối đôi, nối đôi đầu tiên bắt đầu từ vị trí cacbon thứ ba tính

từ nhóm methyl cuối cùng của mạch. Điển hình cho các acid béo họ 3 là acid

eicosapentaenoic (EPA), thu hút sự quan tâm đặc biệt như một loại thuốc quan

trọng trong việc phòng ngừa và điều trị tim mạch, làm giảm quá trình viêm, nó có

hiệu quả trong điều trị một số bệnh ung thư và có thể làm chậm quá trình tăng

trưởng của các khối u, và acid docosahexaenoic (DHA), acid này cần thiết cho phát

triển hoàn thiện chức năng nhìn của mắt, sự phát triển của hệ thần kinh. DHA có tác

dụng giảm cholesterol toàn phần, triglyceride máu và LDL-cholesterol (cholesterol

xấu) giúp dự phòng xơ vữa động mạch, bệnh nhồi máu cơ tim. Nếu thiếu DHA

trong quá trình phát triển trẻ sẽ có chỉ số thông minh IQ thấp.

Acid béo omega-6: Acid béo omega-6 (n=6 hay ω6) là những acid béo mà

trong phân tử có nhiều nối đôi, nối đôi đầu tiên bắt đầu từ vị trí cacbon thứ sáu tính

từ nhóm methyl cuối cùng của mạch. Điển hình cho các acid béo họ ω6 là acid

linoleic (acid cis-9, cis-12-octadecadienoic) là loại acid béo phổ biến nhất được tìm

thấy trong hầu hết các mô của động vật và thực vật. Theo thuật ngữ viết tắt nó là

18:2 (n-6). Nó là một acid béo thiết yếu trong thức ăn của động vật, vì nó không thể

được tổng hợp trong các mô của động vật nhưng nó là cần thiết cho sự phát triển

bình thường, sinh sản và phát triển khỏe mạnh. Các enzyme trên động vật chỉ có thể

chèn các liên kết đôi mới giữa một liên kết đôi hiện tại và nhóm carboxyl. Do đó,

acid linoleic là tiền thân của một acid béo hình thành bởi quá trình thoái hóa và kéo

dài mạch, trong đó cấu trúc đầu cuối (n-6) được giữ lại. Trong số này, acid

arachidonic (20:4 (n-6)) đặc biệt quan trọng như là một thành phần thiết yếu của

phospholipid màng và như tiền chất của prostaglandin. Các hợp chất này có tác

dụng dược lý tốt và là đối tượng nghiên cứu chuyên sâu. Acid cis-6, cis-9, cis-12-

octadecatrienoic (18:3 (n-6)), một chất trung gian quan trọng trong quá trình sinh

tổng hợp acid arachidonic.

Acid linoleic 18:2(n-6)

Acid linolenic (18:3(n-3)) Acid arachidonic (20:4n-6)

Acid eicosenoic (20:1(n-9)) Acid eicosapentaenoic (20:5(n-3))

Hình 1.3. Một số acid béo không no đa nối đôi

Các acid béo một nối đôi và đa nối đôi là những acid béo đặc trưng của thực

vật, đặc biệt là trong lipid hạt họ Đậu, các acid này có trong một số loài như:

Adenocarpus complicatus, Crotalaria mucronata, Macroptilium lathyroides… [17].

1.2.1.3. Triacylglycerol và các hợp chất có liên quan

Triacylglycerol (thường gọi là "triglyceride") bao gồm một phần glycerol,

mỗi nhóm hydroxyl được este hóa bằng một acid béo. Các triacylglycerol có thể

được sinh tổng hợp với một carbon bất đối xứng ở vị trí C-2, do đó có thể tồn tại ở

các dạng đồng phân đối quang. Một hệ thống "đánh số theo lập thể" đã được

khuyến cáo để mô tả các dạng này. Trong một công thức chiếu Fischer của một dẫn

xuất L-glycerol tự nhiên, nhóm hydroxyl bậc hai được hiển thị bên trái của C-2;

nguyên tử cacbon trên này sẽ trở thành C-1 và nguyên tử cacbon dưới trở thành C-3.

Tiền tố "sn" (viết tắt của stereospecifical numbering) được đặt trước tên gốc của

hợp chất. Nếu tiền tố bị bỏ qua, sau đó hoặc là hóa lập thể không được biết hoặc

hợp chất là hỗn hợp racemic [1].

Gần như tất cả các chất béo và dầu quan trọng về mặt thương mại có nguồn

gốc động vật và thực vật đều bao gồm hầu hết các loại lipid đơn giản này. Thành

phần acid béo có thể thay đổi rất nhiều. Trong lipid hạt, các acid béo không bão hòa

C18 có xu hướng chiếm ưu thế hơn.

Lipid của một số hạt và nấm đã được tìm thấy với các thành phần

triacylglycerol có chứa acid béo mang nhóm chức hydroxyl, nhóm hydroxyl trong

đó được este hóa thành một acid béo bổ sung. Các lipid này được gọi là các estolid.

Diacylglycerol và các monoacylglycerol có chứa hai mol và một mol acid

béo trên mỗi mol glycerol, và hiếm khi có ở mức lớn hơn trong các mô của thực vật

tươi. Nói chung, chúng đôi khi được gọi là "bán phần glycerid". 1,2-diacyl-sn-

glycerol quan trọng như chất trung gian trong quá trình sinh tổng hợp

triacylglycerol và các lipid khác. Ngoài ra, nó đã trở nên rõ ràng rằng chúng là

những trung gian trong tế bào quan trọng, được tạo ra từ quá trình thủy phân

phosphatidylinositol và các hợp chất liên quan bởi các enzyme đặc biệt của loại

phospholipas C và chúng liên quan đến việc điều chỉnh các quá trình quan trọng

trong tế bào động vật có vú [19].

2-monoacyl-sn-glycerol được hình thành như các sản phẩm trung gian hoặc

các sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân enzyme của các Triacylglycerol.

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của triacylglycerol (TAG)

Khi thủy phân triacylglycerol nhận được các acid béo có thể no hoặc không

no, có số nguyên tử cacbon khác nhau.

1.2.1.4. Phospholipid và dạng phân tử

Hai nhóm lipid phân cực phổ biến nhất là glycolipid và phospholipid.

Glycolipid là thành phần màng tế bào, được tìm thấy trong tất cả các đối

tượng, từ vi khuẩn tới con người, trong phân tử của chúng có chứa hexose, thường

là galactose hoặc các dẫn xuất của galactose, đôi khi là glucose. Hầu hết các

glycolipid ở vi khuẩn và thực vật là các glycoglycerolipid, trong khi ở động vật và

con người thì các glycosphingolipid chiếm ưu thế [20].

Phospholipid là thành phần chính của lớp lipid phân cực. Theo GS. Phạm Quốc

Long và cộng sự, phospholipid tham gia vào cấu trúc của màng tế bào, có ảnh hưởng

quyết định đến chức năng, cấu tạo màng tế bào và hàng loạt vấn đề sinh tổng hợp khác

trong cơ thể sinh vật, từ vi sinh vật tới thực vật, động vật và con người [18].

Phospholipid trong hạt thực vật chủ yếu là glycerophospholipid.

Glycerophospholipid

Glycerophospholipid là phospholipid chính trong các tế bào nhân thực, cấu

tạo bởi mạch khung chính là glycerol [21]. Cấu tạo của glycerophospholipid chứa

đuôi kỵ nước (các gốc acid béo) và đầu ưa nước (glycerol, nhóm phosphate và bazo

nitơ) để đảm bảo tính bán thấm của màng tế bào.

Trong hạt thực vật, tại vị trí sn-1, gốc R1 (nhóm acyl) liên kết với glycerol

bằng liên kết este với nhóm acyl. Tại vị trí sn-2, gốc R2 (nhóm acyl) luôn liên kết

với glycerol bằng liên kết este. Tại vị trí sn-3, nhóm phosphate với các đầu bazơ

nitơ khác nhau liên kết với glycerol (hình 1.5) [22].

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo của glycerophospholipid

Các glycerophospholipid khác nhau ở đầu phân cực. Nhóm đầu có thể là

choline, ethanolamine, glycerol, inositol, serine… tạo thành cás phospholipid như

phosphatidylcholine (PC), phosphatidylethalnol amine (PE), phosphatidylinositol

(PI), phosphatidyl serine (PS) tương ứng. Dạng đơn giản nhất của diacyl

glycerophospholipid là acid phosphatidic. Khi trong phân tử phospholipid chỉ có

một acid béo (thường ở vị trí sn-1), ở vị trí sn-2 là nhóm -OH, thì được gọi là các

lyso phospholipid như lyso phosphatidylcholine (LPC), lyso phosphatidylethanol

amine (LPE), lyso phosphatidylinositol (LPI), lyso phosphatidylserine (LPS).

Ngoài ra còn có diphosphatidyl glycerol (hay cardiolipin) (hình 1.6).

Hình 1.6. Một số glycerophospholipid phổ biến

Các cấu trúc hóa học của glycerophospholipid có thể được phân loại theo

đầu phân cực, kiểu liên kết giữa các đuôi không ưa nước với glycerol, chiều dài và

độ bão hòa của đuôi không phân cực và số đuôi không phân cực. Sự thay đổi đầu

phân cực tạo ra các glycerophospholipid khác nhau: phosphatidylcholine (PC),

phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylserine (PS), acid phosphatidic (PAc),

phosphatidylinositol (PI), phosphatidylglycerol (PG) và diphosphatidylglycerol

(DPG) hay còn được gọi là cardiolipin. Kiểu liên kết (este hoặc ether) giữa đuôi

không phân cực và glycerol tạo ra 3 phân lớp glycerophospholipids khác nhau:

điacyl, alkyl acyl, alkenyl acyl hoặc plasmalogene.

Độ dài của các đuôi không phân cực tạo ra các PC khác nhau, ví dụ:

dipalmitoyl PC từ các acid béo C16, dimyristoyl PC từ các acid béo C14 và

distearoyl PC từ các acid béo C18. Độ bão hòa của các đuôi không phân cực đặc

trưng cho các glycerophospholipid khác nhau, ví dụ: dioleoyl PC từ các acid béo

C18 có 1 nối đôi và distearoyl PC từ các acid béo C18 no. Các nghiên cứu của E.

Falch và đồng nghiệp cho thấy chiều dài các mạch acid béo và độ bão hòa cũng phụ

thuộc vào nguồn cung cấp phospholipid. Ví dụ phospholipid có nguồn gốc từ thực

vật như Đậu nành có các mạch acid béo không dài hơn 18 cacbon nguyên tử và chỉ

chứa 1-3 nối đôi, trong khi các phospholipid từ lòng đỏ trứng gà hay từ các nguồn

hải sản thường xuyên có mặt các acid béo C20, C22 với 4-6 liên kết đôi trong phân

tử như các acid béo eicosapentaenoic (EPA), docosahexaenoic (DHA). Trong lòng

đỏ trứng gà chỉ chứa lượng nhỏ EPA, DHA còn trong hải sản, hàm lượng các acid

béo này rất dồi dào [23].

Số lượng các gốc không phân cực trong phân tử có thể là 1 hoặc 2.

Lysophospholipid chỉ có một acid béo (thường ở vị trí sn-1) liên kết với mạch

glycerol [24]. Bao gồm: lyso phosphatidylcholine (LPC), lyso phosphatidylethanol

amine (LPE), lyso phosphatidylinositol (LPI), lyso phosphatidylserine (LPS) (hình

1.6). Các lyso được tạo thành do quá trình phân hủy phospholipid.

Sphingophospholipid cấu tạo bởi mạch khung chính là sphingosine và được chia

làm hai dạng sphingomyelin (SM) và ceramide aminoethylphosphonate (CAEP).

b) a)

Hình 1.7. Công thức tổng quát của sphingophospholipid

a) Sphingomyelin (SM), b) Ceramide aminoethylphosphonate (CAEP)

Thành phần phospholipid trong hạt họ Đậu khá đa dạng, nhưng hầu hết các

loài họ Đậu đều có đầy đủ các phân lớp chính đó là PE, PC, PI…: Lupinus luteus L.,

Glycine max [L.] Merr.[25]. Một số loài họ Đậu có thêm thành phần PS với hàm

lượng không lớn [4].

1.2.1.5. Tocopherol

Từ năm 1922, nhà khoa học Evans đã nhận thấy mặc dù được nuôi dưỡng

bằng chế độ ăn có đủ protein và các vitamin đã biết thiết yếu vào thời đó, nhưng

khả năng sinh sản của chuột thí nghiệm vẫn yếu. Tuy nhiên, nếu bổ sung vào chế độ

ăn uống của nhóm chuột thí nghiệm nói trên: rau xà lách tươi, mầm lúa mì có chứa

một chất tác dụng tốt với quá trình sinh sản thì chuột sẽ sinh sản tốt hơn. Sau đó

Evans và Bishops đã chứng minh rằng chất đó có hàm lượng cao trong dầu mầm lúa

mì. Đến năm 1936, Evans đã chiết thành công chất đó dưới dạng tinh khiết và đã

đặt tên là tocopherol (Toco có nghĩa là sự sinh sản). Chất này ở dạng dầu vàng nhạt,

tan được trong dầu thực vật và trong các dung môi hữu cơ không tan trong nước và

chính là thành phần chủ yếu có trong lipid. Sau đó, người ta đã biết nhiều

tocopherol khác nhau, trong đó chất tocopherol đầu tiên được Evans phân lập là α-

tocopherol, cũng là một trong những tocopherol quan trọng nhất [18].

Các tocopherol cùng với các tocotrienol và plastoquinone, được gọi là

tocochromanol.

Trong tự nhiên thường tìm thấy α-tocopherol (vitamin E) cùng với β và γ -

tocopherol. α-tocopherol ở dạng kết tinh có tnc = 2,5 - 3,50C, không tan trong nước,

dễ tan trong dầu, chất béo, acetone, clorofom, ethanol. α-tocopherol bền đối với tác

dụng của nhiệt, kiềm khi không có mặt của oxygen, không bị phân hủy bởi acid

dưới 1000C. Nó bị oxy hóa bởi oxygen không khí, quá trình oxy hóa này sẽ nhanh

hơn khi có thêm các muối sắt, bạc và có khả năng bị oxy hóa bởi chất oxy hóa khác

như FeCl3 tạo các sản phẩm oxy hóa khác như: α-tocopherol quinon (là chất hiệp

trợ cho hydro để khử dạng chất kìm hãm bị oxy hóa). Vitamin E được sử dụng làm

chất kháng oxy hóa trong lipid thực vật và chất béo, trong điều trị bệnh thiếu

vitamin E [26]. Hầu hết nghiên cứu gần đây về các tocopherol và các tocotrienol đã

tập trung vào giải thích cơ chế của đặc tính chống oxy hóa của chúng, vị trí và vai

trò của chúng trong màng sinh học, và đặc biệt là về lợi ích của những hợp chất này

đối với sức khỏe con người [27]. Hơn thế nữa, những tiến bộ gần đây trong sinh học

phân tử của thực vật đã cung cấp những hiểu biết mới về việc tổng hợp α-

tocopherol để tăng lượng vitamin E trong thực phẩm và do đó ngăn ngừa thiếu hụt

chất dinh dưỡng [28]. Là yếu tố quan trọng của quá trình dinh dưỡng và ngăn cản

quá trình thoái hóa cơ. Trong phân tử của các tocopherol có nhóm OH của phenol

rất dễ bị oxy hóa vì vậy trong y học người ta sử dụng vitamin E dưới dạng este của

α-tocopherol, vì các este ít bị ảnh hưởng của các tác nhân oxy hóa [29]..

γ-tocopherol là chất dầu nhớt, mầu vàng, có ts(0,1)= 200-2010C, không tan

trong nước, rất dễ tan trong dầu, chất béo, trong acetone, clorofooc, ethanol. γ-

tocopherol là chất có hiệu lực kháng oxy mạnh, đối với hiệu lực chống vô sinh thì

chất này yếu hơn γ-tocopherol tới 100 lần. Vì trong các tocopherol đều có 3 nguyên

tử carbon bất đối (C*) cho nên chúng có các đồng phân quang học và các raxemat.

Các tocopherol tự nhiên đều là những đồng phân quang hoạt quay phải, còn các

tocopherol tổng hợp đều là những raxemat hay hỗn hợp raxemic [29].

α-tocopherol là dạng chủ yếu được tìm thấy trong lá, thân của thực vật, trong

khi tocotrienols chủ yếu được tìm thấy trong hạt [28]. Trong số bốn tocopherol thì

chỉ có α-tocopherol có thể được hấp thụ và vận chuyển trong cơ thể con người nên

nó có ảnh hưởng quan trọng nhất đối với sức khỏe con người.

RRR-α-Tocopherol (RRR-α-T)

α-tocotrienol (α-T3)

(Vitamin E)

γ-tocopherol (γ-T) β-tocopherol (β-T)

β-tocotrienol (β-T3)

plastochromanol-8 (P8)

δ-tocopherol (δ-T) γ-tocotrienol (γ-T3)

δ-tocotrienol (δ-T3)

Hình 1.8. Một số tocopherol thường gặp trong lipid hạt thực vật họ Đậu

Trong lipid hạt thực vật họ Đậu chứa hầu hết các tocopherol cơ bản: tocopherol,

tocotrienol và plastoquinon như: Adenolobus, Caesalpiniamoltis, Gonocytisus Spach.,

Gonocytisus Spach., Lupinus L., Colutea L., Vicia L., Lathyrus L.,[30].

1.2.1.6. Phytosterol

Steroid là một loại hợp chất hữu cơ có chứa một sự sắp xếp đặc trưng của

bốn vòng cycloankan được nối với nhau. Cấu trúc lõi steroid thường bao gồm

mười bảy nguyên tử cacbon, liên kết bởi bốn vòng "hợp nhất": ba vòng

cyclohexane (vòng A, B và C trong hình minh họa) và một vòng cyclopentan

(vòng D) (gọi tắt là gonane). Steroid thay đổi theo các nhóm chức gắn với lõi

bốn vòng này và theo trạng thái oxy hóa của các vòng. Sterol là dạng steroid có

nhóm hydroxyl ở vị trí thứ ba và khung có nguồn gốc từ cholestan. Do đó, nó là

một loại rượu của gonan và sterol là một phân nhóm của steroid.

Hình 1.9. Khung cấu trúc của steroid

Sterol xuất hiện ở hầu hết các sinh vật nhân chuẩn, bao gồm thực vật, động

vật, nấm, và cũng có thể được tạo ra bởi một số vi khuẩn (tuy nhiên có thể với các

chức năng khác nhau) [31].

Sterol của thực vật được gọi là phytosterol và sterol của động vật được gọi

là zoosterol. Zoosterol quan trọng nhất là cholesterol là chất quan trọng đối với

cấu trúc màng tế bào, và có chức năng như một tiền chất của các vitamin tan trong

chất béo và các hormone steroid; phytosterol đáng chú ý bao

gồm campesterol, sitosterol và stigmasterol. Ergosterol là một sterol có

trong màng tế bào của nấm, nơi nó có vai trò tương tự như cholesterol trong các tế

bào động vật [31].

Phytosterol là phytosteroid, tương tự như cholesterol, đóng vai trò là thành

phần cấu trúc của màng sinh học của thực vật. Chúng bao gồm sterol và stanol thực

vật [31]. Hơn 250 phytosterol và các hợp chất liên quan đã được xác định [32].

Phytosterol tự do chiết xuất từ lipid không hòa tan trong nước, tương đối không hòa

tan trong dầu và hòa tan được trong rượu. Trong lipid hạt thực vật nói chung và

lipid hạt họ Đậu nói riêng như: Glycine soja, Vigna angularis, Phaseolus lunatus,

Phaseolus vulgarisand, Phaseolus coccineus, A. xylocarpa, C. fistula, D.

entadoides, D. mammosa, D. tonkinensis, Pterogyne nitens, L. albus, L.

angustifolius, L. mutabilis, L. albescens, L. gibertianus, Crotalaria incana… cũng

đều chứa các phytosterol cơ bản của thực vật như: campesterol, campestanol,

stigmasterol, sitostanol…[32].

β- Sitostanol Campesterol

Stigmasterol Δ7-Camersterol

β-sitosterol Cholesterol

Brassicasterol Clerosterol

24-methylenecholesterol Δ5,24-Stigmastadienol

Campestanol (3β-OH) Clerosterol (3β-OH)

Hình 1.10. Một số phytosterol thường gặp trong lipid hạt thực vật họ Đậu

1.2.1.7. Tổng quan về các hoạt chất khác trong hạt thực vật

Hợp chất phenolic

Hợp chất phenolic thiên nhiên bao gồm một dãy lớn những hợp chất hữu cơ có

vòng benzene liên kết trực tiếp với một hay nhiều nhóm hydroxyl. Chúng được phân

bố rộng rãi trong giới thực vật và là các sản phẩm trao đổi chất phong phú của thực vật.

Hơn 8.000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy, từ các phân tử đơn giản như các acid

phenolic đến các chất polyme như tannine [33]. Mặc dù không có một phân loại duy

nhất, hợp chất phenolic có thể được phân loại thành bảy nhóm: flavonoid, acid

phenolic, tannine đơn giản và cô đặc, stilben, coumarine, các lignane và lignine [34].

Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng chống lại bức xạ tia cực tím hoặc

ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng và động vật ăn thịt, cũng như làm

tăng các màu sắc của thực vật. Chúng có ở khắp các bộ phận của cây và vì vậy,

chúng cũng là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người. Các

hợp chất phenolic là thành phần phổ biến của thức ăn thực vật (trái cây, rau, ngũ

cốc, ô liu, các loại đậu, sô-cô-la, vv) và đồ uống (trà, cà phê, bia, rượu, vv), và góp

phần tạo nên các đặc tính cảm quan chung của thức ăn thực vật. Ví dụ, các hợp chất

phenolic làm tăng vị đắng, sự se của trái cây và nước trái cây, bởi vì sự tương tác

giữa các hợp chất phenolic, chủ yếu là các procyanidine và glycoproteine trong

nước bọt. Các anthocyanine, một trong sáu phân nhóm của một nhóm polyphenol

thực vật lớn được gọi là các flavonoid, tạo màu da cam, đỏ, xanh và màu tím của

nhiều loại trái cây và rau quả như táo, quả, củ cải và hành tây. Các hợp chất

phenolic được biết đến như là những hợp chất quan trọng nhất ảnh hưởng đến

hương vị và sự khác biệt màu sắc giữa các loại rượu vang trắng, hồng và đỏ, các

hợp chất này phản ứng với oxy và có ảnh hưởng đến việc bảo quản, lên men và cất

giữ rượu vang [35].

Ngoài ra chúng có khả năng làm chậm hoặc ức chế tổn thương tế bào liên

quan đến quá trình oxy hóa, chẳng hạn như quá trình peroxy hóa lipid và phân hủy

oxy hóa DNA, thông qua hoạt động thu gom của chúng chống lại các gốc tự do. Sự

mất cân bằng giữa các gốc tự do và chất chống oxy hóa (cả nội sinh và chế độ ăn

uống) có liên quan đến lão hóa [36].

Acid phenolic

Các acid phenolic có thể được chia thành hai nhóm: nhóm các dẫn xuất của

acid benzoic chẳng hạn như acid gallic, p-hydroxybenzoic, vanillic, syringic..., và

nhóm các dẫn xuất của acid cinnamic như acid coumaric, acid caffeic và acid

ferulic. Acid caffeic là một acid phenolic phổ biến nhất, chứa trong nhiều loại trái

cây và rau quả, thường được este hóa với acid quinic trong acid chlorogenic, là một

hợp chất phenolic chủ yếu trong cà phê. Một acid phenolic phổ biến khác là acid

ferulic, đó là chất có trong ngũ cốc và được este hóa tạo thành các hemicellulose có

trong thành tế bào [37].

a. b.

Hình 1.11. Cấu trúc cơ bản của acid phenolic (a. hydroxylbenzoic;

và b. acid cinnamic)

Acid phenolic chủ yếu được tìm thấy trong trái cây (xoài, đào, việt quất, lê,

anh đào, mơ và trái cây họ Cam quýt), rau (cà chua, bina và cà tím), một số loại ngũ

cốc, hạt và quả hạch có dầu, cà phê...Bên cạnh hoạt tính chống oxy hóa, acid

phenolic có tác dụng trong việc ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư bao gồm

ung thư bạch cầu, ung thư hắc tố, ung thư vú, ung thư cổ tử cung và ung thư ruột kết

[38]. Chủ yếu là do tác động của chúng lên các enzyme khác nhau liên quan đến sự

tăng sinh tế bào ác tính. Hơn nữa, acid phenolic có thể biểu hiện các tác dụng chống

viêm và làm giảm nồng độ của một số hợp chất không mong muốn cho phép phục

hồi nhanh hơn và giảm tỷ lệ mắc bệnh đường hô hấp [39].

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.2.1. Tình hình nghiên cứu thành phần lipid từ hạt thực vật họ Đậu trên thế giới

a. Tình hình nghiên cứu thành phần acid béo

Năm 2004, Mabaleha và các cộng sự đã xác định được lượng lipid tổng bằng

phương pháp chiết Soxhlet từ sáu giống khác nhau thuộc loài Đậu trắng (Phaseolus

vulgaris) thu thập ở cao nguyên và chân núi Lesotho ở miền nam châu Phi. Kết quả

thu được, hàm lượng của lipid tổng trong sáu mẫu thấp, dao động từ 1,5% đến

2,0%. Bằng phương pháp sắc ký khí đã biết được thành phần và hàm lượng acid

béo. Kết quả cho thấy, phần trăm ací béo không bão hòa chiếm ưu thế (dao động từ

79,67 đến 84,24% trong sáu mẫu nghiên cứu), trong đó chủ yếu là acid α-linolenic

(36,47-48,81%), acid linoleic (20,96-36,10%), và một lượng đáng kể acid palmitic

(14,33-18,23%). Như vậy, tuy điều kiện khí hậu và đất đai khác nhau nhưng các các

kết quả thu được ở các giống cây họ Đậu nghiên cứu thuộc miền nam châu Phi khá

giống với lipid ở các giống P. vulgaris được trồng ở các nơi khác trên thế giới [40].

Vào năm 2007, Islam và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu thành phần và

hàm lượng acid béo của Đậu trứng cuốc ở Tucson, Mỹ. Trong nghiên cứu này, hàm

lượng acid béo của Đậu trứng cuốc (Vigna unguiculata) đã được xác định bằng

phương pháp sắc ký khí. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các acid béo phong phú nhất

được tìm thấy trong hạt Đậu trứng cuốc (hạt còn nguyên mầm, lá mầm và mô phôi)

là acid palmitic (C16:0), acid palmitoleic (PAA) (C16:1), acid stearic (SA) (C18:0),

acid oleic (OA) (C18:1), acid linoleic (LA) (C18:2), acid linolenic (LIA) (C18:3) và

acid arachidic (AA) (C20:0). Hàm lượng acid béo bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, giống

cây trồng và loại mô. Hàm lượng acid palmitic trong mô lá mầm và phôi cao hơn ở

nhiệt độ cao hơn. Hàm lượng acid stearic cao nhất trong mô phôi ở 30°C. Hàm

lượng acid oleic cao hơn ở nhiệt độ cao hơn ở cả mô phôi và mô lá mầm. Hàm

lượng acid linoleic cao hơn trong mô lá mầm [41].

Năm 2010, Yoshida và nhóm nghiên cứu đã lựa chọn hạt của năm giống khác

nhau (Erimo, Otome, Roman, Akane và Toyomi) thuộc Đậu đỏ (Vigna angularis)

thu hoạch tại Tokachi, Hokkaido, Nhật Bản. Các acid béo chính được tìm thấy trong

nghiên cứu này là acid: palmitic (16:0), stearic (18:0), oleic (18:1n-9), linoleic

(18:2n-6) và α-linolenic (18:3n-3). Các acid béo bão hòa mạch dài (20:0 và 22:0)

cũng được phát hiện với hàm lượng thấp (0,8-3,2% so với lipid tổng). Trong những

mẫu nghiên cứu, chủ yếu là các acid béo không bão hòa như acid linoleic (18:2n-6),

acid α-linolenic (18:3n-3) và acid oleic (18:1n-9), với hàm lượng lớn tương ứng dao

động từ 70,6% đến 73,8% (so lipid tổng) [42].

Lianhe và cộng sự (2012) đã xác định được hàm lượng acid béo trong hạt của

loài Dalbergia odorifera thu thập ở Tỉnh Hải Nam, Trung Quốc. Kết quả cho thấy,

acid béo chính trong dầu là acid linoleic (60,03%), acid oleic (17,48%) và acid

palmitic (16,72%). Các acid béo không bão hòa chiếm hàm lượng chủ yếu

(79,63%), trong đó acid béo không bão hòa đơn và không bão hòa đa tương ứng

chiếm 17,76% và 61,87% tổng số acid béo [43].

Năm 2014, Manuela Renna và cộng sự đã tiến hành xác định hàm lượng acid béo

trong dầu hạt của loại cây họ Đậu Vicia L. Taxa thu thập tại Tusinia. Kết quả nghiên

cứu cho thấy, thành phần acid béo dao động từ acid lauric (C12:0) đến acid lignoceric

(C24:0) với hàm lượng lần lượt là 1.235,14 đến 1.580,34 mg.100g -1 chất khô (DM).

Trong khi đó, hàm lượng acid linoleic (C18:2) là 647,87 mg đến 801,93 mg.100g-1DM,

(tức là trên 50% tổng acid béo), acid oleic (C18:1) là 181,32 - 346,79 mg.100g-1DM,

tức là 13,2% đến 24,6% acid béo) và acid linolenic(C18:3) là 42,01 mg đến 97,72

mg.100 g-1DM, (tức là từ 3,4% đến 7,1% tổng số acid béo) là các acid béo không bão

hòa phong phú nhất. Acid palmitic (C16:0) là 189,86 đến 281,07 mg.100 g-1 DM, tức là

15,4% đến 17,8% tổng acid béo) và acid stearic (C18:0) là 24,35 -52,75 mg.100 g-1

DM, tức là 2,0 đến 4,0% tổng acid béo) là những acid bão hòa chính [44].

Năm 2016, nhóm nghiên cứu của Knothe xác định được thành phần acid béo

của sáu loại dầu hạt họ Đậu: Centrosema pubescens, Clitoria ternatea, Crotalaria

mucronata, Macroptilium lathyroides, Pachyrhizus erosus (Củ đậu), và Senna alata

thu thập tại Philippin. Các acid béo phổ biến gặp nhiều nhất trong các mẫu là acid

linoleic, acid palmitic, acid stearic, acid oleic và acid linolenic. Các acid béo bão

hòa mạch dài gặp ở hầu hết các mẫu, riêng với Centrosema pubescens và

Macroptilium lathyroides còn gặp các acid béo mạch dài trên 20 cacbon, như

Centrosema pubescens có 6% C24:0, Macroptilium lathyroides có 4% C22:0 và 3%

C24:0. Các kết quả thu được tương đối phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước

đây về các loại dầu họ Đậu [17].

Wati và cộng sự (2017) đã xác định được hàm lượng acid béo từ hạt Muồng

hoàng yến (Cassia fistula) từ hai địa điểm Hisar và Palwal, ở Haryana, Ấn Độ.

Bằng phép phân tích sắc ký khí lỏng (GLC) hàm lượng các acid béo chính trong

mẫu nghiên cứu có kết quả là acid linoleic tối đa 54,3 ± 0,7%, acid oleic 19,2 ±

0,4% và acid palmitic 18,5 ± 0,3%. Kết quả cũng chỉ ra rằng các acid béo thu được

từ hai địa điểm là khác nhau [45].

b. Tình hình nghiên cứu thành phần tocopherol

Năm 1998, Ivanov đã xác định được hàm lượng và thành phần tocopherol và

tocotrienol trong dầu hạt của 43 loài thuộc 28 họ thực vật khác nhau ở Bungari. Các

kết quả được thảo luận trong phần tổng quan về tiềm năng sử dụng của chúng như

là vitamin E cô đặc và là nguồn chất chống oxy hóa để bảo quản lipid thực phẩm.

Hàm lượng lipid trong hạt của các loài được khảo sát thay đổi trong các giới hạn

rộng: từ 2,4% ở Plantago major L. (Fam. Plantaginaceae) đến 65,2% ở họ Corylus

avellana L. (Fam.Betulaceae). Tổng hàm lượng của T và T-3 (tính bằng mg/kg trên

lipid của hạt) khác nhau ở các loài được nghiên cứu và dao động trong khoảng khá

rộng: từ 24,5 mg/kg đối với Myrrhoides nodosa (L.) cho đến 3.879,4 mg/kg đối với

loài Castanea vesca Gaertn. (Họ Đậu) [46]. Sáu loài ( chiếm 14,0%) chứa lượng T

và T-3 lớn hơn và vượt quá hàm lượng tocopherol trong dầu mầm thực vật đã được

công bố trước đây, trong đó có hai loài thuộc họ Đậu là:

Gleditsia triacanthos L. (họ Đậu) 1.111,4 mg/kg

Robinia pseudoacacia L. (họ Đậu) 1.210,7 mg/kg

Dẫn xuất T bão hòa có trong hầu hết các loài nghiên cứu (32 loài chiếm 74,4%),

chỉ có 11 loài (25,6%) chứa các dẫn xuất T-3 không no. Hàm lượng α-tocopherol của

Robinia pseudoacacia L. (họ Đậu) chiếm hàm lượng tương đối cao 84,8% so với

tổng hàm lượng tocochromanols [46].

Năm 2004, Bagci và đồng nghiệp bằng phương pháp HPLC đã nghiên cứu

thành phần và hàm lượng tocochromanol của một số loài họ Đậu (Leguminosae)

được chọn thuộc các chi khác nhau (Lupinus L., Colutea L., Vicia L., Lathyrus L.,

Hedysarum L. Onobrychis Adans., Hedysarum L., Trigonella L.) thu thập tại Thổ

Nhĩ Kỳ [30]. Trong nghiên cứu này một số loại dầu hạt Đậu đã được đánh giá là

nguồn tiềm năng của các tocopherol và tocotrienol tự nhiên. Các dẫn xuất α, β, γ và

δ- của tocopherol, tocotrienols và 8-plastochromanol được phát hiện trong một số

loại dầu hạt Đậu đã nghiên cứu. Trong đó, dẫn xuất α và γ-tocopherol là thành phần

phong phú nhất trong tất cả các mẫu đã nghiên cứu trừ Lathyrus incpicuus,

Onobrychis huetiana, và O. hypargyrea. Kết quả tương tự cũng được tìm thấy trong

một số mẫu hạt Đậu thu thập tại Bungari (Arachis hypogaea, Gleditsia triacanthos

và Robinia pseudoacacia) [47]. Các loài Colutea và Trigonella có hàm lượng

tocopherol cao nhất (tương ứng 85,7% và 89,4%) trong tất cả mẫu nghiên cứu. Mặt

khác, Hedysarum cappadocicum (69,9%), Vicia michauxii var. stenophylla

(80,2%), V. cappadocica (93,4%), và trong các loài Onobrychis nói chung (ngoại

trừ O. huetiana và O. hypargyrea) đều có hàm lượng γ-tocopherol cao trong mỗi

loại dầu. Hàm lượng tocopherol trong các mẫu Lathyrus incpicuus (51,7%), L.

laxiflorus subsp. Laxiflorus (46,7%) và O. huetiana (34,3%) cũng ở mức cao, tuy

nhiên hầu hết các mẫu khác không có. Trong các phân tích tocochromanol của dầu

hạt Đậu từ Thổ Nhĩ Kỳ này đều chứa hàm lượng các tocotrienol ít. Hàm lượng

tocotrienol cao nhất được tìm thấy ở Onobrychis hypargyrea (65,6%), Lupinus

varius (45,9%) và Gonocytisus dirmilensis (23,3%) trong khi các mẫu khác ở mức

thấp hơn 10%. Các tocotrienol khác không được tìm thấy hoặc được xác định với

hàm lượng rất nhỏ. Plastochromanol-8 (P-8) được tìm thấy ở dạng vết trong hầu hết

các nghiên cứu trừ hai loài thuộc chi Lathyrus taxa. Các kết quả phân tích cho thấy

phần trăm tocopherol tổng của các mẫu Đậu được nghiên cứu cao hơn so với hàm

lượng tocotrienol tổng.

Năm 2012, Lianhe đã xác định được hàm lương tocopherol trong hạt của loài

Dalbergia odorifera thu thập ở Tỉnh Hải Nam, Trung Quốc. Kết quả thu được, hàm

lượng tocopherol là 511,9 mg/kg dầu hạt, bao gồm γ-tocopherol (351,1 mg/kg dầu)

và α-tocopherol (160,8 mg/kg dầu). Các β - tocopherol, δ -tocopherol không phát

hiện trong dầu. Trong dầu, γ-tocopherol chiếm 68,6% tổng hàm lượng tocopherol

tương tự như dầu đậu nành và dầu hạt cải [43].

Năm 2016, Fernandez và các cộng sự đã xác định thành phần và hàm lượng

tocopherol trong hạt của 50 loài thuộc họ Đậu (Trong đó: Fabaceae (n = 6 loài),

Caesalpinioideae (n = 17 loài), Mimosoid (n = 11 loài), Papilionoideae (n = 27

loài)), các loài này thu thập tại Anh và Tây Ban Nha. Bằng phương pháp sắc ký

lỏng hiệu năng cao (HPLC) các tác giả thu được kết quả ở bảng 1.2 [48].

