Đề tài Kháng khuẩn thực vật hoàn chỉnh

Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 1 Mục lục Chương 1: Khái niệm chung ............................................................................................................. 4 1.1 Khái niệm .............................................................................................................................. 4 1.2. Cơ chế kháng khuẩn ............................................................................................................ 4 Chương 2: Những hợp chất kháng khuẩn thực vật ....................................................................... 4 2.1. Alkaloids ................................................................................................................................ 4 2.1.1. Khái niệm về alkaloid .................................................................................................. 4 2.1.2. Phân loại ........................................................................................................................ 7 2.1.3. Danh pháp ..................................................................................................................... 7 2.1.4. Phân bố trong thiên nhiên ........................................................................................... 8 2.1.5. Tính chất ........................................................................................................................ 9 2.1.6. Một số alkaloid cĩ tính kháng khuẩn ...................................................................... 11 2.2. Terpenoids và tinh dầu ..................................................................................................... 14 2.2.1. Khái niệm .................................................................................................................... 14 2.2.2. Thành phần cấu tạo ................................................................................................... 14 2.2.3. Tính chất ...................................................................................................................... 18 2.2.4. Tính kháng khuẩn ...................................................................................................... 19 2.2.5. Ứng dụng của tinh dầu trong ngành cơng nghệ thực phẩm ................................ 21 2.3. Phenol đơn và acid phenolic ............................................................................................. 21 2.4. Các hợp chất khác .............................................................................................................. 30 Chương 3: Ứng dụng ........................................................................................................................ 39 3.1. Actiso .................................................................................................................................... 44 3.2. Quế ....................................................................................................................................... 46 3.3. Nhân sâm ............................................................................................................................. 49 Tài liệu tham khảo ............................................................................................................................ 52 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 2 Danh mục bảng Bảng 1Bảng 3.1: Các loại thực vật chứa chất kháng khuẩn ............................................................. 39 Danh mục hình Hình 1Hình 2.1: Samandarin .............................................................................................................. 5 Hình 2Hình 2.2: Samanin .................................................................................................................... 5 Hình 3Hình 2.3: Serotonin .................................................................................................................. 6 Hình 4Hình 2.4: Bufotenin.................................................................................................................. 6 Hình 5Hình 2.5: Bufotenidin .............................................................................................................. 