Đánh giá khả năng áp dụng mô hình phản ứng fenton để phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen

  • 74 trang
  • file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
   
PHẠM THỊ NGUYỆT
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH PHẢN
ỨNG FENTON ĐỂ PHÂN TÍCH HOẠT TÍNH
CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH CHIẾT TIM SEN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO
Nha Trang, tháng 7 năm 2013
i
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực tập tốt nghiệp nhờ vào sự nỗ lực của bản thân và sự
giúp đỡ, tạo điều kiện của các thầy cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và các
cán bộ phòng thí nghiệm em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp của mình.
Nhân đây:
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô, cán bộ trong Khoa
Công nghệ Thực phẩm đã giúp em hoàn thành đồ án của mình.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Huỳnh Nguyễn Duy Bảo
đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian làm đồ án.
Qua đây em cũng gửi lời cảm ơn tới các anh chị cao học và các bạn đã
giúp đỡ, động viên em trong thời gian qua.
Cuối cùng cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và người thân đã hỗ
trợ về kinh phí và luôn đông viên tinh thần em trong suốt thời gian học tập tại
Trường.
Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên
Phạm Thị Nguyệt
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................i
MỤC LỤC..................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ ........................................................vi
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về sen ....................................................................................3
1.1.1. Nguồn gốc của sen.............................................................................................................. 3
1.1.2. Phân bố và đặc tính thực vật của cây sen......................................................................... 3
1.1.3. Thành phần hóa học của các bộ phận cây sen................................................................. 5
1.1.4. Giá trị dược liệu của các bộ phận cây sen........................................................................ 8
1.1.5. Giá trị sử dụng của các bộ phận cây sen ........................................................................10
1.1.6. Tình hình trồng và tiêu thụ sen trên thế giới và trong nước.........................................11
1.2. Giới thiệu về tim sen.......................................................................................11
1.3. Sự oxy hóa và chất chống oxy hóa .................................................................13
1.3.1. Sự oxy hóa..........................................................................................................................13
1.3.1.1. Gốc tự do............................................................................................14
1.3.1.2. Nguồn gốc hình thành các gốc tự do .................................................14
1.3.1.3. Ảnh hưởng của gốc tự do đối với cơ thể............................................15
1.3.2. Chất chống oxy hóa ..........................................................................................................16
1.3.2.1. Khái niệm chất chống oxy hóa...........................................................16
1.3.2.2. Sự chống oxy hóa...............................................................................17
1.3.2.3. Phân loại chất chống oxy hóa ............................................................17
1.3.2.4. Các chất chống oxy hóa tự nhiên .......................................................17
1.4. Một số phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa ...............................22
1.4.1. Phương pháp phân tích khả năng khử gốc tự do DPPH..............................................22
1.4.2. Phương pháp phân tích tổng năng lực khử....................................................................23
1.4.3. Phương pháp phân tích khả năng chống oxy hóa lipid dựa vào chỉ số TBA......24
1.4.4. Phương pháp phân tích khả năng khử hydroperoxide .................................................27
1.4.5. Phương pháp TRAP..........................................................................................................27
1.4.6. Phương pháp FRAP..........................................................................................................28
1.4.7. Phương pháp FTC.............................................................................................................28
1.4.8. Phương pháp TEAC .........................................................................................................29
iii
1.4.9. Phương pháp TAC (Determination of Total Antioxidant Capacity).........................29
1.4.10. Phương pháp DMPD (N, N-dimethyl-p-phenylene diamindihydrochloride) .......29
1.4.11. Phương pháp Phospho molybdenum...........................................................................29
1.4.12. Khảo nghiệm Conjugated diene....................................................................................29
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................31
2.1. Nguyên liệu và hóa chất .................................................................................31
2.1.1. Nguyên liệu ........................................................................................................................31
2.1.2. Hóa chất..............................................................................................................................31
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................31
2.2.1. Chuẩn bị dịch chiết tim sen..............................................................................................31
2.2.2.Đánh giá khả năng áp dụng mô hình phản ứng Fenton để phân tích hoạt
tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen..................................................................33
2.2.3. Các phương pháp phân tích .............................................................................................36