Tocochromanols có ở nồng độ cao hơn carotenoid. Tám tocochromanols chính

α-, β-, γ-, δ-tocopherols (T) và α-, β-, γ-, δ-tocotrienols (T3) cũng được tìm thấy trong

các mẫu hạt Đậu được phân tích. Tất cả các loài đều chứa tocopherol, nhưng chỉ có

24% số loài có chứa tocotrienol với nồng độ thấp hơn nhiều (dao động từ 0,0 đến 3,1

μg/g) so với nồng độ của tổng số tocopherol (7,1 đến 151,3 μg/g).

Bảng 1.2. Hàm lượng trung bình tocopherol tổng và tocotrienol tổng trong các

phân họ Đậu nghiên cứu [48]

STT Phân họ Đậu Tocopherols tổng Tocotrienols tổng

1 Caesalpinioideae 54,1 ± 13,1 0,5 ± 0,1

2 Mimosoid 53,9 ± 12,0 0,3 ± 0,2

Papilionoideae 3 50,3 ± 5,2 Không xác định

Phân họ Đậu khác 4 63,8 ± 25,0 0,4 ± 0,2

c. Tình hình nghiên cứu thành phần sterol

Năm 1997, thành phần dầu hạt của các loài Lupinis (L.) hoang dã và trồng

trọt đã được phân tích bằng sắc ký lỏng khí (GLC) bởi Fuentes. Các mẫu sterol và

acid béo của Lupinus albescens và L. gibertianus, được xem như là nguồn tài

nguyên quan trọng của Châu Mỹ, đã được báo cáo lần đầu tiên và được so sánh với

các loài Lupinus albus, L. angustifolius và L. mutabilis khác. Kết quả nghiên cứu

cho thấy, số lượng các thành phần sterol tương tự nhau giữa các loại giống nhau. β-

sistosterol là hợp chất chính, với dao động từ 46,4% trong L. mutabilis đến 66,49%

trong L. angustifolius, tiếp đó là campesterol với 17,39% trong mẫu L. albescens và

24,91% trong loài L. gibertianus. Các sterol khác chỉ chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong các

loại hạt Đậu này là stigmasterol và cholesterol. Hàm lượng Δ5-avenasterol trong các

mẫu Đậu hoang dã và Đậu trồng chỉ tìm thấy trong loại Đậu L. hispaniciis. Trong

khi đó Δ7-stigmasterol và Δ7-avenasterol lần đầu tiên tìm thấy ở chi Lupinus [48].

Vào năm 2007, nhóm tác giả Ryan đã xác định được thành phần phytosterol

trong năm loài thuộc họ Đậu: Phaseolus lunatus (Đậu ngự), Cicer arietinum (Chick

peas), Phaseolus vulgaris (Đậu trắng), Lens culinaris (Lentils), và Pisum sativum

(Peas). Kết quả chỉ ra rằng trong các mẫu đều chứa các phytosterol chủ yếu là: β-

sitosterol, campesterol và stigmasterol. Tổng hàm lượng phytosterol dao động từ

134 mg/100g (Đậu trắng) đến 242 mg/100g (Đậu Peas). Đậu ngự và Đậu trắng chứa

hàm lượng stigmasterol cao tương ứng là (86,2 mg/100 g và 41,4 mg/100g). Ngoài

ra β-sitosterol trong Đậu ngự và Đậu trắng cũng tương đối cao, tương ứng là (85,1

mg/100g và 86,5 mg/100g). Kết quả này cho thấy các cây họ Đậu nghiên cứu có

thành phần và hàm lượng phytosterol khác với các nhóm thực phẩm khác [49].

Năm 2010, Lalita đã xác định thành phần acid béo và sterol của dầu hạt được

xác định từ 5 loài Cassia, bao gồm: Cassia absus Linn., Cassia alata Linn., Cassia

javanica Linn., Cassia laevigata Linn., Cassia roxburghii DC. Hàm lượng dầu

chiếm khoảng 3,5% đến 6,2%. Thành phần acid béo và sterol trong dầu hạt của 5

loài Cassia được phân tích bằng sắc ký khí. Bốn acid béo: acid palmitic (C16:0),

acid stearic (C18:0), acid oleic (C18:1) và acid linoleic (C18:2) (và một lượng nhỏ

acid linolenic (C18:3) trong C. roxburghii và C. absus) đã được tìm thấy trong cả

năm mẫu. Dầu hạt chủ yếu chứa các acid béo không no như acid linoleic (C18:2)

(chiếm khoảng 45,96% đến 60.25%) và acid oleic (C18:1) (chiếm 26,29% đến

34,91%). Acid palmitic (C16:0) là loại acid no phổ biến nhất. Ba sterol là

cholesterol, stigmasterol và β-sitosterol được tìm thấy trong tất cả các mẫu. Trong

khi β-sitosterol là sterol chủ yếu của C. javanica (67,50 %), C. alata (64,79 %), C.

roxburghii (63,29 %) và C. absus (53,42%) thì stigmasterol là thành phần chính của

C. laevigata (45,34 %). Acid linoleic, acid oleic, stigmasterol và β-sitosterol được

xác định là các thành phần chính của dầu hạt của năm loài đã trên [50].

Năm 2018, Saptarini và công sự đã nghiên cứu trên hai loại Đậu đỏ

(Phaseolus vulgaris L.) và Đậu cô ve (Pisum sativum L.) được tiêu thụ hàng ngày ở

Bandung, Tây Java, Indonesia, là những thực vật có chứa phytosterol. Theo kinh

nghiệm, phytosterol được dùng như tác nhân chống cholesterol. Phytosterol có thể

thay thế cholesterol trong chu trình trao đổi chất, bởi vì cấu trúc của nó tương tự với

cholesterol. Trong nghiên cứu này, hàm lượng phytosterol tổng trong mẫu hạt Đậu

đỏ và Đậu cô ve trồng tại Bandung được xác định như là nguồn thực phẩm chức

năng tiềm năng. Bằng phương pháp so màu với các tác nhân Liebermann-Burchard

được sử dụng để xác định hàm lượng phytosterol tổng. Kết quả cho thấy, lượng

phytosterol tổng trong 100 g Đậu đỏ và Đậu cô ve lần lượt là 112,94 ± 0,68 mg

và 82,88 ± 0,42 mg, với sự sai khác là P=3,34x10-7. Như vậy, Đậu đỏ có tiềm

năng được sử dụng như là nguồn thực phẩm chức năng để đáp ứng nhu cầu

phytosterol hàng ngày [51].

d. Tình hình nghiên cứu thành phần phenolic

Năm 2007, Korus và cộng sự đã định lượng phenolic từ hạt của ba giống

khác nhau (Rawela, Tip-Top và Toffi), thuộc loài Phaseolus vulgaris L. (Đậu trắng),

thu thập tại Ba Lan. Myricetin, quercetin, cyanidin, acid chlorogenic, acid caffeic,

acid ferulic và acid p-coumaric là những thành phần phenolic chính có trong cả ba

giống. Trong đó, Rawela chứa lượng phenolic cao nhất là 90,28 mg/100g khối

lượng mẫu khô, với giống Tip-Top và Toffi thấp hơn, tương ứng là 35,61 mg/100g

và 30,48 mg/100g [52].

Năm 2014, Berber đã biết được hàm lượng phenolic và flavonoid của loài

Adenocarpus complicatus (thuộc họ Đậu) thu thập tại làng Golyuzu thuộc quận

Seydisehir gần tỉnh Konya, Thổ Nhĩ Kỳ. Quả và các bộ phận khác nhau thu được từ

loài này được nghiền và lấy 15 gam để chiết xuất bằng methanol. Tổng hàm lượng

phenol trong quả (36,21 mgGAE/g) cao hơn so với nguyên liệu hỗn hợp (13,79

mgGAE/g). Chiết xuất methanolic của nguyên liệu hỗn hợp có lượng flavonoid cao

hơn so với chiết xuất từ quả. Tổng hàm lượng phenolic trong các phần khác nhau

của loài Adenocarpus complicatus có thể so sánh với kết quả được báo cáo trong

các tài liệu đối với một số loài thuộc họ Đậu khác như Trifolium pannonicum

(106,81 mgGAE/g), Oxytropis halleri (78,84 mgGAE/ g), Coronilla (38

mgGAE/g), Ceratonia siliqua (16,4-39,4 mgGAE/g), Glycyrrhiza echinata (146,3

mgGAE/g ở các bộ phận thân, lá, quả và 114,3 mgGAE/g trong rễ). Flavonoid là

thành phần chính của các hợp chất phenolic và mức độ của nó tương quan với khả

năng chống oxy hóa [53].

Năm 2016, Orak đã xác định được thành phần và hàm lượng phenolic trong các

giống Đậu trắng (Phaseolus vulgaris) ở Thổ Nhĩ Kỳ. Bằng phương pháp RP-HPLC,

hàm lượng phenolic của các hạt thay đổi trong khoảng 0,33 đến 0,63 mgGAE/g. Các

hợp chất phenolic chiếm ưu thế là acid ferulic hoặc caffeic. TPC dao động trong

khoảng 2,79 mgGAE/g đối với chiết xuất của Zülbiye var. và 5,34 mgGAE/g đối với

chiết xuất của Göksun var. TPC cao nhất thể hiện trên một g hạt giống được tìm thấy

đối với hai giống có tên là Göynük và Göksun, tức là 0,63 và 0,61 mgGAE/g.

Năm 2016, Goldson Barnaby đã xác định được thành phần và hàm lượng

phenolic trong hạt của năm loài Đậu: Cassia fistula (Muồng hoàng yến), Delonix

regia, Senna siamea, Spathodea campanulata và Tibouchina granulosa thu thập từ

những cây mọc trong khuôn viên trường Đại học ở Tây Ấn. Kết quả cho thấy tổng

hàm lượng phenolic cao nhất được tìm thấy ở T. granulosa (96,35 ± 2,88 mg/g acid

gallic) và S. siamea (79,37±4,46 mg/g acid gallic) [54].

Tác giả Diniyah (2020), đã biết được hàm lượng phenolic tổng từ ba giống

thuộc loài Phaseolus lunatus (Đậu ngự) thu thập tại Indonesia. Từ phương pháp

HPLC, đã xác định được hàm lượng phenol dao động từ 15,21 - 38,60 mg đương

lượng acid gallic/g trọng lượng khô. Trong đó, acid gallic, epicatechin và acid

coumaric là các thành phần chiếm ưu thế trong cả ba giống [55].

e. Tình hình nghiên cứu thành phần phospholipid

Năm 2005, Yoshida đã xác định được các lớp phospholipid (PL) của các hạt

Đậu trắng (Phaseolus vulgaris L.) thu thập từ năm giống khác nhau (Kentucky,

Hatsumidori, Satsukimidori, Suratowander và Morotuko) được trồng ở Nhật Bản.

Hàm lượng PL thu được giảm dần theo thứ tự từ Morotuko, Suratowander,

Satsukimidori, Hatsumidori đến Kentucky. Hàm lượng PE, PC, PI, và các thành

phần khác trên các mẫu hạt Đậu dao động lần lượt trong khoảng 279,9 -361,8 mg,

547,5 - 656,6 mg và 297,0 - 386,0 mg trên 100 g đậu. PC là thành phần chiếm ưu

thế (44,8 - 47,0%), sau đó là PI (21,8 - 27,7%) và PE (21,9 - 25,9%). Các PL khác

chiếm hàm lượng ít hơn (4,5-5,3%). Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, PE ở

Kentucky, Hatsumidori và Satsukimidori thấp hơn ở Suratowander và Morotuko.

Các acid béo chính trong ba PL là aid: palmitic, oleic, linoleic và linolenic. Đậu

Phaseolus vulgaris L. là loài đậu chứa dầu thấp điển hình, và PL tạo thành các

thành phần chính của màng tế bào trong Đậu. Vì lipid màng tham gia vào các quá

trình cơ bản của tế bào như vận chuyển ion, tạo năng lượng và các phản ứng sinh

học, nên chúng được bảo tồn cao cả về số lượng và chất lượng [56].

Năm 2009, Olennikov đã lựa chọn hạt của hai loài thuộc họ Đậu, Sophora

flavescens và Styphnolobium japonicum làm đối tượng nghiên cứu. Lipid của hai

loại Đậu này được chiết tách theo phương pháp Folch. Thành phần các chất trong

dịch chiết được xác định bằng cách sử dụng cột silicagel để tách lipid trung hòa

(NL), glycolipids (GL), và phospholipids (PL) bằng dung môi CHCl3, acetone và

methanol. Hàm lượng lipid tổng trong các loại hạt S. flavescens và S. japonicum lần

lượt là 3,37 và 5,31%. Trong đó, hàm lượng NL, PL và GL cao nhất được tìm thấy

trong hai loại hạt lần lượt là 74,22 ± 2,34 và 39,04 ± 1,38; 8,70 ± 0,41 và 9,18 ±

0,55; 15,05 ± 0,57 và 50,54 ± 1,37% khối lượng [57].

Năm 2017, Ginka và các cộng sự đã định lượng các thành phần phospholipid,

sterol và tocopherol từ ba giống hạt Madia sativa (BGR 457, BGR 458 và BGR

459) ở Bungari. Hàm lượng lipid tổng trong ba mẫu hạt lần lượt là 36,6, 34,2 và

35,4%. Tổng hàm lượng phospholipid lần lượt là 2,4; 1,7 và 2,6% và các lớp

phospholipid chính là: phosphatidylcholine, phosphatidylinositol và

phosphatidylethanolamine. Lượng sterol trong dầu là 0,3% cho tất cả các mẫu và

thành phần chính là β-sitosterol, kế tiếp là campesterol và stigmasterol [58].

Năm 2021, Liu và các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của muối đến thành

phần và hàm lượng phospholipid trong lá Đậu tương (Glycine max [L.] Merr.). Theo

kết quả nghiên cứu thì trong lá Đậu tương gồm các PL cơ bản là galactolipid (GLs)

(monogalactosyldiacylglycerol (MGDG) và digalactosyldiacylglycerol (DGDG)),

phospholipid (PLs)( phosphatidylcholine (PC) và phosphatidylethanolamine (PE),

phosphatidylinositol (PI), acid phosphatidic (PAc), phosphatidylglycerol (PG),

phosphatidylserine (PS)) và lysophospholipid (lysoPL)( (lysoPC, lysoPE và

lysoPG)). Năm thành phần chứa hàm lượng cao nhất trong lá Đậu tương: MGDG

(50,0-52,8%), DGDG (16,0-18,2%), PG (11,5-12,0%), PE (7,8-8,2%), và PC (3,7-

6,2%). Sau 30 phút xử lý muối thì hàm lượng một số lớp lipid màng (DGDG,

MGDG, PG, PC và PE) giảm nhanh, nhưng lysoPC tăng 1,4 lần sau 1 giờ và 1,7

lần sau 2 giờ, PAc (36: 3) và PAc (36: 6) được tăng lên sau 2 giờ. Sau khi xử lý

muối, MGDG (36: 6), DGDG (36: 6) và DGDG (34: 3) giảm xuống đáng kể ở 0,5

giờ, nhưng trở lại bình thường sau 1 giờ. Trong số ba loại, chỉ có DGDG (34: 3)

tăng lên rõ rệt sau khi xử lý muối 2 giờ. Với PC (36:3), PC (36:4), PC (36:5), và

PC (34:2) thấp hơn sau 0,5 giờ xử lý muối, phục hồi sau 1 giờ và giảm trở lại sau 2

giờ. Ngược lại, tất cả các loài phân tử được phát hiện của lysoPC, bao gồm lysoPC

(16:0), lysoPC (18:2) và lysoPC (18:3) chỉ tăng cao sau 1 hoặc 2 giờ. Tương tự như

PC, hầu hết các loại phân tử PE giảm sau 0,5 giờ và tăng lại sau 2 giờ, với PE (36:6)

giảm ở tất cả các thời điểm [59].

Việc nhận dạng dạng phân tử các phospholipid cũng được các nhà khoa học

quan tâm:

Năm 2020, bằng phương pháp sắc ký lỏng, khối phổ kết hợp với ion hóa phun

mù điện tử (LC-ESI-MS), Calvano và các cộng sự đã xác định cấu trúc của

phospholipid và chuỗi acid béo trong hạt cây Lupinus luteus. Nghiên cứu này đã

đưa ra được cấu tạo của hơn 200 lipid phân cực bao gồm 52 PC, 42 PE, 42 PA, 35

PG, 16 LPC, 13 LPE, và 10 PI. Các acid béo (FA) thấy có nhiều nhất dưới dạng

chuỗi acyl được este hóa trong PL là 18:1 (oleic), 18:2 (linoleic), 16:0 (palmitic) và

18:3 (linolenic) với hàm lượng tương đối cao của chuỗi acyl béo như 22:0

(behenic), 24:0 (lignoceric), 20:1 (gondoic) và 22:1 (erucic). Kết quả cũng cho thấy

phosphatidylcholine (PC) chứa hàm lượng cao nhất (41±6%), kế tiếp là LPC dạng

lyso (30±11%), phosphatidylethanolamine (PE, 13± 4%), phosphatidylglycerol (PG,

5,1± 1,7%), acid phosphatidic (PA, 4,9±1,8%), phosphatidylinositol (PI, 4,7±1,1%),

và LPE (1,2±0,5%) [60].

1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu hoạt tính chống oxi hóa từ các bộ phận khác nhau

của một số loài thực vật họ Đậu trên thế giới

Năm 2007, Korus và cộng sự nghiên cứu được ảnh hưởng của thời gian và

nhiệt độ ép đùn hạt tới khả năng chống oxi hóa theo DPPH từ hạt của ba giống

khác nhau (Rawela, Tip-Top và Toffi), thuộc loài Phaseolus vulgaris L. (Đậu trắng),

thu thập tại Ba Lan. Kết quả cho thấy, tốc độ thu dọn gốc tự do DPPH cao nhất đối

với Tip-Top (giảm 33% trong vòng 5 phút và 52% trong vòng 10 phút); Toffi và

Rawela thấp hơn (lần lượt là 26 và 11% trong vòng 5 phút, 49 và 38% trong vòng

10 phút). Sau 40 phút, tốc độ quyét gốc tự do là tương tự nhau ở tất cả các loại dầu:

92% đối với Rawela, 96% đối với Tip-Top và 90% đối với Toffi. Sau 60 phút, các

giá trị tương ứng tăng lên 97, 99 và 94%. Các điều kiện ép đùn có ảnh hưởng không

rõ ràng đến khả năng chống oxy hóa. Tuy nhiên, khi xem xét hàm lượng phenolic

tổng, có thể thấy rằng khi ép dầu ở nhiệt độ thấp (120°C) thì hàm lượng phenolic

tổng cao hơn so với ép ở nhiệt độ cao (180°C) [52].

Zia-Ul-Haq và cộng sự (2013) đã xác định hoạt tính chống oxy hóa từ dịch

chiết methanolic của bốn giống đậu trứng cuốc (Vigna unguiculata (L) Walp.) là

CP1, CP2, White star và AS dandy được thu thập từ Khoa Nông học, Đại học

Bahauddin Zakariya, Multan, Pakistan. Kết quả chỉ ra, hàm lượng phenolic tổng

(TPC) cao nhất thu được trong trường hợp White star (19,3 mgGAE/g) trong khi

TPC thấp nhất thu được trong trường hợp CP1 (11,9 mgGAE/g). Khả năng chống

oxi hóa trên hệ DPPH từ dịch chiết methanolic dao động từ 25,1 μmol Trolox/g

(CP1) đến 32,5 μmol Trolox/g (White star). Giá trị FRAP của Đậu trứng cuốc dao

động từ 13,2 mmol Fe2+/g (CP2) đến 19,4 mmol Fe2+/g (White star). Kết quả này có

sự khác biệt so với các nghiên cứu trước đây về hoạt tính của Đậu trứng cuốc [61].

Năm 2014, Kamagate đã nghiên cứu khả năng chống oxi hóa của loài Cassia

siamea (thuộc họ Đậu). Tác giả sử dụng [2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-

sulfonate) (ABTS)] là một gốc tự do bền để xác định chất oxi hóa, kết quả từ dịch

chiết methanol của vỏ cây (800 và 1000 μg/mL) đã ức chế 60,5% và 51,34% gốc tự

do so với rutin ức chế 62,56% gốc tự do. Ngoài ra tác giả còn sử dụng phương

pháp thử nghiệm DPPH thông qua phản ứng bao vây gốc tự do (1,1-diphenyl-2-

picrylhydrazyl (DPPH)), kết quả cho thấy chiết xuất methanol của hoa (250 μg/mL)

trung hòa 96% gốc DPPH. Chiết xuất này (500 μg/mL) thu được 42,7%, 32,7% và

• -, H2O2

• và NO. Ngoài ra, chiết xuất

64,5% tương ứng nồng độ của của O2

methanol của lá làm giảm các gốc hydroxyl (OH•), peroxyl (ROO•) và superoxide

• -) với giá trị IC₅₀ đạt 349,9 μg chiết xuất /mg DPPH. Kết quả thử nghiệm in

(O2

vivo trên chuột cho thấy dịch chiết ethanol của hoa (50-150 mg/kg) được bảo vệ

đáng kể chống lại giai đoạn cấp tính của nhiễm độc gan và thay đổi mô bệnh phẩm

(hoại tử, thoái hóa mỡ). Những kết quả này cho thấy C. siamea có tác dụng bảo vệ

tế bào gan [62].

Cùng năm đó (2014), Jean đã xác định hoạt tính hoạt tính từ dịch chiết acetone

lá của chín loài cây họ Đậu (Crotalaria capensis, Indigofera cylindrica, Erythrina

caffra, Lonchocarpus nelsii, Virgilia divaricata, Dalbergia nitidula (họ Sưa),

Podalyria calyptrata, Xylia torreana, Bauhinia racemosa). Kết quả cho thấy tất cả

các chất chiết xuất có hoạt tính chống oxy hóa từ trung bình đến mạnh, giá trị IC₅₀

xảy ra trong khoảng 9,31 ± 2,14 đến 271,58 ± 51,96 μg/mL trên hệ DPPH, và 14,56

± 3,96 đến 207,09 ± 70,75 μg/mL trên hệ ABTS. Trong đó, chất chiết xuất từ D.

nitidula có khả năng quét gốc tự do (IC₅₀ là 9,31 ± 2,14 μg/mL) gần với khả năng

quét gốc tự do của Trolox đối chứng (IC₅₀ là 9,71 ± 2,23 μg/mL) trong hệ DPPH,

một kết quả tương tự thu được với dịch chiết Xylia torreana (IC₅₀ là 14,56 ± 3,96

μg/mL) trong hệ ABTS trong đó Trolox có IC₅₀ là 12,48 ± 3,7 μg/mL. Những kết

quả này chỉ ra rằng hai chất chiết xuất này có thể là một nguồn tiềm năng của chất

chống oxy hóa tự nhiên [63].

Ztotek và cộng sự (2015) đã xác định hàm lượng và khả năng chống oxy hóa

của phenolic trong mầm hạt Đậu đỏ (Vigna angularis) thu thập từ Balan, trong các

điều thí nghiệm nhất định. Tác giả đã đưa ra kết luận: Tất cả các điều kiện thí

nghiệm (ngoại trừ tác dụng nhiệt) đều làm giảm hàm lượng phenol trong các mẫu

phân tích. Khả năng chống oxi hóa tốt nhất xảy ra với dịch chiết từ vỏ hạt Đậu đỏ

trong điều kiện tác dụng nhiệt (đun nóng trong hai giờ ở 40°C). Khả năng cao nhất

trong việc trung hòa các gốc tự do sinh ra từ DPPH đã được ghi nhận đối với mầm

hạt Đậu đỏ trong điều kiện tác dụng nhiệt là (13,20 μmol TEAC/g trọng lượng khô).

Trong khi mức thấp nhất được xác định đối với các chiết xuất thu được từ mầm hạt

Đậu đỏ trong điều kiện tác dụng bởi H2O2 (mầm được tưới trong vòng 24 giờ với

200 mM H2O2) là (9,72 TEAC μmol TEAC/g trọng lượng khô) [64].

Daniela (2017) đã tiến hành phân tích thành phần hóa học và hoạt chất chống

oxy hóa của hạt Đậu đỏ (Vigna angularis) thu thập từ Brazil. Nghiên cứu đã biết

được carbohydrate và protein của hạt Đậu đỏ cao (65,60 g/100g và 17,87 g/100g).

Khi so sánh với hạt Đậu chưa nấu, các hợp chất phenolic của hạt Đậu đã nấu biến

mất nhưng vẫn giữ được một nửa các hoạt tính chống oxy hóa. Trong khi đó, hạt

Đậu đỏ ở dạng chưa nấu và khi đã nấu chín chứa hàm lượng carbohydrate (67,09 và

46,20 g/100g hạt khô) và protein (4,02 và 6,48g/100g hạt khô) cao, hàm lượng lipid

thấp (0,33 và 2,73 g/100g hạt khô). Hoạt tính chống lại tác nhân oxi hóa ở mẫu Đậu

đỏ khi chưa nấu cao (64,13% quét gốc tự do DPPH), còn khi đã nấu chín (29,59%

quét gốc tự do DPPH) [65].

Năm 2018, Butsayamat đã nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng và các hoạt

chất chống oxi hóa từ hạt của cây Cà te (Afzelia xylocarpa (Kurz) Crai) thu thập tại

Thái Lan. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng lại tác nhân oxi hóa trên hệ DPPH,

ABTS từ dịch chiết ethanol hạt của loài Afzelia xylocarpa (Kurz) Crai cho thấy:

Dịch chiết ethanol từ hạt của loài Afzelia xylocarpa (Kurz) Crai có tác dụng quét

gốc tự do mạnh trên hệ DPPH, ABTS với giá trị IC₅₀ tương ứng là 8,80 ± 0,03

(mg/mL) và 3,12 ± 0,02 (mg/mL) [66].

Peiretti và các cộng sự (2019) đã nghiên cứu thành phần phenol và khả năng

chống oxy hóa của Đậu tương (Glycine max (L.) Merr.) ở bảy giai đoạn: sinh dưỡng

(V5 và V6) và giai đoạn sinh sản (R1, R2, R3, R4 và R5) thu thập từ Sipcam, nước

Ý. Kết quả cho thấy, các chiết xuất có hàm lượng phenol tổng cao nhất thu được ở

giai đoạn V6 và R5. Giá trị TEAC thấp nhất được tìm thấy cho giai đoạn R2 và giá trị

cao nhất cho các giai đoạn R3 và R1. Giá trị FRAP dao động từ 623 đến 780 µmol

Fe2+/g chiết xuất. Khả năng chelat hóa Fe2+ dao động trong khoảng 36,5 - 51,7%.

Đặc tính chống oxi hóa cao nhất thu được đối với dịch chiết ở giai đoạn V5 với giá

trị EC50 thấp nhất (0,126 mg/mL); giá trị EC50 cao nhất (0,218 mg/mL) được tìm

thấy ở giai đoạn R2 [67].

1.2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước.

Từ những năm 1980 nhóm tác giả Phạm Văn Nguyên đã thống kê số liệu hơn

500 loài cây thực vật có dầu trong đó 51 loài phổ biến [2].

Các tác giả Hồ Sơn Lâm (2009), Võ Thị Bạch Huệ (1998), Phạm Thanh Loan

(2014) [68] đã nghiên cứu ứng dụng các acid béo trong dầu hạt thầu dầu, hạt cao

su, hạt trẩu làm chất phụ gia cho dầu mỡ bôi trơn trong công nghiệp. Nhóm nghiên

cứu của tác giả Bùi Kim Anh [4] và Đào Văn Hoằng [69] đã sử dụng một số loại hạt

làm chất ngán ăn cho sâu bọ. Tuy nhiên, các số liệu còn tản mạn và do điều kiện

hạn chế về kỹ thuật và máy móc phân tích nên chưa thể đi sâu nghiên cứu thành

phần, hàm lượng các lớp chất có hoạt tính sinh học và có giá trị sử dụng trong cuộc

sống như acid béo, tocopherol, phenolic...

Khoảng 20 năm gần đây, nhóm nghiên cứu của GS.TS Phạm Quốc Long đã

tập trung đi sâu vào nghiên cứu thành phần hóa học của lipit từ hạt ở một số hạt

thực vật tại Việt Nam và đã cung cấp thêm một số dẫn liệu mới về các acid béo và

bắt đầu khảo sát các hoạt tính sinh học, cơ chế sinh hóa của lipid có nguồn gốc thiên

nhiên từ hạt thực vật và sinh vật biển theo hướng hiện đại cập nhật quốc tế.

Năm 1992, Công Ước của Hội nghị Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển

(UNCED) đã tuyên bố một trong những yêu cầu chính trong việc bảo tồn và sử dụng

bền vững đa dạng sinh học là sử dụng cân bằng và hiệu quả các lợi ích từ việc sử

dụng các nguồn tài nguyên di truyền, bao gồm những kiến thức về tiềm năng di

truyền được bảo tồn trong giới thực vật. Cho đến nay, có rất ít thông tin về tiềm năng

di truyền này, nên việc nghiên cứu về thành phần giống cây trồng hoang dã ngày

càng cấp thiết. Ở Việt Nam, họ Đậu khá đa dạng về loài và được phân bố rộng khắp

các miền trong cả nước trong đó có chứa một số loài thuộc chi Sưa thuộc cây gỗ quý

cần bảo tồn và nhân giống trồng. Qua tổng quan về tình hình nghiên cứu thành phần

hóa học và hoạt tính sinh học một số loài thực vật thuộc họ Đậu trên thế giới và ở

Việt Nam cho thấy hạt thực vật họ Đậu là nguồn dinh dưỡng dồi dào và phong phú có

chứa carbohydrate, protein hay lipid, đồng thời cũng là nguồn hợp chất có hoạt tính

sinh học, nhưng các kết quả nghiên cứu một cách hệ thống về dầu hạt của chúng còn

rất ít và gần như bỏ ngỏ ở trong nước. Theo tài liệu thu thập được chúng tôi thấy chưa

có số liệu tổng hợp một cách toàn diện có hệ thống về thành phần hóa học lipid cũng

như hoạt tính sinh học của các loài này, mới chỉ có một số ít kết quả về lipid tổng,

protein, acid béo và giá trị dinh dưỡng của một số hạt họ Đậu sử dụng trong ngành

thực phẩm ăn uống. Gần đây, nhóm nghiên cứu của GS. Nguyễn Mạnh Cường đã

công bố một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học như hoạt

tính chống đái tháo đường in vitro từ thân, lõi gỗ và lá của loài Sưa [70].

Đặc biệt với hạt Củ đậu, hạt Sưa, Muồng hoàng yến, Cà te, Cẩm lai vú, Trắc

bàm bàm… chúng tôi chưa tìm thấy thông tin nào về thành phần hóa học các lớp

chất lipid cũng như hoạt tính chống oxy hóa, đây cũng là lý do chúng tôi lựa chọn

và thực hiện đề tài luận án này. Các loài được lựa chọn nghiên cứu về thành phần

hóa học và hoạt tính sinh học trong khuôn khổ của đề tài luận án là: Đậu tương leo

(Glycine soja), Củ đậu (Pachyrhizus erosus), Đậu ngự (Phaseolus lunatus), Đậu đỏ

(Vigna angularis), Đậu trứng cuốc (Vigna unguiculata), Đậu trắng (Phaseolus

vulgaris), Trắc bàm bàm (Dalbergia entadioides), Cẩm lai vú (Dalbergia

mammosa), Sưa (Dalbergia tonkinensis), Muồng hoàng yến (Cassia fistula), Cà te

(Afzelia xylocarpa).

1.3. Tổng quan về hóa tính toán

1.3.1. Phương trình Schrödinger

Hóa học lượng tử tính toán (hay hóa tính toán) là một chuyên ngành của hóa

lý thuyết với mục đích nhằm tạo ra và áp dụng các mô hình toán học gần đúng và

các chương trình máy tính để giải quyết các vấn đề hóa học. Cơ sở chính của hóa

tính toán là phương trình Schrödinger. Đây là phương trình vi phân tuyến tính riêng

phần mô tả hàm sóng của một hệ cơ lượng tử (quantum-mechanical system). Dạng

tổng quát nhất của phương trình Schrödinger phụ thuộc thời gian được cho như sau:

Trong đó, Ĥ là toán tử Hamilton,  là vector trạng thái của hệ lượng tử.

Đối với các hệ hóa học, ở trạng thái cơ bản, tính chất của các nguyên tử và phân tử

không thay đổi theo thời gian. Khi đó phương trình Schrödinger không còn phụ

thuộc với thời gian được gọi là phương trình Schrödinger ở trạng thái tĩnh

(stationary states).

ĤΨ = ΕΨ

Từ nghiệm năng lượng (𝐸) và hàm sóng , qua các xử lý thống kê chúng sẽ

cho biết mọi thông tin về tính chất hóa học, nhiệt động học và động hóa học của các

hệ nghiên cứu.

Tuy nhiên, phương trình Schrödinger cho các hệ có nhiều hơn một electron

là không thể giải chính xác. Do đó, rất nhiều phương pháp gần đúng đã được phát

triển để giải phương trình Schrödinger. Cơ sở chung của các phương pháp gần đúng

này là xây dựng các hàm sóng dự đoán ban đầu, 𝜓 (Phương pháp hàm sóng) hoặc

hàm mật độ electron dự đoán ban đầu, 𝜓2, (Phương pháp phiếm hàm mật độ) sau đó

sử dụng các phương pháp cực tiểu hóa giá trị năng lượng E để thu được nghiệm

hàm sóng hoặc hàm mật độ electron gần đúng [71].

1.3.2. Các phương pháp bán thực nghiệm (semi-empirical methods)

Các phương pháp bán thực nghiệm là phương pháp gần đúng dựa vào hàm

sóng, sử dụng lý thuyết Hartree -Fock dưới dạng đơn giản. Trong quá trình giải

phương trình Schrödinger, nhiều đại lượng được bỏ qua hoặc thay thế bằng các giá

trị thực nghiệm. Do đó phương pháp bán thực nghiệm không yêu cầu máy tính có

cấu hình cao, thời gian tính toán rất nhanh, nhưng kết quả có độ chính xác không

cao và có thể rất sai lệch nếu các phân tử được tính toán không tương tự với các

phân tử trong cơ sở dữ liệu được sử dụng để tham số hóa. Các phương pháp bán

thực nghiệm thường được sử dụng như CNO, INDO, NDDO, ZINDO, AM1, PM3,

RM1 và PM6. Do độ chính xác hạn chế, nên ngày nay hầu như các phương pháp

bán kinh nghiệm không được sử dụng, hoặc chỉ sử dụng để khảo sát nhanh cấu trúc

và một số thông số nhiệt động học, và sau đó cần tính toán lại bằng các phương

pháp có độ chính xác cao hơn [72].

1.3.3. Các phương pháp ab initio (Ab inito methods)

Các phương pháp ab initio là các phương pháp gần đúng dựa trên hàm sóng,

trong đó phương trình Schrödinger được giải mà không sử dụng các tham số thực

nghiệm mà hoàn toàn dựa trên lý thuyết. Phương pháp đơn giản nhất trong họ này là

phương pháp Hartree-Fock (HF). Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp HF là

khá hạn chế vì bỏ qua tương quan electron (electron correlation), và xem các

electron chuyển động độc lập với nhau. Chính vì vậy người ta đã đề xuất sử dụng

các phương pháp hàm sóng có xét đến tương quan electron, còn gọi là các phương

pháp “hậu Hartree-Fork” (post Hartree-Fock methods) có độ chính xác cao hơn nhiều so

với phương pháp HF. Một số phương pháp hậu Hartree-Fock phổ biến như:

 Phương pháp lý thuyết nhiễu loạn Møller-Plesset (Møller-Plesset

perturbation theory) như MP2, MP3 và MP4,

 Phương pháp tương tác cấu hình (configuration interaction, CI) như CIS,

CID, CISD, CISDT, CISDTQ,…

 Phương pháp cụm ghép nối (coupled cluster: CC) như CCD, CCSD,

CCSD(T), CCSDT, CCSDTQ,…

 Phương pháp đa cấu hình (Multi-configurational self-consistent field -

MCSCF) như CASSCF, CASPT2, NEVPT2, MRPT2,…

Các phương pháp hàm sóng hậu Hartree-Fock có độ chính xác cao, như

phương pháp CCSD(T), có thể cạnh tranh với thực nghiệm, nhưng yêu cầu rất cao

về cấu hình của máy tính, thời gian tính toán lâu, và là lựa chọn không khả thi cho

các phân tử lớn với hàng chục nguyên tử trở lên [73].

1.3.4. Các phương pháp phiếm hàm mật độ (density functional theory, DFT)

Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) là lý thuyết cơ học lượng tử dựa trên mật

độ electron ρ(r) = │Ψ(r)│2 thay vì hàm sóng Ψ(r) để tính năng lượng E của hệ.

Phương pháp DFT là sự thay thế đầy hứa hẹn cho các phương pháp hậu

Hartree-Fock khi tính toán trên các hệ phân tử lớn, như các bài toán phản ứng giữa

các phân tử hữu cơ với gốc tự do. Các phép tính DFT được thực hiện nhanh hơn

nhiều (khoảng 102 đến 105 lần) so với phương pháp hậu Hartree-Fock cho cùng một

hệ phân tử. Ngoài ra, độ chính xác về năng lượng cũng không thua kém nhiều và

cũng cho ta biết đầy đủ thông tin của hệ phân tử khảo sát. Nhờ khả năng tính toán

nhanh chóng và độ chính xác cao ở mức chấp nhận được, nên DFT được áp dụng

ngày càng rộng rãi cho hệ phân tử lớn [74].