6 Hình 7Hình 2.6:Dehydrobufotenin ..................................................................................................... 6 Hình 8Hình 2.7: Batrachotoxin ........................................................................................................... 6 Hình 9Hình 2.8: Sephedrin ................................................................................................................. 7 Hình 11Hình 2.9: Solamargine ........................................................................................................... 11 Hình 12Hình 2.10: Cây hồng đằng, hồng bá, hồng liên .............................................................. 12 Hình 13Hình 2.11: Cây hồng liên gai .............................................................................................. 13 Hình 14Hình 2.12: Berberine ............................................................................................................. 13 Hình 15Hình 2.13: Artemisinin .......................................................................................................... 19 Hình 16Hình 2.14: Cây thanh hao...................................................................................................... 19 Hình 17Hình 2.15: Capsaicin ............................................................................................................. 20 Hình 18Hình 2.16: Quả ớt .................................................................................................................. 20 Hình 19Hình 2.17: Cinnamic acid .................................................................................................... 22 Hình 20Hình 2.18: Caffeic acid ......................................................................................................... 22 Hình 21Hình 2.19: Cây ngải giấm ..................................................................................................... 22 Hình 22Hình 2.20: Cỏ xạ hương ........................................................................................................ 22 Hình 23Hình 2.21: Catechol ............................................................................................................... 23 Hình 24Hình 2.22: Pyrogallol ............................................................................................................ 23 Hình 25Hình 2.23: Cây đinh hương ................................................................................................... 23 Hình 26Hình 2.24: Eugenol ................................................................................................................ 23 Hình 27Hình 2.25: Quinone ............................................................................................................... 24 Hình 28Hình 2.26: Anthraquinone ..................................................................................................... 24 Hình 29Hình 2.27: Hypericin ............................................................................................................. 24 Hình 30Hình 2.28: Catechin ............................................................................................................... 26 Hình 31Hình 2.29: Trà xanh ............................................................................................................... 26 Hình 32Hình 2.30: Glycyrrhizin ........................................................................................................ 26 Hình 33Hình 2.31: Chrysin ................................................................................................................ 26 Hình 34Hình 2.32: Quercetin ............................................................................................................. 26 Hình 35Hình 2.33: Naringin ............................................................................................................... 26 Hình 36Hình 2.34: Hesperetin ............................................................................................................ 27 Hình 37Hình 2.35: Phloretin .............................................................................................................. 27 Hình 38Hình 2.36: Galangin .............................................................................................................. 