2.2.3.1. Phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH ................................36
2.2.3.2. Phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào tổng năng lực khử ....................................................38
2.2.3.3. Phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào khả năng khử hydrogen peroxide ............................39
2.2.3.4. Phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 ........................................................................40
2.2.3.5. Phương pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/FeCl2/H2O2 ................................................................................43
2.3. Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..............................46
3.1. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen phân tích dựa vào mô
hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 .................................46
3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen phân tích dựa vào mô
hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 .........................................47
3.3. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen được phân tích dựa vào
khả năng khử gốc tự do DPPH......................................................................48
3.4. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen được phân tích dựa vào
tổng năng lực khử..........................................................................................49
iv
3.5. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen được phân tích dựa vào
khả năng khử hydrogen peroxide..................................................................50
3.6. Tương quan giữa hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen phân
tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 và
trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 .............................................................................51
3.7. Tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử và
khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen
phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 ...................................................................................52
3.7.1. Tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH với hoạt tính chống oxy
hóa của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong
hệ lipid/myoglobin/H2O2....................................................................................... 52
3.7.2. Tương quan giữa tổng năng lực khử với hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 ........................................................................................... 53
3.7.3. Tương quan giữa khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 ....................................................................................................54
3.8. Tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử và
khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen
phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ...........55
3.8.1. Tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/FeCl2/H2O2 ................................................................................................................55
3.8.2. Tương quan giữa tổng năng lực khử với hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/FeCl2/H2O2 ................................................................................................................56
3.8.3. Tương quan giữa khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/FeCl2/H2O2 ................................................................................................................57
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .....................................................................58
1. Kết luận.............................................................................................................58
2. Đề xuất ý kiến...................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ I
PHỤ LỤC .................................................................................................................III
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Các polyphenol chính, nguồn gốc và tính chất của chúng .........................18
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Hạt sen.........................................................................................................5
Hình 1.2. Lá sen ..........................................................................................................5
Hình 1.3. Ngó sen........................................................................................................6
Hình 1.4. Gương sen ...................................................................................................7
Hình 1.5. Tua nhị sen ..................................................................................................7
Hình 1.6. Hạt gạo ........................................................................................................8
Hình 1.7. Củ sen..........................................................................................................8
Hình 1.8. Tim sen khô...............................................................................................12
Hình 1.9. Nguồn gốc hình thành các gốc tự do.........................................................15
Hình 1.10. Sơ đồ phân tích khả năng khử gốc tự do DPPH .....................................23
Hình 1.11. Sơ đồ phân tích tổng năng lực khử .........................................................24
Hình 1.12. Phương trình phản ứng giữa malonyl dialdehyde và thiobarbituric .......24
Hình 1.13. Sơ đồ phân tích khả năng chống oxy hóa lipid dựa vào chỉ số TBA...... 26
Hình 1.14. Sơ đồ phân tích khả năng khử hydroperoxide ........................................27
Hình 2.1. Quy trình chuẩn bị dịch chiết từ tim sen ...................................................32
Hình 2.2. Sơ đồ minh họa phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy dựa vào
mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 .....................34