Nhìn chung, kết quả tính toán theo phương pháp DFT chính xác nhất là đối

với những phép tính hiệu chỉnh gradient hoặc phép tính lai (hybrid).

Các hàm hiệu chỉnh gradient: Hàm hiệu chỉnh gradient bao gồm giá trị của

cả mật độ spin electron và gradient. Hàm trao đổi hiệu chỉnh gradient phổ biến là

hàm do Becke đề xuất vào năm 1988, hàm tương quan hiệu chỉnh gradient được sử

dụng rộng rãi là hàm LYP của Lee - Yang - Parr. Sự kết hợp của 2 dạng này tạo nên

phương pháp B-LYP [75]. Perdew cũng đề nghị một số hàm tương quan hiệu chỉnh

quan trọng như Perdew 86 và Perdew-Wang 91 [76].

Các hàm lai: Hàm lai được định nghĩa là hàm trao đổi, là sự kết hợp tuyến

tính của phép tính Hartree - Fock, phép tính cục bộ và phép tính trao đổi hiệu chỉnh

gradient. Hàm trao đổi này sau đó kết hợp với hàm cục bộ và/hoặc hàm tương quan

hiệu chỉnh gradient. Những hàm lai được biết nhiều nhất là hàm 3 tham biến của

Becke: B3LYP và B3PW91. Hàm lai của Becke được xem là có tính ưu việt so với

nhiều loại hàm truyền thống [76].

Ta có thể thấy mỗi hàm DFT là một cách giải gần đúng khác nhau cho

phương trình Schrödinger, và được đề xuất cho các mục đích khác nhau trong các

hệ phân tử hay các phản ứng khác nhau. Chính vì vậy đối với một mục đích cụ thể

như hệ phản ứng giữa các phân tử hữu cơ (có cấu trúc lớn) với gốc tự do (nhằm

khảo sát khả năng chống oxi hóa) thì việc sử dụng các hàm DFT khác nhau sẽ cho

kết quả với độ chính xác khác nhau khi so sánh với thực nghiệm (hoặc khi so sánh

với các hàm hậu Hartree-Fock như ab initio). Để giải quyết vấn đề này, có nhiều

nghiên cứu khác nhau đã khảo sát số lượng lớn các hàm DFT thông dụng cho phản

ứng giữa hợp chất hữu cơ và gốc tự do.

Việc tìm ra một phương pháp DFT thích hợp nhất để nghiên cứu khả năng

chống lại tác nhân oxi hóa của các acid phenolic trong dung môi là cần thiết. Vì

vậy, năm 2014, Galano và Alvarez-Idaboy đã khảo sát hiệu quả của 18 hàm DFT

khác nhau (kết hợp với cùng một bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p)) trong việc tính toán

vận tốc của 19 phản ứng giữa các hợp chất hữu cơ và gốc tự do trong dung môi. Kết

quả tính toán được so sánh với kết quả thực nghiệm từ nhiều nghiên cứu khác nhau

trong lý thuyết. Hiệu quả của các phương pháp khác nhau được so sánh thông qua

sai số tuyệt đối tối đa (maximum absolute errors - MAE). Kết quả cho thấy các

phiếm hàm DFT gồm LC-ωPBE, M06-2X, BMK, B2PLYP, M05-2X và MN12SX là

các phương pháp tính toán có độ tin cậy cao trong việc tính toán các tính chất hình

học và thông số nhiệt động của phản ứng chuyển nguyên tử hydro (HAT) - là một

trong các cơ chế chính của phản ứng quét gốc tự do của chất hữu cơ. Trong đó, phiếm

hàm LC-PBE có sai số nhỏ nhất khi so với giá trị thực nghiệm, với giá trị sai số

MEA nhỏ hơn 2 kcal/mol, tuy nhiên nó hiếm khi được sử dụng trong lĩnh vực tính

toán phản ứng chống oxy hóa quét gốc tự do. Trong khi đó, phiếm hàm B3LYP, là

một trong các hàm DFT được sử dụng rộng rãi nhất từ trước đến nay, thì lại tỏ ra

không phù hợp để tính toán động học phản ứng giữa chất hữu cơ và gốc tự do, với sai

số lớn, đến gần 5 kcal/mol. Vì vậy, từ nghiên cứu này, Galano và cộng sự đã khuyến

cáo sử dụng các phiếm hàm như LC-ωPBE cho các tính toán động học phản ứng

quét gốc tự do của chất hữu cơ trong dung môi [77].

1.3.5. Tình hình ứng dụng hóa học tính toán trong nghiên cứu khả năng chống oxy

hóa của acid phenolic

Lĩnh vực nghiên cứu về phản ứng của hợp chất hữu cơ với gốc tự do là một

lĩnh vực rộng lớn có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ sinh học, y học, đến

môi trường và hóa học. Trong đó, các phản ứng quét gốc tự do của các hợp chất hữu

cơ được quan tâm rộng rãi bởi rất nhiều nghiên cứu thực nghiệm lẫn tính toán mô

phỏng. Riêng các nghiên cứu hoạt tính quét gốc tự do của các acid phenolic được

thực hiện từ lâu bởi nhiều nghiên cứu, và dùng nhiều phương pháp tính toán với

nhiều phiếm hàm DFT khác nhau. Trong phần này, chúng tôi tóm tắt sơ lược lại

một số nghiên cứu gần đây nhất, đặc biệt các nghiên cứu sử dụng phiếm hàm có độ

chính xác cao là LC-PBE.

Galano và các cộng sự (2014) đã tính toán giá trị entanpi phân ly liên kết

(BDE) ở mức lý thuyết M05-2X/6-311++G(d,p) trong dung môi benzene của acid

caffeic và acid gallic lần lượt là 78,8 và 78,1 kcal/mol. Trong khi đó năng lượng ion

hóa (IP) được tính ở cùng điều kiện lần lượt là 157,0 và 163,0 kcal/mol [77].

Saqib và đồng nghiệp (2016) đã đánh giá tác dụng chống oxy hóa

mạnh của acid chlorogenic sử dụng hàm DFT/B3LYP/6-31G. Và BDE của hai

nhóm O8H và O9H tương ứng là 68,3 và 87,6 kcal/mol. Các liên kết hydro nội phân

tử trong acid chlorogenic và các gốc của nó đóng một vai trò quan trọng trong việc

ổn định của các gốc tự do hình thành [78].

Nhóm tác giả Tabrizi (2020) đã tính được giá trị BDE trong nước của acid

caffeic và acid ferulic lần lượt là 85,1 và 84,6 kcal/mol tại mức lý thuyết M05-2X/6-

311++G(d,p), trong khi các giá trị tương tự trong dung môi pentylethanoat tương ứng

là 85,1 và 85,8 kcal/mol. Giá trị ái lực của proton (PA) cũng được tính toán và đưa ra

kết quả tương ứng là 26,8 và 26,1 kcal/mol trong nước lần lượt đối với acid caffeic và

acid ferulic. Giá trị IP của chúng trong nước bằng 135,3 và 134,0 kcal/mol [79].

De Souza và Petherrson (2021) đã nghiên cứu một phép tính chuẩn trên liên

kết O-H, DBE và IP cho acid gallic trong pha khí và trong nước bằng cách sử dụng lý

thuyết hàm mật độ (DFT), và các phương pháp Ab initio chính xác cao như MP2,

CCSD, CCSD(T). Bộ hàm cơ sở 6-311++G(df,p), cc- pVDZ , aug -cc- pVDZ , cc-

pVTZ và aug -cc- pVTZ đã được sử dụng. Kết quả là giá trị DBE tính bằng phương

pháp DFT M06-2X rất gần với các kết quả từ phương pháp CCSD(T)/aug-cc-

pVTZ ; M06-2X cũng được cho là thích hợp nhất để tính toán giá trị IP cho các dạng

GA được proton hóa [80].

Qua nghiên cứu tổng quan về hóa tính toán và tình hình ứng dụng hóa học

tính toán trong nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của acid phenolic, chúng tôi lựa

chọn phiếm hàm có độ chính xác cao LC-ωPBE kết hợp với bộ hàm cơ sở 6-

311++G(d,p) là phương pháp chính để khảo sát tiềm năng chống oxi hóa của một số

acid phenolic được lựa chọn trong luận án.

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Các mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu được chọn, tách vỏ, làm sạch, sấy khô ở 40oC,

được lưu giữ tiêu bản tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, các mẫu được bảo

quản ở -4oC và được định tên khoa học bởi TS. Nguyễn Quốc Bình (Bảo tàng Thiên

nhiên Việt Nam - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Tên khoa học và

nơi lấy mẫu của các mẫu nghiên cứu được chia làm các nhóm sau (bảng 2.1):

Bảng 2.1. Danh sách 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu

TT Tên khoa học Hình ảnh mẫu Ký hiệu Tên thông thường Thời gian và địa điểm lấy mẫu

Nhóm dinh dưỡng, y, dược

11/06/2017

Phaseolus Đậu Phú Yên M9 1 lunatus L. ngự

Vigna 21/11/2017

angularis Phú Yên Đậu đỏ M12 2 (Willd.) Ohwi

& Ohashi

Vigna 21/11/2017

unguiculata Đậu Phú Yên

3 (L.) Walp. ssp. trứng M13

cylindrica (L.) cuốc

Verdc. - Cv.

21/11/2017

Phaseolus Đậu Phú Yên 4 M14 vulgaris L. trắng

TT Tên khoa học Hình ảnh mẫu Ký hiệu Tên thông thường

Thời gian và địa điểm lấy mẫu 18/11/2017 Đậu Glycine soja Phú Yên tương BH73 5 Sieb. & Zucc. leo

20/12/2017 Pachyrhizus

Phú Thọ 6 erosus (L.) Củ đậu BH101

Urb

Nhóm công nghiệp

04/07/2016 Dalbergia Dầu Tiếng 7 tonkinensis Sưa M1

Prain

10/10/2016 8 Dalbergia Trắc Phú Cuốc bàm entadioides BH109

Pierre ex Prain bàm

11/10/2016 Dalbergia Cẩm lai Cát Tiên 9 mammosa BH114 vú Pierre

10/12/2016 Muồng Phú Yên Cassia fistula 10 hoàng M8 L. yến

04/11/2016 Afzelia Phú Yên 11 xylocarpa Cà te BH56

(Kurz) Craib

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp xác định hàm lượng lipid tổng

Hàm lượng lipid từ mẫu hạt được chiết tách theo phương pháp ISO/DIS

659:1988 Germany [81], bằng thiết bị đun nóng có hồi lưu chuyên dụng

(Twisselman apparatus).

2.2.2. Phương pháp phân tích thành phần lipid trong các mẫu hạt họ Đậu

2.2.2.1. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid trong

các mẫu hạt họ Đậu

Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid được phân tích và xác định trên

bản mỏng tráng sẵn Sorbfil (6cm × 6cm, Sorbfil, Krasnodar, LB Nga) theo Imbs

A.B. năm 2015 [82]. Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước sóng 254 nm và

368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch H2SO4 10% phun đều lên bề mặt bản

mỏng, sấy khô nóng trên bếp điện từ cho đến khi hiện màu. Scan bản mỏng trên

máy Epson perfection 2400 PHOTO với thang màu xám, độ phân giải và kích thước

tiêu chuẩn. Định lượng các lớp chất trong lipid tổng được xác định dựa trên việc đo

diện tích và cường độ màu trong chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC

Videodensitometer, Krasnodar, LB Nga.

2.2.2.2. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng acid béo trong các mẫu

hạt họ Đậu

Thành phần và hàm lượng acid béo xác định theo phương pháp ISO 5509:1997 [83].

Các acid béo trong lipid tổng được methyl hóa sang dạng methyl ester bằng

H2SO4 2%/MeOH, phân tích trên máy sắc ký khí GC và GC-MS. Máy sắc ký khí hãng

Hewlett Packard instrument Model 5890 Series II, CP-Sil 88 (cột mao quản chuyên

dụng CP-Sil 88, 100 mm/0,25mm/0,25µm với hệ chất chuẩn C16:0, C18:0). Chương trình

nhiệt độ: nhiệt độ 155-220oC (1,5oC/min), tốc độ: 10oC/ phút, 260oC/5 phút; split:1:50;

injector 250oC, detherctor 250oC, khí mang là He với tốc độ dòng 1 mL/phút, bơm

mẫu tự động với thể tích 0,9 µL.

2.2.2.3. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng tocopherol

Thành phần và hàm lượng tocopherol xác định theo tiêu chuẩn ISO

9936:2006 [84] và phân tích trên thiết bị sắc ký lỏng cao áp HPLC hãng Merck-

Hitachi F-1000 Fluorescence Spectrophotometherr, 295/330 nm, D-2500. Mẫu được

bơm tự động trong buồng bơm mẫu tự động Merck 655-A40, cột 25cm x 4,6mm

ID, tốc độ: 1,3 mL/phút, hệ pha động: heptane/tert-buthyl methylether (99+1,v/v),

Chromato integrator, hệ dung môi chạy heptane/tert-buthyl methylether (99:1,v/v).

2.2.2.4. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng phytosterol

Thành phần và hàm lượng phytosterol xác định theo tiêu chuẩn ISO

659:1998 [85] bởi sắc ký khí lỏng (GLC), các hợp chất được tách ra trên cột SE 54

CB (dài 50 m, đường kính trong 0,25 mm, độ dày lớp phim 0,25μm) (Macherey-

Nagel, Duren, Đức). Các thông số khác như sau: khí mang hydro, tỷ lệ phân chia

20:1, nhiệt độ buồng bơm mẫu và đầu dò được điều chỉnh đến 3200C, chương trình

nhiệt độ cha ̣y 2450C đến 2600C tăng 50C/phút.

2.2.2.5. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng triacylglycerol.

Thành phần và hàm lượng triacylglycerol được xác định theo phương pháp

được mô tả trong IOC: 2008 [86] trên máy sắc ký lỏng cao áp pha đảo AOCS

Official Method Ce 5b-89, cột pha đảo C18: 250 mm × 4,6 mm; 5 µm; nhiệt độ

350C, hệ dung môi rửa giải đẳng dòng gồm có acetone: acetoneitrin (60: 40, v/v) tốc

độ dòng 1 mL/phút.

2.2.2.6. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng phenolic tổng

Xác định hàm lượng phenolic tổng số bằng phương pháp Foline - Ciocalteu [87],

dựa trên sự khử của tungstat/molybdat trong thuốc thử Folin-Ciocalteu bởi hợp chất

phenolic trong môi trường kiềm tạo ra sản phẩm có màu, đo độ hấp thu ở bước sóng

cực đại của sản phẩm thu được để xác định nồng độ acid gallic ở pha đảo ngược

(RP-HPLC) bằng dòng Agilent Technologies 1100, kết hợp với máy dò đa bước

sóng UV-VIS, được sử dụng để phát hiện mười ba acid phenolic. Cột pha đảo là

250 mm × 4,6 mm, 4 μm Hypersil ODS C18 được sử dụng ở nhiệt độ phòng.

Pha động bao gồm acetoneitril (dung môi A) và nước với acid sulfuric 0,2%

(dung môi B). Các thông số khác bao gồm tốc độ dòng chảy ở mức 0,5 mL/phút, thể

tích tiêm ở 20μL và bước sóng để theo dõi đỉnh ở 280 nm. Chương trình độ dốc

được đặt như sau: 15% A/85% B, 0-12 phút; 40% A / 60% B, 12-14 phút; 60%

A/40% B, 14-18 phút; 80% A/20% B, 18-20 phút; 90% A/10% B, 20-24 phút;

100% A, 24-28 phút.

2.2.3. Phương pháp phân lập và nhận dạng các phospholipid.

Việc xác định các dạng phân tử lipid phân cực là một bài toán phức hợp cần

phải giải quyết bằng nhiều phương pháp, trong đó phương pháp phổ khối lượng là

một phương pháp quan trọng để phân tích cấu trúc lipid trong một hỗn hợp [88].

Chúng tôi đã lựa chọn phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao kết nối phổ khối

phân giải cao (HPLC-HRMS) trên thiết bị LC/MS- IT-TOF để nghiên cứu.

2.2.3.1. Phổ khối phân giải cao trong xác định dạng phân tử lipid phân cực

Phổ khối phân giải cao (HRMS) xác định dạng phân tử của các phân lớp

trong lớp lipid phân cực đã được phân tách bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC),

được ghi trên thiết bị Shimadzu LCMS-IT-TOF, do hãng Shimadzu (Kyoto, Nhật

Bản) cung cấp.

LCMS-IT-TOF là một loại phổ kế mới kết hợp các công nghệ khối phổ

(MS), bẫy ion (ion trap - IT) và thời gian bay (time of flight - TOF). Trong nghiên

cứu khối phổ, hợp chất cần phân tích được chuyển sang dạng dẫn xuất dễ bay hơi,

sau đó được ion hóa bằ ng các phương pháp thích hợp. Các ion tạo thành được đưa

vào nghiên cứu trong bộ phân tích khối của máy khối phổ. Sự phát triển của kỹ

thuật hiện nay có thể cho phép tích hợp đồng thời hai kiểu quét ion dương (+) và

ion âm (-) nhằ m tạo điều kiện thuận lợi nhất cho các nhà nghiên cứu. Trong kỹ

thuật bẫy ion (IT) sự thay đổi thế trong bẫy sẽ giữ lại một hay vài ion nhất định

(trong chế độ chọn lọc ion) hay gia tốc các ion (trong chế độ MS nhiều lần). IT có

khả năng tích lũy các ion, phân tích khối, phân lập ion và phân rã ion bằ ng va

chạm do vậy đây là phương tiện rất thuận lợi cho việc nghiên cứu cơ chế phân

mảnh. Kỹ thuật TOF dựa trên sự khác nhau về vận tốc của các ion có khối lượng

khác nhau khi ở trong cùng một mức năng lượng. TOF có độ phân giải cao và số

khối chính xác (tới 0,0001) [89].

Trong phân tích một hỗn hợp chất, việc sử dụng MS một lần không thể mang

lại kết quả chính xác. Để khắc phục điều này, người ta đã sử dụng các kỹ thuật khối

phổ 2 lần, 3 lần thậm chí nhiều hơn. Kỹ thuật này được gọi là MS/MS hay MSn.

Nguyên tắc của kỹ thuật này là lựa chọn một ion xác định trong các ion của lần ion

hóa thứ nhất để phân mảnh nhỏ hơn và loại bỏ tất cả các ion khác trong bộ phận

phân tích ion. Vì phổ khối khi nhận được lần này chỉ từ một ion xác định nên không

bị ảnh hưởng của các tạp chất khác trong mẫu phân tích. Bẫy ion IT có khả năng cô

lập, phân mảnh ion tới MSn (n từ 1 - 10) nhờ công nghệ làm sạch mới và đây là

chức năng hỗ trợ cho việc phân tích cấu trúc phân tử phức tạp rất hiệu quả (hình 2.1). Tuy vậy trên thực tế người ta thường chỉ thực hiện tới MS2, MS3, vì số ion ở

những lần sau giảm nên độ nhạy của phép phân tích cũng giảm.

Hình 2.1. Quá trình đo MSn

Sử dụng phương pháp phổ khối cùng với sự trợ giúp của các thiết bị phân

tích hiện đại, những năm gần đây, khoa học về lipid đã thu được những thành công

trong việc phân tích “dạng phân tử” của các lớp chất lipid trong các đối tượng sinh

vật khác nhau. Các thiết bị phân tích phổ khối ngày càng hiện đại và cho các kết quả

có độ tin cậy cao, giới hạn phân tích ngày càng được mở rộng. Với sự tiến bộ lớn

trong các kỹ thuật phân tích, phổ khối giúp làm sáng tỏ dữ liệu về các dạng phân tử

của lipid, mở ra những hiểu biết mới trong nghiên cứu hóa sinh lipid.

2.2.3.2. Phương pháp xác định thành phần, hàm lượng các lớp chất phospholipid

Thành phần và hàm lượng của các phospholipid được xác định theo phương

pháp Kostetsky [90], sử dụng TLC (sắc ký lớp mỏng) 2 chiều, với hai hệ dung môi

là: Hệ A: CHCl3:MeOH:28%NH4OH (70:30:5, v:v:v), hệ B: CHCl3:MeOH:

(CH3)2CO:CH3COOH:H2O (70:30:5:5:2, v:v:v:v:v).

2.2.3.3. Phương pháp xác định các dạng phân tử các phospholipid của mẫu lipid hạt Sưa

Dạng phân tử các phospholipid từ các mẫu lipid hạt Sưa được phân tích bằng

phương pháp phổ khối phân giải cao HRMS, được ghi trên thiết bị Shimadzu

LCMS-IT-TOF, do hãng Shimadzu (Kyoto, Nhật Bản) cung cấp [91].

Hàm lượng và cấu trúc các dạng phân tửcủa lipid phân cực được phát hiện

bằng phép đo phổ khối có độ phân giải cao (HRMS) LC/MS-IT-TOF (Shimadzu,

Nhật Bản), quá trình phân tích được thực hiện trong chế độ ion hóa phun mù điện tử

(ESI). Nhiệt độ nguồn ion là 250°C, phạm vi phát hiện m/z 100-1200, điện áp nguồn

là -3,5 kV trong trường hợp hình thành ion âm và 4,5 kV trong trường hợp hình

thành ion dương. Áp suất khí mang (N2) là 200 kPa và tốc độ dòng khí N2 là 1,5

L/phút. Các dạng phân tử riêng lẻ của lipid phân cực được phát hiện bằng cách so

sánh với các tiêu chuẩn xác thực trên phần mềm xử lý Shimadzu LC-MS

(v.3.60.361), mỗi mảnh ion trong MS và MS/MS đã có tính sai số tuyệt đối

(difference). Sau khi kiểm tra sai số của các ion, cùng với độ bội của liên kết và

dạng phân tử thỏa mãn chúng tôi sẽ chọn và xác định diacyl để từ đó xác định được

dạng phân tử. Việc xác định phần trăm các dạng phân tử riêng lẻ trong mỗi dạng

thành phần của lipid phân cực được thực hiện bằng cách tính diện tích của từng

peak sắc ký ion so với tổng diện tích các peak nhận diện được.

2.2.4. Các phương pháp khảo sát hoạt tính chống oxi hóa

2.2.4.1. Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa theo DPPH

Đây là phương pháp thử nghiệm DPPH thông qua phản ứng bao vây tự do

(DPPH) (Antioxidant activity assay - DPPH free radical scavenging) theo phương

pháp của Yuvaraj năm 2013 [92].

* Nguyên tắc: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) có khả năng tạo ra các

gốc tự do bền trong dung dịch ethanol bão hòa. Khi cho các chất thử nghiệm vào

hỗn hợp này, nếu chất có khả năng làm trung hòa hoặc bao vây các gốc tự do sẽ làm

giảm cường độ hấp phụ ánh sáng của các gốc tự do DPPH. Hoạt tính chống oxi hóa

được đánh giá thông qua giá trị hấp phụ ánh sáng của dịch thí nghiệm so với đối

chứng khi đọc trên máy Elisa ở bước sóng 515 nm.

2.2.4.2. Đối tượng và phương pháp khảo sát tiềm năng chống oxi hóa bằng phiếm

hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao

Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá khả năng chuyển electron, khả năng

chuyển nguyên tử hydro và chuyển proton của 8 acid phenolic có trong dịch chiết từ lipid

hạt bao gồm acid: gallic (GALA), caffeic (CAFFA), anillic (VANA), isovanillic (ISOVA),

acid -coumaric (COUMA), ferulic (FERA), cinnamic (CINNA) và chlorogenic(CHLA).

Trước hết, năng lượng phân ly liên kết (BDEs) và ái lực proton (PAs) của

các liên kết C-H và O-H khác nhau dọc theo các phân tử cũng như khả năng ion

hóa (IPs ) của chúng đã được tính toán. Sau đó, năng lượng tự do Gibbs (rG0) của

phản ứng trao đổi nguyên tử H (HAT), phản ứng cộng vào nối đôi (RAF), các phản

ứng trao đổi electron (SET) và trao đổi proton đối với gốc tự do HOO• cũng được

khảo sát. Cuối cùng, động học của phản ứng HAT và SET được tính trong cả pha

khí và trong nước. Tất cả các tính toán được thực hiện bằng phiếm hàm LC-ωPBE

kết hợp với bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p). Các kết quả thu được sau đó được so

sánh với các kết quả khác trong tài liệu để cung cấp thêm thông tin về độ tin cậy của

phiếm hàm được sử dụng.

Hình 2.2. Cấu trúc của 8 acid phenolic với các vị trí nguyên tử được đánh số

Tất cả các tính toán được thực hiện bằng bộ phần mềm Gaussian 16

Rev.A.03 [93]. Cấu dạng hình học tối ưu và các tần số nhiệt động của các acid

nghiên cứu được tính theo bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p) kết hợp với phiếm

hàm LC- PBE [94]. Ba cơ chế chống oxy hóa phổ biến đã được đánh giá trong

nghiên cứu này bao gồm cơ chế chuyển nguyên tử H (HAT), mất proton (PL) và

khả năng nhường electron (SET). Các thông số hoạt tính nội tại đặc trưng cho ba cơ

chế được khảo sát trong nước ở 298,15 K và 1 atm, và được tính toán như sau [95]:

(1) BDE(AH) = 𝐻(A) + 𝐻(H) − 𝐻(AH)

PA = H(A) + H(H+) - H(AH) (2)

(3) IE = 𝐻(AH+) + 𝐻(e−) − 𝐻(AH)

Trong đó H là tổng entanpi nhiệt và điện tử bao gồm hiệu chỉnh năng lượng

tại điểm không (ZPE) ở nhiệt độ 298,15 K và thường được tính theo biểu thức dưới đây:

H = ZPE + 0 + (Etrans + Erot + Evib + Ee) + kB.T (4)

Trong đó, Etrans, Erot, Evib, Ee lần lượt là các năng lượng tịnh tiến, quay và dao

động, electron đối với entanpi; 0 là tổng năng lượng điện tử tại 0oK và ZPE là năng

lượng dao động tại điểm không. E tot = ( E trans + E rot + E rung + E e ) tương ứng với

giá trị hiệu chỉnh nhiệt đối với năng lượng, và H corr = E tot + k B.T là giá trị hiệu

chỉnh nhiệt đối với entanpi. k B là hằng số Boltzmann có giá trị 1.380662 ×

10 −23 J/K. Giá trị entanpi của nguyên tử hydro trong pha khí được tính ở cùng mức

với lý thuyết. Entanpi trong pha khí của proton (H+) được lấy giá trị là 1,4811

kcal/mol (5/2RT, giá trị của khí lý tưởng) và của electron (e ) là 0,7519

kcal/mol [96].

Ảnh hưởng của dung môi nước cũng được đánh giá bằng cách sử dụng mô

hình phân cực liên tục (PCM) kết hợp với biến thể SMD [95] của biến thể hình thức

phương trình tích phân (IEFPCM) có sẵn như là phương pháp SCRF mặc

định. Phương pháp được sử dụng tạo ra khoang chất tan thông qua một tập hợp các

quả cầu chồng lên nhau. Các entanpi giải phóng điện tử và proton trong dung môi

nước được tính toán như đã gợi ý trong tài liệu [97]. Về cơ bản, một proton hoặc

một điện tử liên kết với phân tử dung môi ( Ssol ) để tạo ra các hạt mang điện, [tương

sol và (S−e) - ●

sol ]. Các hạt được tạo thành được đặt trong dung môi

ứng là (S−H) +

phân cực. Kết quả là, H ( e - ) và H (H+) được tính ở mức lý thuyết LC- PBE/6-

311++G(d,p) trong nước tương ứng bằng - 13,8 và −252,5 kcal/mol.

Cuối cùng, để cung cấp cái nhìn sâu sắc về các hoạt tính chống oxy hóa của

các acid phenolic nghiên cứu, phản ứng của chúng đối với HOO được xem

xét. Năng lượng tự do Gibbs của phản ứng ( rG 0 ), năng lượng tự do Gibbs hoạt

hóa ( r G # ) cũng được tính toán và bằng giá trị chênh lệch giữa tổng năng lượng

của các sản phẩm và năng lượng của trạng thái chuyển tiếp so với tổng năng lượng

của các chất phản ứng. Động học của các phản ứng trong pha khí và dung môi cũng

được tính toán dựa trên cơ học lượng tử đối với khả năng quét gốc tự do (QM-

ORSA) [98]. Tất cả các tính toán hằng số tốc độ được khảo sát bằng cách sử

dụng phần mềm tính toán Eyringpy [99].

Chương 3

THỰC NGHIỆM

Các mẫu hạt họ Đậu được tiến hành theo sơ đồ sau:

Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu chung

3.1. Chiết tách và xác định hàm lượng lipid tổng các mẫu hạt họ Đậu

Lấy 100 gam mẫu hạt đã được sấy khô, đem nghiền nhỏ trong máy nghiền bi

và sau đó chiết bằng 150 ml n-hexan (chiết 2 lần) trong thiết bị đun nóng có hồi lưu

chuyên dụng (Twisselman apparatus) ở nhiệt độ dưới 500C trong 6 giờ. Dịch chiết

thu được đem cô cất loại dung môi trên máy quay cất chân không ở 400C và áp suất

25 tor [81]. Phần bã sau khi tách dung môi được chiết với MeOH thu được cặn

MeOH, gộp cặn chiết hexan và MeOH thu được lipid tổng. Lipid tổng của hạt sau

khi cân trên cân phân tích Sartorius analytic (10-4) và được tính toán theo % khối

lượng so với mẫu hạt khô ban đầu (mỗi mẫu cân 3 lần, lấy giá trị trung bình). Lipid

được bảo quản ở nhiệt độ -100C trong tủ lạnh sâu Panasonic MDF-U334-PE.

3.2. Xác định thành phần lipid trong các mẫu hạt họ Đậu

3.2.1. Xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid trong các mẫu hạt họ Đậu

Lipid tổng sau khi loại bỏ hết dung môi bằng khí argon, được hòa tan trong

CHCl3 (10mg/mL) trước khi đem chấm lên bản mỏng tráng sẵn Sorbfil (6cm x 6cm,

Sorbfil, Krasnodar, LB Nga) với ba nồng độ tăng dần. Hệ dung môi triển khai thứ

nhất là n-hexane/dietylether/acid acetic (85:15:1, v:v:v) để nhận biết các lớp lipid

trung tính và hệ dung môi thứ hai là CHCl3/CH3OH (2:1, v:v) để nhận biết lớp lipid

phân cực. Bản mỏng sau triển khai được hiện hình với thuốc thử H2SO4 10%/CH3OH

và sấy ở nhiệt độ 1000C trong 10 phút. Sử dụng máy scan Epson Perfection 2400

PHOTO (Nagano, Nhật Bản) với độ phân giải và kích thước tiêu chuẩn. Các lớp

chất lipid trên bản mỏng và hàm lượng các lớp chất được nhận diện bằng độ nhạy

sáng trên phần mềm phân tích Sorbfil TLC Videodensitometherr, Krasnodar, Nga.

3.2.2. Xác định thành phần và hàm lượng acid béo trong các mẫu hạt họ Đậu

Lấy 100 mg lipid tổng hòa tan trong 1 mL n-hexane sau đó bổ sung 50 µL

MeONa/MeOH1%, lắc kỹ trong một phút, thêm 100 µL H2O vào đem ly tâm chế độ

5000 V/phút, bổ sung 50 µL HCl 0,1N. Phần dịch dưới loại bỏ, phần dịch trên được

làm khan bởi Na2SO4. Chuyển mẫu lipid tổng đã ở dạng methyl este sang ống mẫu để

phân tích trên máy sắc ký khí của hãng Hewlett Packard instrument Model 5890 Series

II. Các cấu trúc acid béo được xác định bằng GC-MS. Các phổ được so sánh với thư

viện NIST và kho lưu trữ khối phổ acid béo. Nhận dạng các acid béo bằng phần

mềm chuyên dụng tính toán chuyển đổi qua giá trị thời gian lưu tương đương ELC

(Equivalent Chain- lengths of methyl ester derivaties of fatty acids) cho cột mao

quản chuyên dụng CP-Sil 88, có sử dụng hệ chất chuẩn C16:0, C18:0 trên máy C-R3A

theo công thức sau:

3.2.3. Xác định thành phần và hàm lượng tocopherol

Hòa tan 70 mg-100 mg lipid tổng trong 100 µL n-hexane sau đó lấy 20 µL ra

và đem phân tích trên thiết bị sắc ký lỏng cao áp HPLC hãng Merck-Hitachi F-1000

Fluorescence Spectrophotometherr, 295/330 nm, D-2500. Mẫu được bơm tự động

trong buồng bơm mẫu tự động Merck 655-A40, cột 25 cm x 4,6 mm ID, tốc độ: 1,3

mL/phút, hệ pha động: heptane/tert-buthyl methylether (99+1,v/v), Chromato

integrator, hệ dung môi chạy heptane/tert-buthyl methylether (99:1,v/v).

3.2.4. Xác định thành phần và hàm lượng phytosterol

Cân 150 mg lipid tổng, sau đó hò a tan trong 100 mL ethanol, xà phòng hó a

bằng dung dịch kali hydroxide ở 70oC. Các phytosterol được phân lập khi đi qua cột

nhôm oxit (Merck, Darmstadt, Đức) khi đó acid béo đươ ̣c giữ lại. Phần phytosterol

được tách ra từ cột được tinh chế lại bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (Merck,

Darmstadt, Đức) và sau đó hàm lượng và thành phần của sterol được xác định bởi

GLC sử dụng betulin là chất chuẩn nội. Các hợp chất được tách ra trên cột SE 54

CB (dài 50 m, đường kính trong 0,25 mm, độ dày lớp phim 0,25μm) (Macherey-

Nagel, Duren, Đức). Các đỉnh (peak) được xác định bằng các chất chuẩn (β-

sitosterol, campesterol, stigmasterol) và bằng một hỗn hợp các sterol được phân lập

từ lipid hạt cải (brassicasterol) hoặc từ lipid hạt hướng dương (Δ7-avenasterol, Δ7-

stigmasterol, Δ7-campesterol). Tất cả sterol sau đó được xác định bằng cách so sánh

thời gian lưu của các chất chuẩn.

3.2.5. Xác định thành phần và hàm lượng triacylglycerol.

Cân 0,1 g lipid tổng, hòa tan vào 2 mL acetone và lọc qua ống tiêm kích

thước lỗ 0,45 µm. 20 µL lipid tổng sau khi lọc được trực tiếp bơm tự động vào hệ

thống HPLC Thermo Finnigan điều chỉnh nhiệt độ cột (Spectra System AS3000), sử

dụng chất chuẩn triglyceride.

3.2.6. Xác định thành phần và hàm lượng phenolic tổng

Lipid tổng được hòa tan trong MeOH, được lọc bằng màng lọc 0,45 µm, sau

đó được bơm vào với thể tích 20 µL. Việc xác định các pic được thực hiện bằng cách

so sánh các quan sát ở bước sóng 280 nm, đỉnh được xác định bởi thời gian lưu đồng

nhất so với tiêu chuẩn. Phân tích đã được thực hiện trong ba lần. Định lượng các hợp

chất phenolic đã đạt được bằng cách sử dụng một lượng acid trans-2-hydroxycinnamic

đã biết làm chất chuẩn nội.

3.3. Phân lập và nhận dạng các phospholipid

Việc phân tích các dạng phân tử lipid phân cực là một bài toán phức hợp cần

phải giải quyết bằng nhiều phương pháp, trong đó phương pháp phổ khối lượng là

một phương pháp quan trọng để phân tích cấu trúc lipid trong một hỗn hợp. Chúng

tôi đã lựa chọn phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao kết nối phổ khối phân giải

cao (HPLC-HRMS) trên thiết bị LC/MS- IT-TOF để nghiên cứu. Ở Việt Nam chưa

có nhóm nào tiến hành nghiên cứu theo hướng này.

Thực nghiệm tại Phòng Hóa sinh hữu cơ, Viện Hóa học các Hợp chất thiên

nhiên và Viện Sinh vật biển, Phân Viện Viễn đông, Viện Hàn lâm Khoa học Liên

bang Nga.

3.3.1. Xác định thành phần, hàm lượng các lớp chất phospholipid

Lipid tổng được hòa tan trong MeOH, và tiến hành phân tích. Sau khi chạy

xong hệ dung môi A,B (Hệ A:CHCl3:MeOH:28%NH4OH (70:30:5, v:v:v), hệ B:

CHCl3:MeOH:(CH3)2CO:CH3COOH:H2O (70:30:5:5:2, v:v:v:v:v).). Hiện màu

bằ ng H2SO4/MeOH 10% hơ nóng trên bếp sấy. Xác định vị trí các lớp chất rồi cạo

ra cho vào các ống nghiệm đã đánh dấu tương ứng, thêm 50 μL HClO4 rồi đun trên

bếp ở nhiệt độ 180-1900C trong 20 phút. Lấy các ống nghiệm ra để nguội, thêm tiếp

vào mỗi ống nghiệm 450 μL amonium molybdate, lắc kĩ, đun cách thủy ở nhiệt độ

sôi của H2O trong 15 phút. Lấy ra, để nguội rồi tiến hành đo trên máy quang phổ kế

UV 1800 (Shimardzu, Nhật Bản). Tiến hành đo 3 lần và lấy giá trị trung bình hàm

lượng các lớp chất, tính hàm lượng phần trăm.