27 Hình 39Hình 2.37: Coumarine ........................................................................................................... 27 Hình 40Hình 2.38: Warfarin ............................................................................................................... 28 Hình 41Hình 2.39: Novobiocin .......................................................................................................... 28 Hình 42Hình 2.40: Các cấu trúc của peptide kháng khuẩn .............................................................. 30 Hình 43Hình 2.41: Cây húng chanh................................................................................................... 31 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 3 Hình 44Hình 2.42: Dừa cạn ................................................................................................................ 31 Hình 45Hình 2.43: Rau dền ................................................................................................................ 31 Hình 46Hình 2.44: Cây bạch đậu khấu và hạt ................................................................................... 32 Hình 47Hình 2.45: 4 dẫn chất methylglucosid .................................................................................. 36 Hình 48Hình 2.46: Puerarin................................................................................................................ 37 Hình 49Hình 2.47: Barbaloin ............................................................................................................. 37 Hình 50 Hình 3.1: Hoa và cây actiso ................................................................................................... 44 Hình 51Hình 3.2: Các sản phẩm từ actiso ......................................................................................... 46 Hình 52Hình 3.3: Cây quế .................................................................................................................. 47 Hình 53Hình 3.4: Sản phẩm từ tinh dầu quế ..................................................................................... 49 Hình 54Hình 3.5: Hồng sâm ............................................................................................................... 49 Hình 55Hình 3.6: Bạch sâm ............................................................................................................... 50 Hình 56Hình 3.7: Phần aglycon của saponin thuộc nhĩm dammaran. ............................................ 50 Hình 57Hình 3.8: Sản phẩm từ nhân sâm .......................................................................................... 51 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 4 Chương 1: Khái niệm chung 1.1 Khái niệm  Kháng khuẩn thực vật là tên gọi chung chỉ các hợp chất hữu cơ cĩ trong thực vật cĩ tác dụng tiêu diệt hay kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật. Các chất kháng khuẩn thường cĩ tác dụng đặc hiệu lên các lồi vi sinh vật khác nhau ở một nồng độ thường rất nhỏ.  Những tính chất này cĩ thể thuộc nhiều cấu trúc hĩa học khác nhau như alkaloid, tannin, flavonoid, tinh dầu… 1.2. Cơ chế kháng khuẩn  Ức chế quá trình tổng hợp vách của vi khuẩn (vỏ) của vi khuẩn. Gồm cĩ penicillin, bacitracin, vancomycin. Do tác động lên quá trình tổng hợp vách nên làm cho vi khuẩn dễ bị các đại thực bào phá vỡ do thay đổi áp suất thẩm thấu.  Ức chế chức năng của màng tế bào. Gồm cĩ: colistin, polymycin, gentamicin, amphoterricin. Cơ chế làm mất chức năng của màng làm cho các phân tử cĩ khối lượng lớn và các ion bị thốt ra ngồi.  Ức chế quá trình sinh tổng hợp protein: o Nhĩm aminoglycosid gắn với receptor trên tiểu phân 30S của ribosome làm cho quá trình dịch mã khơng chính xác. o Nhĩm chloramphenicol gắn với tiểu phân 50S của ribosome ức chế enzyme peptidyltransferase ngăn cản việc gắn các acid amin mới vào chuỗi polypeptide. o Nhĩm macrolides và lincoxinamid gắn với tiểu phân 50S của ribosome làm ngăn cản quá trình dịch mã các acid amin đầu tiên của chuỗi polypeptide.  