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng áp dụng mô hình phản
ứng Fenton để phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim
sen ............................................................................................................35
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết tim sen .....................................................................................36
Hình 2.5. Đường chuẩn DPPH..................................................................................37
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích tổng năng lực khử của dịch chiết tim sen....... 38
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích khả năng khử H2O2 của dịch chiết
tim sen......................................................................................................40
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 .......................................................................................... 42
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
tim sen dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ............ 44
Hình 3.1. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen phân tích dựa vào
mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 .....................46
vii
Hình 3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen phân tích dựa vào
mô hình Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2..............................................47
Hình 3.3. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết tim sen.............................48
Hình 3.4. Tổng năng lực khử của dịch chiết tim sen ................................................49
Hình 3.5. Khả năng khử H2O2 của dịch chiết tim sen...............................................50
Hình 3.6. Tương quan giữa hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen
phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/
H2O2 và trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ..........................................................51
Hình 3.7. Tương quan giữa khả năng khử DPPH với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton
trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 ................................................................52
Hình 3.8. Tương quan giữa tổng năng lực khử với hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton trong hệ
lipid/myoglobin/H2O2 ..............................................................................53
Hình 3.9. Tương quan giữa khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton
trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 ................................................................54
Hình 3.10. Tương quan giữa khả năng khử DPPH với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton
trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ........................................................................55
Hình 3.11. Tương quan giữa tổng năng lực khử với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton
trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ........................................................................56
Hình 3.12. Tương quan giữa khả năng khử H2O2 với hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết tim sen phân tích theo mô hình phản ứng Fenton
trong hệ lipid/FeCl2/H2O2 ........................................................................57
1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, con người đang phải đối mặt với nhiều loại bệnh lý nguy hiểm
như bệnh lão hóa, bệnh tim mạch, bệnh đột quỵ, bệnh thần kinh, đục tinh thể,
thoái hóa hoàng điểm ở mắt, nguy cơ mắc các bệnh ung thư cao, chứng thiếu
máu cục bộ và làm giảm khả năng tự miễn dịch cũng như hoạt động nội tiết của
cơ thể. Mà nguyên nhân chính được các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực sức khỏe
nói đến là do xảy ra stress oxy hóa dẫn đến sự tăng quá nhiều gốc tự do. Trong
khi đó, hệ thống "chất chống oxy hoá nội sinh" không đủ sức cân bằng để vô hiệu
hoá do đó các nhà khoa học đặt vấn đề dùng các "chất chống ôxy hóa ngoại sinh"
(tức là từ bên ngoài đưa vào cơ thể) với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức
khoẻ, chống lão hoá. Các chất chống oxy hóa ngoại sinh từ tự nhiên đã được xác
định như beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol,…
và còn cả các chất chống oxy hóa ngoại sinh tổng hợp như BHA, BHT, Propyl-
gallate,… Tuy nhiên, các chất chống oxy hóa tổng hợp có thể gây hại đến sức
khỏe người tiêu dùng.
Ngoài ra, trong lĩnh vực thực phẩm cũng đang phải đối mặt với khó khăn
trong việc bảo quản các sản phẩm chứa dầu mỡ cũng như các sản phẩm dễ bị oxy
hóa dẫn đến làm giảm giá trị dinh dưỡng, cảm quan và có thể gây độc cho người
tiêu dùng.
Theo công bố của các nhà khoa học cho thấy trong thành phần dịch chiết
tim sen có chứa các chất có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, đặc biệt là các hợp
chất polyphenol với hàm lượng thấp.
Bên cạnh đó, nước ta có diện tích trồng sen lớn tại các đầm lầy thuộc các
tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long và vùng trung du suốt từ Bắc vào Nam. Hầu hết
các bộ phận của sen được sử dụng rộng rãi trong đời sống, kể cả trong ẩm thực
và trong y học. Nhưng tim sen ít được sử dụng hơn do trong thành phần hóa học
của tim sen có chứa một hàm lượng tượng đối lớn các alkaloid (khoảng
0,89÷1,06%) gây ra vị đắng nên đa số được dùng làm thuốc an thần chữa mất
ngủ trong đông y.
2
Những nghiên cứu về hoạt tính sinh học của dịch chiết tim sen trước đây
[7], [8], [9], [13] và đồ án tốt nghiệp của Phan Thị Kim Ngân, Ma Thị Xuân Mai
chỉ mới khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen dựa vào khả
năng khử gốc tự do, tổng năng lực khử và khả năng khử hydroperoxide nên chưa
đánh giá được chính xác hoạt tính chống oxy hóa lipid của dịch chiết tim sen. Để
ứng dụng dịch chiết tim sen như một chất chống oxy hóa tự nhiên cần phải
nghiên cứu đánh giá hoạt tính chống oxy hóa lipid của nó. Chính vì vậy, nghiên
cứu này đã áp dụng mô hình phản ứng Fenton để phân tích hoạt tính chống oxy
hóa của dịch chiết tim sen và đánh giá khả năng áp dụng của mô hình để phân tích
hoạt tính chống oxy hóa.