3.3.2. Xác định các dạng phân tử các phospholipid của lipid hạt Sưa

Lipid tổng được hòa tan trong MeOH, và tiến hành phân tích dạng phân tử

trên thiết bị LCMS- IT- TOF. Sau khi bơm mẫu, các lớp lipid được tách riêng bằng

phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC của hãng Shimadzu Prominence với

hai máy bơm LC-20AD, mô-đun tạo áp suất cao, lò cột CTO-20A, máy lấy mẫu tự

động SIL-20A, mô-đun chuyển động CBM-20A, bộ khử nhiễu DGU-20A3. Cột

hillic Develosil 100-5 Si (ID 150 mm × 2 mm ID, kích thước chất mạng 5 μm)

(Nomura Chemical), sử dụng hệ thống sắc ký Nexera-e (Shimadzu, Nhật Bản), thực

hiện bằng cách sử dụng cột hillic và gradient bao gồm hai dung môi, A và B. Dung

môi A là acetoneitril/nước (94:6, v:v) và dung môi B là nước tinh khiết. Cả hai

dung môi đều chứa acid acetic 20 mM và 10 mM amoniac. Tốc độ bắt đầu từ 0%

dung môi B, sau đó được tăng lên 20% trong 30 phút và duy trì ở mức 20% trong

10 phút trước khi giảm xuống 0% trong 7 phút tổng thời gian chạy là 47 phút). Tốc

độ dòng là 0,2 mL/phút.

Hàm lượng và cấu trúc các dạng phân tử của lipid phân cực được phát hiện

bằng phép đo phổ khối có độ phân giải cao (HRMS) LC/MS-IT-TOF (Shimadzu,

Nhật Bản). Các dạng phân tử riêng lẻ của lipid phân cực được phát hiện bằng cách

so sánh với các tiêu chuẩn xác thực trên phần mềm xử lý Shimadzu LC-MS

(v.3.60.361), mỗi mảnh ion trong MS và MS/MS đã có tính sai số tuyệt đối

(difference). Sau khi kiểm tra sai số của các ion, cùng với độ bội của liên kết và

dạng phân tử thỏa mãn chúng tôi sẽ chọn và xác định diacyl để từ đó xác định được

dạng phân tử. Việc định lượng từ dạng phân tử riêng lẻ trong mỗi dạng thành phần

của lipid phân cực được thực hiện bằng cách tính diện tích của từng peak sắc ký ion

so với tổng diện tích các peak nhận diện được.

3.4. Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa

3.4.1. Xác định hoạt tính chống oxi hóa theo DPPH

Thực nghiệm tại Phòng Sinh học thực nghiệm, Viện Hóa học các hợp chất

thiên nhiên.

Mẫu được pha trong DMSO (Dimethyl sulfoxid) 100% với nồng độ 4

mg/mL đối với lipid hạt họ Đậu. Sử dụng acid ascorbic 5 mM trong DMSO 10%

làm đối chứng dương.

Sau đó mẫu được nhỏ trên phiến vi lượng 96 giếng với dung dịch DPPH

(được pha trong ethanol 96%) để được nồng độ cuối của mẫu thử trong phản ứng từ

200 μg/mL đến 12,5 μg/mL (đối với mẫu chiết thô) và từ 50 μg/mL đến 3,1 μg/mL

(mẫu tinh sạch).

Ủ ở 37oC trong 30 phút và đo mật độ quang (OD) ở bước sóng 515 nm trên

thiết bị đo quang (Infinite F50, Tecan, Thụy Sỹ).

Khả năng trung hòa các gốc tự do (Scavenging capacity, SC %):

Giá trị trung bình của SC (%) ở các nồng độ mẫu được đưa vào chương trình

- OD

ODThí nghiệm

DMSO

SC(%) = [100 -

x100] ± σ

ODchứng(-)

xử lý số liệu Excel theo công thức:

Độ lệch tiêu chuẩn  tính theo công thức của Ducan như sau:

Xác định SC50:

Giá trị IC50 là nồng độ của chất thử mà tại đó trung hòa được 50% các gốc tự

do, được xác định bằng phần mềm TableCurve AISN (Jandel Scientific, Mỹ) qua

giá trị SC% và dãy các nồng độ chất thử tương ứng.

Kết quả các thử nghiệm là giá trị trung bình của ít nhất 3 phép thử lặp lại ±

độ lệch chuẩn (p ≤ 0,05).

Các mẫu có biểu hiện hoạt tính (SC ≥ 50%) sẽ được thử nghiệm để tìm giá trị

SC50. Giá trị SC50 (Scavenging Concentration at 50% - nồng độ trung hòa được 50%

gốc tự do của DPPH) sẽ được xác định nhờ vào phần mềm máy tính TableCurve.

3.4.2. Khảo sát tiềm năng chống oxi hóa bằng phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu

năng cao

Thực nghiệm tại Phòng Hóa sinh hữu cơ, Viện Hóa học các hợp chất thiên

nhiên và Viện Nghiên cứu và Phát triển, Đại học Duy Tân, Đà Nẵng.

Tất cả các tính toán được thực hiện bằng phiếm hàm LC-ωPBE kết hợp với

bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p). Các kết quả thu được sau đó được so sánh với các kết

quả khác trong tài liệu để cung cấp thêm thông tin về độ tin cậy của phiếm hàm

được sử dụng.

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Hàm lượng lipid tổng và các lớp chất lipid của 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu

4.1.1. Hàm lượng lipid tổng

Sau khi tiến hành chọn mẫu, chiết tách và loại bỏ dung môi theo sơ đồ

nghiên cứu chung, chúng tôi thu được trọng lượng lipid tổng của 11 mẫu hạt họ Đậu

ở hình 4.1 như sau:

Hình 4.1. Hàm lượng % lipid tổng trong 11 mẫu hạt họ Đậu

Hàm lượng lipid tổng của các mẫu hạt họ Đậu trong nghiên cứu dao

động mạnh từ 0,99% (Muồng hoàng yến) đến 20,91% (hạt Củ đậu). Kết quả

này cho thấy lượng lipid tổng trong Đậu tương leo (16,91%), hay trong hạt Củ

đậu (20,91%) là cao và tương đương với hàm lượng lipid của các đối tượng

thuộc nhóm các cây dinh dưỡng thuộc họ Đậu như Đậu nành (22,1%) [18]. Tuy

nhiên so với nghiên cứu của Augustus và Badami et al.[100, 101] chỉ tìm thấy

một lượng nhỏ lipid trong hạt từ hai loài Dalbergia thuộc nhóm các cây công

nghiệp thuộc họ Đậu dao động từ 4,8% (D. sissoo) đến 7,4% (D. paniculatae)

thì các kết quả thu được trong các mẫu hạt Sưa (13,86%) hay trong hạt Cẩm lai

(8,43%) là tương đối phù hợp. Hàm lượng của lipid tổng trong nhóm dinh

dưỡng cao hơn so với một số hạt thuộc loài Dalbergia (thuộc nhóm công

nghiệp) và phù hợp với công bố trước đây đối với một số loài Đậu hoang dã tại

Hàn Quốc (lượng lipid tổng dao động từ 2,8% đến 18,0% và từ 1,3-2,3 g/100 g

đối với một số giống Đậu lima [102]. Các loài còn lại thuộc nhóm y, dược có

lượng lipid tổng thấp dao động từ 1,24% (Đậu trứng cuốc) đến 2,01% (Đậu đỏ).

Từ lượng lipid tổng đã cho thấy một số mẫu hạt họ Đậu có hàm lượng

này vượt trội so với các mẫu còn lại như: Sưa (13,86%), Cẩm lai (8,43%), Củ

đậu (20,91%)... Đây sẽ là một trong các căn cứ để chúng tôi lựa chọn mẫu lipid

hạt họ Đậu cho các nghiên cứu tiếp theo.

4.1.2. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid

Kết quả bản mỏng TLC và sắc ký đồ các lớp chất lipid của 11 mẫu hạt họ

Đậu nghiên cứu được thể hiện qua hình 4.2 như sau:

Ký hiệu Tên mẫu Bản mỏng TLC Sắc ký đồ

Phaseolus M 9

lunatus L. (Đậu

ngự)

M12 Vigna angularis

(Đậu (Willd.) Ohwi &

đỏ) Ohashi

M 13 Vigna

(Đậu unguiculata (L.)

trứng Walp. ssp.

cuốc) cylindrica (L.)

Verdc. - Cv.

M 14 Phaseolus

(Đậu vulgaris L.

trắng)

BH 73 Glycine soja

(Đậu Sieb. & Zucc.

tương

leo)

BH 101 Pachyrhizus

(Củ erosus (L.) Urb

đậu)

M 1 Dalbergia

(Sưa) tonkinensis

Prain

BH 109 Dalbergia

(Trắc entadoides

bàm Pierre ex Prain

bàm)

BH 114 Dalbergia

(Cẩm mamosa Pierre

lai)

M 8 Cassia fistula L.

(Muồng

hoàng

yến)

BH56 Afzelia xylocarpa

(Cà te) (Kurz) Craib

Hình 4.2. Bản mỏng TLC và sắc ký đồ các lớp chất lipid một số loài họ Đậu

Kết quả phân tích định lượng bằng phần mềm Sorbfil TLC Videodensitometherr

DV xác định được phần trăm khối lượng các lớp chất lipid chính của 11 mẫu hạt, số liệu

được trình bày trong bảng 4.1:

Bảng 4.1. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid chính trong hạt

11 loài thuộc họ Đậu nghiên cứu (n=3).

Hàm lượng các lớp chất lipid (% so với lipid tổng)

Mẫu

Pol

ST

DG

FFA

TG

HW

M 9 (Đậu ngự)

19,10±0,04

19,3±0,05

5,5±0,01

13,2±0,05

29,60±0,03

13,40±0,05

M12 (Đậu đỏ)

22,50±0,04

8,30±0,05

9,50±0,02

15,3±0,06

37,20±0,02

7,20±0,05

M 13 (Đậu trứng

24,88±0,04

9,59±0,03

8,15±0,04

14,31±0,04

35,54±0,05

7,53±0,03

cuốc)

M 14 (Đậu trắng)

20,80±0,05

10,7±0,06

8,2±0,03

16,50±0,05

37,70±0,04

6,10±0,05

BH 73 (Đậu

18,51±0,04

15,37±0,05

7,81±0,03

17,52±0,02

31,42±0,02

9,37±0,05

tương leo)

BH 101 (Củ đậu)

17,88±0,02

3.46±0,04

13,57±0,03

65,09±0,01

M 1 (Sưa)

18,29±0,06

0,05±0,05

0,2±0,05

3,87±0,05

76,38±0,02

1,21±0,05

BH 109 (Trắc

17,28±0,03

2,49±0,05

7,53±0,06

70,14±0,01

0,84±0,06

bàm bàm)

BH 114 (Cẩm lai) 16,07±0,03

3,16±0,03

4,06±0,06

4,71±0,03

69,51±0,01

2,49±0,05

M 8 (Muồng

19,39±0,05

7,07±0,04

21,92±0,05

43,63±0,06

7,99±0,05

hoàng yến)

BH56 (Cà te)

11,56±0,03

3,65±0,03

2,6±0,02

14,12±0,02

69,94±0,003 0,15±0,05

Ghi chú: (Pol: lipid phân cực, ST: sterol, DG: Diacylglycerol, FFA: fatty acid,

TG: triacylglycerol, MADG: monoalkyldiacylglycerol, HW: hydrocacbon + sáp).

Kết quả phân tích cho thấy, trong lipid tổng của các mẫu hạt nghiên cứu có

đầy đủ các lớp chất cơ bản: lipid phân cực (PoL), sterol (ST), acid béo tự do (FFA),

triacylglycerol (TG), diacylglycerol (DG), hydrocarbon và sáp (HC + W) ( Bảng

4.1). Một số lớp chất được nghiên cứu là có tiềm năng chứa các hợp chất có hoạt

tính sinh học tốt như Pol, FFA, TG, ST [103].

Các lớp chất như FFA, PoL, TG được xem là lớp chất điển hình, chiếm hàm

lượng lớn trong các mẫu nghiên cứu. Trong đó lớp chất triacylglycerol (TG) có mặt

ở tất cả các mẫu và chiếm tỷ lệ cao nhất : từ 29,60% (Đậu ngự (M9)) đến 76,38%

(Sưa). Hàm lượng TG trong các mẫu thuộc nhóm các cây công nghiệp cao hơn so

với các cây thuộc nhóm dinh dưỡng và y, dược. Cụ thể: trong nhóm các cây công

nghiệp hàm lượng TG dao động từ 43,63% với Muồng hoàng yến đến 69,94% với

Cà te hoặc 76,38% với Sưa, còn trong nhóm dinh dưỡng và y, dược hàm lượng TG

dao động ở mức thấp hơn từ 29,60% với Đậu ngự đến 37,70% với Đậu trắng, riêng

mẫu Củ đậu trong nhóm dinh dưỡng lại đạt ở mức cao 65,09% gần với nhóm cây

cây công nghiệp.

Lớp chất lipid phân cực (Pol) là lớp chất phổ biến nhất trong lipid hạt họ Đậu

với 100% các mẫu đều xuất hiện với hàm lượng trung bình chiếm vị trí thứ hai

trong 6 lớp chất được tìm thấy (cao nhất trong lớp chất này là lipid hạt Muồng

hoàng yến (M8: 19,39%), lipid hạt Sưa (M1: 18,29%), hay trong lipid hạt Đậu trứng

cuốc (M13: 24,88%..). Lớp chất này gợi ý sự tồn tại của phospholipid, một dạng

lipid phân cực có hoạt tính sinh học cao và xuất hiện nhiều trong lipid của hạt Đậu

nành [102, 104]. Nếu trong nhóm cây công nghiệp có hàm lượng TG cao hơn hàm

lượng TG trong nhóm cây dinh dưỡng và y, dược thì ngược lại hàm lượng Pol trong

nhóm cây dinh dưỡng và y, dược lại cao hơn so với hàm lượng Pol trong nhóm cây

công nghiệp. Cụ thể: trong nhóm cây dinh dưỡng và y, dược hàm lượng Pol dao

động từ 17,88% trong Củ đậu đến 22,50% với Đậu trắng hoặc 24,88% với Đậu

trứng cuốc, thì hàm lượng Pol trong nhóm cây công nghiệp chỉ dao động từ 11,56%

với Cà te đến 17,28% với Trắc bàm bàm. Riêng mẫu hạt Sưa hàm lượng Pol đạt

18,29% và Muồng hoàng yến đạt 19,39% lại tương đối cao gần với kết quả của nhóm

dinh dưỡng và y, dược. Đây này là dữ liệu quan trọng trong việc lựa chọn mẫu để nghiên

cứu chuyên sâu.

Lớp chất sterol là lớp chất phổ biến của lipid hạt họ Đậu, tương tự như

lớp chất TG và Pol thì sterol cũng xuất hiê ̣n trong tất cả các mẫu vớ i hàm lươ ̣ng

cao nhất đạt 19,30% (hạt Đậu ngự (M9)) hay 9,59% (hạt Đậu trắng (M13))…Hàm

lượng sterol trong nhóm dinh dưỡng, y, dược cao hơn trong nhóm công nghiệp. Cụ

thể, trong nhóm dinh dưỡng, y, dược hàm lượng sterol cao nhất đạt 15,37% với Đậu

tương leo hoặc 19,30% với Đậu ngự trong khi hàm lượng sterol trong nhóm công

nghiệp cao nhất chỉ đạt 7,07% với Muồng hoàng yến hoặc 3,65% với Cà te. Đây là

lớp chất phổ biến trong sinh vật và có chức năng sinh học quan trọng. Việc sử dụng

sterol thực vật sẽ giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim, mạch vành, phòng ngừa và điều

trị được nhiều bệnh liên quan đến tim mạch [105].

Lớp chất acid béo tự do (FFA) là lớp chất khá phổ biến trong các mẫu

hạt họ Đậu, có trong tất cả các mẫu với hàm lượng từ 3,87% (Sưa) đến 21,92%

(Muồng hoàng yến). Tương tự như Pol và sterol, hàm lượng FFA trong các mẫu

lipid hạt thuộc nhóm cây dinh dưỡng, y, dược cao hơn trong nhóm cây công

nghiệp. Trong nhóm cây dinh dưỡng, y, dược hàm lượng FFA trung bình đạt

15,07%, còn trong nhóm cây công nghiệp hàm lượng FFA chỉ đạt trung bình

10,43%. Những kết quả phân tích trên đây là cơ sở để chúng tôi có những

nghiên cứu tiếp theo.

Lớp chất diacylglycerol (DG) chỉ xuất hiện 8/11 mẫu với hàm lượng trung

bình đạt 5,75%, trong đó tập chung chủ yếu ở nhóm dinh dưỡng và y, dược với

phần trăm dao động từ 5,5% (Đậu ngự) đến 9,5% (Đậu đỏ), còn trong nhóm cây

công nghiệp thuộc họ Đậu thì hàm lượng DG cao nhất chỉ đạt 4,06% với Cẩm lai,

các mẫu khác hầu như không có hoặc chỉ có với hàm lượng rất thấp.

Lớp hydrocacbon và sáp (HW) xuất hiện khá phổ biến trong lipid hạt họ Đậu

với 10/11 mẫu với hàm lượng cao nhất đạt 13,40% với Đậu ngự và tập chung chủ

yếu trong nhóm dinh dưỡng và y, dược.

Như vậy, qua nghiên cứu các lớp chất cơ bản từ lipid của các mẫu hạt họ

Đậu nghiên cứu ta thấy trong cả 11 mẫu thì thành phần chủ yếu là FFA, TG, PoL,

và ST, vì vậy chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về thành phần và hàm lượng

của các hợp chất này.

4.1.3. Thành phần và hàm lượng acid béo

Qua quá trình làm thực nghiệm chúng tôi định lượng được thành phần các

acid béo trong dầu ha ̣t của 11 mẫu hạt họ Đậu thu được ở bảng 4.2, đã phát hiện 20 loại

acid béo và một dạng squalen. Về giá trị dinh dưỡng, lipid hạt họ Đậu là một lipid

thực vật có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng lớn các acid không bão hòa tốt

cho sức khỏe như acid oleic, acid linoleic, acid linolenic với trung bình tổng hàm

lượng các acid này 80% và các acid béo bão hòa có khả năng tăng cholesterol “xấu”

trong máu ở hàm lượng thấp [106].

Bả ng 4.2. Thành phần và hàm lượng các acid béo trong lipid ha ̣t của 11 loài họ Đậu nghiên cứu (% so với tổng acid béo)

Mẫu M9 (Đậu ngự)

Mẫu M12 (Đậu đỏ)

Mẫu M14 (Đậu trắng)

Mẫu BH101 (Củ đậu)

Mẫu M1 (Sưa)

Mẫu BH114 (Cẩm lai)

Thành phần acid béo

Mẫu BH73 (Đậu tương leo)

Mẫu BH109 (Trắc bàm bàm)

Mẫu M8 (Muồng hoàng yến)

Mẫu BH56 (Cà te)

Mẫu M13 (Đậu trứng cuốc)

16:1(n-7) 16:1(n-9)

- 0,17±0.03 17:0 0,28±0.05 18:0 5,79±0.03

- 16,46 ±0.04 0,39±0.01 - - 4,04±0.14 0,94±0.03 15,88±0.04 -

18:1(n-7) 18:1(n-9) 18:1(n-11) 18:2(n-6) 18:3(n-3)

20:1(n-9) 20:1(n-11) 20:2(n-6) 20:4(n-3)

22:0 2,08±0.04

22:2(n-6)

24:0

- 7,12±0.1 0,12±0.25 - 0,08±0,01 2,78±0.5 0,7±0.14 8,76±0.01 0,70±0,10 50,50±0.01 24,72±0.03 54,4±0.02 1,37±0.05 1,0±0.04 1,00±0.04 0,21±0,10 0,21±0.19 - - - - - - - 1,18±0.05 - - - 1,38±0.06 - 0,83±0.05 - -

14:0 16:0 23,42±0.004 12,64±0.03 0,62±0,01 - 0,18±0.03 3,25±0.1 - - 6,56±0.02 5,61±0.01 1,14±0,01 0,46±0,01 41,64±0.004 49,01±0.01 26,10±0,02 17,77±0,02 0,48±0.05 20:0 1,01±0.03 0,02±0,01 0,16±0,01 - - - - - - 1,04±0.03 0,92±0.03 - - 0,8±0.05 17,23±0,01

- - 0,18±0,01 - 33,51±0,02

- 9,47±0.004 0,15±0.05 - 0,17±0.19 1,30±0.05 - 5,13±0.02 2,11±0.01 29,20±0.02 49,53±0.01 0,38±0.05 0,15±0.03 - 0,07±0.14 0,05±0.04 1,90±0.01 - 0,51±0.01 - - 13,73±0,01

- 7,91±0.004 0,26±0.01 - 0,21±0.15 1,62±0.05 - 5,57±0.02 2,16±0.01 20,34±0.02 59,39±0.01 0,39±0.05 0,15±0.01 - - - 1,28±0.02 - 0,72±0.01 - - 12,13±0,03

- 11,13±0.02 0,09±0.05 - 0,11±0.1 2,76±0.04 - 29,66±0.04 0,08±0,01 48,09±0.05 6,76±0,01 0,38±0.05 0,29±0,02 - - - 0,58±0.05 - 0,07±0,01 - - 15,03±0,01

0,64±0.05 28,11±0,05 - 0,13±0,04 0,19±0,04 5,78±0,05 0,06±0,04 25,74±0,03 - 32,37±0,01 0,79±0,04 0,99±0,04 - 0,4±0,02 0,03±0,03 0,04±0,04 2,02±0,04 0,09±0,05 - - - 37,73±0,03

- 13,2±0,02 0,2±0,05 0,1±0,03 4,5±0,04 11,6±0,10 3,6±0,20 64,7±0,05 1,5±0,03 0,1±0,004 0,1±0,002 - - - 0,3±0,003 - - - - 18,20±0,04

- 16,91±0,04 - 0,52±0,01 0,67±0,30 6,47±0,02 - 25,06±0,01 0,5±0,004 22,97±0,02 7,30±0,03 1,44±0,05 0,50±0,002 - - - 15,30±0,10 - 2,50±0,10 - - 43,26±0,01

- 12,09±0,02 0,20±0,001 - 0,20±0,002 6,63±0,01 - 51,2±0,3 0,60±0,002 20,06±0,01 1,20±0,02 1,90±0,03 0,3±0,04 - - - 3,39±0,002 - 1,30±0,01 - - 25,50±0,04

24,06±0,02 10,17±0,01

82,77±0,03

66,49±0,02

86,27±0,03

87,87±0,01

84,97±0,02

59,65±0,02

81,80±0,05

56,74±0,05

74,50±0,01

70,12±0,01 88,82±0,02

- 17,77±0,03 41,64±0.01 6,12±0.02 0,43

- 26,10±0,02 49,93±0.01 6,58±0.02 0,52

- 49,58±0.01 29,27±0.02 5,28±0.02 1,69

1,67±0.03 59,39±0.01 20,34±0.02 5,72±0.02 2,92

- 6,76±0,01 48,09±0.04 29,95±0.04 0,14

2,62±0.05 0,83±0,04 32,49±0,01 25,87±0,03 0,026

- 1,5±0,03 64,7±0,04 11,7±0,10 0,023

- 7,30±0,03 22,97±0,02 26,08±0,01 0,32

1,13±0,02 1,20±0,02 20,06±0,01 51,5±0,3 0,06

- - 1,37±0.05 54,4±0.01 50,50±0.01 24,72±0.03 8,97±0.01 16,92±0.04 2,2 0,03

24:1(n-9) Squalen Acid béo no Acid béo không no Khác n-3 n-6 n-9 n-3/n-6

Mẫu BH56 (Cà te) Mẫu M8 (Muồng hoàng yến) Mẫu BH114 (Cẩm lai) Mẫu BH109 (Trắc bàm bàm) Mẫu M1 (Sưa) Mẫu BH101 (Củ đậu) Mẫu BH73 (Đậu tương leo) Mẫu M14 (Đậu trắng) Mẫu M13 (Đậu trứng quốc) Mẫu M12 (Đậu đỏ) Mẫu M9 (Đậu ngự)

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Acid béo no

Acid béo không no

Phần trăm acid béo no và không no trong 11 mẫu lipid hạt họ Đậu

Hình 4.3. Phần trăm acid béo no và không no trong 11 mẫu lipid hạt họ Đậu

nghiên cứu

Nhóm các acid béo no (SFA): đã xác định được 7 acid béo no với phần trăm

dao động từ 10,17% (Cà te) đến 43,26% (Trắc bàm bàm). Trong các mẫu hạt nghiên

cứu đều chứa các acid no thường gặp trong lipid hạt: acid palmitic (16:0) có kết quả

dao động trung bình từ 11,13% (Đậu tương leo (BH73)) đến 28,11% (hạt Củ đậu

(BH101)); acid stearic (18:0) có hàm lượng từ 0,04% - 6,63%, hạt Cẩm lai

(BH114) có hàm lượng cao nhất đạt 6,63%... Hai mẫu Trắc bàm bàm (BH109) và

hạt Cẩm lai vú (BH114) còn có acid béo no behenic (22:0) chiếm tỷ lệ 15,25% và

3,39%, trong khi các acid béo no còn lại trong các mẫu đều có tỷ lệ thấp hơn 1%.

Tuy nhiên, acid margaric (14:0) hầu như không xuất hiện ở các mẫu đã nghiên cứu.

Nhóm các acid béo không no: đã xác định được 13 acid béo không no có

tổng hàm lượng dao động từ 56,74% đến 88,82%. Trong đó, các acid như oleic,

acid linoleic và acid linolenic chiếm chủ yếu, với acid linoleic (18:2(n-6)) là acid

cần thiết cho cơ thể sống, hàm lượng tương đối cao (64,7%) với hạt Sưa (M1) cao

hơn Đậu nành (BH73) (trung bình 50%) và gần bằng với hạt rum (70%) [18], acid

linoleic (ω-6) là acid có tác dụng ngừa tim mạch và làm giảm huyết áp [107].

Hàm lượng acid béo không no trong cả 2 nhóm dinh dưỡng, y, dược và nhóm

công nghiệp đều cao.

Trong nhóm dinh dưỡng hàm lượng acid béo không no rất cao từ 66,49%

(Đậu đỏ) đến 87,87% (Đậu trắng). Cụ thể với acid béo linolenic (18:3(n-3)) là acid

béo cần thiết cho cơ thể con người, nó được sử dụng để ngăn một số bệnh như ung

thư, tiểu đường, tiêu hóa… vì vậy acid này được sử dụng trong dược phẩm , bổ

sung vào chế độ dinh dưỡng nhằm giảm các nguy cơ cao huyết áp, đột quỵ,… [108,

109]. Acid này đã được tìm thấy với số lượng đáng kể trong rau xanh, Đậu nành,

hạt lanh, hạt cải, cũng như trong thực vật phù du, tảo và cá,… [32]. Trong các mẫu

hạt họ Đậu nghiên cứu thuộc nhóm các cây dinh dưỡng, y, dược thì Đậu trắng và

Đậu trứng cuốc chiếm hàm lượng acid linolenic cao nhất (59,39% và 49,53%). Kết

quả này gần với kết quả nghiên cứu của một số loài thực vật có giá trị dinh dưỡng

rất cao, hàm lượng acid linolenic chiếm hàm lượng lớn như: Salvia hispanica

(64%), Perilla frutescens (58%), Linum usitatissimum (55%), và Phaseolus vulgaris

(49%) [110]. Đậu ngự và Đậu đỏ có hàm lượng acid linolenic thấp hơn là 17,77%

và 26,10%. Acid oleic (18:1(n-9)) chiếm hàm lượng thấp trong tổng số acid béo, từ

5,13% (Đậu trứng cuốc) đến 29,66% (Đậu tương leo). Các acid béo không no khác

cũng được tìm thấy nhưng với hàm lượng rất thấp (<2,5% tổng số acid béo) bao

gồm C16:1(n-7), C18:1(n-11) và C20:1(n-9).

Nhóm các cây công nghiệp thuộc họ Đậu có hàm lượng acid béo không no

khá cao dao động từ 56,74% (Trắc bàm bàm) đến 88,82% (Cà te). Acid có chủ yếu

ở Cẩm lai và Sưa là acid oleic (51,12%) và acid linoleic (64,75%) tương ứng, loài

Trắc bàm bàm chứa lượng acid oleic tương đối cao (25,10%) và acid linoleic

(23,0%). Tuy nhiên, so với các loài Dalbergia khác, loài Trắc bàm bàm có số liệu

về acid linolenic (7,3%). Ở một loài được nghiên cứu khác, D. odorifera, dầu hạt

của loài được báo cáo có chứa acid linoleic (60%), acid oleic (17,55), và acid

palmitic (16,7%) [108], tương tự như thành phần của lipid hạt Sưa. Thành phần acid

béo của Cẩm lai tương đương với của D. paniculata trong đó acid palmitic (17,8%),

acid oleic (48,2%) và acid linoleic (22,5%) được tìm thấy là các chất đặc trưng.

Thành phần acid béo của lipid hạt Sưa rất giống với lipid hạt Hướng dương được

đặc trưng bởi hàm lượng acid linoleic cao và hàm lượng acid oleic vừa phải dẫn đến

gần 82% tổng acid béo không bão hòa trong lipid hạt. Còn trong lipid hạt Cà te thì

các acid béo không bão hóa chính lần lượt là acid linolenic và acid linoleic vì đây là

acid béo thiết yếu cho sức khỏe và không thể được sản xuất trong cơ thể con người.

Hàm lượng acid linolenic cao chỉ được tìm thấy trong một số hạt thực vật nổi tiếng với

giá trị dinh dưỡng cao như hạt Chia (64%), Tía tô (58%), Linum usitatissimum

(55%)… [111]. Mẫu thành phần acid béo của Cà te khá giống với mẫu được báo cáo

cho hạt P. frutescens và Cà te có thể là một nguồn dinh dưỡng cao tiềm năng[112].

Hai mẫu Trắc bàm bàm (BH109) và Củ đậu (BH101) có hàm lượng acid béo

không no ở mức trung bình là 56,74% và 59,65%; các mẫu còn lại ở mức khá cao

chiếm tỷ lệ 66,49% (Đậu đỏ) - 89,35% (Cà te). Ở các mẫu Trắc bàm bàm, hạt Cẩm

lai vú, hạt Sưa, hạt Đậu tương leo, Củ đậu và Đậu đỏ, các acid oleic và linoleic

chiếm chủ yếu với tổng hàm lượng của chúng là 37,78% - 75,71%. Ở các mẫu còn

lại, các acid linoleic và linolenic chiếm chủ yếu với hàm lượng 58,34% - 79,29%.

Nhóm acid béo omega3 (n-3), omega6 (n-6), omega9 (n-9): Trong các mẫu

thực nghiệm thì hàm lượng nhóm ω3 (hay n-3, omega-3) và ω6 (hay n-6, omega-6)

tương đối cao, hàm lượng omega9 (n-9) trung bình thấp hơn, đây được coi là những

acid béo thiết yếu rất cần thiết cho con người. Hàm lượng các acid béo ω3 trong

mẫu hạt Cà te cao nhất đạt 54,4%, ω6 trong mẫu Đậu trắng (M14) đạt 20,34%, ω9

cao nhất trong Cẩm lai đạt 51,5%. Ngoài ra, những lợi ích của các acid béo không

no đa nối đôi đối với não và sức khỏe con người cũng được ghi nhận rõ ràng, bao

gồm cả tác dụng tim mạch, cải thiện chức năng tim và gan, giảm huyết áp, chống

huyết khối, viêm khớp, ung thư và bệnh phổi [113].

Về chỉ số n-3/n-6 (ω3/ω6): Dao động từ 0,023 - 2,92, trong đó 7/11 mẫu

gồm Đậu ngự, Đậu đỏ, Đậu trứng quốc, Đậu trắng, Đậu tương leo, Trắc bàm bàm,

Cà te nằm trong khoảng từ 0,14 - 2,92. Theo khuyến cáo của WHO, thực phẩm có

chỉ số n3/n6 >0,1 là tốt cho sức khỏe con người, và theo kết quả phân tích thì Đậu

trắng (2,92), và Cà te (2,2) là các mẫu có tỉ lệ cao nhất cũng tương ứng với hàm

lượng ω3 cao nhất.

Những kết quả thu được trên đây là tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn về

thành phần lipid hạt họ Đậu.

4.1.4. Thành phần và hàm lượng tocopherol

Bên cạnh những acid béo có lợi cho sức khỏe, 11 mẫu lipid hạt họ Đậu nghiên

cứu còn chứa các nhóm chất có hoạt tính sinh học như nhóm tocopherol, phenolic, một

số hợp chất thuộc phân nhóm flavonoids chống oxy hóa hiệu quả. Những nghiên cứu

đánh giá về thành phần hoạt chất trong hạt hay lipid các hạt thực vật này còn hạn chế

hoặc chưa được công bố. Vitamin E là thuật ngữ chung dùng để chỉ tocopherol và

tocotrienols (α, β, ν, δ) - các chất chống oxy hóa tự nhiên ngăn ngừa sự ôi thiu của dầu

trong quá trình bảo quản. Tocopherol trong lipid thực vật được cho là bảo vệ acid béo

không bão hòa đa nối đôi khỏi bị oxy hóa. Trong tất cả các vitamin E, α -tocopherol có

hiệu quả kháng oxy hóa cao nhất, bên cạnh đó vitamin E cũng là một nhóm chất cần thiết

cho sự phát triển cơ thể và sức khỏe của con người. Thiếu vitamin E gây ra các khiếm

khuyết trong hệ thống thần kinh đang phát triển của trẻ em và tan máu ở nam giới [106].

Kết quả thu được ở bảng 4.3 như sau:

Bả ng 4.3. Thành phần và hàm lượng các tocopherol trong lipid ha ̣t của 11 loài họ Đậu nghiên cứu

Tocopherol

Tổng

α-T

α-T3

β-T

γ-T

β-T3

P8

γ-T3

δ-T

δ-T3

Mẫu

(mg/kg)

M 9 (Đậu ngự)

0,44±0,05

19,96±0,003

0,15±0,04

0,91±0,05

1±0,03

22,47±0,03

M12 (Đậu đỏ)

1,41±0,04

2,7±0,03

12,74±0,01

1,06±0,03

17,92±0,03

M 13 (Đậu trứng cuốc)

5,15±0,05

247,85±0,003

2,61±0,03

10,702±0,05 0,62±0,05 266,92±0,01

M 14 (Đậu trắng)

6,74±0,03

0,35±0,04

152,58±0,002

2,02±0,03

2,87±0,03

164,55±0,01

BH 73 (Đậu tương leo)

2,17±0,03

0,42±0,05

3,94±0,05

8,31±0,03

14,85±0,04

BH 101 (Củ đậu)

1,13±0,05

0,36±0,05

59,73±0,01

1,28±0,04

0,38±0,05

62,87±0,01

M 1 (Sưa)

20,9±0,04

2,14±0,01

2,06±0,01

1,03±0,02

26,13±0,03

BH 109 (Trắc bàm bàm) 3,81±0,05

1,10±0,03 0,86±0,003

2,72±0,01

8,5±0,04

BH 114 (Cẩm lai)

14,88±0,02

0,25±0,02

20,29±0,05

0,79±0,03

36,2±0,05

M 8 (Muồng hoàng yến) 133,8±0,01 4,46±0,02

3,18±0,02

29,56±0,04

7,29±0,02

0,67±0,05

2,39±0,03

181,37±0,01

BH56 (Cà te)

52,76±0,02 2,36±0,03

0,68±0,03

239,37±0,004

1,91±0,05

0,57±0,03

297,64±0,01

Một thành phần quan trọng trong lipid hạt thực vật đó là các tocopherol (α-T,

β-T, γ -T, δ-T) và tocotrienol (α-T3, β-T3, γ -T3, δ-T3), chúng đều thuộc lớp chất

tocols (vitamin E), thường được tìm thấy trong lipid tổng của các loại hạt thực vật.

Về mặt ý nghĩa sinh học, chúng có tác dụng như những chất có hoạt tính sinh học

cao được sử dụng như những chất chống oxy hóa tự nhiên, ngăn chặn quá trình

peroxy hóa của các acid béo không bão hòa đa. Năm 2011, Matthaus và các cộng sự

đã chỉ ra được mối liên quan mật thiết giữa γ-tocopherol và acid béo không no α-

linolenic [114]. Tocophenol ngoài giá trị dinh dưỡng nó còn có tác dụng ức chế sự

phát triển của tế bào ung thư và làm giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim [114].

Các tocopherol trong các mẫu hạt thuộc họ Đậu (Fabaceae) nhìn chung đều

có hàm lượng tổng thấp. Trong nhóm dinh dưỡng, y, dược hàm lượng tocopherol

tổng dao động từ (17,92 mg/kg (Đậu đỏ) đến 266,92 mg/kg (Đậu trứng cuốc)), còn

trong nhóm công nghiệp hàm lượng tocopherol tổng dao động từ (8,5 mg/kg (Trắc

bàm bàm) đến 297,64 mg/kg (Cà te)), như vậy trong cả hai nhóm chỉ có Đậu trứng

cuốc và Cà te là có kết quả thuộc nhóm trung bình, kết quả này phù hợp với các

nghiên cứu trước đây về hạt họ Đậu [114].