Ức chế quá trình tổng hợp acid nucleic: o Nhĩm refampin gắn với enzyme RNA polymerase ngăn cản quá trình sao mã tạo thành mRNA (RNA thơng tin). o Nhĩm quinolone ức chế tác dụng của enzyme DNA gyrase làm cho hai mạch đơn của DNA khơng thể duỗi xoắn làm ngăn cản quá trình nhân đơi của DNA. o Nhĩm sulfamide cĩ cấu trúc giống PABA (p aminobenzoic acid) cĩ tác dụng cạnh tranh PABA và ngăn cản quá trình tổng hợp acid nucleotid. o Nhĩm trimethoprim tác động vào enzyme xúc tác cho quá trình tạo nhân purin làm ức chế quá trình tạo acid nucleic. Chương 2: Những hợp chất kháng khuẩn thực vật 2.1. Alkaloids 2.1.1. Khái niệm về alkaloid Alcaloid là những hợp chất hữu cơ cĩ chứa nitơ, đa số cĩ nhân dị vịng, cĩ phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đơi khi trong động vật, thường cĩ dược lực tính mạnh và cho phản ứng hĩa học với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alcaloid. Alkaloid là amin nguồn gốc tự nhiên do thực vật tạo ra, nhưng các amin do động vật và nấm tạo ra cũng được gọi là các ancaloit. Nhiều ancaloit cĩ các tác động dược lý học đối với con người và Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 5 OHHN O OHHN các động vật khác. Tên gọi của ancaloit trong một số ngơn ngữ phương Tây cĩ lẽ cĩ nguồn gốc từ alkali/ancali (kiềm); và ban đầu thuật ngữ này được sử dụng để miêu tả bất kỳ một bazơ hữu cơ nào cĩ chứa nitơ. Các ancaloit thơng thường là các dẫn xuất của các axít amin và phần nhiều trong số chúng cĩ vị đắng. Chúng được tìm thấy như là các chất chuyển hĩa phụ trong thực vật (ví dụ khoai tây hay cà chua), động vật (ví dụ các loại tơm, cua, ốc, hến) và nấm. Nhiều ancaloit cĩ thể được tinh chế từ các dịch chiết thơ bằng phương pháp chiết axít-bazơ. Đã từ lâu các nhà khoa học tìm thấy trong cây các hợp chất tự nhiên, những hợp chất này thường là những acid hoặc những chất trung tính. Đến năm 1806 một dược sĩ là Friedrich Wilhelm Sertuner phân lập được một chất từ nhựa thuốc phiên cĩ tính kiềm và gây ngủ mạnh đã đặt tên là morphin. Năm 1810 Gomes chiết được chất kết tinh từ vỏ cây Canhkia và đặt tên là “Cinchonino”, sau đĩ P.J. Pelletier và J.B. Caventou lại chiết được hai chất cĩ tính kiềm từ hạt một lồi Strychnos đặt tên là strychninvà brucin. Đến năm 1819 một dược sĩ là Wilhelm Meissner đề nghị xếp các chất cĩ tính kiềm lấy từ thực vật ra thành một nhĩm riêng và ơng để nghị gọi tên là alkaloid do đĩ người ta ghi nhận Meissner là người đầu tiên đưa ra khái niệm về alkaloid và cĩ định nghĩa: Alcaloid là những hợp chất hữu cơ, cĩ chứa nitơ, cĩ phản ứng kiềm và lấy từ thực vật ra. Sau này người ta đã tìm thấy alcaloid khơng những cĩ trong thực vật mà cịn cĩ trong động vật như: Samandarin, samanin lấy từ tuyến da con Salamandra maculosa và S.altra. Hình 1Hình 2.1: Samandarin Hình 2Hình 2.2: Samanin Bufotenin, serotonin, bufltenidin, dehydrobufotenin là những chất độc lấy từ các lồi cĩc Bufo, batrachotoxin trong tuyến da lồi ếch độc Phyllobates aurotaenia. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 6 2 N H HO NH 3 3H C CH N N H HO 3CH 3CH 3CH N N H O (+) 3H C 3H C N N O H N3H C O 3CH N O HO O HO 3CH O Hình 3Hình 2.3: Serotonin Hình 4Hình 2.4: Bufotenin Hình 5Hình 2.5: Bufotenidin Hình 6 Hình 7Hình 2.6:Dehydrobufotenin Hình 8Hình 2.7: Batrachotoxin Ngồi tính kiềm, alkaloid cịn cĩ những đặc tính khác như cĩ hoạt tính sinh học mạnh, cĩ tác dụng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alkaloid… Sau này Pơlơnơpski đã định nghĩa: “Alcaloid là những hợp chất hữu cơ cĩ chứa nitơ, đa số cĩ nhân dị vịng, cĩ phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đơi khi trong động vật, thường cĩ dược lực tính mạnh và cho những phản ứng hĩa học với một số thuốc thử chung của alkaloid”. Tuy nhiên cũng cĩ một số chất được xếp vào alkaloid nhưng nitơ khơng ở dị vịng mà ở mạch nhánh như: Ephedrin trong ma hồng (Ephedra sinica Staf.), capsaicin trong ớt (Capsicum Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 7 2R R1 OH N 3CHCHCH annuum L.), hordenin trong mầm mạch nha (Hordenum sativum Jess.), colchicin trong hạt cây tỏi độc (Colchicum autumnale L.); một số alkaloid khơng cĩ phản ứng kiềm như colchicin lấy từ hạt tỏi độc ricinin lấy từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.), theobromin trong hạt cây cacao (Theobroma cacao L.) và cĩ alkaloid cĩ phản ứng acid yếu như arecaidin và guvacin trong hạt cau (Arca catechu L.). 