Nội dung thực hiện đề tài:
- Phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen áp dụng mô
hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 và trong hệ
lipid/FeCl2/H2O2.
- Phân tích hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết tim sen dựa vào khả
năng khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử và khả năng khử H2O2.
- Phân tích mối tương quan giữa hoạt tính chống oxy hóa đánh giá theo
mô hình Fenton với khả năng khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử và khả
năng khử H2O2 của dịch chiết tim sen.
Trong quá trình nghiên cứu nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy Huỳnh
Nguyễn Duy Bảo và kiến thức tích lũy được trong thời gian học tập tại Trường
em đã hoàn thành được đề tài tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, sự hiểu biết còn ít
và còn thiếu kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong bài. Vì vậy,
em rất mong được sự giúp đỡ, góp ý của quý thầy cô và các bạn.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về sen
1.1.1. Nguồn gốc của sen
Cây sen (Nemlumbo nucifera Gaerth) hay (Nelumbium speciosum Willd)
thuộc họ Nelumboaceae, có nguồn gốc Châu Á, xuất phát từ Ấn Độ (Makino,
1979), sau đó lan ra các vùng Đông Bắc Úc Châu cách đây hàng ngàn năm. Hiện
nay, cây sen có mặt phổ biến ở các nước Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn
Quốc, Việt Nam, vùng Đông Bắc Úc, New Guinea và Trung Đông. Sen là loại
cây thủy sinh rất hữu dụng, nó không chỉ mang lại giá trị về mặt vật chất mà còn
biểu tượng cho giới tâm linh và văn hóa của các nước Châu Á. Chính vì thế mà
ngay từ xa xưa sen đã có mặt trong các lễ hội để biểu tượng cho sự tao nhã và
nhân cách sống của con người. Trung Quốc là một trong những đất nước có nền
văn hóa độc đáo và cũng gắn nhiều với sen. Đã có nhiều công trình nghiên cứu
khảo cổ học Trung Quốc tìm thấy dấu tích của sen từ lâu đời: năm 1972 đã tìm
thấy đá hóa thạch của hạt sen 5.000 tuổi tại tỉnh Vân Nam, năm 1973 hạt sen
7.000 năm tuổi khác đã được tìm thấy ở tỉnh Chekiang (Trung Quốc). Và các nhà
khảo cổ học Nhật Bản cũng tìm thấy hạt sen 1.200 tuổi bị thiêu đốt trong hồ cổ
sâu 6m ở Chiban (Iwao, 1986) nên họ cho rằng một số giống sen thì xuất phát từ
Nhật Bản còn sen lấy củ thì xuất phát từ Trung Quốc (Takashashi, 1994).
1.1.2. Phân bố và đặc tính thực vật của cây sen
Sen phân bố ở hầu hết các vùng nhiệt đới Châu Á và Châu Mỹ, được trồng
nhiều ở ao hồ, vùng trũng thấp và vùng đồng bằng nhưng nó phát triển mạnh khi
trồng vùng đất bị ngập, đầm lầy. Sen là loại cây ưa khí hậu nóng ẩm của vùng
nhiệt đới nên được trồng nhiều ở hầu hết các nước trong khu vực Đông Nam Á
như Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam và một số tỉnh phía nam
Trung Quốc. Ở nước ta sen được trồng hay mọc tự nhiên phổ biến ở các tỉnh
đồng bằng sông Cửu Long như Đồng Tháp Mười và vùng tứ giác Long Xuyên
thuộc tỉnh An Giang với hàng trăm hecta sen mọc tập trung. Ngoài ra, sen cũng
được trồng rải rác ở các tỉnh Trung Bộ và Bắc Bộ.