Thành phần tocopherol của tất cả các mẫu thuộc họ này chỉ có một mẫu thấy

sự xuất hiện của dạng γ-T3 là Muồng hoàng yến nhưng với hàm lượng thấp (0,67

mg/kg). Các dạng khác như β-T3, P8 và δ-T3 cũng chỉ xuất hiện một số mẫu với

hàm lượng thấp. Dạng β-T3 xuất hiện ở hai mẫu trong nhóm dinh dưỡng, y, dược

(hạt Đậu ngự (0,15 mg/kg), hạt Đậu trứng cuốc (2,61 mg/kg)) và ba mẫu trong

nhóm công nghiệp là (Sưa (2,06 mg/kg), Cà te (1,91 mg/kg) và Muồng hoàng

yến(7,29 mg/kg. Dạng P8 chỉ xuất hiện ở bốn mẫu với hàm lượng thấp trong đó có

hai mẫu thuộc nhóm dinh dưỡng, y, dược là Củ đậu (1,28 mg/kg) và Đậu trắng

(2,02 mg/kg) và hai mẫu thuộc nhóm công nghiệp là Cẩm lai (0,79 mg/kg), và Cà te

(0,57 mg/kg). Dạng δ -T3 chỉ xuất hiện ở hai mẫu hạt Đậu ngự (1,0 mg/kg) và hạt

Đậu trứng cuốc (0,62 mg/kg) thuộc nhóm dinh dưỡng, y, dược.

Có 10/11 mẫu hàm lượng tocopherol tập trung ở dạng γ-T chủ yếu là các

mẫu thuộc nhóm dinh dưỡng, y dược: Đậu trứng cuốc, Đậu trắng, Đậu đỏ, Đậu ngự

và Củ đậu với hàm lượng lần lượt là 247,85 mg/kg, 152,58 mg/kg, 12,74 mg/kg,

19,96 mg/kg và 59,73 mg/kg. Còn trong nhóm công nghiệp hàm lượng γ-T tập

trung chủ yếu ở Cà te (239,37 mg/kg) và Muồng hoàng yến (29,56 mg/kg).

Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hoạt

tính chống oxy hóa và chống viêm thể hiện mạnh hơn khi hàm lượng γ-tocopherol

cao hơn [114]. Chức năng sinh hóa chính của các tocopherol là bảo vệ các acid béo

không bão hòa đa nối đôi (PUFA) chống lại quá trình peroxy hóa.

Với α-tocopherol chỉ có hai mẫu không có là Đậu ngự và Đậu trứng cuốc.

Ngược lại với kết quả của γ-T thì α-T lại tập trung chủ yếu ở nhóm công nghiệp với

hàm lượng từ 3,81 mg/kg (Trắc bàm bàm) đến 133,8 mg/kg (Muồng hoàng yến).

Trong nhóm dinh dưỡng, y, dược hàm lượng α-T rất thấp, trung bình chỉ đạt 2,86

mg/kg. Nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng γ-tocopherol có tác dụng ức chế sự phát

triển của tế bào ưng thư và chống nhồi máu cơ tim hơn so với α-tocopherol [114].

* Mối tương quan giữa γ-tocopherol, α -tocopherol với acid α-linolenic (18:3(n-3))

và acid linoleic (18:2(n-6))

Kamal‐Eldin và nhóm cộng sự đã chứng minh được mối liên hệ giữa hàm lượng

tocopherol và mức độ không bão hòa của acid béo trong lipid thực vật. Kết quả đã chỉ

ra mối tương quan thuận giữa acid linolenic (18: 3) và γ-tocopherol [115], và các kết

quả thực nghiệm của chúng tôi cũng trùng khớp với mối tương quan này.

Các tocopherol rất cần thiết để bảo vệ các PUFA ở thực vật và động vật khỏi

bị oxy hóa. Tocopherol chống oxy hóa qua nhiều cơ chế hóa và lý sinh: quét sạch

các thể loại oxy hoạt động và gốc tự do, chấm dứt các phản ứng tự oxy hóa ở lipid.

Nguồn PUFA hay nguồn tocopherol bắt nguồn từ lipid thực vật khác nhau, giữa các

loai lipid lại có khác biệt về thành phần FA và mức tocopherol. Người tiêu thụ cũng

như nhà sản xuất dầu ăn thường lo lắng về tính kém bền oxy hóa của acid linoleic

(18:2), về những rủi ro có thể nảy sinh cho sức khỏe từ các acid béo một nối đôi và

các acid béo trans mới có ở các thứ dầu không no khác sau quá trình hydro hóa.

Biến đổi thành phần FA để cải thiện tính bền oxy hóa của lipid thực vật vốn là mục

tiêu của nhiều công trình nghiên cứu. Chức năng hóa sinh chính của các tocopherol

là bảo vệ các PUFA chống peroxy hóa. Có một vấn đề quyết định được đặt ra là liệu

có mối quan hệ hóa sinh giữa các mức tocopherol với mức không no của các lipid

thực vật (nguồn PUFA thực phẩm và nguồn vitamin E), có một mối tương quan

dương tính giữa acid linoleic (18:2) với α-tocopherol, và mối tương quan dương

tính giữa acid α-linolenic (18:3) với γ-tocopherol, kết luận này phù hợp với các kết

quả tham khảo ở tài liệu [106]. Từ mối tương quan dương tính giữa acid linoleic,

acid linolenic với α-tocopherol và γ-tocopherol có thể kết luận: hạt thực vật có hàm

lượng PUFA cao thì hoạt tính chống oxy hóa của chúng sẽ cao hơn các lipid hạt

khác. Nếu vận dụng PCA cùng các kỹ thuật lượng đa biến khác nữa vào dữ liệu lấy

từ các kiểu hình, gen khác nhau của cùng một loài sẽ tìm hiểu được liệu có sự liên

kết về di truyền giữa sinh tổng hợp tocopherol với sinh tổng hợp PUFA ở trong các

loài thực vật.

Bảng 4.4. So sánh tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic

(18:3(n-3)) và α-tocopherol với acid linoleic (18:2(n-6))

18:2(n-6)

18:3(n-3)

Mẫu

α-T (mg/kg) γ-T (mg/kg)

(% so tổng

acid béo)

19,96

41,64

17,77

M 9 (Đậu ngự)

1,41

12,74

49,01

26,1

M12 (Đậu đỏ)

247,85

29,2

49,53

M 13 (Đậu trứng cuốc)

6,74

152,58

20,34

59,39

M 14 (Đậu trắng)

2,17

3,94

48,09

6,76

BH 73 (Đậu tương leo)

1,13

59,73

32,37

0,79

BH 101 (Củ đậu)

20,9

64,7

1,5

M 1 (Sưa)

3,81

2,72

22,97

7,3

BH 109 (Trắc bàm bàm)

14,88

20,29

20,06

1,2

BH 114 (Cẩm lai)

133,8

29,56

50,5

1,37

M 8 (Muồng hoàng yến)

52,76

239,37

24,72

54,4

BH56 (Cà te)

18:3(n-3) (% so tổng acid béo)

γ-T (mg/kg)

α-T (mg/kg)

G K / G M G N Ợ Ư L I

Ố H K

400 350 300 250 200 150 100 50 0

% SO LIPID TỔNG

Hình 4.4. Tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic (18:3(n-3))

và acid linoleic (18:2(n-6))

Nói về mối tương quan giữa các acid béo và các tocopherol, theo

Bauernfeind cả hàm lượng tocopherol và thành phần acid béo trong các loại hạt có

lipid đều bị chi phối bởi các khác biệt về thứ dạng, về mức chín tới của hạt lúc thu

hoạch cũng như bởi các điều kiện địa lý, khí hậu ở nơi gây trồng lấy hạt [106].

Nói chung thì dường như chức năng chính của các tocopherol trong các hệ

sinh học vốn là chất chống oxi hóa, ức chế oxi hóa PUFA. Tuy nhiên α-tocopherol

hay γ-tocopherol mới là chất chống oxi hóa cho lipid thực vật có hiệu lực nhất thì

đang còn tranh cãi. Dưới góc độ hóa học thì α- tocopherol dọn dẹp, bẫy các gốc tự

do hữu hiệu hơn γ-tocopherol, song có nhược điểm chính nó lại “trợ oxi hóa” trong

một số tình huống [106]. Qua kết quả tổng hợp ở bảng 4.4 và hình 4.4 thì các hạt

giàu C18:3 như: Đậu trứng cuốc (49,53%), Đậu trắng (59,39%) hay Cà te

(54,4%)… thì hàm lượng γ-tocopherol tương ứng cũng lớn là 247,85 mg/kg, 152,58

mg/kg, 239,37 mg/kg, nhưng ngược lại với γ-tocopherol thì hàm lượng α-

tocopherol lại thấp (dưới 100 mg/kg) như: Cà te có 52,76 mg/kg, Đậu trắng 6,74

mg/kg, còn Đậu trứng cuốc thậm chí còn không có α-tocopherol. Kết quả này cũng

phù hợp với các nghiên cứu trước đây của Gensler, và ông cho rằng điều này là do sự

can dự của α-tocopherol vào những phản ứng “trợ oxi hóa” hoặc “cùng oxi hóa” [116].

4.1.5. Thành phần và hàm lượng phytosterol

Sterol thực vật là các thành phần thực vật tự nhiên hoạt động như cholesterol.

Cholesterol chiếm một vị trí trung tâm trong toàn bộ sự chuyển hóa steroid của cơ

thể động vật và là nguyên liệu đầu cho tất cả các steroid khác trong cơ thể.

Cholesterol là sterol đặc thù của các động vật bậc cao, trong cơ thể cholesterol có

hai chức năng chủ yếu: trong ruột nó tham gia vào việc làm tiêu tan các acid mỡ và

là cấu tạo của màng tế bào. Sterol thực vật có thể được thêm vào nhiều loại sản

phẩm thực phẩm và kết hợp với các chất có lợi khác, việc bổ sung sterol thực vật

vào chế độ ăn uống giúp giảm nguy cơ bệnh tim mạch vành.

Bả ng 4.5. Thành phần và hàm lượng các phytosterol trong lipid ha ̣t của một số loài họ Đậu nghiên cứu (mg/kg)

Mẫu M13

Mẫu BH73

Mẫu BH109

Mẫu M8

Mẫu M14

Mẫu M1

Mẫu M9

Mẫu M12

Mẫu BH101

Mẫu BH114

Mẫu BH56

(Đậu trứng

(Đậu tương

(Trắc bàm

(Muồng hoàng

Cá c da ̣ng phytosterol

(Đậu ngự)

(Đậu đỏ)

(Củ đậu)

(Cẩm lai)

(Đậu trắng)

(Sưa)

cuốc)

leo)

bàm)

yến)

(Cà te)

Cholesterol

28,09±0.01

34,67±0.11

30,91±0.05

30,13±0.05

24,42±0.04

5,25±0.01

23,6±0,01

19,88±0,01

46,67±0,01

90,29±0,02

50,62±0,02

Cholestanol

ISTD

ISDT

ISTD

Brassicasterol

74,06±0.37

28,38±0.02

12,32±0.03

11,76±0.01

14,1±0,03

38,36±0,05

7,58±0,04

24-MethylenCholesterol

280,23±0.04

31,93±0.04

20,40±0.05

1,57±0.02

8,5±0,01

41,09±0,01

6,49±0,01

69,73±0,03

Campesterol

1059,94±0.01

2563,38±0.03 2087,89±0.03

2172,66±0.05

664,55±0.03 133,73±0.02

29,6±0,01

266,26±0,02

162,01±0,01

3353,02±0,01

256,93±0,01

Campestanol

1626,83±0.02

56,19±0.04

5,94±0.05

< LOQ

12,26±0,04

211,38±0,02

59,67±0,03

Stigmasterol

16841,3±0.004

616,11±0.03 11876,3±0.01

12051,4±0.02

652,67±0.04 418,22±0.01

50,2±0,02

274,29±0,03

234,29±0,03 4645,01±0,001

470,07±0,001

∆7-Campesterol

135,48±0.01

334,61±0.02

111,96±0.04

98,38±0.04

35,06±0.03

11,02±0.04

8,5±0,04

50,26±0,04

19,59±0,01

88,74±0,03

123,05±0,02

∆5,23-Stigmastadienol

443,31±0.02

28,59±0.03

30,16±0.05 180,60±0,03

1734,9±0,01

29,67±0,04 4758,72±0,002

4758,72±0,03

Clerosterol

394,27±0.01

203,31±0.05

467,85±0.01

13,74±0.04

7,41±0.02

49,5±0,02

64,27±0,03

6,66±0,02

898,05±0,01

β-sitosterol

18473,14±0.17

24997,31±0.002 25511,93±0.002 22407,14±0.01

2273,33±0.02 973,36±0.005

156,6±0,01

1781,0±0,01 1878,32±0,01 19247,7±0,001

609,99±0,03

Sitostanol

406,44±0.01

210,80±0.05

105,81±0.03

40,66±0.02

< LOQ

374,16±0,02

72,64±0,03

296,05±0,02

582,41±0,02

∆5-Avenasterol

2934,90±0.01

511,46±0.04 2963,66±0.01

3832,01±0.03

97,92±0.04

38,83±0.04

13,4±0,02

152,42±0,04

127,81±0,01

1724,,38±0,02

234,61±0,05

∆5,24-Stigmastadienol

460,69±0.03

133,19±0.03

423,75±0.01

694,41±0.02

8,74±0.05

8,09±0.02

< LOQ

479,82±0,03

159,18±0,02

284,49±0,02

∆7-Stigmastenol

302,22±0.02

227,61±0.02

380,88±0.02

93,53±0.11

189,76±0.04

10,95±0.05

< LOQ

1297,5±0,01

68,56±0,02

140,50±0,02

110,1±0,05

∆7-Avenasterol

551,60±0.02

20,42±0.01

309,33±0.02

60,66±0.05

53,87±0.04

5,30±0.04

< LOQ

83,96±0,01

14,26±0,03

103,68±0,03

33,25±0,05

Tổng (mg/kg)

43214,86

29996,35

44164,50

42154,68

4237,37 1702,24±0.03

534,6

6658,21

2686,81 31027,70±0,002 7573,90±0,001

Hàm lượng phytosterol trong các mẫu họ Đậu (Fabaceae) cao, trung bình đạt

19.483,29 mg/kg. Trong đó, tập chung chủ yếu ở nhóm dinh dưỡng, y, dược với

hàm lượng phytosterol ở mức rất cao là: hạt Đậu ngự (43.214,86 mg/kg), hạt Đậu

trắng (42.154,68 mg/kg), hạt Đậu đỏ (29.996,35 mg/kg), và hạt Đậu trứng cuốc

(44.164,50 mg/kg). Nhóm cây công nghiệp có hàm lượng phytosterol tổng thấp hơn

tập chung chủ yếu ở hạt Muồng hoàng yến (31.027,7 mg/kg), hay hạt Cà te

(7.573,90 mg/kg)…Trong cả hai nhóm thì hàm lượng phytosterol của Đậu tương

leo (4.237,37 mg/kg), Sưa (534,6 mg/kg), Củ đậu (1.702,24 mg/kg)…thấp hơn so

với các mẫu khác và kết quả này gần với hàm lượng phytosterol trong ngũ cốc (có

hàm lượng phytosterol dao động từ 436 mg/kg (ngô) đến 1065 mg/kg (kiều mạch)

[117]. Tổng hàm lượng phytosterol được phát hiện trong các loại Đậu dao động từ

1.340 mg/kg (Đậu tây) đến 2.420 mg/kg (Đậu Hà Lan) [49]. Phytosterol là một

trong những hợp chất quan trọng nhất trong các chất không xà phòng hóa của lipid

thực vật và có liên quan đến việc cung cấp các hoạt tính sinh học cho lipid. Gần đây

khả năng làm giảm cholesterol ở người của chúng đã được đặc biệt quan tâm. Các

nghiên cứu lâm sàng đã nhiều lần chỉ ra rằng phytosterol được dùng làm chất bổ

sung chế độ ăn uống, hoặc là thành phần bổ sung trong thực phẩm, làm giảm

cholesterol huyết thanh và mức độ cholesterol lipid mật độ thấp ở những đối tượng

bình thường và tăng cholesterol máu nhẹ. Cơ chế liên quan có thể liên quan đến

việc ức chế hấp thu cholesterol trong chế độ ăn uống và mật từ lòng ruột. Ngoài tác

dụng giảm cholesterol, phytosterol đã được cho là có các hoạt động chống viêm,

kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm và chống khối u. Chúng cũng có hiệu quả

trong điều trị tăng sản lành tính tuyến tiền liệt, tăng đường huyết và ung thư ruột

kết. Ngoài việc sử dụng trong y học, phytosterol còn là đặc trưng của các loài thực

có lipid, hỗ trợ việc phân loại theo loài và có thể được sử dụng đánh giá chất lượng

lipid thương mại. Phytosterol rất hữu ích như là nguồn nguyên liệu thô để tổng hợp

các hormone, dược phẩm, mỹ phẩm và làm chất phụ gia cho nhựa nhiệt dẻo được sử

dụng trong sản xuất vật liệu cao su [49].

Trong phytosterol thì β-sitosterol, campesterol và stigmasterol chiếm hàm

lượng lớn, đây là các thành phần tự nhiên không thể thiếu của màng tế bào thực vật

có nhiều trong lipid thực vật, quả hạch, hạt và ngũ cốc [49]. Trong khi phytosterol

được cho là có nhiều tác dụng sinh học bao gồm các hoạt động chống viêm, chống

oxy hóa, chống ung thư, và khả năng làm giảm cholesterol của chúng đã được

nghiên cứu rộng rãi nhất [118]. Hàm lượng campesterol tập trung nhiều ở nhóm

dinh dưỡng, y, dược: Đậu đỏ (2.563,38 mg/kg), Đậu trứng cuốc (2.087,89 mg/kg), Đậu

trắng (2.172,66 mg/kg) hay Đậu ngự (1.059,94 mg/kg), trong nhóm công nghiệp hàm

lượng campesterol không cao nhưng riêng Muồng hoàng yến lại có hàm lượng

campesterol cao nhất trong các mẫu đã nghiên cứu đạt 3.353,02 mg/kg. Tương tự như

campesterol thì stigmasterol cũng tập trung chủ yếu ở nhóm dinh dưỡng, y, dược: Đậu

ngự (16.841,30 mg/kg), Đậu trắng (12.051,40 mg/kg), Đậu trứng cuốc (11.876,11

mg/kg), còn trong nhóm cây công nghiệp hàm lượng stigmasterol ở mức thấp chỉ riêng

Muồng hoàng yến ở mức trung bình đạt 4.645,01 mg/kg.

Trong các mẫu thì hàm lượng β-sitosterol chiếm ưu thế. β-sitosterol là một

trong nhiều phytosterol (sterol thực vật) có cấu trúc hóa học tương tự như

cholesterol được tìm thấy trong lipid thực vật quả hạch, bơ và β-sitosterol được bổ

sung qua đường uống được sử dụng cho bệnh viêm tuyến tiền liệt, sỏi mật, bệnh vẩy

nến, dị ứng và bệnh lao. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-sitosterol có khả năng

chống tăng cholesterol máu, chống viêm, kháng khuẩn, chống nấm, chống tăng lipid

máu, và giảm đường huyết trong khi tiêm insulin. Hơn nữa, phystosterol - đặc biệt

là β-sitosterol - dường như có tiềm năng ngăn ngừa hóa học cũng như hóa trị liệu

chống lại các bệnh ung thư phổ biến như ung thư ruột kết, ung thư vú, ung thư dạ

dày, ung thư phổi và ung thư tuyến tiền liệt [118]. Qua bảng 3.5 và bảng 3.6 ta thấy

hàm lượng β-sitosterol chiếm hàm lượng lớn nhất trong phytosterol tổng của hầu

hết các đối tượng nghiên cứu, trong nhóm cây công nghiệp thì Muồng hoàng yến,

Cẩm lai và Trắc bàm bàm có hàm lượng β-sitosterol lớn nhất với giá trị tương ứng

là 19.247,70 mg/kg (chiếm 62,03% so với phytosterol tổng); 1.878,32 mg/kg

(chiếm 70,0% so với phytosterol tổng) và 1.781,0 mg/kg (chiếm 26,75%), các hạt

còn lại có hàm lượng thấp hơn; Cà te (609,99 mg/kg- chiếm 8%) và Sưa (156,60

mg/kg - chiếm 29,29%). Trong nhóm cây dinh dưỡng, y, dược thì hàm lượng β-

sitosterol rất cao: Đậu ngự (18.473,14 mg/kg - chiếm 42,74%), Đậu đỏ (24.997,31

mg/kg - chiếm 83,33%), Đậu trứng cuốc (25.511,93 mg/kg- chiếm 57,76%), Đậu

trắng (22.407,14 mg/kg - chiếm 53,15%), Đậu tương leo (2.273,33 mg/kg - chiếm

53,65%) và Củ đậu có 57,18% β-sitosterol. Kết quả này phù hợp với các kết quả

nghiên cứu trước đây về lipid hạt của Sesbania Grandiflora (họ Đậu) với β-

sitosterol ở lượng cao đáng kể 74,06% [119], hoặc so với các loại lipid từ hạt: Đậu

nành, Hướng dương và Ngô với hàm lượng β-sitosterol tương ứng dao động từ

47,0% đến 60,0%, 50,0% đến 70,0%, và 54,8% đến 66,6% [120].

Hàm lượng β-sitosterol (% so với phytosterol tổng)

83.33

62.03

57.76 53.15 53.65 57.18

42.74

% g n ợ ư

29.29 26.75

m à H

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Hình 4.5. Hàm lượng % β-sitosterol (so với phytosterol tổng)

Mẫu hạt Trắc bàm bàm, ngoài sitosterol (1.781,04 mg/kg) thì ∆5,23-

stigmastadienol và ∆7-stigmastenol cũng có hàm lượng cao là 1.734,87 mg/kg và

1.297,52 mg/kg. Mẫu hạt Sưa có ∆5,23-stigmastadienol và sitosterol chiếm hàm

lượng chủ yếu 180,64 mg/kg và 156,64 mg/kg. Cà te và Muồng hoàng yến có hàm

lượng ∆5,23-stigmastadienol đều ở mức cao là 4.758,72 mg/kg. Những kết quả

nghiên cứu về 11 mẫu lipid hạt họ Đậu về thành phần và hàm lượng phytosterol này

gần với kết quả nghiên cứu trước đó về thành phần sterol trong lipid hạt: Hướng

dương, Ngô, Rum hoặc Đậu tương [121].

4.1.6. Thành phần và hàm lượng triacylglycerol

Lần đầu tiên thành phần và hàm lượng các triacylglycerol đã được nghiên

cứu và kết quả được chỉ ra ở bảng 4.6.

Monomere TAG chiếm chủ yếu trong các mẫu với hàm lượng từ 54,8% -

96,74%. Trong đó, nhóm dinh dưỡng, y, dược chiếm hàm lượng cao với: Đậu tương

leo (96,74%), Củ đậu (87,76%), Đậu trắng (85,25%), Đậu trứng cuốc (84,72%), Đậu

ngự (63,17%), Đậu đỏ (54,80%). Monomere TAG trong nhóm cây công nghiệp có

hàm lượng cao ở Muồng hoàng yến (93,2%), Cẩm lai (91,75%) hay Cà te (70,48%).

Ngoài monomere TAG thì ở mẫu hạt Đậu ngự, diglyceride và FFA cũng có

hàm lượng % tương ứng là 15,45% và 20,19%; ở mẫu hạt Đậu đỏ FFA chiếm tới

37,48%. Mẫu hạt Trắc bàm bàm: monome TAG và FFA có hàm lượng cao nhất

chiếm 10,46% và 23,99% trong các thành phần đã nhận dạng được, các thành phần

còn lại chiếm tỷ lệ từ 2,63% - 8,57%. Mẫu hạt Sưa có các thành phần nhận dạng

được khá đồng đều, trong đó monome TAG, diglyceride, monoglyceride, FFA và

glycerol chiếm các tỷ lệ lần lượt là 12,65%; 5,32%; 9,88%, 8,44% và 24,66%.

Kết quả này đồng nhất với kết quả nghiên cứu của Jahaniaval và cộng sự

(2000), monomere TAG trong lipid hạt Ngô, Đậu tương, và hạt Diêm mạch (lần

lượt là 19,83, 20,5 và 19,22%) cao hơn so các thành phần khác của TAG và cao hơn

so các loài Amaranthus (họ Dền) (5,44-8,03%). Theo nghiên cứu thì hàm lượng

monomere TAG là UUU (U: unsaturates) với thành phần đều là các acid béo không

no, chiếm hàm lượng cao nhất trong tất cả các mẫu lipid hạt: Đậu tương (54,2% so

lipid tổng), Ngô (58,8% so lipid tổng), Diêm mạch (62,15% so lipid tổng)…[122].

Bả ng 4.6. Thành phần và hàm lượng các triglyceride trong lipid ha ̣t một số loài họ Đậu nghiên cứu (% so với tổng TG)

Mẫu

Mẫu BH73

Mẫu BH109

Mẫu M8

Mẫu M9

Mẫu M12

Mẫu M14

Mẫu BH101

Mẫu M1

Mẫu BH114

Cá c da ̣ng

TT

M13(Đậu

(Đậu tương

(Trắc bàm

(Muồng

Mẫu BH56

triglyceridee

(Đậu ngự)

(Đậu đỏ)

(Đậu trắng)

(Củ đậu)

(Sưa)

(Cẩm lai)

trứng cuốc)

leo)

bàm)

hoàng yến)

(Cà te)

1 Olygomere TAG

0,25±0,04

0,17±0,04

0,1±0,06

Polymere TAG

Trimere TAG

2,63±0,02

0,1±0,05

Dimere TAG

2,99±0,03

0,57±0,05

0,1±0,05

0,19±0,03

0,1±0,05

0,45±0,04

5 Monomere TAG 63,17±0,02

54,8±0,03

84,72±0,01

85,25±0,01

96,74±0,001 87,76±0,003 12,65±0,01

10,46±0,04

91,75±0,002

93,2±0,002

70,48±0,07

Diglyceride

15,45±0,03

6,48±0,05

1,65±0,02

2,83±0,04

5,32±0,05

6,78±0,02

3,53±0,03

3,57±0,03

7 Monoglyceride

0,94±0,05

0,1±0,05

9,88±0,03

6,78±0,02

0,31±0,05

2,21±0,03

FFA

20,19±0,03 37,48±0,03 15,28±0,05

14,18±0,04

1,02±0,05

0,41±0,04

8,44±0,02

23,99±0,03

0,96±0,2

3,13±0,05

14,32±0,03

1,06±0,05

Glycerol

0,42±0,05

4,6±0,05

24,66±0,05

8,57±0,05

0,44±0,05

Khác

1,07±0,03

0,07±0,08

4,11±0,02

39,05±0,05

37,8±0,03

3,45±0,03

100

Tổng

4.1.7. Thành phần và hàm lượng các phenolic

Qua phân tích thành phần và hàm lượng các các phenolic của 11 mẫu lipid

hạt họ Đậu đã phát hiện 13 loại phenolic. Trong hầu hết các mẫu thì hàm lượng các

chất dao động từ 0,16 đến 34,47 mg/kg (Bảng 4.7).

Bảng 4.7. Thành phần và hàm lượng các hợp chất phenolic trong lipid ha ̣t 11 loài họ Đậu nghiên cứu (mg/kg)

Mẫu

Mẫu BH73

Mẫu

Mẫu M8

Mẫu M9

Mẫu M12

Mẫu M14

Mẫu BH101

Mẫu M1

BH109

Mẫu BH56

M13(Đậu

(Đậu tương

BH114

(Muồng hoàng

Các phenolic

(Đậu ngự)

(Đậu đỏ)

(Đậu trắng)

(Củ đậu)

(Sưa)

(Trắc bàm

(Cà te)

trứng cuốc)

leo)

(Cẩm lai)

yến)

bàm)

Acid Chlorogenic 4,13±0,02 5,15±0,02

6,54±0,04 11,06±0,03

1,89±0,03

0,32±0,01

19,8±0,02

1,8±0,04

0,4±0,03

9,54±0,04

0,64±0,04

Acid Gallic

1,85±0,03 1,7±0,03

2,62±0,03 3,06±0,01

0,6±0,05

4,68±0,03

0,7±0,03

0,7±0,01

0,16±0,04

1,76±0,04

Acid Caffeic

1,3±0,03

8±0,04

4,68±0,01

0,32±0,04

0,49±0,01

2,25±0,02

Acid Vanillic

2,15±0,02 0,92±0,04

1,88±0,02 4,37±0,02

2,0±0,02

0,6±0,01

2,6±0,05

0,4±0,04

0,35±0,04

1,49±0,03

Acid Isovanillic

1,66±0,05

1,74±0,04

2,0±0,04

0,19±0,05

1,92±0,05

Vanillin

1,03±0,02

7,16±0,03

0,2±0,02

0,7±0,002

0,3±0,05

0,98±0,03

Acid β-Coumaric

11,41±0,05 13,21±0,02

5,18±0,03

0,6±0,05

2,3±0,04

6,7±0,02

1,11±0,05

3,27±0,02

Acid Ferulic

2,08±0,02 14,49±0,03

3,2±0,02 6,33±0,03

4,28±0,04

0,16±0,002 0,8±0,002

23,8±0,4

21,8±0,01

0,24±0,04

0,68±0,04

Taxifolin

3,11±0,03 3,99±0,03

1,71±0,04

1,24±0,05

9,8±0,4

34,5±0,3

3,2±0,01

4,89±0,03

11,7±0,03

Acid Rosmarinic

8,37±0,05 6,51±0,02

2,79±0,03

2,54±0,03

0,29±0,05

10,6±0,2

0,7±0,01

27,4±0,3

0,28±0,05

3,41±0,02

Daidzein

1,44±0,04 0,88±0,04

2,26±0,04

0,44±0,06

1,6±0,01

2,3±0,04

1,9±0,04

1,19±0,03

Acid Cinnamic

1,67±0,02 1,17±0,04

0,64±0,05

0,2±0,03

0,6±0,004 0,7±0,001

0,16±0,04

0,98±0,05

Naringinin

0,71±0,05 3,25±0,02

6,03±0,02

3,64±0,04

1,4±0,01

6,0±0,01

1,2±0,03

0,62±0,04

1,58±0,04

Nói chung, acid ferulic và acid chlorogenic là hai acid tồn tại trong hầu hết

các mẫu và chiếm hàm lượng cao nhất. Với acid ferulic có hàm lượng từ 0,24

mg/kg (M8: Muồng hoàng yến) đến 23,8 mg/kg (BH109: Trắc bàm bàm). Hàm

lượng của acid chlorogenic tương đối cao dao động từ 0,32 mg/kg (BH101: Củ đậu)

đến 19,80 (M1: Sưa). Acid chlorogenic là một nhóm hợp chất polyphenol hình

thành thông qua liên kết este giữa acid quinic với các acid hydroxy-cinnamic (chủ

yếu là acid caffeic, acid ferulic và acid β-coumaric) [123]. Những nghiên cứu mới

cho thấy tác dụng có lợi của acid chlorogenic đối với hội chứng chuyển hóa

(Metabolic syndrome). Hội chứng này được định nghĩa bao gồm một loạt các yếu tố

sinh lý, hóa sinh, lâm sàng và chuyển hóa làm tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

và tiểu đường type 2. Các biểu hiện của hội chứng bao gồm các rối chuyển hóa lipid

máu (tăng cholesterol tổng số trong máu, tăng hàm lượng LDL-cholesterol,

triglyceride, giảm hàm lượng HDL-cholesterol), huyết áp cao, đường máu cao, dễ

viêm, gan nhiễm mỡ và ngưng thở khi ngủ. Hội chứng này được coi như hội chứng

mang tính toàn cầu vì chi phí chữa trị cao và số người mắc ngày càng tăng ngay cả

trong thanh niên và trẻ em [124].

Trong nhóm các cây dinh dưỡng, y, dược, hàm lượng acid ferulic thay đổi từ

0,16 mg/kg (Củ đậu) đến 14,49 mg/kg (Đậu đỏ). Hàm lượng acid chlorogenic thay

đổi từ 0,32 mg/kg (Củ đậu) đến 11,06 mg/kg (Đậu trắng). Acid caffeic chỉ có trong

hạt năm mẫu và hàm lượng từ 0,32 mg/kg (Đậu tương leo) đến 8,00 mg/kg (Đậu

trứng cuốc). Có ba mẫu chứa acid β-coumaric với hàm lượng dưới 6 mg/g, bao

gồm: Đậu ngự (11,41 mg/kg), Đậu đỏ (13,21 mg/kg) và Đậu tương leo (5,18

mg/kg). Hạt Đậu trắng cũng có naringinin và acid vanillic hàm lượng lần lượt là

6,03 và 4,37 mg/kg. Các giá trị được thu được ở đây khác với các giá trị đó được

công bố cho các loại hạt họ Đậu (Đậu, Đậu lăng, Đậu faba, Đậu broad, Đậu

everlasting và Đậu chickpea) ở một số nơi khác [125].

Trong nhóm các cây công nghiệp, hàm lượng acid ferulic dao động từ 0,24

mg/kg với Muồng hoàng yến đến 23,8 mg/kg với Trắc bàm bàm. Sưa có hàm lượng

acid chlorogenic và acid rosmarinic cao tương ứng là 19,80 mg/kg và 10,6 mg/kg;

Trắc bàm bàm có taxifolin (34,5 mg/kg) và acid ferulic (23,8 mg/kg); Cẩm lai có

acid rosmarinic (27,3 mg/kg) và acid ferulic (21,8 mg/kg) là các phenolic chính.

Hơn nữa, một số phenolic khác tương đối cao, như naringinin trong Trắc bàm bàm

(6,0 mg/kg), acid β-coumaric trong Cẩm lai (6,7 mg/kg), và taxifolin trong Sưa (9,8

mg/kg) hay trong Cà te (11,7 mg/kg).

Các kết quả thu được trong cả nhóm công nghiệp và nhóm dinh dưỡng, y,

dược gần với các kết quả thu được với một số loại Đậu như Đậu xanh (Vigna

radiata), Đậu trứng cuốc (Vigna unguiculata), Đậu đen (Vigna cylindrica), Đậu

adzuki (Vigna angularis), Đậu nành (Glycine max) và Đậu phộng (Arachis

hypogaea), Đậu lăng, Đậu faba, Đậu broad, Đậu everlasting…[125].

Như vậy, các hợp chất phenolic là những hợp chất phong phú về hoạt tính

sinh học (kháng nấm, kháng khuẩn, gây độc tế bào, kháng viêm, kháng androgen,

kháng tiểu đường,…), trong đó hoạt tính kháng oxi hóa được các nhà khoa học rất

quan tâm [124]. Theo Santana và các cộng sự (2017), đã cho biết acid chlorogenic

có hoạt tính chống oxy hóa, đặc biệt là chống lại quá trình oxy hóa lipid, nhờ vậy

acid chlorogenic trở thành ứng cử viên tuyệt vời cho việc bào chế các chất bổ sung

vào chế độ ăn uống và thực phẩm chức năng [124]. Trong 11 mẫu nghiên cứu thì

dầu hạt Sưa có hàm lượng acid chlorogenic cao nhất, điều này gợi ý cho chúng tôi

có những nghiên cứu sâu hơn về cấu tạo hóa học và hoạt tính sinh học của loài này.

4.2. Thành phần và hàm lượng phospholipid của 11 mẫu hạt họ Đậu

4.2.1. Thành phần và hàm lượng các phospholipid trong 11 mẫu hạt họ Đậu

nghiên cứu

So sánh với chất chuẩn trên TLC 1 chiều và 2 chiều với nhiều hệ dung môi

khác nhau và kết hợp với các tài liệu tham khảo đã công bố về các lớp chất

phospholipid, kết quả xác định trong lipid phân cực của 11 mẫu hạt họ Đậu có ở các

phân lớp phospholipid đặc trưng của thực vật là phosphatidylethanolamine (PE),

phosphatidylcholine (PC), phosphatidylinositol (PI),… và có mẫu có mặt

lysophospholipid (LPE, LPC) hiện vết trên bản mỏng với hàm lượng nhỏ. Sau đó

định lượng theo phương pháp của Kostetsky [126]. Kết quả thu được được trình bày

trong bảng 4.8.