2.1.2. Phân loại Các nhĩm ancaloit hiện nay bao gồm: - Nhĩm pyridin: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin, cytisin, nicotin, spartein, pelletierin. - Nhĩm isoquinolin: Các ancaloit gốc thuốc phiện như morphin, codein, thebain, papaverin, narcotin, sanguinarin, narcein, hydrastin, berberin. - Nhĩm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin - Nhĩm tropan: atropin, cocain, ecgonin, scopolamin - Nhĩm quinolin: quinin, quinidin, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnin, brucin, veratrin, cevadin - Nhĩm phenethylamin: mescalin, ephedrin, dopamin, amphetamin - Nhĩm indol: o Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin o Các ergolin: Các ancaloit từ cựa ngũ cốc/cỏ như ergin, ergotamin, axít lysergic v.v o Các beta-cacbolin: harmin, harmalin, yohimbin, reserpin, emetin - Nhĩm purin: Các xanthin như caffein, theobromin, theophyllin 2.1.3. Danh pháp Các alkaloid trong dược liệu thường cĩ cấu tạo phức tạp nên người ta khơng gọi tên theo danh pháp hĩa học mà thường gọi chúng theo một tên riêng. Tên của alkaloid luơn luơn cĩ đuơi in và xuất phát từ: o Tên chỉ hoặc tên laoì của cây + in. Ví dụ: Papaverin từ Papaver somniferum; palmatin từ Fatrorrhiza; cocain từ Erythroxylum coca. o Đơi khi dựa vào tác dụng của alkaloid đĩ. Ví dụ như Emetin do từ tos cĩ nghĩa là gây nơn, morphin do từ Morpheus. o Cĩ thể từ tên người + in. Ví dụ như: Pelletierin do tên Pelletier. Nicotin do tên J. Nicot. Những alkaloid phụ tìm ra sau thường được gọi tên bằng cách thêm tiếp đầu ngữ hoặc biến đổi vị ngữ của alkaloid chính (biến đổi in thành –idin, -anin, -alin…) o Tiếp đầu ngữ nor diễn tả một chất mất một nhĩm metyl. Ví dụ: Ephedrin (C10H15ON) norephedrin (C9H13ON). Hình 9Hình 2.8: Sephedrin Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 8 Sephedrin: R1 = H; R2 = CH3; Norephedrin: R1 = R2 = H. Các đồng phân thường cĩ tiếp đầu ngữ: Pseudo, iso, epi, allo, neo… 2.1.4. Phân bố trong thiên nhiên Alcaloid cĩ phổ biến trong thực vật, ngày nay đã biết khoảng trên 6000 alcaloid từ hơn 5000 lồi, hầu hết lở thực vật bậc cao chiếm khoảng 15 – 20% tổng số các lồi cây, tập trung ở một số họ: Apocynaceae (họ Trúc đào) cĩ gần 800 alcaloid, Papaveraceae (họ Thuốc phiện) gần 400 alcaloid, Fabaceae (họ Đậu) 350 alcaloid, Rutaceae (họ Cam) gần 300 alcaloid, Liliaceae (họ Hành) gần 250 alcaloid, Solanaceae (họ Cà) gần 200 alcaloid, Amaryllidaceae (họ Thủy tiên) 178 alcaloid, Menispermaceae (họ Tiết dê) 172 alcaloid, Rubiaceae (họ Cà phê) 156 alcaloid, Loganiaceae (họ Mã tiền) 150 alcaloid, Buxaceae (Họ Hồng dương) 131 alcaloid, Asteraceae (họ Cúc) 130 alcaloid, Euphorbiaceae (họ Thầu dầu) 120 alcaloid… Cĩ những họ cĩ tới trên 50% lồi cây chứa alkaloid như Ranunculaceae, Berberidaceae, Papaveraceae, Buxaceae, Cactaceae. Ở nấm cĩ alkaloid trong nấm cựa khỏa mạch (Claviceps purpurea), nấm Amanita phalloides. Ở động vật, cũng đã tìm thấy alkaloid ngày càng tăng, alkaloid samandarin, samandaridin, samanin cĩ trong tuyến da của lồi kỳ nhơng Salamandra maculosa và Salamandra altra. Bufotenin, bufotenidin, dehydrobufotenin lấy từ nhựa cĩc (Bufo bufo gargorizans, B. bufo asiaticus, B. melansiticus…- Bufonidae). Batrachotoxin cĩ trong tuyến da của lồi ếch độc (Phyllobates aurotaenia). Trong cây, alkaloid thường tập trung ở một số bộ phận nhất định. Ví dụ: Alcaloid tập trung ở hạt như mã tiền, cà phê, tỏi độc… ở quả như ớt, hồ tiêu, thuốc phiện; ở lá như benladon, coca, thuốc lá, chè,…; ở hoa như cà độc dược…; ở than như ma hồng; ở vỏ như canhkia, mức hoa trắng, hồng bá; ở rễ như ba gạc, lựu ở củ như ơ đầu, bình vơi, bách bộ… Rất ít trường hợp trong cây chỉ cĩ một alkaloid duy nhất mà thường cĩ hỗn hợp nhiều alkaloid, trong đĩ alkaloid cĩ hàm lượng cao được gọi là alkaloid chính, cịn những alkaloid khác hàm lượng thấp hơn thường gọi là alkaloid phụ. Những alkaloid trong cùng một cây thường cĩ cây tạo tương tự nhau nghĩa là chún cĩ một nah6n cơ bản chung. Ví dụ: Isopelleterin và metylisopelletierin trong vỏ rễ lựu đều cĩ nhân piperidin; các chất tropin, hyoscyamin, atropin trong lá Benladon đều cĩ nhân tropan. Các alkaloid ở trong những cây cùng một họ thực vật cũng thường cĩ cấu tạo rất gần nhau. Ví dụ: Alcaloid trong một số cây họ cà như Atropa belladonna L., Hyoscyamus niger L.; Datura metel L., Datura stramonium L., Datura tatula L. đều cĩ chung nhân tropan. Nhưng cũng cĩ những cây trong cùng một họ thực vật mà chứa những