4
Cây sen có thân rễ (ngó sen) hình trụ, mọc bò lan dài trong bùn, hệ thống
thân rễ rất phát triển, phân nhánh theo chiều ngang và nằm sâu dưới lớp bùn đến
0,5m, từ các đốt của thân rễ mọc lên nhiều lá. Lá sen hình tròn có đường kính
khoảng 30÷70cm và mọc vượt khỏi mặt nước. Lá có cuống dài, mép lá uốn lượn,
màu lục xám, giữa lá trũng xuống, mặt sau đôi khi điểm những đốm màu tía, gân
hình khiên và hằn rõ. Độ dài của cuống lá tùy thuộc vào mực nước nông hay sâu
để phiến lá vượt khỏi mặt nước thực hiện chức năng quang hợp và hô hấp. Theo
Đỗ Huy Bích và công tác viên (2003) cây sen có hoa to mọc riêng lẻ trên cuống
dài và thẳng phủ đầy gai nhọn, đường kính 8÷12 cm, màu hồng, hồng đỏ hay
trắng (tùy theo giống). Hoa có 3÷5 lá đài màu lục nhạt và rụng sớm. Cánh hoa
phía trong to, khum lòng máng, những cánh hoa ở giữa và phía trong nhỏ hẹp
dần. Nhị hoa rất nhiều màu, chỉ nhị mảnh, có phần phụ ở đầu là gạo sen có màu
trắng và thơm, bộ nhụy gồm nhiều lá nõn rời nằm trên một đế hoa hình nón
ngược (gương sen). Hoa nở vào buổi sáng, thụ phấn nhờ côn trùng và gió vào
buổi trưa hay đầu buổi chiều. Mùa hoa thường bắt đầu sau 2÷3 tháng sau khi
trồng (bằng cây non) và sẽ thu hoạch sau 0,5÷2 tháng. Mùa hoa thường bắt đầu
vào tháng 5÷6 và mùa quả vào tháng 7÷9.
Quả bé có núm nhọn thường gọi là hạt sen, phần trước mỏng và cứng có
màu lục tía, phần giữa mềm chứa tinh bột màu trắng ngà và trong là lá mầm dài
màu lục thẫm (tim sen). Khả năng tái sinh tự nhiên chủ yếu của sen là hạt. Tuy
nhiên, người ta thường dùng các đoạn thân rễ có chồi để trồng. Đời sống của cây
sen phụ thuộc chủ yếu vào sự sinh trưởng của lá. Nếu trong vòng 2÷3 tháng cắt
toàn bộ lá trên mặt nước phía dưới thân rễ của sen sẽ bị chết.
5
1.1.3. Thành phần hóa học của các bộ phận cây sen
Hình 1.1. Hạt sen
Hạt có thành phần chính là tinh bột nên được sử dụng để nấu chè, làm mứt
hay được sử dụng như vị thuốc trong thang thuốc cổ truyền chữa thần kinh suy
nhược, mất ngủ đi tiêu lỏng, thuốc bổ tỳ. Hạt sen hình trứng, rốn hạt hình vạch,
kích thước hạt từ 3÷25 µm. Ngoài ra hạt sen còn chứa các alkaloids như lotusine,
demethyl coclaurine, liensinine, iso-liensinine.
Hình 1.2. Lá sen
Lá sen có nhiều alkaloid (tỷ lệ alkaloid toàn phần từ 0,2÷0,5%) đã được
phân lập và xác định cấu trúc: nuciferin, anonain, roemrin, pronuciferin, N-
6
nornuciferin, O-nornuciferin, N-methyl-coclaurin, 4-methyl-N-methylcoclaurin,
nepherin, liriodennin, dehydroroemerin, armepavin, dehydronuciferin, dehydroanonain,
N-methylsococlaaurin. Nuciferin là thành phần chính (0,15%). Ngoài ra còn có các acid
hữu cơ (như gluconic acid, citric acid, malic acid, succinic acid), tannin, vitamin C và
các flavonoid: quercetin, isoquercitrin, leucocyanidin, leucodelphinindin.
Hình 1.3. Ngó sen
Ngó sen chứa tinh bột (75%), asparagin (8%), arginin, trigonellin, đường
glucoza, vitamin C.