Bảng 4.8. Thành phần và hàm lượng các phospholipid trong lipid tổng của 11

mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu

Ký hiệu

LPE LPC PAc PC

PE

PI

PG PS DPG Uknown

10,91

33,92

15,31

22,17

6,07 10,67

0,95

M 9 (Đậu ngự)

35,33

18,42

23,12

7,15

15,98

M12 (Đậu đỏ)

16,12

3,76

32,27

17,5

6,35

M13 (Đậu trứng cuốc)

3,4

0,5

37,5

25,7

20,4

9,2

3,3

M14 (Đậu trắng)

BH73 (Đậu tương leo)

14,56

34,17

20,34

13,71

17,22

BH101 (Củ đậu)

3,89

0,41

32,31

20,8

14,58

7,82

1,06

0,13

M1 (Sưa)

0,23

32,09

19,57

14,44

16,94

1,62

BH109 (Trắc bàm bàm) 15,11

17,32

30,76

17,47

18,83

15,35

0,27

BH114 (Cẩm lai)

23,19

25,23

22,34 14,11

0,05

M8 (Muồng hoàng yến) 15,08

38,49

23,64

19,02

4,3

14,37

0,18

BH56 (Cà te)

Hình 4.6. Hàm lượng PC, PE, PI trong lipid tổng của 11 mẫu hạt họ Đậu

Qua kết quả thu được ở bảng 4.8 trên thì lớp chất PC, PE, PI chứa hàm lượng

cao nhất và có ở tất cả 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu. Trong đó, PC chứa thành

phần chủ yếu với lượng dao động từ 23,19% (M8) đến 38,49% (BH56). Tiếp đó là

hai lớp chất PE và PI, cũng chiếm hàm lượng khá cao trong tổng phospholipid, xấp

xỉ 20% cho mỗi phân lớp. Lớp chất LPE không xuất hiện trong Đậu tương leo

(BH73), Đậu trắng (M14), Đậu đỏ (M12), và Cà te (BH56), các loài còn lại LPE

dao động với hàm lượng từ 10,91% (M9) đến 17,32% (BH114). Lớp LPC chỉ thấy

xuất hiện trong mẫu Đậu trứng cuốc (M13: 3,76%) và Đậu trắng (M14: 3,4%). Lớp

chất PAc không xuất hiện hoặc xuất hiện rất ít trong các mẫu hạt nghiên cứu. Lớp

PG chỉ có trong bốn mẫu (M12, M13, M8, BH56) với nồng độ từ 4,3% đến 14,1%.

Tương tự như PG, PAc cũng chỉ có trong bốn mẫu (BH73, M9, M14, M1) với nồng

độ trung bình khoảng 9%. Trong các mẫu nghiên cứu thì DPG có hàm lượng từ

10,06% (hạt Sưa: M1) đến 18% ( Đậu tương leo: BH73).

Như vậy, kết quả định lượng thành phần phospholipid trong 11 mẫu hạt Đậu

cũng tương đồng với các công trình nghiên cứu trước đó về thành phần

phospholipid trong lipid của một số loài thuộc họ Đậu khác với thành phần

phospholipid chính là PC, PE, PI [25, 127].

Qua nghiên cứu về thành phần hóa học, chúng tôi thấy: Sưa là một loài cây

công nghiệp quý, trong hạt Sưa chứa hàm lượng lipid cao, với thành phần phenolic

thì lipid hạt Sưa có hàm lượng acid chlorogenic cao nhất. Ngoài ra, mới chỉ có một

số kết quả nghiên cứu về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học như hoạt tính chống

đái tháo đường in vitro từ thân, lõi gỗ và lá của loài Sưa do nhóm nghiên cứu của

GS Nguyễn Mạnh Cường cung cấp [70]... nên chúng tôi chọn lipid hạt Sưa làm đối

tượng phân tích sâu hơn về dạng phân tử phospholipid.

4.2.2. Xác định các dạng phân tử phospholipid của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain)

Trên cơ sở kết quả phân tích thành phần và hàm lượng các phân lớp

phospholipid trong lipid tổng, các dữ liệu về sự phân mảnh trong bộ phổ chất chuẩn

của hãng Shimadzu Solution với phần mềm xử lý v.3.60.361, dạng phân tử của các

phân lớp phospholipid của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) đã được phân

tích và nhận dạng bằng phương pháp phổ khối phân giải cao. Hỗn hợp Et3N : AcOH

được sử dụng để giúp làm bền các ion phân tử và giúp cho các tín hiệu ion ổn định hơn

khi cùng lúc đồng thời ghi nhận các tín hiệu trên phổ ion âm và ion dương.

4.2.2.1. Dạng phân tử phosphatidylethalnolamine (PE) của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain).

Công thức phân tử (CTPT): CxHyNO8P

Phosphatidyletanolamin có công thức cấu tạo (CTCT) như sau:

Phân lớp PE được phân lập bằng các phương pháp sắc ký, nhận biết bằng

chất chuẩn và các thuốc thử đặc hiệu, sau đó tiến hành phân tích trên máy LC-

HRMS-IT-TOF của hãng Shimadzu với cột sắc ký hillic Develosil 100-5 Si (ID 150

mm × 2 mm ID, kích thước chất mạng 5 μm). Các thông tin thu được từ phổ MS1 và

MS2 trên phổ ion âm và ion dương sẽ được sử dụng để nhận dạng các dạng phân tử của

PE trong mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain. Kết quả thu được như sau:

Hình 4.7. Sắc ký đồ HRMS [E-] lớp chất phosphatidylethanolamine mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain)

Trên phổ khối phân giải cao HRMS của các phân tử phosphatidylethanolamine,

có thể thấy đồng thời các tín hiệu của các ion âm [M-H]- và các ion dương [M+H]+

tương ứng. Trên phổ ion âm xuất hiện 5 tín hiệu của các ion phân tử [M-H]- tương

ứng với các dạng phân tử chính có trong lớp chất PE của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain) (hình 4.7, bảng 4.9). Tiếp tục thực hiện bắn phá MS/MS đối với

các tín hiệu của ion phân tử [M-H]- đã được chọn lọc sẽ biết được sự có mặt của các

mạch acyl/alkyl hoặc alkenyl trong mỗi dạng phân tử PE. Dữ liệu phổ MS phân giải

cao thu được xử lý trên phần mềm v.3.60.361 của hãng Shimadzhu (Hình 4.8).

Hình 4.8. Phổ HRMS [E-] của lớp chất phosphatidylethanolamine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) trên phần mềm xử lý v.3.60.361

Bảng 4.9. Tín hiệu của ion phân tử [M-H]- của các dạng phân tử có mặt trong lớp chất phosphatidylethanolamine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) trên phổ MS1

TT [M-H]-

1 2 3 4 5 Thời gian lưu 22,92 22,74 22,66 22,43 22,95 714,5006 716,5344 738,5053 740,5298 742,5452

[M-H]- 714,5006

Hình 4.9. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion

âm [M-H]- tại giá trị m/z 714,5006

Trên phổ, tín hiệu có cường độ mạnh nhất ghi nhận tại m/z 714,5006 thể hiện

dạng phân tử có có hàm lượng lớn nhất trong lớp chất. Tín hiệu của ion [M+H]+

tương ứng trên phổ ion dương có giá trị tại m/z 716,5240 (Hình 4.9). CTPT tương

ứng tính toán được là C39H74NO8P, với 8O trong phân tử thể hiện đây là một dạng

phân tử diacyl PE. Trên phổ ion âm MS/MS[E-] của ion phân tử [M-H]- của dạng

phân tử này có 3 ion mảnh (hình 4.10, bảng 4.10) với tín hiệu tại m/z 452,277 tương

ứng với ion phân tử mất đi một mảnh trung hòa C18H30O (C18H31COOH - H2O); m/z

279,231 tương ứng với anion của acid béo C18H32O2; m/z 255,229 tương ứng với

mảnh ion của acid béo C16H32O2. Các thông tin này cho thấy trong dạng phân tử của

PE có [M-H]- 714,5006 đồng thời có 2 acid béo 16:0 và 18:2. Theo các thành phần

nguyên tố thu được và giá trị của khối lượng phân tử, kết hợp với các tài liệu nghiên

cứu trước đó đã được công bố, so sánh với bộ cơ sở dữ liệu, dạng phân tử PE xác

định được là PE 16:0/18:2

Hình 4.10. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm tại m/z 714,5006 (PE 16:0/18:2)

Bảng 4.10. Dữ liệu phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion âm [M-H]-

tại giá trị m/z 714,5006 (PE 16:0/18:2)

MS/MS

[M-H]-

CTPT

Ion mảnh [M-H-X]- ***

Mảnh trung hòa

m/z

X

m/z

CTPT

452,277

[C21H44NO7P]-

C18H30O

279,231

714,5006

C18H32O2

C39H74NO8P

255,229

C16H32O2

Hình 4.11. Sự phân mảnh của ion phân tử PE có tín hiệu ion âm tại

m/z 714,5006

[M-H]- 716,5344

Đối với tín hiệu ion âm tại m/z 716,5344, tín hiệu của ion [M+H]+ tương ứng

trên phổ ion dương có giá trị tại m/z 718,5358 (hình 4.12). CTPT tương ứng tính toán được là C39H76NO8P, là một diacyl PE. Trên phổ ion âm MS/MS[E-] của ion phân tử [M-H]- của dạng phân tử này có 2 ion mảnh (hình 4.13), tín hiệu tại 281,247

tương ứng với anion của acid béo C18H34O2; m/z 255,228 tương ứng với mảnh ion

của acid béo C16H32O2. Dữ liệu thu được thể hiện trong dạng phân tử PE này có mặt

2 acid béo 16:0 và 18:1. Dạng phân tử PE xác định được là PE 16:0/18:1

Hình 4.12. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 716,5344

Hình 4.13. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion âm tại m/z 716,5344 (PE 16:0/18:1)

[M-H]- 738,5053

Hình 4.14. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion

âm [M-H]- tại giá trị m/z 738,5053

Đối với tín hiệu ion âm tại m/z 738,5053, tín hiệu của ion [M+H]+ tương ứng

trên phổ ion dương có giá trị tại m/z 740,5229 (hình 4.14). CTPT tương ứng tính

toán được là C41H74NO8P, là một diacyl PE. Trên phổ ion âm MS/MS[E-] của ion

phân tử [M-H]- của dạng phân tử này chỉ thu được 1 ion mảnh (hình 4.15), tín hiệu

tại 279,230 tương ứng với anion của acid béo C18H32O2; Cấu hình PE 18:2/18:2 phù

hợp với các thông tin thu được. Do dạng phân tử PE chứa 2 mạch acid béo giống

nhau nên trên phổ MS/MS chỉ thu được tín hiệu của anion của 1 acid béo. Dạng

phân tử PE xác định được là PE 18:2/18:2.

Hình 4.15. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm tại m/z 738,5053 (PE 18:2/18:2)

[M-H]- 740,5298

Hình 4.16. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion

âm [M-H]- tại giá trị m/z 740,5298

Hình 4.17. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm tại m/z 740,5298 (PE 18:1/18:2)

Đối với tín hiệu ion âm tại m/z 740,5298, tín hiệu của ion [M+H]+ tương ứng

trên phổ ion dương có giá trị tại m/z 742,5372 (Hình 4.16). CTPT tương ứng tính toán

được là C41H76NO8P, là một diacyl PE. Trên phổ ion âm MS/MS[E-] của ion phân tử

[M-H]- 740,5298 thu được tín hiệu của 2 ion mảnh (Hình 4.17), tín hiệu tại 279,228

tương ứng với anion của acid béo C18H32O2, tín hiệu tại 281,247 tương ứng với anion

của acid béo C18H34O2. Dữ liệu thu được thể hiện trong dạng phân tử PE này có mặt 2

acid béo 18:1 và 18:2. Dạng phân tử PE xác định được là PE 18:1/18:2

[M-H]- 742,5452

Hình 4.18. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PE có tín hiệu ion âm [M-H]- tại giá trị m/z 742,5452

Hình 4.19. Sự phân mảnh trong phổ MS/MS[E-] của dạng phân tử PE có tín hiệu

ion âm tại m/z 742,5452 (PE 18:0/18:2)

Đối với tín hiệu ion âm tại m/z 742,5452, tín hiệu của ion [M+H]+ tương ứng

trên phổ ion dương có giá trị tại m/z 744,5533 (hình 4.18). CTPT tương ứng tính

toán được là C41H78NO8P, là một diacyl PE. Trên phổ ion âm MS/MS[E-] của ion

phân tử [M-H]- 742,5452 thu được tín hiệu của 2 ion mảnh (hình 4.19), tín hiệu tại

279,229 tương ứng với anion của acid béo C18H32O2, tín hiệu tại 283,249 tương ứng

với anion của acid béo C18H36O2,. Dữ liệu thu được thể hiện trong dạng phân tử PE

này có 2 acid béo 18:0 và 18:2. Dạng phân tử PE xác định được là PE 18:0/18:2

Như vậy, trong phân lớp PE của mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain

nhận dạng được 5 dạng phân tử, toàn bộ là các diacylphospholipid. Quá trình xác định

hàm lượng các dạng phân tử được tính toán theo diện tích mỗi pic. Kết quả về hàm

lượng các dạng phân tử PE được thể hiện trong bảng 4.11. Trong phân lớp PE phân bố

chủ yếu là các acid béo C18, trong đó có mặt nhiều nhất là acid béo 18:2. Acid béo

16:0 có 2 dạng phân tử PE.

Bảng 4.11. Thành phần và hàm lượng các dạng phân tử

phosphatidylethalnolamine trong mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain)

TT Dạng phân tử PE CTPT % trong phân lớp PE

[M-H]- m/z 714,5006 C39H74NO8P 40,08 1 16:0/18:2

716,5051 C39H76NO8P 8,62 2 16:0/18:1

738,5053 C41H74NO8P 29,06 3 18:2/18:2

740,5298 C41H76NO8P 12,65 4 18:1/18:2

742,5452 C41H78NO8P 9,60 5 18:0/18:2

4.2.2.2. Dạng phân tử phosphatidylcholine (PC) của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain)

CTPT: CxHyNO8P

CTCT của phosphatidylcholine:

Tương tự như phân lớp PE, phân lớp phosphatidylcholine được phân lập và

tiến hành phân tích trên máy LC-HRMS-IT-TOF. Các thông tin thu được về MS1,

MS2 và MS3 trên phổ ion âm và ion dương sẽ được sử dụng để nhận dạng các dạng phân

tử của PC trong mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain.

Đối với các phân tử PC, thấy được tín hiệu của ion phân tử trên phổ ion

dương tốt hơn ion phân tử trên phổ ion âm. Trên phổ MS[E-] thu được tín hiệu của

ion âm [M+HCOO]- và [M-CH3]-, đồng thời trên phổ MS[E+] có được tín hiệu của

ion dương [M+H]+. Dựa vào các dữ liệu MS2 và MS3 đã sàng lọc được 6 tín hiệu

tương ứng với 6 dạng phân tử trong lớp chất này (hình 4.20, bảng 4.12).

Hình 4.20. Sắc ký đồ HRMS [E+] lớp chất phosphatidylcholine mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain)

Bảng 4.12. Tín hiệu của ion phân tử [M+H]+ của các dạng phân tử có mặt trong

lớp chất phosphatidylcholine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain)

trên phổ MS1

[M+H]+

TT

Thời gian lưu

27,32

758,5691

27,22

782,5676

26,94

784,5895

26,94

786,5972

26,99

788,6141

m/z

[M+H]+ 758,5691

Trong số các tín hiệu thu được, tín hiệu ion dương [M+H]+ có cường độ

mạnh nhất tại m/z 758,5691; tương ứng với dạng phân tử PC chiếm hàm lượng cao

nhất trong phân lớp này. Trên phổ ion âm các ion [M+HCOO]- và [M-CH3]- tương

ứng có tín hiệu tại m/z 802,5536 và 742,5305 (hình 4.21). Công thức phân tử tính

toán được là C42H80NO8P, với 8O trong phân tử đây là một diacyl PC.

Hình 4.21. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PC có tín hiệu ion

dương [M+H]+ tại giá trị m/z 758,5691

Bảng 4.13. Dữ liệu phổ MS1, MS2, MS3 của dạng phân tử PC có tín hiệu ion

dương [M+H]+ tại giá trị m/z 758,5691

MS1

MS3

Thành phần

MS2

Ion

m/z

758,5691

[M+H]+

[M+HCOO-C2H4O2]-

742,5305

802,5536

C42H80NO8P

[M+HCOO]-

279,2280

C18H32O2 (C18:2)

255,2283

C16H32O2 (C16:0)

279,2291

C18H32O2 (C18:2)

742,5305

[M-CH3]-

255,2347

C16H32O2 (C16:0)

Hình 4.22. Sự phân mảnh của ion phân tử PC có tín hiệu ion dương tại m/z

758,5691

[M+HCOO]- 802,5536

Các thông tin về dữ liệu phổ MS2, MS3 thu được của dạng phân tử PC được

trình bày trong bảng 4.13. Trên phổ ion âm MS2 của ion [M+HCOO]- 802,5536 có

xuất hiện tín hiệu tại m/z 742,5305 tương ứng với anion [M+HCOO-C2H4O2]-. Trên

phổ MS3 của ion mảnh 742,5305 cho các ion mảnh có tín hiệu tại m/z 279,2280

tương ứng với anion của acid béo C18H32O2 (18:2), và tín hiệu tại m/z 255,2283

tương ứng với anion của acid béo C16H32O2 (16:0) (hình 4.23).

Hình 4.23. Sự phân mảnh trong phổ MS2 và MS3 [E-] của dạng phân tử PC có tín

hiệu ion âm [M+HCOO]- tại m/z 802,5536

Trên phổ ion âm MS2 của ion [M-CH3]- 742,5305 thu được tín hiệu của các

ion mảnh tại m/z 279,2291 tương ứng với anion của acid béo C18H32O2 (18:2n), và

tín hiệu tại m/z 255,2347 tương ứng với anion của acid béo C16H32O2 (16:0) (Hình

4.24). Từ các dữ liệu thu được, dạng phân tử của PC với các ion [M+H]+ cho tín

hiệu tại m/z 758,5691, ion âm [M+HCOO]- tại m/z 802,5536, ion âm [M-CH3]- tại

m/z 742,5305 được xác định là phosphatidylcholine 16:0/18:2

Hình 4.24. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PC có tín hiệu

ion âm [M-CH3]- tại m/z 742,5305 (PC 16:0/18:2)

[M+H]+ 782,5676

Tín hiệu ion phân tử dương [M+H]+ tại m/z 782,5676 có cường độ mạnh thứ

2 trong phân lớp phosphatidylcholine. Những tín hiệu đồng thời phát hiện được trên

phổ ion âm của các ion [M+HCOO]- và [M-CH3]- tại m/z 826,5629 và 766,5450

(Hình 4.25). Công thức phân tử tính toán được là C44H80NO8P, với 8O trong phân

tử đây cũng là một diacyl PC.

100

Hình 4.25. Sắc ký đồ phổ MS[E-] và MS[E+] của dạng phân tử PC có tín hiệu ion

dương [M+H]+ tại giá trị m/z 782,5676

Trên phổ ion âm MS2 của ion [M+HCOO]- 826,5629 có xuất hiện tín hiệu tại

m/z 766,5480 tương ứng với anion [M+HCOO-C2H4O2]-. Trên phổ MS3 của ion

mảnh 766,5480 cho ion mảnh có tín hiệu tại m/z 279,2290 tương ứng với anion của

acid béo C18H32O2 (18:2) (hình 4.26). Trên phổ ion âm MS2 của ion [M-CH3]-

766,5450 thu được tín hiệu của các ion mảnh tại m/z 279,2334 tương ứng với anion

của acid béo C18H32O2 (18:2) (hình 4.27). Cấu hình PC 18:2/18:2 phù hợp với các

thông tin thu được. Do dạng phân tử PC chứa 2 mạch acid béo giống nhau nên trên

phổ MS2 và MS3 chỉ thu được tín hiệu anion của 1 acid béo. Dạng phân tử PC xác

định được là PC 18:2/18:2.

Hình 4.26. Sự phân mảnh trong phổ MS2 và MS3 [E-] của dạng phân tử PC có tín

hiệu ion âm [M+HCOO]- tại m/z 826,5629

101

Hình 4.27. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PC có tín hiệu ion âm [M-CH3]- tại m/z 766,5450

Các thành phần còn lại trong phân lớp PC được xác định tương tự. Kết quả

về thành phần và hàm lượng các dạng phân tử của phân lớp phosphatidylcholine

(PC) trong mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain được trình bày trong bảng

4.14. Cũng tương tự như phân lớp phosphatidylethanolamine, trong phân lớp PC có

mặt chủ yếu các acid béo C16:0 và C18, trong đó acid béo C18 chiếm ưu thế, có

trong 5/6 dạng phân tử PC. Tỉ lệ phân bố nhiều nhất là acid béo 18:2.

Bảng 4.14. Các dạng phân tử phosphatidylcholine của mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain)

TT

[M+H]+

CTPT

1 2 3 4 5

758,5691 782,5676 784,5895 786,5972 788,6141

%trong phân lớp PC 30,20 26,14 16,90 20,83 4,93

C42H80NO8P C44H80NO8P C44H82NO8P C44H84NO8P C44H86NO8P

Dạng phân tử PC 18:2/16:0 18:2/18:2 18:2/18:1 18:2/18:0 18:1/18:0

4.2.2.3. Dạng phân tử phosphatidylinositol (PI) của mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain

CTPT: CxHyO13P

CTCT của phosphatidylinositol

102

Đối với phosphatidylinositol, trên phổ MS1 sẽ thấy được tín hiệu của ion âm

[M-H]-. Trên mẫu được phân tích, chúng tôi nhận được 02 tín hiệu của 02 ion phân

tử (bảng 4.15, hình 4.27). Các ion này được chọn để thực hiện phân tích MS2. Phổ

MS2 của ion [M-H]- cho rất nhiều tín hiệu của các ion mảnh, trong đó có một số ion

mảnh đặc trưng, tương ứng với sự mất đi từ ion mẹ các mảnh trung hòa như: phân

tử acid béo, mất đi đồng thời phân tử acid béo và inositol (C6H10O5), ngoài ra trong

phổ MS2 còn xuất hiện tín hiệu của anion các acid béo có trong phân tử PI. Dựa vào

các dữ liệu thu được từ các ion mảnh sẽ xác định được dạng phân tử của

phosphatidylinositol cần nhận dạng.

Bảng 4.15. Tín hiệu của ion phân tử [M-H]- của các dạng phân tử có mặt trong

lớp chất phosphatidylinositol của mẫu hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain)

trên phổ MS1

[M-H]-

TT

Thời gian lưu

m/z

20,57

833,5123

20,47

861,5467

Hình 4.28. Sắc ký đồ HRMS [E-] lớp chất phosphatidylinositol mẫu hạt Sưa

(Dalbergia tonkinensis Prain)

103

Các dữ liệu thu được trên phổ MS2 được trình bày trong bảng 4.16.

MS2

Dạng

Hàm lượng

[M-H]-,

phân tử

% trong phân

CTPT

Ion mảnh [M-H-X]-

m/z

lớp PI

m/z

Thành phần

553,2737

C25H46O11P

C18H32O2

C24H42O7

391,2248

C19H36O6P

(C6H10O5 + C18H32O2)

68,33

833,5123 C43H79O13P

C34H64O4

Bảng 4.16. Dữ liệu phổ MS2 của các dạng phân tử PI

16:0/18:2

297,0435

C9H14O9P

(C18H32O2 + C16H32O2)

279,2350

C18H31O2

255,2340

C16H31O2

581,3092

C27H50O11P

C18H32O2

C24H42O7

419,2556

C21H40O6P

(C6H10O5 + C18H32O2)

31,67

861,5467 C45H83O13P

18:0/18:2

283,2640

C18H35O2

279,2360

C18H31O2

Đối với ion [M-H]- tìm được ở m/z 833,5123. Công thức phân tử tính toán

được là C43H79O13P. 13O trong phân tử cho biết PI ở dạng diacyl. Trên phổ ion âm

MS2, thu được 5 tín hiệu ion mảnh chính (bảng 4.16). Tín hiệu ở m/z 255,2340 và

m/z 279,2350 tương ứng với anion của 2 acid béo 16:0 [C16H31O2]- và 18:2

[C18H31O2]-. Tín hiệu ở m/z 297,0435 tương ứng với mảnh ion [C9H14O9P]-, hình

thành bởi ion mẹ mất đi 2 acid béo. Tín hiệu ở m/z 553,2737 tương ứng với mảnh

ion [C25H46O11P]-, hình thành bởi ion mẹ mất đi acid béo C18H32O2. Ion mảnh tại

m/z 391,2248 tạo thành do ion [M-H]- mất đi đồng thời một acid béo C18H32O2 và

inositol (C6H10O5). Dựa vào các mảnh ion thu được, có thể xác định dạng phân tử

của PI là 16:0/18:2.

Hình 4.29. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PI có tín hiệu ion âm [M-H]- tại m/z 833,5123

104

Hình 4.30. Sự phân mảnh của ion phân tử PI có tín hiệu ion âm tại m/z 833,5123.

Đối với ion [M-H]- quan sát được ở m/z 861,5467. Công thức phân tử tính

toán được là C45H83O13P. 13O trong phân tử cho biết PI ở dạng diacyl. Trên phổ ion

âm MS2, thu được 4 tín hiệu ion mảnh chính (bảng 4.16). Tín hiệu tại m/z 283,2640

và m/z 279,2360 tương ứng với anion của 2 acid béo 18:0 [C18H35O2]- và 18:2

[C18H31O2]-. Tín hiệu ở m/z 581,3092 tương ứng với mảnh ion [C27H50O11P]-, hình

thành bởi ion mẹ mất đi acid béo C18H32O2. Ion mảnh tại m/z 419,2556 tạo thành do

ion [M-H]- mất đi đồng thời một acid béo C18H32O2 và inositol (C6H10O5). Dựa vào

các mảnh ion thu được, có thể xác định dạng phân tử của PI là 18:0/18:2.

Hình 4.31. Sự phân mảnh trong phổ MS2 [E-] của dạng phân tử PI có tín hiệu ion âm [M-H]- tại m/z 861,5467

So với hai phân lớp PE và PC, phân lớp PI có thành phần đơn giản với 2

dạng phân tử. Acid béo được tìm thấy trong phân lớp là 16:0, 18:0 và 18:2.

Tổng hợp kết quả thu được về dạng phân tử các phân lớp phospholipid trong

mẫu hạt Sưa được đưa ra trên bảng 4.17.

105

Bảng 4.17. Các dạng phân tử phospholipid trong mẫu hạt Sưa (Dalbergia

tonkinensis Prain)

TT

Dạng phân tử

% trong từng phân lớp

40,08

16:0/18:2

8,62

16:0/18:1

29,06

18:2/18:2

12,65

18:1/18:2

9,60

18:0/18:2

31,20

18:2/16:0

26,14

18:2/18:2

16,90

18:2/18:1

20,83

18:2/18:0

4,93

18:1/18:0

68,33

16:0/18:2

31,67

18:0/18:2

Nhận xét:

Trong lipid phân cực của mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis Prain chúng tôi

đã xác định được 12 dạng phân tử phospholipid gồm: 5 dạng phân tử PE, 5 dạng

phân tử PC và 2 dạng phân tử PI. Tất cả các dạng phân tử phospholipid xác định

được trong 3 phân lớp này đều là các diacyl phospholipid. Các acid béo chính có

trong các dạng phân tử là 16:0, 18:0, 18:1, 18:2. Kết quả này cũng phù hợp với

thông tin thu được về thành phần acid béo của mẫu hạt Sưa Dalbergia tonkinensis

Prain (mục 4.1.3), với hàm lượng các acid béo chính: 18:2(n-6) chiếm 64,7% tổng

acid béo, acid béo 18:1(n-9) có hàm lượng 11,6%, hàm lượng acid béo 16:0 là

13,2% và acid béo 18:0 là 4,5%. Kết quả nghiên cứu này có sự tương đồng với các

kết quả của tác giả Calvano khi nghiên cứu về các phospholipid chính trong lipid

hạt cây Lupinus luteus L. (họ Đậu) [60].

106

Nhận xét về chung về thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid:

- Hàm lượng lipid tổng dao động từ 0,99% (Muồng hoàng yến) đến 20,91%

(Củ đậu) và lượng lipid tổng trong nhóm dinh dưỡng, y, dược cao hơn trong nhóm

cây công nghiệp.

- Hàm lượng acid béo cao tập trung chủ yếu ở nhóm acid béo không no (có

tổng phần trăm dao động từ 56,74% đến 88,82%), đây là nhóm các chất có nhiều

hoạt tính sinh học cần được tiếp tục nghiên cứu như lợi ích của các acid béo không

no đa nối đôi đối với não, tác dụng tim mạch, cải thiện chức năng tim và gan, giảm

huyết áp…

- Hàm lượng tocopherol tổng dao động từ 8,5 mg/kg (Trắc bàm bàm) đến

297,64 mg/kg (Cà te). Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên, các nghiên cứu

đã chỉ ra rằng các hoạt tính chống oxy hóa và chống viêm thể hiện mạnh hơn khi

hàm lượng γ-tocopherol cao hơn, và kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hàm lượng

γ-tocopherol trong nhóm dinh dưỡng, y, dược cao hơn trong nhóm công nghiệp.

Nghiên cứu đã chỉ ra tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic

(18:3(n-3)) và α-tocopherol với acid linoleic (18:2(n-6)).

- Hàm lượng phytosterol trong các mẫu họ Đậu (Fabaceae) cao, trung bình

đạt 19,483,29 mg/kg. Phytosterol được cho là có nhiều tác dụng sinh học bao

gồm các hoạt động chống viêm, chống oxy hóa, chống ung thư, và khả năng làm

giảm cholesterol…

- Monomere TAG chiếm chủ yếu trong các mẫu với hàm lượng từ 54,8%

đến 96,74%, Trong đó, nhóm dinh dưỡng, y, dược chiếm hàm lượng cao.

- Hàm lượng các chất trong phenolic tổng dao động từ 0,16 đến 34,47 mg/kg,

Trong đó acid ferulic và acid chlorogenic là hai acid tồn tại trong hầu hết các mẫu

và chiếm hàm lượng cao nhất, Gần đây một số tác giả đã đã nghiên cứu về mối

quan hệ giữa thành phần phenolic và hoạt tính chống oxi hóa trong lipid hạt một số

loài họ Đậu.

- Qua xác định thành phần và hàm lượng các phopholipid của 11 mẫu lipid

hạt họ Đậu thì lớp chất PC, PE, PI chứa hàm lượng cao nhất và có mặt ở tất cả 11

mẫu. Trong đó, PC chứa thành phần chủ yếu với lượng dao động từ 23,19% (M8)

107

đến 38,49% (BH56). Tiếp theo là hai lớp chất PE và PI, cũng chiếm hàm lượng khá

cao trong tổng phospholipid, xấp xỉ 20% cho mỗi phân lớp.

- Đã xác định được 12 dạng phân tử trong lipid phân cực của mẫu hạt Sưa

Dalbergia tonkinensis Prain gồm: 5 dạng phân tử PE, 5 dạng phân tử PC và 2 dạng

phân tử PI. Tất cả các dạng phân tử phospholipid xác định được trong 3 phân lớp

này đều là các diacyl phospholipid. Các acid béo chính xuất hiện trong các dạng

phân tử là 16:0, 18:0, 18:1, 18:2

Với các kết quả nghiên cứu về thành phần, phần trăm các lớp chất này đã tạo

cơ sở cho chúng tôi có những nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học, nhất là khả

năng chống oxi hóa của chúng.

4.3. Kết quả thử hoạt tính chống oxi hóa

4.3.1. Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa của 11 mẫu lipid hạt họ Đậu

nghiên cứu bằng phương pháp DPPH

Kết quả xác định hàm lượng phenolic tổng và thử hoạt tính kháng oxi hóa

theo DPPH của 11 mẫu lipid hạt họ Đậu nghiên cứu được đưa ra ở bảng 4.18.

Bảng 4.18. Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa DPPH của một số hạt Đậu

nghiên cứu (dịch chiết methanol)

DPPH Phenolic tổng TT Ký hiệu Tên thông thường (mg/g) (SC50, g/mL)

Đậu ngự 8,79±1,06 23,69± 4,65 1 M9

Đậu đỏ 18,46± 5,18 14,27± 0,24 2 M12

Đậu trứng cuốc 16,11±2,17 68,6± 0,56 3 M13

12,90± 1,91 91,56± 5,13 Đậu trắng 4 M14

5 Đậu tương leo 5,30± 6,82 25,43±1,29 BH73

6 Củ đậu 16,45±1,17 63,88±1,29 BH101

Sưa 19,50±1,97 11,9± 1,13 7 M1

8 Trắc bàm bàm 23,00± 5,90 15,4± 5,18 BH109

9 Cẩm lai 24,80± 6,19 18,5±1,93 BH114

17,4 ± 0,06 Muồng hoàng yến 18,20±2,43 10 M8

26,62±2,14 20,17±1,08 11 Cà te BH56

26,48 Vitamin C

108

91.39

68.6

63.88

0 5 C

25.43

23.68

20.17

18.5

I ị r t á G

17.4

15.4

14.27

11.9

Axis Title

Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa theo DPPH của các mẫu hạt Đậu nghiên cứu

Hình 4.32. Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa theo DPPH của 11 mẫu hạt họ

Đậu nghiên cứu

Như vậy, qua nghiên cứu tác dụng chống oxi hóa của 11 mẫu hạt họ Đậu sử dụng

phương pháp DPPH thì giá trị SC50 dao động từ 11,9 (Sưa) đến 91,56 (Đậu trắng).

Tổng quan bước đầu cho thấy 08/11 loài nghiên cứu thể hiện tính chất chống

oxi hóa, trong đó cả 5 loài thuộc nhóm cây công nghiệp thuộc họ Đậu đều thể hiện hoạt

tính kháng oxi hóa tốt gồm ba loài thuộc chi Dalbergia là Dalbergia entadoides Pierre

ex Prain (Trắc bàm bàm), Dalbergia mamosa Pierre (Cẩm lai) và Dalbergia

tonkinensis Prain (Sưa) với giá trị SC50 tương ứng là 15,4 g/mL, 18,5 g/mL và 11,9

g/mL, như vậy trong số các mẫu này thì lipid hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis) có hoạt

tính chống oxy hóa tốt nhất. Trước đây đã có một số nghiên cứu về hoạt tính chống oxy

hóa từ một số loài thuộc chi này bao gồm Dalbergia sissoo, Dalbergia odorifera và

Dalbergia saxatilis trong đó Dalbergia odorifera là cây được nghiên cứu nhiều nhất

với hoạt tính chống oxy hóa được tìm thấy trong vỏ cây, rễ, hạt và lõi gỗ [128]. Bên

cạnh đó hai loài Muồng hoàng yến và Cà te cũng thể hiện với giá trị SC50 lần lượt là

17,4 g/mL và 20,17 g/mL.

Các loài còn lại thuộc nhóm dinh dưỡng và y, dược hầu như không thể hiện

hoạt tính tốt, chỉ riêng có Đậu đỏ thể hiện hoạt tính kháng oxi hóa ở mức trung bình

với giá trị SC50 đạt 14,27g/mL (acid ascorbic (vitamin C) đóng vai trò là chất

chuẩn) đạt được giá trị SC50 là 26,48% theo DPPH).

109

Các kết quả nghiên cứu trên đã góp phần giúp các nhà khoa học trong tương

lai có thể định hướng đối tượng nghiên cứu và phát triển các sản phẩm chống oxi

hóa một cách cụ thể và hiệu quả hơn. Qua số liệu thu được chúng tôi nhận thấy có

mối quan hệ giữa khả năng chống oxi hóa và hàm lượng phenolic tổng và quan hệ

giữa hoạt tính này và hàm lượng tocopherol, cụ thể như sau:

4.3.1.1. Mối quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng tocopherol

Mối quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng tocopherol được thể

hiện qua bảng 4.19:

Bảng 4.19: Quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng

tocopherol

DPPH Tổng hàm lượng α-T (SC50, STT Mẫu tocopherol (mg/kg) (mg/kg) g/mL)

- M 9 (Đậu ngự) 22,47±0.03 23,69± 4,65 1

M12 (Đậu đỏ) 1,41±0,04 17,92±0.03 14,27± 0,24 2

- M 13 (Đậu trứng cuốc) 266,92±0.01 68,6± 0,56 3

M 14 (Đậu trắng) 6,74±0,03 164,55±0.01 91,56± 5,13 4

BH 73 (Đậu tương leo) 2,17±0,03 14,85±0.04 25,43±1,29 5

BH 101 (Củ đậu) 1,13±0,05 62,87±0.01 63,88±1,29 6

M 1 (Sưa) 20,9±0,04 26,13±0.03 11,9± 1,13 7

BH 109 (Trắc bàm bàm) 3,81±0,05 8,5±0.04 15,4± 5,18 8

BH 114 (Cẩm lai) 14,88±0,02 36,2±0.05 18,5±1,93 9

10 M 8 (Muồng hoàng yến) 133,8±0,01 181,37±0.01 17,4 ± 0,06

11 BH56 (Cà te) 52,76±0,02 297,64±0.01 20,17±1,08

Qua bảng tổng hợp trên chúng tôi nhận thấy một số mẫu có tốt thì tương ứng

có hàm lượng tocopherol tổng cao như: Muồng hoàng yến (181,37 mg/kg), Cà te

(279,64 mg/kg). Bên cạnh đó, một số mẫu có hàm lượng tocopherol tổng cao: (Đậu

trứng cuốc: 266,92 mg/kg, Đậu trắng: 164,55 mg/kg) nhưng lại không thể hiện khả

110

năng chống oxi hóa, như vậy hàm lượng tocopherol tổng cao chưa đủ để xác định

tốt, tác dụng này còn được quyết định bởi tác dụng chống oxi hóa và hàm lượng của

mỗi hợp chất tocopherol có trong lipid hạt. Điều này được làm rõ qua mối tương

quan giữa hàm lượng α-tocopherol và hoạt tính kháng oxi hóa, đa số các mẫu có tốt

thì có hàm lượng α-tocopherol cao như nhóm các cây công nghiệp (Sưa, Trắc bàm

bàm, Cẩm lai, Muồng hoàng yến, Cà te), riêng chỉ có Đậu đỏ (trong nhóm dinh

dưỡng, y, dược) không theo quy luật này, đây là yếu tố cần có những nghiên cứu

sâu hơn. Mối quan hệ giữa α-tocopherol và này cũng đồng nhất với các kết quả mà

tác giả Castro đã đưa ra năm 2006 [129].

