Trích ly và đánh giá hoạt tính sinh học các thành phần phenolic từ vỏ hành tây

Chia sẻ: Lý Mân Hạo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu nhằm xác định hàm lượng và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất polyphenol từ vỏ hành tây. Vỏ hành tây được trích ly 2 lần với dung môi ethanol 40%, trong thời gian 60 phút, ở 60oC, tỷ lệ rắn/ lỏng 1/20 (g/mL) thu được hàm lượng polyphenol (93,56 ± 0,02 mg GAE/g DW) và flavonoid (194,54 ± 0,06 mg QE/g DW). Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Trích ly và đánh giá hoạt tính sinh học các thành phần phenolic từ vỏ hành tây

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ 21 năm 2019 Kỷ yếu khoa học TRÍCH LY VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC THÀNH PHẦN PHENOLIC TỪ VỎ HÀNH TÂY Nguyễn Thanh Phúc* Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh *Tác giả liên hệ: thanhphucbk15@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm xác định hàm lượng và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất polyphenol từ vỏ hành tây. Vỏ hành tây được trích ly 2 lần với dung môi ethanol 40%, trong thời gian 60 phút, ở 60oC, tỷ lệ rắn/ lỏng 1/20 (g/mL) thu được hàm lượng polyphenol (93,56 ± 0,02 mg GAE/g DW) và flavonoid (194,54 ± 0,06 mg QE/g DW). Cao chiết thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa mạnh trong thử nghiệm đánh giá khả năng bắt gốc tự do DPPH, với giá trị IC50 là 18,88 g/mL và khả năng kháng k�� cao trên các Chủng Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella và Pseudomonas aeruginosa với giá trị MIC lần lượt là 175; 175; 200; 200 và 150 (g/mL). Kết quả thử nghiệm in vivo trên thịt cá basa cho thấy dịch trích vỏ hành tây có khả năng ức chế mạnh sự oxy hóa lipid trong thịt cá bằng phương pháp TBARS và giúp kéo dài thời gian bảo quản cá đến 3 tuần khi bảo quản lạnh (0oC) và đến 24 giờ khi bảo quản ở nhiệt độ thường (37oC). Từ khóa: Vỏ hành tây, phenolic, kháng oxy hóa, kháng k�� y hóa lipid, bảo quản cá. EXTRACTION AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF PHENOLIC COMPOUNDS FROM ONION PEEL Nguyen Thanh Phuc* Ho Chi Minh city University of Technology, VNU – Ho Chi Minh City *Corresponding author: thanhphucbk15@gmail.com ABSTRACT This study aimed to determine the content and evaluate biological activities of phenolic compounds extracted from onion peel. Onion peel extracted twice with EtOH 40% in 60 minutes at 60°C and solid/ liquid ratio 1g/20mL yields polyphenol content 93.56±0.02 mg GAE/g DW and flavonoid content 194.54 ± 0.06 mg QE/g DW. The extract demonstrated high antioxidant activity in DPPH radical scavenging experiments with IC50 value of 18.88 g/mL and noticable antibacterial activities against Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Pseudomonas aeruginosa with MIC values of 175; 175; 200; 200 and 150 (g/ mL), respectively. The extract also exhibited high lipid peroxidation inhibitory activity in TBARS test on Yellowtail Catfish and helped to extend storage time for 3 weeks in cold conditions (0oC) and 24 hours in normal condition (37oC). Keywords: Onion peel, phenolic, antioxidant, antibacterial, lipid peroxidation, storage fish. TỔNG QUAN quercetin tự do. Quercetin diglucoside và Hành tây là nguyên liệu phổ biến và được sử monoglucoside chiếm tới 90% tổng lượng dụng hằng ngày trong các bữa ăn trên toàn thế flavonol được tìm thấy trong vỏ hành tây. giới. Hành tây có hàm lượng dinh dưỡng cao, Quercetin có khả năng kháng oxy hóa do gốc