Tâm sen chứa alkaloids (tỷ lệ toàn phần khoảng 0,89÷1,12%) gồm có 5
loại alkaloid chính liiensinine, isoliensinine, neferine, lotusine, methylcorypaline
và một số alkaloid khác như nuciferine, bisclaurine,…
7
Hình 1.4. Gương sen
Gương sen chứa 4,9% chất đạm, 0,6% chất béo, 9% carbohydrate.
Hình 1.5. Tua nhị sen
Tua nhị sen có nhiều flavonoids, tannins.
8
Hình 1.6. Hạt gạo
Hình 1.7. Củ sen
Củ sen có chứa 70% tinh bột và một số chất như: asoaragin, arginin,
trigonellin, tyrosin, glucose, vitamin A, B, C, PP và một số ít tannin.
1.1.4. Giá trị dược liệu của các bộ phận cây sen
Các bộ phận của cây sen đều chứa các thành phần hóa học có giá trị dược
liệu do đó đã có nhiều công trình nghiên cứu dược về sen đã chứng minh được
dịch chiết của tất cả các bộ phận của sen đều có tác dụng rất tốt. Theo một nghiên
cứu tại phân khoa y học tự nhiên tại Đại học Dược Toyama (Nhật) các
9
polyphenol trong sen có hoạt tính tiêu diệt gốc tự do sinh ra bởi DPPH rất mạnh.
Các polyphenol cô lập được như procyanin B-3, methyl gallate, quercetin,
quercetin galactoside, quercetin-3-O-rutinose và kaemferol. Một nghiên cứu khác
tại phân khoa Thực phẩm và Kỹ thuật sinh học tại Đại học quốc gia Pukyong
(Nam Hàn) ghi nhận dịch chiết bằng methanol từ tua nhị sen có chứa flavonoids
có hoạt tính chống oxy hóa rất mạnh trong hệ thống thử nghiệm Peroxyd nitric và
hoạt tính cao hơn mức bình thường trong hệ thống DPPH. Và một nghiên cứu
khác tại trung tâm Nghiên cứu Y-Dược, Đại học Wonk wang (Nam Hàn) đã ghi
nhận dịch chiết ethanol từ sen có khả năng dọn sạch gốc tự do khá mạnh với mức
ức chế ở nồng độ 6,49mcg/ml (thử nghiệm trên hệ thống DPPH), ngoài ra dịch
chiết còn có tác dụng tốt lên tế bào gan như ức chế sự tăng enzyme gan và ức chế
tác động độc hại gây bởi alpha-toxin B1 và CCl4. Và các nhà nghiên cứu cũng
đưa ra giải thích tác động bảo vệ gan của dịch chiết có thể do khả năng chống
oxy hóa của dịch chiết. Theo kết quả nghiên cứu của phân khoa Dược Đại học
Jadavpur (Ấn Độ) dịch chiết thân sen bằng ethanol có tác dụng hạ nhiệt. Theo kết
quả nghiên cứu của Đại học nông nghiệp Bangladesh (04/1998) dịch chiết từ rễ
sen có tác dụng chống tiêu chảy. Và thêm các nghiên cứu về tác dụng rất tốt của
dịch chiết củ sen bằng ethanol tại phân khoa Kỹ thuật Dược, Đại học Jadavpur
(Ấn) cho thấy dịch chiết có tác dụng hạ đường trong máu do có khả năng cải
thiện mức dung nạp glucose và tăng cường tác dụng của isnsulin chích vào chuột
(Journal of Ethnopharmacology 11/1997). So sánh tác dụng hạ đường trong máu
với tolbutamide thì tác dụng của dịch chiết khá cao bằng 73% (ở chuột bình
thường), bằng 67% (ở chuột bị gây tiểu đường). Ngoài ra, dịch chiết methanol từ
củ sen có tác dụng chống viêm đáng kể, tác dụng mạnh tương đương với
phenylbutazone và dexamethasone. Và đã cô lập được hai thành phần chống
viêm của củ sen: betulinic acid và các triterpen steroids. Theo kết quả nghiên
cứu của phân khoa Kỹ thuật Dược Đại học Jadavpur trên chuột thì cho thấy dịch
chiết củ sen bằng methanol có sự giảm hoạt động tức thời, giảm thư giãn cơ và
tăng cường tác dụng gây ngủ của pentobarbital (Jouernal of Ethnopharmacology
11/1996).