4.3.1.2. Mối quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng phenolic tổng

Mối quan hệ giữa hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng phenolic tổng được

thể hiện qua bảng 4.18. Kết quả cho thấy một số mẫu có hoạt tính này thì tương ứng

cũng có hàm lượng phenolic tổng cao cụ thể như: Sưa (19,50 (mg/g), Trắc bàm bàm

(23,00 (mg/g)), Cẩm lai (24,80 (mg/g)), Cà te (26,62 (mg/g)), Muồng hoàng yến

(18,2 (mg/g)). Tuy nhiên trong các mẫu này thì Cà te có hàm lượng phenolic tổng

cao nhất nhưng lại không thể hiện đặc tính chống oxi hóa tốt nhất. Hay một số mẫu

có hàm lượng phenolic tổng tương đối cao như: Đậu trứng quốc (16,11 mg/g), Củ

đậu (16,45 mg/kg) lại không thể hiện hoạt tính chống lại tác nhân oxi hóa. Qua

những phân tích trên, hàm lượng phenolic tổng cao chưa đủ để xác định hoạt tính

chống oxi hóa, cũng tương tự như kết luận về mối quan hệ giữa hoạt tính này và

hàm lượng tocopherol tổng, tác dụng này còn được quyết định bởi tác dụng chống

oxi hóa và hàm lượng của mỗi hợp chất phenolic có trong lipid hạt. Như vậy, hợp

chất phenolic nào ảnh hưởng đến đặc chống oxi hóa này là vấn đề đặt ra để chúng

tôi có những nghiên cứu tiếp theo.

Mối quan hệ giữa hoạt tính kháng oxi hóa và hàm lượng phenolic tổng, cũng

như mối quan hệ giữa hoạt tính kháng oxi hóa và hàm lượng của mỗi hợp chất

phenolic đã được một số nhà khoa học: Oomah et al và các cộng sự [130], Kumar

và các cộng sự [131], Shang và các cộng sự [132] nghiên cứu. Do đó, các nhà khoa

học có thêm một chỉ số đánh dấu tiềm năng sử dụng để dự đoán hoạt tính này với

các đối tượng nghiên cứu.

111

Nhận xét: Bằng thực nghiệm với đối tượng nghiên cứu là hạt Sưa, chúng tôi

nhận thấy đây là loài có hàm lượng lipid hạt cao (13,86%), hàm lượng phenolic

tổng cao (19,5 mg/kg), hàm lượng acid chlorogenic trong phenolic cao nhất (19,8

mg/kg), và có tác dụng chống oxi hóa tốt nhất theo DPPH. Để khẳng định thêm về

các kết quả thực nghiệm này, cũng như để biết được hợp chất phenolic nào ảnh

hưởng đến khả năng chống oxi hóa, chúng tôi có những nghiên cứu lý thuyết sử

dụng phiếm hàm mật độ hiệu năng cao (DFT).

4.3.2. Kết quả khảo sát tiềm năng chống oxi hóa của một số acid phenolic bằng

phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao

Acid phenolic là một trong những lớp chất chính của các hợp chất phenolic thực

vật và được tìm thấy trong các loại hạt, vỏ của trái cây và lá có nguồn gốc thực vật

khác nhau [131]. Gần đây, một số acid phenolic, bao gồm: acid chlorogenic , acid

gallic, caffeic, acid vanillic, acid isovanillic, acid - coumaric, acid ferulic và acid

cinnamic chiếm đến 14,5% trọng lượng, đã được xác định trong dịch chiết của 11

mẫu dầu hạt họ Đậu (Fabaceae). Nghiên cứu này dùng lý thuyết phiếm hàm mật độ

(DFT) để khảo sát khả năng chống oxy hóa của 8 acid phenolic bao gồm acid gallic,

acid vanillic, acid isovanillic, acid ferulic, acid caffeic, acid β-coumaric, acid

cinnamic, acid chlorogenic. Năng lượng phân ly liên kết (BDEs) của các liên kết C-

H, O-H, ái lực proton (PA) và năng lượng ion hóa (IP) của các chất nghiên cứu

được tính toán chi tiết bằng cách sử dụng phiếm hàm LC-ωPBE kết hợp với bộ hàm

cơ sở 6-311++G(d,p) [94]. Năng lượng Gibbs tự do tiêu chuẩn (∆rG0) của phản ứng

quét gốc tự do HOO• cũng được tính toán, cuối cùng là đánh giá động học của phản

ứng HAT.

4.3.2.1. Tính chất hình học và điện tử - mô hình tĩnh

Hình 4.33 thể hiện cấu trúc tối ưu của tất cả 8 acid phenolic được đánh

giá dựa vào hàm LC- PBE/6-311 ++ G(d, p) trong pha khí.

112

Hình 4.33. Cấu trúc tối ưu của các acid phenolic đã nghiên cứu được tính toán trong pha khí theo mức lý thuyết LC- PBE/6-311++G(d, p).

Trong đó: (A) gallic (GALA),(B) vanillic (VANA),(C) isovanillic (ISOVA), (D) ferulic (FERA), (E) caffeic (CAFFA), (F) -coumaric (COUMA), (G) cinnamic (CINNA) và (H) chlorogenic (CHLA))

Nói chung, các tính chất hình học tính theo mức lý thuyết (level of theory)

LC-PBE/6-311++ G(d, p) có độ tin cậy cao với độ sai lệch nhỏ khi so sánh với các

kết quả thu được theo phương pháp CCSD(T)/cc-pVDZ, Ví dụ, độ dài của liên kết

C6-C12 bằng 1,48 và 1,49 Å, C8-O2 bằng 1,37 và 1,38 Å, C7-O1 là 1,36 và 1,37 Å,

C9-O3 là 1,35 và 1,37 Å thu được bằng hai phương pháp tương ứng.

Hơn nữa, các đặc tính điện tử như orbital phân tử bị chiếm chỗ có mức năng

lượng cao nhất (HOMO), orbital phân tử không bị chiếm chỗ có mức năng lượng

thấp nhất (LUMO) và bản đồ điện thế tĩnh điện (ESP) được hiển thị trong hình

4.34. Nói chung, cả hai obital biên chủ yếu nằm trong vòng phenyl và ở nguyên tử

oxi trong phân tử. Các vị trí này cũng tương ứng với các vùng phân tử có điện tích

113

âm nhất. Do đó, các vùng này có thể là các vị trí hoạt động trong phản ứng chuyển

điện tử với các gốc tự do bên ngoài.

Hình 4.34. Năng lượng các obital biên (EL và EH ) và chênh lệch năng lượng hai

orbital biên (E L-H = EL - EH ) của các acid phenolic được nghiên cứu

(Kết quả được tính toán trong pha khí theo thuyết LC-PBE/6-311++G(d, p)).

Các obitan biên (LUMO và HOMO) đóng một vai trò quan trọng trong khả

năng phản ứng của phân tử, Năng lượng LUMO càng thấp thì orbital LUMO càng

dễ nhận electron và ngược lại, khi năng lượng HOMO càng cao thì khả năng

nhường electron của phân tử càng cao. Như vậy, chênh lệch năng lượng LUMO -

HOMO càng hẹp thì phản ứng chuyển electron của phân tử càng tốt. Hình 4.34 thể

hiện năng lượng LUMO, HOMO và chênh lệch năng lượng LUMO - HOMO của

tám acid phenolic được nghiên cứu trong công trình này.

Kết quả cho thấy năng lượng LUMO thay đổi từ 0,02 eV đối với CINA đến

0,80 eV đối với VANA, trong khi năng lượng HOMO của chúng thay đổi từ

-9,46 eV đối với CINA đến -8,60 eV đối với FERA. Và các giá trị độ rộng dải năng

lượng thấp nhất được công nhận cho FERA (8,8 eV ), CAFA (8,9 eV ) và CHLA

(8,9 eV ). Kết quả này cho thấy FERA, CAFA và CHLA có thể có hoạt tính chống

oxy hóa tốt hơn thông qua quá trình chuyển điện tử.

4.3.2.2. Các thông số phản ứng nội tại đặc trưng cho các cơ chế chống oxy hóa

Ba quá trình chống oxy hóa bao gồm chuyển nguyên tử H (HAT), mất proton

(PL) và chuyển electron (SET) được xem xét đầu tiên trong phần này, PL và SET

114

tương ứng với các bước đầu tiên của cơ chế hai giai đoạn, tức là lần lượt chuyển

electron - mất proton liên tiếp (SPL-ET) và chuyển electron - chuyển proton liên

tiếp (SET-PT). Ba cơ chế này có thể được đánh giá- ba phản ứng khơi mào đầu tiên

và được đặc trưng hóa bằng các thông số nội tại bao gồm lần lượt là entanpy phân

ly liên kết (BDE), ái lực proton (PA) và thế ion hóa (IP) (Bảng 4.19).

Thông số BDE đặc trưng cho khả năng phân ly và nhường nguyên tử H của

các liên kết có nguyên tử hydro. Do đó, giá trị DBE càng thấp thì khả năng nhường

nguyên tử hydro cho gốc tự do dễ dàng hơn, đồng thời khả năng chống oxi hóa cao

hơn thông qua quá trình HAT. Trong pha khí, tất cả các acid phenolic đều có tiềm

năng chống oxy hóa với giá trị BDE thay đổi từ 75,3 (đối với CHLA) đến 85,0

kcal/mol (đối với VANA) , ngoại trừ acid cinnamic (CINA) với BDE là 108,3 kcal

mol. Tất cả các hợp chất được nghiên cứu có khả năng phản ứng thấp hơn các chất

chống oxy hóa tiêu chuẩn, tức là acid ascorbic (73,8 kcal/mol) và trolox (72,7

kcal/mol). Tương tự, các giá trị BDE trong nước không thay đổi nhiều so với các

giá trị thu được trong pha khí, vì phản ứng HAT bao gồm chuyển tiếp các hạt trung

hòa (nguyên tử), BDE trong nước thay đổi từ 79,0 (đối với GALA) đến 84,2

kcal/mol (đối với COUMA) cũng cao hơn BDE của acid ascorbic (75,7

kcal/mol) và của trolox (74,7 kcal/mol) được tính ở cùng mức độ theo lý

thuyết. Đáng chú ý là tất cả các vị trí nhường H dễ dàng nhất đều nằm ở nhóm

hydroxyl của vòng phenyl. Vị trí nhường H dễ nhất trên các nhóm hydroxyl của

vòng benzyl có thể được giải thích bởi mật độ spin thấp nhất của các chất

nhường H, tức là các O nguyên tử.

Hơn nữa, phiếm hàm LC-PBE kết hợp với bộ cơ sở 6-311++G(d, p) là một

phiếm hàm mật độ DFT hiệu năng cao cho các tính toán BDE. Trên thực tế, các giá

trị BDE thu được của GALA chỉ khác 0,1 đến 0,3 kcal/mol so với giá trị thu được ở

mức lý thuyết RO-CCSD(T)/aug-cc-pVDZ [80]. Và BDE (O1-H) của CAFA thu

được trong pha khí tính ở mức lý thuyết RO-CCSD(T)/aug-cc-pVDZ chỉ cao hơn

0,6 kcal/mol so với giá trị tương tự ở LC-PBE/6-311++G(d, p), tương ứng là 76,8

so với 76,2 kcal/mol. Trong khi đó, BDE thu được theo mức lý thuyết M05-2X/6-

311+G(d, p) được đánh giá thấp hơn từ 4,9 (đối với CAFA) đến 5,7 kcal/mol (đối

với FERA) trong nghiên cứu này.

115

Ái lực proton (PA) cho biết khả năng nhường proton của một hợp chất để

tạo thành gốc tự do. Giá trị PA càng thấp thì khả năng nhường proton càng cao-

điều này cho thấy hợp chất được nghiên cứu là có tiềm năng chống oxy hóa cao

thông qua quá trình PL (cho proton). Như có thể thấy trong Bảng 3.10, các giá trị

PA trong pha khí thay đổi từ 320,7 (đối với CHLA) đến 342,3 kcal/mol (đối với

ISOVA). Tuy nhiên, các PA trong pha nước giảm đáng kể so với các PA tương

ứng trong pha khí, vì PL bao gồm quá trình chuyển hạt mang điện tích, vì vậy

dung môi, đặc biệt là dung môi phân cực giúp quá trình này thuận lợi hơn. Trên

thực tế, PA trong nước thay đổi từ 22,0 (đối với CHLA) thành 45,8 kcal/mol (đối

với COUMA).

116

Bảng 4.20: Các thông số phản ứng nội tại bao gồm hiệu chỉnh năng lượng điểm 0 (ZPC) của các acid phenolic.

(Được tính toán theo mức lý thuyết LC-PBE/6-311++G(d, p) trong pha khí và trong nước. Đơn vị tính bằng kcal/mol. BDE: entanpi phân ly liên kết, IP: thế ion hóa, PA: ái lực với proton. Ascorb. là acid ascorbic).

BDE

PA

IP

BDE

PA

IP

Cpd./liên

Cpd.

Pha

kết

Pha khí

/bonds

Pha khí

Gas

nước

nước.

nước

184.8

121.1

GALA

CAFA

192.2 (189.1a)

126.2 (150.1a)

O1H

333.3

31.0

O1H

33.8

79.0

80.7

330.1 77.9 (78.2a)

76.2 (81.1b) (76.8c)

82.7

33.0

80.1

337.6

35.1

O2H

332.1

78.5 (78.8 a)

82.0 (87.2b)

O3H

84.1

346.8

36.5

342.2

O3H

28.0

85.4 (85.3 a)

O4H

339.5

101.0

102.2

383.8

78.6

C11H

26.5

71.7

375.3

188.9

125.0

C12H

VANA

O2H

341.7

34.3

188.6

125.1

85.0

83.8 COUMA

O3H

53.1

O1H

340.9

26.9

80.9

84.2

333.1

395.7

89.8

C12H

94.2

97.1

343.6

O2H

45.8

96.7

187.9

124.8

101.2

103.8

385.7

C10H

ISOVA

O2H

349.3

37.5

89.9

377.9

C11H

84.3

83.0

117

BDE

PA

IP

BDE

PA

IP

Cpd./liên

Cpd.

Pha

kết

Pha khí

/bonds

Pha khí

Gas

nước.

nước

nước.

nước

96.4

108.0

O3H

200.5

136.3

342.3

26.7 CINA

116.5

112.9

97.4

94.1

392.1

89.3

C12H

O1H

342.6

27.5

180.3

119.0

382.8

C6H

76.9

108.3

102.2 FERA

33.8

C10H

115.5

110.7

376.7

O14H

70.9

338.9 81.2 (86.9b)

79.2 (84.6b)

343.4

O13H

179.9

120.2

28.0 CHLA

378.2

71.8

C8H

O3H

104.1

120.9

361.6

47.6

411.5

150.3

C10H

100.6

96.8

O4H

75.3

120.5

345.0

42.4

O5H

87.3

95.2

Trolox

320.7

22.0

O2H

72.7

74.7

O8H

331.8

34.2

75.3

79.8

O9H

339.0

35.6

Ascorb.

O3H

73.8

75.7

C19H

87.3

102.4

383.7

78.8

O2H

108.3

112.3

345.4

41.2

a Các giá trị được tính toán theo mức lý thuyết RO-CCSD(T)/aug-cc-pVDZ [77]; b giá trị tính theo mức lý thuyết M05-2X/6-

311+G(d, p)[79]; c giá trị mà chúng tôi đã tính toán lại trong công trình này theo RO-CCSD(T)/aug-cc-pVDZ//LC-wPBE/6-

311++G(d, p)..

118

Cuối cùng, khả năng ion hóa (IP) là khả năng của một hợp chất nhường một

điện tử để tạo thành một gốc tự do. Do đó, giá trị IP càng thấp thì khả năng nhường

điện tử càng cao và khi đó hoạt tính chống oxy hóa thông qua quá trình chuyển điện

tử SET càng cao. Tương tự trong quá trình PL, dung môi phân cực như nước làm

giảm đáng kể giá trị IP so với trong pha khí. Giá trị PA trong pha khí thay đổi từ

179,9 (đối với CHLA) thành 200,5 kcal/mol (đối với CINA) trong khi các giá trị

trong nước thay đổi từ 119,0 (đối với FERA) đến 136,3 kcal/mol (đối với COUMA).

Trên cơ sở BDE, PA và IP của các hợp chất được nghiên cứu, có thể thấy rằng

trong pha khí, quá trình HAT chiếm ưu thế hơn so với PL và SET. Ngược lại, trong

pha nước, PL có nhiều ưu thế hơn HAT và SET.

Ưu điểm quan trọng nhất của phương pháp tính toán thông số phản ứng nội tại

này là giúp sàng lọc nhanh chóng khả năng chống oxy hóa của một chất. Tuy nhiên,

điểm hạn chế là nó không xem xét đến bản chất phản ứng của gốc tự do với chất có

khả năng chống oxy hóa. Vì vậy, trong phần sau chúng ta sẽ tính năng lượng tự do

Gibbs tiêu chuẩn của phản ứng giữa các acid phenolic với gốc HOO • trong pha khí

và trong nước.

4.3.2.3. Các tính chất nhiệt hóa và động học của phản ứng với gốc tự do HOO•

Gốc tự do hydroperoxyl HOO• được chọn làm gốc tự do tham chiếu trong tính

toán các đặc tính chống oxy hóa [97]. Năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn của phản

ứng (rG0) được tính bằng hiệu số năng lượng của sản phẩm và chất phản ứng. Về cơ

bản, một phản ứng được coi là tự phát và tỏa nhiệt với giá trị (rG0) âm. Như kết quả,

Bảng 4.21 tóm tắt các giá trị (rG0) của các phản ứng HAT, PL và SET của các acid

phenolic đã nghiên cứu với gốc HOO • trong pha khí và trong nước.

119

Bảng 4.21: Năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (rG0)

(Bao gồm năng lượng dao động điểm không (ZPE) của các phản ứng HAT, PL

và SET của các acid phenolic với gốc tự do HOO• được tính theo mức lý thuyết LC-

PBE/6-311++G(d,p) trong pha khí và trong nước. Đơn vị tính bằng kcal/mol).

HAT PL SET

Hợp chất Pha Pha Pha khí Pha khí Pha khí Pha nước nước nước

GALA -4.4 -2.1 186.6 23.1 169.8 35.8

VANA -0.7 3.7 194.5 41.7 166.1 33.7

ISOVA -1.7 4.0 196.4 41.3 166.0 34.7

FERA -5.9 0.2 196.7 42.5 157.9 27.5

CAFA -3.3 -3.4 184.9 25.6 162.8 31.8

COUMA -1.2 0.4 187.9 28.4 166.7 33.1

CINA 15.1 48.6 196.4 42.0 177.6 45.2

CHLA -3.8 -4.3 187.1 5.1 158.2 31.3

Có thể thấy rằng hầu hết các phản ứng HAT giữa các hợp chất acid phenolic

và gốc tự do HOO• là tự phát và thuận lợi với các giá trị (rG0) âm trong nước dao

động từ -5,9 (FERA) đển -0.7 kcal/mol (đối với VANA), ngoại trừ hợp chất CINA

(15,1 kcal/mol trong nước). Trong pha khí, chỉ có GALA, CAFA và CHLA có phản

ứng thuận lợi với gốc HOO• thông qua phản ứng HAT. Hơn nữa, tất cả các phản ứng

mất proton (PL) và chuyển điện tử đơn lẻ (SET) với gốc HOO• đều không thuận lợi

trong cả pha khí và trong nước với năng lượng tự do có giá trị dương lớn. Do đó, lưu

ý một cách hợp lý rằng tính chất chống oxy hóa của acid phenolic chỉ dựa trên khả

năng chuyển nguyên tử H.

Trong nghiên cứu sau, động học của phản ứng HAT của hầu hết các chất có

tiềm năng chống oxy hóa bao gồm GALA, FERA, CAFA và CHLA được đánh giá

trong pha khí. Hình 4.35 trình bày cấu trúc các trạng thái chuyển tiếp (TS) của phản

ứng HAT giữa gốc HOO • và GALA, CAFA, FERA và CHLA, những acid phenolic

phản ứng mạnh nhất, được phát hiện trong nghiên cứu này.

120

Hình 4.35. Trạng thái chuyển tiếp (TS) của phản ứng HAT giữa GALA, CAFA,

CHLA và FERA với gốc tự do HOO• trong pha khí

(Được tính theo mức lý thuyết LC-PBE/6-311++G(d,p). Liên kết đo bằng Angstrom,

góc đo bằng độ. Giá trị trong ngoặc là entanpi tương đối của TS tính bằng kcal/mol).

Người ta đã chấp nhận rộng rãi rằng quá trình chuyển nguyên tử H xảy ra

thông qua ba trạng thái bao gồm phức chất phản ứng (RC), trạng thái chuyển tiếp

(TS) và phức sản phẩm (PC). Quá trình phản ứng được khơi mào bằng sự hình thành

phức giữa acid phenolic với gốc HOO• tại vị trí phản ứng để tạo thành trạng thái RC

có năng lượng thấp hơn năng lượng của trạng thái của các chất phản ứng ban

đầu. Sau đó, tại một cấu trúc đặc biệt có tên là trạng thái chuyển tiếp TS, nguyên tử H

bị kéo dài ra và sau đó liên kết O-H bị phá vỡ. Nguyên tử H hình thành một liên kết

sigma mới với nguyên tử O trong gốc HOO • (Hình 4.35). Entanpi tương ứng của

TS lần lượt là 9,8; 7,6; 7,2 và 14,0 kcal/mol cao hơn so với các chất phản ứng ban

đầu đối với GALA, CAFA, CHLA và FERA. Cuối cùng H2O2 tạo phức PC với các

gốc tự đo được tạo thành của acid phenolic với các năng lượng tương ứng thấp hơn

so với các sản phẩm được tách ra cuối cùng.

121

Bảng 4.22: Năng lượng hoạt hóa tự do Gibbs (ΔG#,1M, tính bằng kcal/mol)

ΔG#,1M, kTST (298,15 K), Phản ứng (kcal/mol) (cm3/molecule/s)

CAFA-O1H + OOH 18.9 8.90×10-20

CHLA-O8H + OOH 17.9 4.20×10-19

FERA-O2H + OOH 25.6 2.40×10-20

GALA-O1H + OOH 21.1 2.30×10-20

(Đo ở nồng độ tiêu chuẩn (1M) và hằng số phản ứng TST (kTST , tính bằng

cm3/molecule/s), bao gồm hiệu chỉnh xuyên hầm Eckart ở 298,15 K được tính trong pha

khí cho các phản ứng HAT của GALA, CAFA, CHLA và FERA với gốc tự do HOO•. Tất

cả các đặc tính điện tử được tính theo mức lý thuyết LC-PBE/6-311++G(d, p)).

Năng lượng hoạt hóa tự do Gibb ở nồng độ chuẩn (1M) và hằng số tốc độ

được tính toán thông qua lý thuyết trạng thái chuyển tiếp (TST) ( k TST ) ở nhiệt độ

298,15 K cho bốn phản ứng HAT đã nghiên cứu được trình bày trong bảng 4.21. Như

có thể nhìn thấy trong Bảng 4.21, CHLA đại diện cho năng lượng hoạt hóa tự do thấp

nhất ( tức là 17,9 kcal/mol) và tốc độ phản ứng cao nhất (tức là 4,20 × 10-19 cm3/phân

tử/s). Kết quả này một lần nữa khẳng định hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

của acid chlorogenic (CHLA) đối với gốc HOO• trong điều kiện phản ứng được

nghiên cứu.

Do đó, trong số tám acid được nghiên cứu thì GALA, CAFA, CHLA và FERA

đại diện như các chất chống oxy hóa hoạt động nhất xảy ra qua quá trình HAT với giá

trị rG 0 âm, trong khi những quá trình chống oxy hóa khác như PL hoặc SET không

được thể hiện với năng lượng tự do cao. Đặc biệt, acid chlorogenic thể hiện là chất

chống oxy hóa mạnh nhất thông qua quá trình HAT với năng lượng tự do hoạt hóa thấp

nhất và tốc độ phản ứng cao nhất.

Một nghiên cứu lý thuyết về hoạt tính chống oxy hóa của tám acid phenolic bao

gồm acid: gallic (GALA), caffeic (CAFFA), vanillic (VANA), isovanillic (ISOVA),  -

coumaric (COUMA), ferulic (FERA), cinnamic (CINNA) và chlorogenic (CHLA) có

sẵn trong chiết xuất dầu hạt đã được nghiên cứu. Phiếm hàm LC-PBE kết hợp với bộ

122

hàm cơ sở 6-311++G(d,p) đã được sử dụng trong pha khí và trong nước. Các kết luận

có thể đưa ra như sau:

• Kết quả toán dựa theo mức lý thuyết LC-PBE/6-311++G(d,p) cho thấy là

một phương pháp tính toán có độ tin cậy rất cao trong việc tính toán các tính chất

hình học và thông số nhiệt động khi so sánh với kết quả từ phương pháp

CCSD(T)/aug-cc-pVDZ. Ngoài ra, sự khác biệt của kết quả BDE được tính theo hai

phương pháp này chỉ nằm trong khoảng nhỏ từ 0,1 đến 0,3 kcal/mol. Vì vậy, phiếm

hàm LC-PBE kết hợp với bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p) hoặc cao hơn được gợi ý

 GALA, CAFA, CHLA và FERA là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh nhất

cho các tính toán đặc tính chống oxy hóa.

xảy ra thông qua quá trình HAT với rG 0 âm là -3,3 kcal/mol đối với CAFA đến -

 Entanpi tương ứng của phản ứng HAT lần lượt là 9,8, 7,6, 7,2 và 14,0

5,9 kcal/mol đối với các hợp chất FERA trong phản ứng với gốc HOO• trong nước.

kcal/mol đối với GALA, CAFA, CHLA và FERA. Trong khi đó, các tính toán động

học dựa trên TST xác nhận rằng CHLA thể hiện là chất chống oxy hóa phản ứng

mạnh nhất thông qua phản ứng HAT với năng lượng hoạt hóa tự do thấp nhất (tức

là 17,9 kcal/mol) và tốc độ phản ứng cao nhất (tức là 4,20 × 10-19 cm3/phân tử /s).

Như vậy, tác dụng chống oxi hóa của lipid hạt họ Đậu không chỉ phụ thuộc

vào hàm lượng phenolic tổng mà còn phụ thuộc vào từng hợp chất phenolic cụ thể,

điều này cũng được tác giả Chen và các cộng sự đưa ra năm 2020 [133].

Kết luận:

- Đã khảo sát được tiềm năng chống oxi hóa của một số acid phenolic bằng

phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao. Kết quả cho thấy GALA, CAFA, CHLA và

FERA là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh, các tính toán động học dựa trên TST

xác nhận rằng CHLA thể hiện là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh nhất thông qua

phản ứng HAT.

- Kết quả thử hoạt tính theo DPPH: 08/11 loài nghiên cứu thể hiện hoạt tính

chống oxi hóa, trong đó ba loài thuộc chi Dalbergia là Dalbergia entadoides Pierre

ex Prain (Trắc bàm bàm), Dalbergia mamosa Pierre (Cẩm lai) và Dalbergia

tonkinensis Prain (Sưa) với giá trị SC50 tương ứng là 15,4g/mL, 18,5g/mL và

11,9g/mL, như vậy trong số các mẫu này thì lipid hạt Sưa (Dalbergia tonkinensis

123

Prain) có hoạt tính chống oxy hóa tốt nhất. Đã nêu được mối quan hệ giữa hoạt tính

chống oxi hóa và hàm lượng phenolic tổng và nêu được mối quan hệ giữa tocopherol

và hoạt tính này.

- Kết quả này một lần nữa khẳng định việc lựa chọn lipid hạt Sưa là đối tượng

nghiên cứu cấu trúc phân tử phospholipid là phù hợp, bời theo thực nghiệm thì hạt

Sưa có hàm lượng của lipid tổng cao, hàm lượng acid chlorogenic trong thành phần

phenolic cao nhất, và có tính chống oxi hóa theo DPPH tốt nhất. Còn theo kết quả

tính toán lý thuyết dự đoán hoạt tính kháng oxi hóa trên công cụ DFT, một lần nữa

khẳng định acid chlorogenic thể hiện là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh nhất

(thông qua phản ứng HAT), qua đây chúng tôi nhận thấy có sự tương đồng giữa kết quả

nghiên cứu tính toán lý thuyết và kết quả thực nghiệm với đối tượng là lipid hạt Sưa.

- Cấu trúc hoạt chất CHLA sẽ là mô hình tiềm năng cho ta tìm kiếm các hoạt

chất chống oxi hóa có nguồn gốc thiên nhiên, và cũng là “khuôn mẫu phân tử” để

chúng ta sàng lọc, thiết kế và tổng hợp ra các hoạt chất tương tự trong tương lai.

124

KẾT LUẬN

1. Kết quả về hóa học

Lần đầu tiên 11 hạt thực vật thuộc họ Fabaceae ( Họ Đậu) ở Việt Nam, bao

gồm nhóm các cây dinh dưỡng, y, dược (Đậu tương leo (Glycine soja), Củ đậu

(Pachyrhizus erosus), Đậu ngự (Phaseolus lunatus), Đậu đỏ (Vigna angularis), Đậu

trứng cuốc (Vigna unguiculata), Đậu trắng (Phaseolus vulgaris),) và nhóm các cây

công nghiệp (Trắc bàm bàm (Dalbergia entadioides), Cẩm lai vú (Dalbergia

mammosa), Sưa (Dalbergia tonkinensis), Muồng hoàng yến (Cassia fistula), Cà te

(Afzelia xylocarpa), đã được nghiên cứu toàn diện về hàm lượng lipid, một số lớp

chất cơ bản trong lipid, thành phần và hàm lượng: triglyceride, acid béo, tocopherol,

phytosterol, phenolic.

Hàm lượng lipid tổng phần lớn thấp dưới 3% (tính theo khối lượng mẫu khô).

Một số mẫu có hàm lượng cao vượt trội như: Đậu tương leo (16,91) và Củ đậu

(20,91), Sưa (13,86%). Đã xác định được một số lớp chất cơ bản trong lipid hạt họ

Đậu: lipid phân cực (Pol), sterol (ST), Diacylglycerol (DG), acid béo tự do (FFA),

triacylglycerol (TG), hydrocacbon + sáp (HW).

1.1. Đã xác định được 9 dạng triglyceride trong mẫu nghiên cứu. Monomere

TAG chiếm chủ yếu trong các mẫu với hàm lượng từ 54,8% - 96,74%.

1.2. Đã phát hiện sự có mặt của các acid béo không no là chủ yếu trong lipid

hạt họ Đậu, tổng hàm lượng dao động từ 56,74% đến 88,82%. Trong đó, tập trung

chủ yếu ở nhóm các acid có hoạt tính sinh học cao như ω3 và ω6. Có 7 mẫu nghiên

cứu vượt tiêu chuẩn của WHO về chỉ số ω3/ω6 tốt cho sức khỏe (>0,1).

1.3. Đã xác định được thành phần và hàm lượng của 15 phytosterol trong 11

mẫu nghiên cứu và đã chỉ ra được hàm lượng phytosterol tổng trung bình trong các

đối tượng nghiên cứu cao (19.483,29 mg/kg). Có 05 mẫu ở mức cao vượt trội: Đậu

ngự (43.214,86 mg/kg), Đậu trắng (42.154,68 mg/kg), Đậu đỏ (29.996,35 mg/kg), Cà

te (40.342,54 mg/kg) và hạt Đậu Trứng cuốc (44.164,50 mg/kg).

1.4. Có 09 mẫu có hàm lượng tổng tocopherol thấp (dưới 100 mg/kg), chỉ có

một mẫu thuộc nhóm trung bình là hạt Đậu đỏ (M12:164,55 mg/kg) và một mẫu

thuộc nhóm có hàm lượng cao là hạt Đậu Trứng cuốc (M13: 266,92 mg/kg). Đã chỉ

125

và α-tocopherol với acid linoleic (18:2(n-6)).

ra được mối tương quan giữa hàm lượng γ-tocopherol với acid α-linolenic (18:3(n-3))

1.5. Hàm lượng phenolic tổng trong các mẫu nghiên cứu dao động từ 0,16 -

34,47 mg/kg. Trong đó 2 hợp chất acid ferulic và acid chlorogenic là hai acid tồn tại

trong hầu hết các mẫu và chiếm hàm lượng cao nhất. Acid chlorogenic trong lipid hạt

Sưa cao vượt trội so các mẫu khác.

1.6. Lần đầu tiên xác định được thành phần và hàm lượng các phospholipid

trong lipid tổng của 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu. Các lớp chất PC, PE, PI chứa

hàm lượng cao nhất và có mặt ở tất cả 11 mẫu hạt nghiên cứu. Trong đó, PC chứa

thành phần chủ yếu với hàm lượng dao động từ 23,19% (M8: Muồng hoàng yến) đến

38,49% (BH56: Cà te). Bên cạnh đó, hai lớp chất PE và PI, cũng chiếm hàm lượng

khá cao trong tổng phospholipid, xấp xỉ 20% cho mỗi lớp chất.

1.7. Đã xác định được các “dạng phân tử” phospholipid của lipid hạt Sưa. Kết

quả cho thấy phospholipid của hạt Sưa có 3 lớp chất gồm PE, PC, PI. Trong đó PE có

5 dạng phân tử, PC có 5 dạng phân tử và có 2 dạng phân tử của PI. Đây là những số

liệu lần đầu được tìm thấy và công bố trong hạt Sưa.

2. Kết quả khảo sát tác dụng sinh học

2.1. Kết quả nghiên cứu hoạt tính chống oxi hóa theo DPPH cho thấy: 08/11

loài thể hiện hoạt tính chống oxi hóa, gồm ba loài thuộc chi Dalbergia là: Trắc bàm

bàm, Cẩm lai và Sưa đều thể hiện hoạt tính này tốt. Trong đó, lipid hạt Sưa có hoạt

tính chống oxy hóa tốt nhất. Các loài: Đậu ngự, Đậu đỏ, Đậu tương leo, Muồng

hoàng yến và Cà te đều thể hiện hoạt tính chống oxi hóa ở mức khá. Ba loài là Đậu

trứng cuốc, Đậu trắng và Củ đậu không thể hiện hoạt tính chống oxi hóa.

2.2. Lần đầu khảo sát tiềm năng chống oxi hóa của một số acid phenolic bằng

phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao, cụ thể:

Acid gallic (GALA), acid caffeic (CAFFA), acid ferulic (FERA), và acid

chlorogenic (CHLA) là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh xảy ra thông qua quá trình

HAT. Trong đó, acid chlorogenic (CHLA) là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh nhất

thông qua phản ứng HAT với năng lượng hoạt hóa tự do thấp nhất (17,9 kcal/mol) và

tốc độ phản ứng cao nhất (4,20 × 10-19 cm3/phân tử/s). Kết quả tính toán theo lý

thuyết này phù hợp với các kết quả nghiên cứu thực nghiệm.

126

Các kết quả trên cho thấy các hạt thuộc họ Đậu là nguồn chất có hoạt tính

chống oxy hóa có thể sử dụng trong thực phẩm hoặc làm nguồn nguyên liệu sử dụng

trong ngành công nghiệp mỹ phẩm.

KIẾN NGHỊ

- Tiếp tục các nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính chống oxy hóa về các loài khác

thuộc họ Đậu nhằm xây dựng hồ sơ tạo cơ sở khoa học cho ra những sản phẩm có giá

trị ứng dụng thực tiễn của công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm.

- Tiếp tục khảo sát thêm các dạng phân tử phospholipid của các mẫu còn lại.

- Kết hợp phương pháp lý thuyết với thực nghiệm để đánh giá và làm rõ hoạt

tính và cơ chế chống oxy hóa của các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên. Trên cơ sở

đó có thể thiết kế và tổng hợp các hợp chất mới có khả năng chống oxy hóa cao hơn.

- Trong thời gian tới chúng tôi kiến nghị có những nghiên cứu tiếp theo về

thành phần và hàm lượng các hợp chất trong các mẫu nghiên cứu có sự biến động

theo thời điểm thu hoạch.

127

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

1. Lần đầu tiên 11 hạt thực vật thuộc họ Fabaceae (Họ Đậu) ở Việt Nam, bao

gồm nhóm các cây dinh dưỡng, y, dược và nhóm các cây công nghiệp đã được

nghiên cứu hệ thống đầy đủ về hàm lượng lipid, một số lớp chất cơ bản trong lipid,

thành phần và hàm lượng: triglyceridee, acid béo, tocopherol, phytosterol, phenolic.

2. Lần đầu tiên xác định được thành phần và hàm lượng các phospholipid trong

lipid tổng của 11 mẫu hạt họ Đậu nghiên cứu và khảo sát nhận dạng được “các dạng

phân tử” trong trong phospholipid của hạt Sưa trên công cụ LCMS-IT-TOF cho thấy

có 5 dạng phân tử của PE, 5 dạng phân tử của PC và 2 dạng phân tử của PI.