có chứa nhiều hoạt chất phyto phân tử như tự do gây ra, kháng khuẩn, chống lão hóa, acid phenolic, flavonoid, anthocyanin,…có chống ung thư, làm giảm nguy cơ mắc bệnh nhiều lợi ít cho sức khỏe. Lớp vỏ ngoài cùng Alzheimer. hành tây trong quá trình già đi sẽ khô, chuyển Nhu cầu tiêu dùng hành tây ngày càng tăng lên sang màu nâu, đỏ hoặc vàng. Trong quá trình nhờ hương vị đặc trưng và đặc tính dinh chế biến thức ăn, vỏ hành hầu như bị bỏ đi. dưỡng. Để đáp ứng mức tiêu thụ này nên sản Nina Beesk (2010) cùng các cộng sự đã lượng hành tây hàng năm cũng tăng lên. Đồng nghiên cứu trên 16 giống hành tây, nhận thấy thời, lượng chất thải rắn hành tây cũng tăng trong vỏ hành có chứa quercetin glucoside và 51
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ 21 năm 2019 Kỷ yếu khoa học lên, làm ô nhiễm môi trường theo nhiều cách tác dụng kháng khuẩn của dịch trích càng lớn. khác nhau. Ngoài ra, tìm giá trị MIC của mẫu với các Vì vậy, nghiên cứu nhằm tái sử dụng nguồn chủng vi khuẩn. nguyên liệu vỏ hành tây, thu hồi hàm lượng Xác định chỉ số TBARS flavonoid, acid phenolic có trong vỏ hành. Cá basa sau khi xử lý sẽ được ngâm trong dịch Bên cạnh đó, nghiên cứu ứng dụng các chất có chiết từ vỏ hành tây vàng (đã tối ưu quy trình hoạt tính sinh học cao vào bảo quản thực phẩm chiết) trong khoảng thời gian nhất định. Sau bằng các hợp chất từ thiên nhiên, thân thiện khi ngâm, vớt cá ra để ráo, bao bọc lại bằng với môi trường. túi thực phẩm, hàn kín miệng rồi mang đi bảo quản trong khoảng thời gian nhất định. Khi VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP bảo quản, quá trình oxy hóa lipid tạo thành các Chuẩn bị nguyên liệu và hóa chất sản phẩm bậc hai như malondialdehyde Hành tây vàng trồng theo tiêu chuẩn (MDA). Sử dụng phương pháp TBARS để VietGAP, sản xuất từ cơ sở nông sản Hải tính ra hàm lượng MDA được hình thành. Hùng, tỉnh Lâm Đồng. Hành tây được tách lấy phần vỏ bên ngoài làm sạch để tiến hành các KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN thí nghiệm. Cá basa có xuất xứ từ công ty cổ Ảnh hưởng của các yếu tố trích ly đến hàm phần Gò Đàng đạt các tiêu chuẩn kiểm tra vệ lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng sinh an toàn thực phẩm và chỉ tiêu chất lượng Tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hướng đến theo TCVN 7046-2009. Các loại hóa chất quá trình trích ly (nồng độ EtOH, thời gian, được sử dụng trong nghiên cứu này gồm nhiệt độ, tỷ lệ rắn/lỏng, số lần trích ly) để tìm ethanol, methanol, quercetin chuẩn, gallic ra điều kiện trích tốt nhất. Kết quả cho thấy, acid chuẩn, thuốc thử Folin – Ciocalteau, gốc vỏ hành tây được trích 2 lần bằng EtOH 40%, tự do DPPH, nutrient Broth, các chủng vi trong 60 phút ở 60oC với tỷ lệ rắn/ lỏng 1/20 khuẩn, NaOH, AlCl3, Na2CO3 và hóa chất vô sẽ cho ra hàm lượng polyphenol và flavonoid cơ khác. cao nhất. Lấy dịch chiết này đem thử các hoạt Xác định hàm lượng polyphenol tổng tính ở giai đoạn tiếp theo. Đánh giá hàm lượng polyphenol tổng bằng Đánh giá khá năng kháng oxy hóa phương pháp Folin – Ciocalteau. Đo độ hấp Tiến hành thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa thu ở bước sóng 760 nm kết hợp với đồ thị theo phương pháp DPPH. Kết quả khảo sát đường chuẩn theo acid gallic, tính được hàm cho thấy, cao chiết từ vỏ hành tây có giá trị lượng tổng các hợp chất phenolic có trong IC50 là 18,88 ± 0,45 g/mL trong khi đó, mẫu phân tích. chứng dương vitamin C là 6,87 ± 0,31 g/mL. Xác định hàm lượng flavonoid tổng Giá trị IC50 của cao chiết cao gấp 2,75 lần Phản ứng tạo phức giữa nhóm flavonoid với vitamin C. Do đó, có thể nhận định rằng, cao muối aluminum chloride trong môi trường chiết có hoạt tính kháng oxy hóa rất mạnh. methanol, tạo ra phức chất màu vàng. Đo độ Tuy nhiên cao chiết vẫn còn chứa nhiều tạp hấp thu ở bước sóng 510 nm kết hợp với đồ chất nên khả năng kháng oxy hóa vẫn thấp hơn thị đường chuẩn theo quercetin, suy ra hàm vitamin C. lượng flavonoid có trong mẫu phân tích. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn Xác định khả năng kháng oxy hóa DPPH Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn trên Hoạt tính kháng oxy hóa được khảo sát theo năm chủng khác nhau gồm Escherichia coli phương pháp của Sharma (2009). Khả năng (E.coli), Bacillus subtilis, Staphylococcus làm sạch gốc tự do của một chất càng cao thì aureus, Salmonella, Pseudomonas sự hấp thu quang phổ được đo ở 517 nm của aeruginosa cho thấy, dịch chiết có khả năng phản ứng DPPH có giá trị càng giảm. Kết hợp kháng được cả năm chủng (Hình 1). Điều này với đường chuẩn vitamin C tìm ra giá trị IC50 chứng minh dịch chiết vỏ hành tây có khả của mẫu. năng kháng được cả vi khuẩn Gram dương và Xác định khả năng kháng khuẩn Gram âm. Các hợp chất trong dịch chiết vỏ Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch trích hành tây, đặc biệt là các hợp chất polyphenol, được xác định dựa vào phương pháp Kirby – flavonoid có tác dụng ức chế sự sinh trưởng Bauer disk diffusion. Vùng ức chế càng lớn thì của vi khuẩn. 52
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ 21 năm 2019 Kỷ yếu khoa học Hình 1. Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết vỏ hành tây Trong quá trình khảo sát, các mẫu thử được khuẩn trong khoảng từ 9 – 14 mm, theo E. pha trong ethanol 40%, do đó, sử dụng đối Hahn có thể nhận định rằng các chủng vi chứng là dung môi ethanol 40%. Ở tất cả các khuẩn này nhạy cảm với dịch chiết từ vỏ hành mẫu đối chứng đều không xuất hiện vòng tây. Do đó, tiếp tục thí nghiệm tìm giá trị nồng kháng khuẩn. Điều này có thể do trong thời độ ức chế tối thiểu MIC bằng phương pháp gian ủ lâu khoảng 16 giờ trong 37oC, ethanol pha loãng trong thạch. Khi thử nghiệm kháng bay hơi dần, làm khả năng kháng khuẩn giảm sinh đồ, vi khuẩn P.aeruginosa cho kết quả dần. Vì vậy, có thể kết luận rằng, sử dụng vòng vô khuẩn cao nhất, tương ứng có giá trị ethanol 40% làm đối chứng âm với vi khuẩn MIC là 150 g/mL, thấp nhất trong các chủng mà không gây ảnh hưởng đến kết quả kháng vi khuẩn kiểm định. khuẩn của dịch chiết. Đường kính vòng vô Bảng 1. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Chủng vi sinh vật Đường kính vòng vô khuẩn (D, mm) MIC, g/mL B. subtilis 11,03 ± 0,21 175 S. aureus 10,25 ± 0,29 200 E.coli 11,08 ± 0,30 175 Samonella 10,10 ± 0,26 200 P.aeruginosa 12,75 ± 0,21 150 Ứng dụng bảo quản cá basa lý ngâm mẫu cá trong dịch trích vỏ hành tây. Bảo quản ở nhiệt độ lạnh Ngâm trong 10, 20, 30 phút rồi để ráo 5 phút Cá basa có chứa rất nhiều acid béo chưa bão và đem vào tủ lạnh bảo quản ở 0oC, so sánh hòa (DHA, EPA) nên rất dễ bị oxy hóa khi để mức độ oxy hóa lipid thông qua chỉ số TBARS ở điều kiện môi trường bình thường do có mặt trong thời gian bảo quản 3 tuần. của khí oxy trong không khí. Trong quá trình Sau một tuần bảo quản lạnh, các mẫu ĐC và bảo quản cá basa, sự oxy hóa lipid diễn ra liên DM10, DM20, DM30 có chỉ số TBARS tăng tục và phức tạp, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nhanh. Trong khi đó, các mẫu BS10, BS20, của thịt