10
Trong thành phần hóa học của sen có neferine (một alkaloid loại dibenzyl
iso quinolein) có tác dụng hạ huyết áp và ảnh hưởng đến hoạt động của tim. Theo
nghiên cứu của phân khoa Dược Đại học Y Khoa Tongji-Vũ Hán (Trung Quốc)
neferine ức chế đáng kể sự kết dính tiểu cầu (thử trên thỏ) gây bởi ADP,
collagen, arachidonic acid và yếu tố kích hoạt tiểu cầu. Neferine còn có tác dụng
chống rối loạn nhịp tim và làm giảm huyết áp do có tác dụng làm giãn nở mạch
máu. Ngoài ra liensinine có hoạt tính hạ huyết áp và chống loạn nhịp tim do nó
làm giảm co thắt của bắp thịt bằng cách gây ra sự kéo dài tiềm lực hoạt động của
ADP trên bắp thịt.
Bên cạnh rất nhiều tác dụng tốt của sen thì nó cũng gây ra một số tác dụng
không tốt khi sử dụng không đúng như hạt sen không được dùng khi bị táo bón
và trương dạ dày.
1.1.5. Giá trị sử dụng của các bộ phận cây sen
Sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, thiêng liêng và bất tử của nhiều nền
văn hoá ở các nước Châu Á. Hàng ngàn năm trước, hoa sen là biểu tượng chính
của nhiều tôn giáo ở Châu Á. Đạo phật xem hoa sen là biểu tượng cao nhất của
sự tinh khiết, hoà bình, từ bi và vĩnh hằng (William, 1998). Vì vậy, hoa sen được
xuất hiện nhiều trong các lễ hội.
Sen là loại cây rất hữu dụng, các bộ phận của sen đều được sử dụng hết
không chỉ trong các bài thuốc đông y mà còn được sử dụng trong chế biến các
món ăn, đồ uống. Lá sen có mùi thơm được dùng để gói cốm làng Vòng hay
được sử dụng như rau ăn sống với cá lóc, cá rô nướng ở vùng đồng bằng sông
Cửu Long.
Ngó sen được dùng như rau sống bằng cách tước vỏ, chẻ nhỏ hay dùng
bóp gỏi, muối chua, nấu canh chua, nấu lẩu.
Các sản phẩm hạt sen như hạt sen bóc vỏ lụa, loại bỏ tim sen đông lạnh
xuất khẩu sang Đài Loan.
Hạt sen là có giá trị dinh dưỡng rất cao được dùng như thực phẩm cao cấp
như sản phẩm gà tần sen để chữa suy nhược cơ thể, mứt sen để làm đồ ăn chơi,
sen luộc, sen sấy, sản phẩm nước hạt sen đóng chai.
11
Củ sen có vị ngọt, tính bình, tác dụng bổ tỳ, bổ phế, cầm máu tráng
dương, an thần nên được sử dụng trong các món nấu cao cấp như thịt dê, lẩu thập
cẩm,… để chữa các bệnh về phổi, tỳ vị. Hay được sử dụng như sản phẩm muối
chua, ăn sống, bóp gỏi.
1.1.6. Tình hình trồng và tiêu thụ sen trên thế giới và trong nước
Hiện nay, Trung Quốc là nước trồng sen đứng đầu thế giới với diện tích
khoảng 140.000 ha. Năng suất của sen khoảng 22,5 tấn/ha/năm. Sản lượng củ sen
khoảng 3 triệu tấn/năm. Ngoài tiêu thụ nội địa hàng năm Trung Quốc còn xuất
khẩu sang Nhật Bản khoảng 2.000 tấn của sen tươi và khoảng 15.000 tấn củ sen
muối. Sen được coi là một trong những cây trồng chiến lược của Trung Quốc do
đó viện nghiên cứu sen Wuban đã chọn lọc được 125 giống sen để sản xuất các
sản phẩm của sen theo hướng lấy hoa, lấy hạt, lấy củ và lấy ngó.
