Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua garcin

Đặt vấn đề Sự phát triển kỳ diệu với tốc độ như vũ bão của khoa học và công nghệ, không ngoài mục tiêu lớn lao nhằm không ngừng cải tạo tự nhiên, đem đến những giá trị hoàn mỹ phục vụ đắc lực cho cuộc sống thiên đường như nhân loại mong muốn. Ngày nay, thực tế cho thấy, đại bộ phận người dân sống thị thành có cuộc sống khá đầy đủ về vật chất, đặc biệt là khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng nhưng sự thiếu hợp lý là nguyên nhân chính yếu của tình trạng thừa cân béo phì đang gia tăng nhanh chóng và phổ biến trong xã hội hiện đại của chúng ta. Tình trạng này không chỉ gây hậu quả xấu về sức khoẻ, thẩm mỹ cho con người, mà còn là gánh nặng cho ngành y nói riêng và nền kinh tế nói chung. Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), năm 2014 có khoảng 1,9 tỷ người trưởng thành bị thừa cân (tương đương với 39% dân số), trong số đó có 600 triệu người mắc hội chứng béo phì.

Cũng theo số liệu của WHO, số người mắc hội chứng béo phì đã tăng hơn hai lần so với năm 1980. Chi phí cho công tác quản lý và chữa trị hội chứng này dự toán có thể chiếm từ 2% - 7% so với tổng chi phí giành cho chăm sóc sức khỏe cộng đồng ở các quốc gia phát triển [128]. Theo dẫn liệu từ Cục y tế dự phòng - Bộ Y tế năm 2014, Việt Nam – quốc gia thuộc Thế giới thứ 3 có tỷ lệ người trưởng thành bị thừa cân, béo phì chiếm khoảng 25% dân số. Các nhà khoa học tiếp tục cảnh báo con số mắc phải hội chứng này sẽ tiếp tục gia tăng và đang có xu hướng nhân rộng vào lứa tuổi vị thành niên [129].

Rõ ràng, thừa cân béo phì đã trở thành vấn nạn, tạo ra gánh nặng cho giải pháp vì sức khỏe cộng đồng của toàn xã hội, đó cũng là căn nguyên khơi nguồn cho việc tìm kiếm giải pháp hợp lý có hiệu quả cao chống lại căn bệnh thế kỷ này, một căn bệnh chỉ đứng sau đại dịch HIV và xung đột vũ trang. Một trong những giải pháp đang rất được quan tâm đến bởi triển vọng ứng dụng vừa đảm bảo tính hiệu quả, vừa an toàn đối với sức khỏe và đặc biệt sử dụng được nguồn nguyên liệu thực vật đa dạng giàu hoạt tính sinh học sẵn có trong nước [127]. Trong số đó, dịch chiết chứa acid hydroxycitric từ vỏ quả bứa - một hợp chất 2 thiên nhiên có công năng giảm béo đã được sử dụng rộng rãi dưới dạng chế phẩm muối hydroxycitrat [133]. Từ những năm 50 của thế kỷ trước cho đến hiện nay rất nhiều tập hợp các công trình nghiên cứu đã công bố về hoạt chất acid hydroxycitric và muối hydroxycitrat [15] thu nhận được chủ yếu từ quả của cây bứa (bứa tròn - Garcinia Cambogia, bứa nhà - Garcinia cochinchinensis (Lour.) Choisy, Garcinia Atro Viridis, Garcinia Indica, …) [16].