cá. Vì vậy, dựa vào khả năng kháng BS30 có chỉ số TBARS tăng rất ít, hầu như oxy hóa mạnh của vỏ hành tây và nhằm thay không tăng. Điều này chứng tỏ dịch trích vỏ thế dần việc sử dụng các chất bảo quản tổng hành tây sau khi được bổ sung vào thịt cá có hợp trong công nghiệp bằng các chất có khả khả năng ức chế mạnh sự oxy hóa lipid. Có thể năng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc thiên nhận định rằng, xử lý cá ngâm trong dịch trích nhiên đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng ở 20 phút là khoảng thời gian thích hợp nhất nên tiến hành thử nghiệm bảo quản thực phẩm để các hoạt chất ngấm đều vào thịt cá đủ để bằng dịch trích vỏ hành tây. Mẫu cá basa được chống lại sự oxy hóa lipid. Chỉ số TBARS ngâm trong dịch chiết có nồng độ 0,2 mg/mL, tăng đồng nghĩa với mức độ bị oxy hóa của tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử các mẫu cá cũng tăng theo. 53
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ 21 năm 2019 Kỷ yếu khoa học Bảo quản ở nhiệt độ thường cá vẫn có độ đàn hồi tốt và hầu như không có Tiến hành thử nghiệm đánh giá khả năng mùi hôi. kháng oxy hóa của thịt cá có bổ sung dịch trích Điều này chứng minh rằng, dịch trích vỏ hành từ vỏ hành tây trong khoảng 24h, đặt trong tủ tây có khả năng ức chế mạnh mẽ sự oxy hóa ấm 37oC. Mẫu cá sau khi ủ trong tủ ấm sẽ lipid có trong cá basa không chỉ ở môi trường được đem ra đánh giá chỉ số TBARS ở các bảo quản lạnh mà còn cả môi trường bảo quản mốc thời gian: 0, 3, 7 và 24 (h). Có thể nhận ở nhiệt độ môi trường bình thường. thấy, sự biến đổi chỉ số TBARS của các mẫu ĐC, BS và DM trong quá trình bảo quản ở KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ nhiệt độ môi trường có sự tương đồng với quá Trong vỏ hành tây có chứa nhiều polyphenol trình bảo quản lạnh. Chỉ số TBARS của mẫu và flavonoid, có khả năng kháng oxy hóa rất ĐC và DM tăng mạnh trong khoảng thời gian mạnh và có hoạt tính kháng khuẩn tốt. từ 3-7h, sau đó giảm dần đến 24h. Mẫu cá ĐC Trong thử nghiệm in vivo ứng dụng bảo quản và DM sau 24h bị biến màu, mềm, thịt bị rã và cá có bổ sung dịch chiết vỏ hành tây cho kết có mùi hôi. Trong khi, với mẫu BS, chỉ số quả rất khả quan. TBARS hầu như không đổi trong 3h đầu, sau Cá có bổ sung dịch chiết có thể giữ được độ đó tăng chậm đến 24h. Tuy nhiên, sau 24h, tươi ngon sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ lạnh mẫu BS vẫn còn giữ được độ tươi rất tốt, thịt (0oC) và 24h ở nhiệt độ thường (37oC). TÀI LIỆU KHAM KHẢO N. Beesk, H. Perner, D. Schwarz, E. George, L. W. Kroh, and S. Rohn, "Distribution of quercetin-3, 4′-O-diglucoside, quercetin-4′-O-monoglucoside, and quercetin in different parts of the onion bulb (Allium cepa L.) influenced by genotype," Food chemistry, vol. 122, pp. 566-571, 2010. K. Victor, Allium cepa, Medicinal Spices and Vegetables from Africa: Academic Press, 2017. A. Nile, S. H. Nile, D. H. Kim, Y. S. Keum, P. G. Seok, and K. Sharma, "Valorization of onion solid waste and their flavonols for assessment of cytotoxicity, enzyme inhibitory and antioxidant activities," Food and Chemical Toxicology, 2018. S. Tsanova-Savova and Denev, "Flavonoids in Foods and Their Role in Healthy Nutrition," in Diet, Microbiome and Health, ed: Elsevier, 2018, pp. 165-198. S. H. Nile, A. Nile, and K. Sharma, "Utilization of quercetin and quercetin glycosides from onion (Allium cepa L.) solid waste as an antioxidant, urease and xanthine oxidase inhibitors," Food chemistry, vol. 235, pp. 119-126, 2017. 54