3. Đã khảo sát hoạt tính chống oxi hóa 11 mẫu hạt nghiên cứu theo phương

pháp DPPH và lần đầu tiên khảo sát tiềm năng chống oxi hóa của một số acid

phenolic bằng phiếm hàm mật độ (DFT) hiệu năng cao: Acid gallic (GALA), acid

caffeic (CAFFA), acid ferulic (FERA), và acid chlorogenic (CHLA) là chất chống

oxy hóa phản ứng mạnh nhất xảy ra thông qua quá trình HAT. Trong đó, acid

chlorogenic (CHLA) là chất chống oxy hóa phản ứng mạnh nhất thông qua phản ứng

HAT với năng lượng hoạt hóa tự do thấp nhất và tốc độ phản ứng cao nhất. Các kết

quả tính toán trên cũng phù hợp với kết quả thực nghiệm trên DPPH.

128

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Lan Phuong Doan, Thi Thuy Nguyen, Minh Quan Pham, Quoc Toan Tran, Quoc Long Pham, Dinh Quang Tran, Van Thai Than and Long Giang Bach (2019), Extraction Process, Identification of Fatty Acids, Tocopherols, Sterols and Phenolic Constituents, and Antioxidant Evaluation of Seed Oils from Five Fabaceae Species, Processes, 7, 456; doi:10.3390/pr7070456.

in Vietnam, Processes, Species Grown 8,

2. Thi Thuy Nguyen, Lan Phuong Doan, Thu Huong Trinh Thi, Hong Ha Tran, Quoc Long Pham, Hai Ha Pham Thi, Long Giang Bach, Bertrand Matthäus and Quoc Toan Tran (2020), Fatty Acids, Tocopherols, and Phytosterol Composition of Seed Oil and Phenolic Compounds and Antioxidant Activity of Fresh Seeds from Three Dalbergia 542, http://dx.doi.org/10.3390/pr8050542.

3. Doan Lan Phuong, Nguyen Thi Thuy, Pham Quoc Long,Ping-Chung Kuo, and Tran Dinh Thang (2019), Composition of fatty acids, tocopherols, sterols, total phenolics, and antioxidant activity of seed oils of Afzelia xylocarpa and Cassia fistula. Chemistry of Natural Compounds, 55(2), 242- 246. https://doi.org/10.1007/s10600-019-02659-x.

3,4, tr. 145-149.

4. Nguyễn Thị Thủy, Đặng Thị Minh Tuyết, Đào Thị Kim Dung, Đặng Thị Phương Ly, Trịnh Thị Thu Hương, Phạm Quốc Long, Trần Đình Quang, Đoàn Lan Phương (2019), Khảo sát hàm lượng lipid và thành phần acid béo trong một số hạt thực vật thuộc cây gỗ quý trong họ Đậu (Fabaceae) ở Việt Nam, Tạp chí hóa học, Tập 57, số 4E

5. Nguyen Thi Thuy, Dang Thi Minh Tuyet, Dao Thi Kim Dung, Pham Minh Quan, Pham Quoc Long, Nguyen Thi Mai, Lanh Thi Ngoc, Doan Lan Phuong (2020), Research of fatty acids, tocopherols and sterols of seed oils extracting from Pachyrhizus erosus (L.) urb.) in Vietnam, Tạp chí khoa học và công nghệ, tập 58, số 6A, tr. 102-109.

6. Thi Thuy Nguyen, Thi Ngoc Anh Hoang, Thi Thuy Huong Le, Thi Minh Chau Tran, Dinh Hieu Truong, Minh Quan Pham, Quoc Long Pham, Manh Cuong Nguyen, Lan Phuong Doan, Duy Quang Dao (2022), Antioxidant potential of eight phenolic acids using high-performance density functional theory, Tạp chí khoa học và công nghệ, tập 60, số 1, tr. 21-32.

7. Nguyen Thi Thuy, Pham Minh Quan, Pham Quoc Long, Dao Thi Kim Dung, Nguyen Thi Mai, Duong The Vi, Nguyen Thi Diep, Doan Lan Phuong, Study on lipid and phospholipid composition from the seed oil of Dalbergia tonkinensis Prain. (2021), Tạp chí khoa học và công nghệ, (Đã chấp nhận đăng).

129

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đoàn Lan Phương., Phạm Minh quân., Lã Đình Mỡi., Nguyễn Quốc Bình., B.

Mattaus., Phạm Quốc Long., Lipid từ một số loài hạt thực vật Việt Nam. 2018,

Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội, 31-177.

2. Phạm Văn Nguyên., Những cây có dầu béo ở Việt Nam. 1981, Nhà xuất bản

khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2-10.

3. Bùi Anh Khoa., Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính gây ngán

ăn đối với côn trùng của hạt một số loài thuộc chi Citrus và lá cây tứ chẻ ba, họ

Rutcaceae. Luận án Tiến sỹ hóa học, 2005: p. 174tr.

4. Đào Văn Hoằng., Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học: ứng dụng của hóa học

xanh cho nông nghiệp bền vững. Công nghiệp Hóa chất, 2011. 9: p. 30-35.

5. Nguyễn Đăng Khôi., Danh mục các loài thực vật Việt Nam.Tập II. Nhà xuất

bản Nông nghiệp, Hà Nội, 2003: p. 779-786.

6. Bentham G., Genera plantarum. Reeve and Company, 1865: p. 434-600.

7. Polhill, R.M., Raven, P.H., Papilionoideae Advances in Legume Systematics

Part 1. Royal Botanic Gadens, 1981: p. 191-208.

8. Lewis, G., Schrire, B., Mackinder, B., Lock, M., Legumes of the world. Royal

Botanic Gadens, 2005: p. 14-20.

9. Lewis, G., Schrire, BD., Mackinder, BA., Rico, L., Clark, R., A 2013 linear sequence

of legume genera set in a phylogenetic context—a tool for collections management

and taxon sampling. South African Journal of Botany, 2013. 89: p. 76-84.

10. Trần Hợp., Cây gỗ kinh tế. Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội 1993: p. 272-308.

11. Võ Văn Chi., Trần Hợp., Cây cỏ có ích ở Việt nam. Nhà xuất bản Giáo dục, Hà

Nội, 2002: p. 310-311.

12. Ozek, G., Ozbek, M. U., and Arslan, M., Lipid andessential oil constituents of

cota hamzaoglui Özbek & vural(Asteraceae). Chemistry journal of the Turkish

Chemical Society, 2018. 5(3): p. 1361-1370.

13. Eyster, K.M., The membrane and lipids as integral participants in signal

transduction: lipid signal transduction for the non-lipid biochemist. Advances

in physiology education, 2007. 31(1): p. 5-16.

14. Kirchhoff, H., Haase, W., Wegner, S., Danielsson, R., Ackermann, R., and

Albertsson, P. A., Low-light-induced formation of semicrystalline photosystem II

arrays in higher plant chloroplasts. Biochemistry., 2007. 46(39): p. 11169-11176.

130

15. Li, C., Cheng, X., Jia, Q., Song, H., Liu, X., Wang, K., and Zhang, M.,

Investigation of plant species with identified seed oil fatty acids in Chinese

literature and analysis of five unsurveyed Chinese endemic species. Frontiers in

Plant Science, 2017. 8: p. 224-225.

16. Maeda, N., Kokai, Y., Ohtani, S., Sahara, H., Kumamoto-Yonezawa, Y.,

Kuriyama, I., and Mizushina, Y., Anti-tumor effect of orally administered

spinach glycolipid fraction on implanted cancer cells, colon-26, in mice. Lipids,

2008. 43(8): p. 741-748.

17. Knothe, G., Luis F. Razon., Domingo A. Madulid., Esperanza Maribel G.

Agoo., and Maria Ellenita G. de Castro., Fatty acid profiles of some Fabaceae

seed oils. Journal of the American Oil Chemists' Society 2016. 7: p. 1007-1011.

18. Phạm Quốc Long., Châu Văn Minh., Lipit và các axit béo hoạt tính sinh học có

nguồn gốc thiên nhiên. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005: p. 70-74.

19. Vance, D.E., Ridgway, Neale, D., The methylation of phosphatidylethanolamine.

Progress in lipid research, 1988. 27(1): p. 61-79.

20. Hamberg, M., Liepinsh, Edvards., Otting, Gottfried., Griffiths, William. ,

Isolation and structure of a new galactolipid from oat seeds. Lipids, 1998.

33(4): p. 355-363.

21. Olennikov, D.N., Tankhaeva, L.M., Sandanov, D.V. , Fatty acids from seeds of

Sophora flavescens and Styphnolobium japonicum. Chemistry of natural

compounds, 2009. 45(2): p. 225-226.

22. Đặng Thị Phương Ly., Nghiên cứu thành phần lipid và các dạng phân tử

phospholipid tù một số loài san hô mềm ở Việt Nam. Luận án tiến sỹ hóa học,

2016. Hà Nội: p. 1-11.

23. Baer, E., From the trioses to the synthesis of natural phospholipids: A research

trail of forty years. The American Oil Chemists’ Society, 1965. 42(4): p. 257-266.

24. Szuhaj B. F., Lecithins: sources, manufacture & uses,. Journal of the American

Oil Chemists' Society, 1989.

25. Calvano, C.D., Mariachiara Bianco., Giovanni Ventura., Ilario Losito.,

Francesco Palmisano., and Tommaso RI Cataldi., Analysis of phospholipids,

lysophospholipids, and their linked fatty acyl chains in yellow lupin seeds

(Lupinus luteus L.) by liquid chromatography and tandem mass spectrometry.

Molecules 2020. 4: p. 805.

131

26. Epstein, S.S., Forsyth, J., Saporoschetz, I. B., and Mantel, N., An exploratory

investigation on the inhibition of selected photosensitizers by agents of varying

antioxidant activity. Radiation Research, 1966. 28: p. 322-335.

27. Wang, X., and Quinn, P. J. , The location and function of vitamin E in

membranes. Molecular Membrane Biology, 2000. 17: p. 143-156.

28. Grusak, M.A., and DellaPenna, D., Improving the nutrient composition of

plants to enhance human nutrition and health. Annual Review of Plant Biology,

1999. 50: p. 133-161.

29. Hess, J.L., Alscher R.G., Vitamin E: α-Tocopherol. Antioxidants in Higher

Plants, 1993: p. 111-134.

30. Bagci, Eyup., Bruehl, Ludger., Özçelik, Hasan., Aitzetmuller, Kurt., Vural,

Mecit., Sahim, Ahmet, A study of the fatty acid and tocochromanol patterns of

some Fabaceae (Leguminosae) plants from Turkey I. Grasas y aceites, 2004.

55(4): p. 378-384.

31. Moreau, R.A., Nyström, Laura., Whitaker, Bruce D., Winkler-Moser, Jill K.,

Baer, David J., Gebauer, Sarah K., Hicks, Kevin B. , Phytosterols and their

derivatives: Structural diversity, distribution, metabolism, analysis, and health-

promoting uses. Progress in Lipid Research, 2018. 70: p. 35-61.

32. Doan, L.P., Nguyen, Thi Thuy., Pham, Minh Quan., Tran, Quoc Toan., Pham,

Quoc Long., Tran, Dinh Quang., Than, Van Thai., and L.G. Bach, Extraction

process, identification of fatty acids, tocopherols, sterols and phenolic

constituents, and antioxidant evaluation of seed oils from five Fabaceae

species. Processes, 2019. 7(7): p. 456.

33. Galotta, A.L.Q.A., Boaventura, Maria Amelia D., Lima, Luciana ARS. ,

Antioxidant and cytotoxic activities of'açaí'(Euterpe precatoria Mart.). Quimica

Nova, 2008. 31(6): p. 1427-1430.

34. Garcia-Salas, P., Morales-Soto, Aranzazu., Segura-Carretero, Antonio.,

Fernández-Gutiérrez, Alberto. , Phenolic-compound-extraction systems for fruit

and vegetable samples. Molecules, 2010. 15(12): p. 8813-8826.

35. Dai, J., Mumper, Russell J., Plant phenolics: extraction, analysis and their

antioxidant and anticancer properties. Molecules, 2010. 15(10): p. 7313-7352.

132

36. Mahugo Santana, C., Sosa Ferrera, Zoraida., Esther Torres Padrón., Juan

Santana Rodríguez, José., Methodologies for the extraction of phenolic

compounds from environmental samples: new approaches. Molecules, 2009.

14(1): p. 298-320.

37. Jurikova, T., Mlcek, Jiri., Skrovankova, Sona., Balla, Stefan., Sochor, Jiri., Baron,

Mojmir., Sumczynski, Daniela., Black crowberry (Empetrum nigrum L.)

flavonoids and their health promoting activity. Molecules, 2016. 21(12): p. 1685.

38. Hernandez-Arriaga, A.M., Oomah, B Dave., Campos-Vega, Rocio., Microbiota

source impact in vitro metabolite colonic production and anti-proliferative

effect of spent coffee grounds on human colon cancer cells (HT-29). Food

Research International, 2017. 97: p. 191-198.

39. De Almeida, D.A.T., Rosa, Suellen Iara Guirra., Da Cruz, Thais Campos Dias.,

Pavan, Eduarda., Damazo, Amílcar Sabino., Soares, Ilsamar Mendes.,

Ascêncio, Sérgio Donizeti., Macho, Antonio. , Mandevilla longiflora (Desf.)

Pichon improves airway inflammation in a murine model of allergic asthma.

Journal of ethnopharmacology, 2017. 200: p. 51-59.

40. Mabaleha, M.B., Yeboah, S.O. , Characterization and compositional studies of

the oils from some legume cultivars, Phaseolus vulgaris, grown in Southern

Africa. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2004. 81(4): p. 361-364.

41. Islam, S., Carmen, Rafaela C., Garner, James O. , Fatty acid compositions in

ungerminated (whole seed), cotyledon and embryo tissues of cowpea (Vigna

unguiculata L. Walp) seed grown under different temperatures. Journal of Food

Agriculture Environment 2007. 5(1): p. 189-190.

42. Yoshida, H., Tomiyama, Yuka., Yoshida, Naoko., Shibata, Kyoko., Mizushina,

Yoshiyuki., Regiospecific profiles of fatty acids in triacylglycerols and

phospholipids from adzuki beans (Vigna angularis). Nutrient, 2010. 2(1): p. 49-59.

43. Lianhe, Z., Li, Wang., Xing, Huang., Zhengxing, Chen., Physicochemical

properties, chemical composition and antioxidant activity of Dalbergia

odorifera T. Chen seed oil. Journal of the American Oil Chemists' Society,

2012. 89(5): p. 883-890.

133

44. Manuela Renna., A.G.-B., Carola Lussiana., Luca M., Battaglini,Khouloud

Belfayez., and Riccardo Fortina., Fatty Acid Composition of the Seed Oils of

Selected Vicia L. Taxa from Tunisia. Italian Journal of Animal Science 2014. 13

(2): p. 308-316.

45. Wati, M., Khabiruddin, M., Phytochemical properties of seeds and oils of Cassia

Fistula (two locations). Oriental Journal of Chemistry, 2017. 33(4): p. 1969.

46. Ivanov, S. and K. Aitzetmüller, Untersuchungen über die Tocopherol-und

Tocotrienolzusammensetzung der Samenlipide einiger Arten der bulgarischen

Flora. Fett, 1998. 100(8): p. 348-352.

47. Ivanov, S.A., Aitzetmüller, K., Untersuchungen über die Tocopherol-und

Tocotrienolzusammensetzung der Samenlipide einiger Arten der bulgarischen

Flora. Fett, 1998. 100(8): p. 348-352.

48. Fuentes, E., Planchuelo, Ana M., Sterol and fatty acid patterns in wild and

cultivated species of Lupinus (Leguminosae). Zeitschrift fur Naturforschung C,

1997. 52(1-2): p. 9-14.

49. Ryan, E., Galvin, Karen., O’Connor, Tom P., Maguire, Anita R., and N.M.

O’Brien, Phytosterol, squalene, tocopherol content and fatty acid profile of

selected seeds, grains, and legumes. Plant Foods for Human Nutrition, 2007.

62(3): p. 85-91.

50. Lalita, L. and S. Oberoi, A comparative study of fatty acids and sterols profiles

in seed oil of five Cassia species. Archives of Applied Science Research, 2010.

2(1): p. 295-301.

51. Saptarini, N.M., Herawati, Irma Erika. , Total phytosterol content in red beans

(Phaseolus Vulgaris L.) and peas (Pisum sativum L.) from Bandung, Indonesia.

Drug Invention Today, 2018. 10(8): p. 1505-1507.

52. Korus, J., Gumul, Dorota., Czechowska, Kamila. , Effect of extrusion on the

phenolic composition and antioxidant activity of dry beans of Phaseolus

vulgaris L. Food Technology Biotechnology 2007. 45(2): p. 139-146.

53. Berber, A., Gokhan Zengin, Abdurrahman Aktumsek, Murad Aydin Sanda, and

Tuna Uysal., Antioxidant capacity and fatty acid composition of different parts

of Adenocarpus complicatus (Fabaceae) from Turkey. Revista de biologia

tropical 62, 2014. 1: p. 349-358.

134

54. Goldson Barnaby, A., Reid, R., and Warren, D. , Antioxidant activity, total

phenolics and fatty acid profile of Delonix regia, Cassia fistula, Spathodea

campanulata, Senna siamea and Tibouchina granulosa. Anal Pharm Res, 2016.

3(2): p. 00056.

55. Diniyah, N., Alam, Md Badrul., Lee, Sang-Han. , Antioxidant potential of non-

oil seed legumes of Indonesian’s ethnobotanical extracts. Arabian Journal of

Chemistry, 2020. 13(5): p. 5208-5217.

56. Yoshida, H., Tomiyama, Yuka., Yoshida, Naoko., Shibata, Kyoko., Mizushina,

Yoshiyuki., Characterization in the fatty acid distributions of triacylglycerols

and phospholipids in kidney beans (Phaseolus vulgaris L.). Journal of food

lipids, 2005. 12(2): p. 169-180.

57. Olennikov, D.N., L. M. Tankhaeva, and D. V. Sandanov. , Fatty acids from

seeds of Sophora flavescens and Styphnolobium japonicum. Chemistry of

natural compounds, 2009. 2: p. 225-226.

58. Antova, G.A., Angelova-Romova, Maria Y., Petkova, Zhana Y and O.T.

Teneva, Marcheva, Marina P., Zlatanov, Magdalen. D., Biologically active

components in Madia sativa seed oil. Journal of food science technology, 2017.

54(10): p. 3044-3049.

59. Liu, A., Zhixia Xiao., Zhili Wang., Hon-Ming Lam., and Mee-Len Chye.,

Galactolipid and phospholipid profile and proteome alterations in soybean

leaves at the onset of salt stress. Frontiers in plant science 2021. 12: p. 383-384.

60. Calvano, C.D., et al., Analysis of phospholipids, lysophospholipids, and their

linked fatty acyl chains in yellow lupin seeds (Lupinus luteus L.) by liquid

chromatography and tandem mass spectrometry. Molecules, 2020. 25(4): p. 805.

61. Zia-Ul-Haq, M., Ahmad, Shakeel., Amarowicz, Ryszard., De Feo, Vincenzo. ,

Antioxidant activity of the extracts of some cowpea (Vigna unguiculata (L)

Walp.) cultivars commonly consumed in Pakistan. Molecules, 2013. 18(2): p.

2005-2017.

62. Kamagate, M., Koffi, Camille., Kouame, N Mathieu and A. Akoubet, Alain, N.,

Yao, R., Die, H. , Ethnobotany, phytochemistry, pharmacology and toxicology

profiles of Cassia siamea Lam. The Journal of Phytopharmacology, 2014. 3(1):

p. 57-76.

135

63. Dzoyem, J.P., McGaw, Lyndy J., Eloff, Jacobus N. , In vitro antibacterial,

antioxidant and cytotoxic activity of acetone leaf extracts of nine under-

investigated Fabaceae tree species leads to potentially useful extracts in animal

health and productivity. BMC Complementary and Alternative Medicine, 2014.

14(1): p. 1-7.

64. Złotek, U., Szymanowska, Urszula., Baraniak, Barbara., Karas, Monika.,

Antioxidant activity of polyphenols of adzuki bean (Vigna angularis)

germinated in abiotic stress conditions. Acta Scientiarum Polonorum

Technologia Alimentaria, 2015. 14(1): p. 55-63.

65. Orsi, D.C., Nishi, Adriana Candida Faustino., Carvalho, Vania Silva., Asquieri,

Eduardo Ramirez., Chemical composition, antioxidant activity and development

of desserts with azuki beans (Vigna angularis). Brazilian Journal of Food

Technology, 2017. 20: p. 166-168.

66. Butsayamat Rattanadon., S.T., Pornpimol Ponkham., Suchana Wanich., Metta

Kengchuwong., and Kwanyuen Leamsamrong. , Nutritional Compositions and

Antioxidant Activities of Makamong (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib), Flower

Fence(Caesalpinia pulchrrima (L.) Sw.) and Tamarind (Tamarindus indica (L.)

Kernels). Songklanakarin Journal of Science and Technology, 2018. 15: p. 40-47.

67. Peiretti, P.G., Karamac, Magdalena., Janiak, Michał., Longato, Erica., Meineri,

Giorgia., Amarowicz, Ryszard., Gai, Francesco. , Phenolic composition and

antioxidant activities of soybean (Glycine max (L.) Merr.) plant during growth

cycle. Agronomy, 2019. 9(3): p. 153.

68. Võ Thị Bạch Huệ., Chiết xuất axit carpamic từ lá đu đủ Carica papaya L.

caricaceae Dược học 1998. 6: p. 12-13.

69. Đào Văn Hoằng., Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học: ứng dụng của hóa học

xanh cho nông nghiệp bền vững. Tạp chí Công nghiệp Hóa chất, 2011. 9.

70. Nguyen, V.B., Wang, San-Lang., Nhan, Ngu Truong., Nguyen, Thi Hanh.,

Nguyen, Nguyen Phuong Dai., Nghi, Do Huu., Cuong, Nguyen Manh., New

records of potent in-vitro antidiabetic properties of Dalbergia tonkinensis

heartwood and the bioactivity-guided isolation of active compounds. Molecules,

2018. 23(7): p. 1589.

136

71. Ramachandran, K.I., Deepa, Gopakumar., Namboori, Krishnan., Computational

chemistry and molecular modeling: principles and applications. 2008: Springer

Science and Business Media.

72. Stewart, J.J.P., Optimization of parameters for semiempirical methods II.

Applications. Journal of computational chemistry, 1989. 10(2): p. 221-264.

73. Marx, D., Hutter, Jurg., Ab initio molecular dynamics: basic theory and

advanced methods. 2009: Cambridge University Press, Germany.

74. Labanowski, J.K., Andzelm, Jan W., Density functional methods in chemistry.

2012: Springer Science and Business Media.

75. Becke, A.D., Density‐functional thermochemistry. I. The effect of the exchange‐

only gradient correction. The Journal of chemical physics, 1992. 96(3): p.

2155-2160.

76. Takao Tsuneda., Density functional theory in quantum chemistry. Springer

Science and Business Media, 2014.

77. Galano, A., Alvarez‐Idaboy, Juan Raul., Kinetics of radical‐molecule reactions in

aqueous solution: A benchmark study of the performance of density functional

methods. Journal of computational chemistry, 2014. 35(28): p. 2019-2026.

78. Saqib, M., Iqbal, Shahid., Mahmood, Asif., and R. Akram, Theoretical

investigation for exploring the antioxidant potential of chlorogenic acid: a

density functional theory study. International Journal of Food Properties, 2016.

19(4): p. 745-751.

79. Tabrizi, L., Nguyen, Thi Le Anh., Tran, Hoang Dieu Thao., Pham, Minh Quan.,

Dao, Duy Quang., Antioxidant and Anticancer Properties of Functionalized

Ferrocene with Hydroxycinnamate Derivatives—An Integrated Experimental

and Theoretical Study. Journal of Chemical Information Modeling, 2020.

60(12): p. 6185-6203.

80. De Souza, G.L.C., Peterson, Kirk A. , Benchmarking antioxidant-related

properties for gallic acid through the use of DFT, MP2, CCSD, and CCSD (T)

approaches. The Journal of Physical Chemistry A, 2021. 125(1): p. 198-208.

81. Standardization., I.O.f., Oil seeds- Determination of oil content. ISO Geneva,

Switzerland,Standard, 1988.: p. 1-12.

137

82. Imbs, Andrey B., Dang, Ly., Rybin, Viacheslav G., Svetashev, Vasily., Fatty

acid, lipid class, and phospholipid molecular species composition of the soft

coral Xenia sp.(Nha Trang Bay, the South China Sea, Vietnam). Lipid, 2015.

50(6): p. 575-589.

83. Standardization.., I.O.f., Animal and Vegetable Fats and Oils—Preparation of

Methyl Esters of Fatty Acids. Standard No. 5509; ISO: Geneva, Switzerland, 1988.

84. International Organization for Standardization No. 9936; ISO: Geneva, S.,

Animal and vegetable fats and oils—determination of tocopherol and

tocotrienol contents by high‐performance liquid chromatography. 2006.

85. Council, I.O., Determination of the Composition and Content of Sterols by

Capillary Column Gas Chromatography. COI/T, 20/Doc. No. 10 Rev; Madrid,

Spain, 2001.

86. Council), I.I.O., Determination of the difference between actual and theoretical

content of triacylglycerols with ECN 42. 2008: p. COI/T.20/Doc. no. 20 /Rev. 2.

87. Saeed, N., Khan, Muhammad., R Shabbir, Maria.,, Antioxidant activity, total

phenolic and total flavonoid contents of whole plant extracts Torilis leptophylla

L. BMC complementary alternative medicine, 2012. 12(1): p. 221.

88. Boukhchina, S., Sebai, Khaled., Cherif, Ammar., Kallel, Habib., and P.M.

Mayer, Identification of glycerophospholipids in rapeseed, olive, almond, and

sunflower oils by LC MS and LC MS MS. Canadian Journal of Chemistry, 2004.

82(7): p. 1210-1215.

89. Imbs, A.B., Dang, L.T.P., The molecular species of phospholipids of the cold-

water soft coral Gersemia rubiformis (Ehrenberg, 1834)(Alcyonacea,

Nephtheidae). Russian Journal of Marine Biology, 2017. 43(3): p. 239-244.

90. Kostetsky, E., The phospholipid-composition of Spongia, Coelenterata,

Plathelminthes, Nemertini, Annelida, Sipunculida and Echiurida. Biologiya

Morya-Marine Biology, 1984(5): p. 46-53.

91. Imbs, A.B., Dang, Ly., Rybin, Viacheslav G., Svetashev, Vasily., Fatty acid,

lipid class, and phospholipid molecular species composition of the soft coral

Xenia sp.(Nha Trang Bay, the South China Sea, Vietnam). Lipids, 2015. 50(6):

p. 575-589.

138

92. Yuvaraj, P., Subramoniam, A., Louis, Therasilin., Madhavachandran, V.,

Narasu, M Lakshmi., Attenuation of expression of cytokines, oxidative stress

and inflammation by hepatoprotective phenolic acids from Thespesia populnea

Soland ex Correa stem bark. Ann. Phytomed, 2013. 2: p. 47-56.

93. Gaussian09, R.A., 1, mj frisch, gw trucks, hb schlegel, ge scuseria, ma robb, jr

cheeseman, g. Scalmani, v. Barone, b. Mennucci, ga petersson et al., gaussian.

Inc., Wallingford CT, 2009. 121: p. 150-166.

94. Vydrov, O.A., Scuseria, Gustavo E., Assessment of a long-range corrected

hybrid functional. The Journal of chemical physics, 2006. 125(23): p. 234109.

95. Marenich, A.V., Cramer, Christopher J., Truhlar, Donald G., Universal

solvation model based on solute electron density and on a continuum model of

the solvent defined by the bulk dielectric constant and atomic surface tensions.

The Journal of Physical Chemistry B, 2009. 113(18): p. 6378-6396.

96. Bartmess, J.E., Thermodynamics of the electron and the proton. The Journal of

Physical Chemistry, 1994. 98(25): p. 6420-6424.

97. Galano, A., Merino, Gabriel., Alvarez‐Idaboy, Juan Raul., A computational

methodology for accurate predictions of rate constants in solution: Application

to the assessment of primary antioxidant activity. Journal of computational

chemistry, 2013. 34(28): p. 2430-2445.

98. Dzib, E., Cabellos, José Luis., Ortíz‐Chi, Filiberto., Pan, Sudip., and A. Galano,

Merino, Gabriel., Eyringpy: A program for computing rate constants in the gas

phase and in solution. International Journal of Quantum Chemistry, 2019.

119(2): p. e25686.

99. Leopoldini, M., Marino, Tiziana., Russo, Nino., Toscano, Marirosa.,

Antioxidant properties of phenolic compounds: H-atom versus electron transfer

mechanism. The Journal of Physical Chemistry A, 2004. 108(22): p. 4916-4922.

100. Augustus, G.D.P.S. and Seiler, Promising oil producing seed species of western

ghats (Tamil Nadu, India). Industrial Crops and Products, 2001. 13(2): p. 93-100.

101. Badami, R.C., Characterisation of fifteen varieties of genotype peanuts for

yield, oil content and fatty acid composition. Journal of the Oil Technologists'

Association of India 1979: p. 85-87.

139

102. Nguyễn Thị Nguyệt., A.I., Rybin Viacheslav., Phạm Quốc Long., Vũ Thị

Oanh., Nguyễn Thị Hồng Vân., Phạm Thị Hồng Minh., Nguyễn Quốc Bình.,

Đoàn Lan Phương. , Nghiên cứu lipid, axit béo, các dạng phân tử của lớp chất

lysophosphatidylethanolamine (LPE) trong mẫu hạt sến hoang dã Madhuca

elliptica (Pierre ex Durbard) H.J. Lam. Tạp chí Hóa học, 2015. 53: p. 500-504.

103. Aldini, R., Micucci, Matteo., Cevenini, Monica., Fato, Romana., Bergamini,

Christian., Nanni, Cristina., Cont, Massimiliano., Camborata, Cecilia., Spinozzi,

Silvia., Montagnani, Marco., Antiinflammatory effect of phytosterols in

experimental murine colitis model: prevention, induction, remission study. PloS

one, 2014. 9(9): p. e108112.

104. Khotimchenko, S., Kulikova, IV., Lipids of different parts of the lamina of

Laminaria japonica Aresch. Botanica Marina, 2000. 43(1): p. 87-91.

105. Phạm Luận., Phương pháp phân tích sắc ký và chiết tách. 2014: Nhà xuất bản

Bách khoa Hà Nội.

106. Đoàn Lan Phương., Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số dẫn xuất

tocopherol và acid béo có nguồn gốc tự nhiên. Luận án tiến sỹ hóa học, 2009.

107. Gunstone, F.D., Harwood, John L., Dijkstra, Albert J., The lipid handbook with

CD-ROM. 2007, CRC press.

108. Ajayi, I.A., Oderinde, Rotimi A., Kajogbola, David O., Uponi, Joseph., Oil

content and fatty acid composition of some underutilized legumes from Nigeria.

Food chemistry, 2006. 99(1): p. 115-120.

109. Doan, L.P., Nguyen, Thi Thuy., Long, Pham Quoc., Pham, Minh Quan., Thuy,

Tran Thi Thu., Minh, Pham Thi Hong., Ping-Chung, Kuo., Tran, Dinh Thang.,

Fatty acid, tocopherol, sterol compositions and antioxidant activity of three

Garcinia seed oils. Records of Natural Products, 2018. 12(4): p. 323.

110. Kojima, M., Ohnishi, Masao., Ito, Seisuke., Composition and molecular species

of ceramide and cerebroside in scarlet runner beans (Phaseolus coccineus L.)

and kidney beans (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Agricultural Food and

Chemistry, 1991. 39(10): p. 1709-1714.

111. Matthäus, B., The new database seed oil fatty acids (SOFA). Lipid Technology,

2012. 24(10): p. 230-234.

140

112. Peiretti, P.G., Fatty acid content and chemical composition of vegetative parts

of perilla (Perilla frutescens L.) after different growth lengths. 2011: Journal of

Medicinal Plants. p. 72-78.

113. Mozaffarian, D. and J.H. Wu, Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease:

effects on risk factors, molecular pathways, and clinical events. Journal of the

American College of Cardiology, 2011. 58(20): p. 2047-2067.

114. Matthaus, B., Ozcan, MM. , Chemical evaluation of flower bud and oils of

tumbleweed (Gundelia tourneforti L.) as a new potential nutrition sources.

Journal of food biochemistry, 2011. 35(4): p. 1257-1266.

115. Kamal‐Eldin, A., Andersson, Roger., A multivariate study of the correlation

between tocopherol content and fatty acid composition in vegetable oils.

Journal of the American Oil Chemists' Society, 1997. 74(4): p. 375-380.

116. Gensler, W.J., Recent developments in the synthesis of fatty acids. Chemical

Reviews, 1957. 57(2): p. 191-280.

117. Normen, L., Bryngelsson, Susanne., Johnsson, Monica., Evheden, Pascale.,

Ellegard, Lars., Brants, Henny., Andersson, Henrik., Dutta, Paresh., The

phytosterol content of some cereal foods commonly consumed in Sweden and in

the Netherlands. Journal of Food Composition Analysis, 2002. 15(6): p. 693-704.

118. De Jong, A., Plat, Jogchum., Mensink, Ronald P., Metabolic effects of plant

sterols and stanols. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2003. 14(7): p.

362-369.

119. Huma, S., Ghazala, H Rizwani., Muhammad, Zia-ul-Haq., Shakeel, Ahmad., Hina,

Zahid., Tocopherol and phytosterol profile of Sesbania grandiflora (Linn.) seed oil.

Journal of Medicinal Plants Research, 2012. 6(18): p. 3478-3481.

120. Aued-Pimentel, S., Takemoto, Emy., Antoniassi, Rosemar., and E.S.G.

Badolato, Composition of tocopherols in sesame seed oil: an indicative of

adulteration. Grasas y aceites, 2006. 57(2): p. 205-210.

121. Gupta, R., Sharma, Anil K., Dobhal, MP., Sharma, M.C., Gupta, R.S.,

Antidiabetic and antioxidant potential of β‐sitosterol in streptozotocin‐induced

experimental hyperglycemia. Journal of diabetes, 2011. 3(1): p. 29-37.

141

122. Jahaniaval, F., Kakuda, Y., Marcone, M.F. , Fatty acid and triacylglycerol

compositions of seed oils of five Amaranthus accessions and their comparison

to other oils. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2000. 77(8): p.

847-852.

123. Clifford, M.N., Chlorogenic acids and other cinnamates-nature, occurrence

and dietary burden. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1999.

79(3): p. 362-372.

124. Santana-Gálvez, J., Cisneros-Zevallos, Luis., Jacobo-Velázquez, Daniel.,

Chlorogenic acid: Recent advances on its dual role as a food additive and a

nutraceutical against metabolic syndrome. Molecules, 2017. 22(3): p. 358.

125. Rocha-Guzman, N.E., Herzog, Annete., Gonzalez-Laredo, Ruben Francisco.,

Ibarra-Perez, Francisco Javier., Zambrano-Galvan, Graciela., Gallegos-Infante,

Jose Alberto., Antioxidant and antimutagenic activity of phenolic compounds in

three different colour groups of common bean cultivars (Phaseolus vulgaris).

Food chemistry, 2007. 103(2): p. 521-527.

126. Kostetsky, E.Y., The phospholipid-composition of Spongia, Coelenterata,

Plathelminthes, Nemertini, Annelida, Sipunculida and Echiurida. Biologiya

Morya-Marine Biology, 1984(5): p. 46-53.

127. Yoshida H., T.Y., Kita S., Mizushina Y,, Lipid classes, fatty acid composition

and triacylglycerol molecular species of kidney beans (Phaseolus vulgaris L.).

European Journal of Lipid Science and Technology, 2005. 107: p. 307-315.

128. Hou, J., Wu, Hou., Ho, ChiTang., Weng, XinChu., Antioxidant activity of

polyphenolic compounds from Dalbergia odorifera T. Chen. Pakistan Journal of

Nutrition, 2011. 10(7): p. 694-701.

129. Castro, I.A., Rogero, Marcelo M., Junqueira, Roberto M., Carrapeiro, Mariana

M., Free radical scavenger and antioxidant capacity correlation of α-

tocopherol and Trolox measured by three in vitro methodologies. International

journal of food sciences and nutrition, 2006. 57(1-2): p. 75-82.

130. Oomah, B.D., Cardador‐Martinez, Anaberta., Loarca‐Piña, Guadalupe.,

Phenolics and antioxidative activities in common beans (Phaseolus vulgaris L).

Journal of the Science of Food Agriculture, 2005. 85(6): p. 935-942.

142

131. Kumar, N., Goel, Nidhi., Goel, Nidhi., Phenolic acids: Natural versatile

molecules with promising therapeutic applications. Biotechnology Reports,

2019. 24: p. e00370.

132. Shang, Y., Li, Xiangzhou., Li, Zhaoshuang., Shen, Liqun., Zhou, Jun., Hu,

Runfeng., Chen, Kai. Mechanistic study on the radical scavenging activity of

viniferins. Journal of Molecular Structure, 2022. 1260: p. 132830.

133. Chen, J., Yang, Jing., Ma, Lanlan., Li, Jun., Shahzad, Nasir., Kim, Chan

Kyung., Structure-antioxidant activity relationship of methoxy, phenolic

hydroxyl, and carboxylic acid groups of phenolic acids. Scientific reports, 2020.

10(1): p. 1-9.