Nhật Bản là nước đứng thứ 2 thế giới về diện tích trồng sen khoảng 5.000
ha. Sản lượng củ sen ở Nhật Bản khoảng 72.000 tấn /năm. Nhu cầu tiêu dùng
trong nước khoảng 100.000 tấn củ/năm. Do đó, hàng năm phải nhập khẩu từ
20.000÷30.000 tấn củ sen.
Việt Nam có khoảng 3.000 ha trồng sen chủ yếu là giống hoang dại được
khai thác tự nhiên hay trồng làm cảnh do đó năng suất ngó sen, củ sen, hạt sen
đều rất thấp. Hiện nay thì đang chuyển sang trồng các giống nhập nội từ Trung
Quốc nên năng suất tăng. Các sản phẩm từ sen được tiêu dùng nội địa ít chủ yếu
là xuất khẩu.
Một số nước Châu Á có lượng tiêu dùng sen tương đối lớn nhưng sản
lượng thu hoạch sen ít như Đài Loan nhu cầu tiêu thụ củ và hạt sen rất cao nhưng
diện tích trồng không đáng kể, sản lượng của sen hàng năm chỉ khoảng 600÷700
tấn và sản lượng hạt khoảng 30÷35 tấn. Và hai nước đang nhập khẩu các sản
phẩm sen lớn là Hàn Quốc, Úc. Nhu cầu tiêu thụ củ sen tại Úc hàng năm khoảng
1.000 tấn củ sen nhưng chỉ sản xuất được với sản lượng khoảng 100 tấn củ/năm.
1.2. Giới thiệu về tim sen
• Tên khoa học: Embryo Nelumbinis.
• Tên khác: Liên tử tâm, tâm sen.
• Tên thường dùng: Tim sen.
12
• Tim sen là chồi màu xanh lục thẫm ở giữa hạt sen, gồm bốn lá non gấp
lại.
• Thành phần hóa học: Có chứa 5 alkaloid chính (linsinine, isoliensinine,
nuciferine, lotusnine, methylcorypaline) với hàm lượng 0,89% ÷1,06%. Ngoài ra
còn có flavoloid, acid amin,… và một số alkaloid khác.
Hình 1.8. Tim sen khô
• Tác dụng của tim sen:
Theo y thư cổ, tim sen có công dụng thanh tâm (giải nhiệt trong tạng tâm),
hạ huyết áp, sáp tinh (giữ cho tinh khí được bền chặt) và cầm máu. Thường dùng
uống thay trà để chữa chứng bệnh như đau đầu chóng mặt hoa mắt, hồi hộp đánh
chống ngực, nhịp tim nhanh, mất ngủ. Nếu dùng dưới dạng cháo liên tử tâm (5g
tim sen, 100g gạo tẻ đem ninh nhừ thành cháo, chế thêm chút đường phèn ăn
nhiều lần trong ngày) có công dụng thanh nhiệt lương huyết, dưỡng tâm an thần,
chữa bệnh suy nhược cơ thể ở người già, hoa mắt chóng mặt, đau mắt đỏ, cao
huyết áp, nôn hoặc ho ra máu, đại tiện ra máu, táo bón kéo dài,… Tim sen có tính
lạnh nên những người tỳ vị yếu hay rối loạn tiêu hóa và đi lỏng mãn tính không
được dùng.
Theo y học hiện đại, tim sen có tác dụng hạ huyết áp thông qua cơ chế làm
giãn cơ trơn thành mạch máu và giảm trở lực huyết quản, phòng chống tích cực
rối loạn nhịp tim, ức chế quá trình ngưng tập tiểu cầu, chống oxy hóa và cải thiện
tình trạng thiếu máu cơ tim nhờ khả năng giãn thành mạch máu, giảm thiểu
lượng oxy của cơ tim và cải thiện lựu lượng tuần hoàn động mạch vành tim [18].