Đối với quả tai chua (Garcinia cowa Roxb.) thuộc họ Bứa theo tài liệu được công bố [17] hàm lượng acid hydroxycitric chiếm tỷ lệ 27,1% nên trong tương lai gần, quả tai chua sẽ được sử dụng làm nguồn nguyên liệu chính thống cho mục đích khai thác hoạt chất acid hydroxycitric. Tuy vậy, acid hydroxycitric (HCA) dễ bị lacton hóa trong quá trình hóa hơi và cô đặc ở dạng lỏng, không thuận lợi cho quá trình thương mại hóa, cho nên thường được chuyển hóa qua các dạng muối rắn. Bên cạnh đó, các muối hydroxycitrat của kim loại hóa trị hai (II) lại dễ bị hấp thụ hơi nước, khó bảo quản. Vì vậy giải pháp muối kép của HCA tạo ra các sản phẩm rắn vừa thuận lợi cho thương mại hóa, vừa hạn chế khả năng hút ẩm và cùng một lúc đưa được nhiều nguyên tố vi lượng kim loại vào cơ thể, là một xu hướng đang rất được quan tâm.

Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu được công bố có liên quan đến hoạt chất acid hydroxycitric cũng như công nghệ tạo muối hydroxycitrat. Tuy nhiên, hầu như chưa có công trình nào đề cập hoàn thiện đến thành phần hoá học, đặc biệt liên quan đến công nghệ chiết tách và tạo muối từ nguồn nguyên liệu quả tai chua. Quả tai chua (Garcinia cowa Roxb.) được trồng tập trung tại hầu hết các tỉnh miền núi và trung du Bắc bộ (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Lào Cai, Tuyên Quang, Bắc Giang, Yên Bái,. Được kế thừa các công trình nghiên cứu khoa học đã công bố có liên quan cùng với vùng nguyên liệu có sản lượng đủ lớn để thực thi ứng dụng, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa acid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm 3 béo phì” để thực hiện nội dung luận án tiến sĩ.

Hy vọng nội dung luận án sẽ góp phần hoàn thiện thêm tư liệu về loài thực vật Garcinia cowa Roxb. và mở ra triển vọng khả quan trên quy mô phát triển cây dược liệu sẵn có trong nước cũng như phương án công nghệ ứng dụng phù hợp, hiệu quả, góp phần nâng cao đời sống nhân dân vùng dược liệu. Mục đích nghiên cứu - Xác định hàm lượng acid hydroxycitric (HCA) trong dịch chiết vỏ quả tai chua – Garcinia cowa Roxb. - Qui trình tổng hợp muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid hydroxycitric của vỏ quả tai chua – Garcinia cowa Roxb.

- Sử dụng chế phẩm muối kép hydroxycitrat để đánh giá khả năng giảm béo. - Góp phần làm phong phú thêm tư liệu về loài tai chua – Garcinia cowa Roxb. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu * Đối tượng: Vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb., được thu hái vào tháng 7, tháng 8 tại tỉnh Vĩnh Phúc. * Phạm vi nghiên cứu: - Chiết xuất vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb., bằng dung môi nước.

- Xác định hàm lượng acid hydroxycitric (HCA) từ dịch chiết vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb. - Tổng hợp muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid hydroxycitric của vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb. - Tác dụng hoạt tính sinh học của chế phẩm muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid hydroxycitric của vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb. Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp lý thuyết: Tổng hợp tài liệu về phương pháp nghiên cứu loài Bứa, đặc biệt là tai chua Garcinia cowa Roxb.

Các phương pháp chiết xuất đạt hiệu suất cao nhất đối với loài tai chua. Các phương pháp tổng hợp muối kép, xác định hàm lượng các ion kim loại và xác định cấu trúc của muối kép hydroxycitrat. 4 * Phương pháp thực nghiệm: Phương pháp lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu nhằm sử dụng trong thời gian dài. Chiết xuất acid hydroxycitric (HCA) bằng phương pháp chưng ninh với dung môi là nước.

Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ acid – base, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – HPLC, xác định cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp bằng phương pháp phổ hồng ngoại - IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân - NMR, phổ khối - MS, phương pháp khối phổ phân giải cao - HRMS, xác định hàm lượng ion kim loại trong sản phẩm muối kép bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - AAS, sắc ký trao đổi ion - IC, phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử ghép khối phổ - ICP/MS, phương pháp đánh giá tính an toàn và giảm béo của muối kép hydroxycitrat. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5. Ý nghĩa khoa học - Xác định cây tai chua - Garcinia cowa Roxb., tại vùng nguyên liệu, hàm lượng acid hữu cơ và acid hydroxycitric trong nguyên liệu. - Tổng hợp thành công muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid của vỏ quả tai chua, đánh giá tác động an toàn và tác dụng giảm béo phì của muối kép hydroxycitrat.

Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng quy trình tổng hợp muối kép hydroxycitrat dưới dạng quy mô công nghiệp, tạo nên các chế phẩm sinh học vừa hỗ trợ sức khỏe, vừa góp phần làm tăng tính thẩm mỹ và nhu cầu làm đẹp đang ngày một “bùng nổ” trong thời đại hiện nay. Từ đó quy hoạch vùng nguyên liệu, chuyển đổi cây trồng, phát triển kinh tế cây dược liệu, nâng cao thu nhập, nhằm cải thiện điều kiện sống cho người dân vùng khó khăn, vùng dược liệu trong nước. Cấu trúc của luận án Luận án gồm 139 trang, trong đó có 36 Bảng và 83 Hình. Phần mở đầu 05 trang, kết luận, những đóng góp mới và kiến nghị 03 trang, danh mục các công trình khoa học đã công bố 02 trang, tài liệu tham khảo 15 trang.

Nội dung của luận án chia làm 03 chương: 5 Chương 1. Tổng quan, 37 trang. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu, 14 trang. Kết quả và thảo luận, 63 trang.

Đại cương chi bứa - Garcinia Họ Bứa (Măng cụt, Clusiaceae hay Guttiferae do Antoine Laurent de Jussieu đưa ra năm 1789), là một họ thực vật có hoa, bao gồm khoảng 27 - 28 chi và 1.050 loài hay chỉ chứa 14 chi với 595 loài, tùy theo quan điểm phân loại. Các cây thân gỗ hay cây bụi, thông thường có nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt [22]. Họ này là những cây gỗ sống lâu năm, đa số chúng đều hoang dại có vị chát, đắng không ăn được. Tuy nhiên, vẫn còn một số bộ lá và có nhiều loài quả ngon ngọt như măng cụt (Garcinia mangostana), măng cụt rừng (Garcinia indica) [23]; nhiều loài lá, quả có vị chua được dùng làm rau, gia vị như loài bứa (Garcinia oblongifolia), tai chua (Garcinia cowa Roxb.

Tên gọi Garcinia lấy theo tên của nhà thực vật học Laurence Garcia, người đã sưu tập các mẫu cây cỏ và sống tại Ấn Độ vào thế kỷ 18 [45]. Tại Việt Nam, loài thực vật này phân bố rộng khắp từ các tỉnh miền Bắc như Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Hòa Bình,. đến các tỉnh miền Trung như Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam - Đà Nẵng [125]. Riêng loài tai chua chủ yếu tập trung ở các tỉnh miền Bắc và Bắc Trung Bộ [126].

Mô tả và phân bố loài tai chua 1. Mô tả thực vật Loài tai chua tên khoa học là Garcinia cowa Roxb., là một loài cây mộc thuộc họ Măng cụt (Clusiaceae) [20]. Thân cây cỡ trung bình, cao khoảng 16 - 18m, vỏ xám đen, cành nhiều, thẳng, thường đâm ngang, đầu hơi rủ xuống. Lá: lá đơn, sắc xanh lục, mọc đối, dài 7 - 17cm, rộng 2,5 - 7cm, hình trứng ngược, đầu tù có mũi lồi ngắn, đôi khi nhọn, gốc hình nêm, phiến cứng.

Gân lông 7 chim nổi rõ cả 2 mặt, gân bên nhỏ 15, xếp song song và nối với nhau ở sát mép lá. Cuống lá dài chừng 2cm. Hoa: cây tạp tính nên cụm hoa đực gồm 3 - 8 hoa, xếp thành tán cuống dài 1cm.