alkaloid hồn tồn khác nhau về cấu trúc hĩa học. Ví dụ: Một số cây trong họ cà phê (Rubiaceae) như cây cà phê cĩ cafein (nhân purin), cây ipeca cĩ emetin (nhân isoquinolin), cây canhkina cĩ quinin (nhân quinolin). Cũng cĩ alkaloid cĩ thể gặp ở nhiều cây thuộc những họ khác nhau như ephedrine cĩ trong ma hồng (họ Ma hồng – Ephedraceae), trong cay thanh tùng (họ Kim giao – Taxaceae), trong cây ké đồng tiền (họ Bơng – Malvaceae). Becberin cĩ trong cây hồng liên (họ Hồng liên – Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 9 Ranunculaceae), cũng cĩ trong cây hồng bá (họ Cam – Rutaceae), cĩ trong cây vàng đắng (họ Tiết dê – Menispernaceae)… Hàm lượng alkaloid trong cây thường rất thấp, trừ một số trường hợp như cây canhkina hàm lường alkaloid đạt 6 – 10%, trong nhựa thuốc phiện (20 – 30%). Một dược liệu chứa 1 – 3% alkaloid đã được coi là cĩ hàm lượng alkaloid khá cao. Trong cây, alkaloid ít khi ở trạng thái tự do (alkaloid base), mà thường ở dạng muối của các acid hữu cơ như citrate, tactat, malat, oxalate, acetate… (đơi khi cĩ ở dạng muối của acid vơ cơ) tan trong dịch tế bào, ở một số cay alkaloid kết hợp với tannin hoặc kết hợp với acid đặc biệt của chính cây đĩ như acid meconic trong thuốc phiện, acid tropic trong một số cây họ cà, acid aconitic cĩ trong cây ơ đầu… Cĩ một số ít trường hợp alkaloid kết hợpvới đường tạo ra dạng glycoalcaloid như solasonin và solamacgin trong cây cà lá xẻ (Solanum laciniatum). 2.1.5. Tính chất  Lý tính: - Phần lớn alkaloid trong thiên nhiên cơng thức cấu tạo cĩ oxy nghĩa là trong cơng thức cĩ C, H, N, O những alkaloid này thường ở thể rắn ở nhiêt độ thường. Ví dụ: Morphin (C17H19NO3), codein (C18H21NO3), strychnine (C21H22N2O2), quinine (C20H24N2O2), reserpin (C33H40O9N2)… Những alkaloid thành phần cấu tạo khơng cĩ oxy thường ở thể lỏng. Ví dụ như: Coniin (C8H17N), nicotin (C10H14N2), spartein (C15H26N6). Tuy nhiên cũng cĩ vài chất trong thành phần cấu tạo cĩ oxy vẫn ở thể lỏng như arcolin (C8H13NO2), pilocarpidin (C10H14N2O2) và cĩ vài chất khơng cĩ oxy vẫn ở thể rắn như sempecvirin (C19H16N2), conexin (C24H40N2). Các alkaloid ở thể rắn thường kết tinh được và cĩ điểm chảy rõ ràng, nhưng cũng cĩ một số alkaloid khơng cĩ điểm chảy vì bị phân hủy ở nhiệt độ trước khi chảy. Những alkaloid ở thể lỏng bay hơi được và thường vững bền, khơng bị phân hủy ở nhiệt độ sơi nên cất kéo được bằng hơi nước để lấy ra khỏi dược liệu. - Mùi vị: Đa số alkaloid khơng cĩ mùi, cĩ vị đắng và một số ít cĩ vị cay như capsaixin, piperin… - Màu sắc: Hầu hết các alkaloid đều khơng màu trừ một số ít alcaloid cĩ màu vàng như beberin, palmatin, chelidonin. - Độ tan: Nĩi chung các alkaloid base khơng tan trong nước, dễ tan trong các dung mơi hữu cơ như methanol, etanol, ether, chloroform, benzene,… trái lại các muối alkaloid thì dễ tan trong nước, hầu như khơng tan trong các dung mơi hữu cơ ít phân cực. Cĩ một số trường hợp ngoại lệ, alkaloid base lại tan được trong nước như coniin, nicotin, spactein, colchicin, cafein (tan 1/80 trong nước lạnh và ½ trong nước sơi). Một số alkaloid cĩ chứa phenol như morphin, cephelin tan trong dung dịch kiềm. Muối alkaloid như becberin nitrat lại rất ít tan trong nước. Dựa vào độ tan khác nhau của alkaloid base và muối alkaloid người ta sử dụng dung mơi thích hợp để chiết xuất và tinh chế alkaloid. - Năng suất quay cực: Phần lớn alkaloid cĩ khả năng quay cực (vì trong cấu trúc cĩ cacbon khơng đối xứng), thường tả tuyền, một số nhỏ hữu turyền như cinchonin, quinidin, aconitin, pilocacpin…, một số khơng cĩ tác dụng với ánh sang phân cực (vì khơng cĩ cacbon khơng đối xứng) như piperin, papaverin, atropine, atropamin, … năng suất quay cực là hằng số giúp ta Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 10 kiểm tra độ tinh khiết của alcaloid. Khi cĩ hai dạng D và L thì alkaloid dạng L cĩ tác dụng sinh lý mạnh hơn dạng D.  Hĩa tính: Hầu như alkaloid đều cĩ tính base yếu, song cũng cĩ chất cĩ tác dụng như base mạnh cĩ khả năng làm xanh giấy quỳ đỏ như nicotin, cũng cĩ chất tính base rất yếu như cafein, piperin… vài trường hợp ngoại lệ cĩ những alkaloid khơng cĩ phản ứng kiềm như colchicin, ricinin, theobromin và cá biệt cũng cĩ chất cĩ phản ứng acid yếu như arecaidin, guvacin. Do cĩ tính base yếu nên cĩ thể giải phĩng alkaloid ra khỏi muối của nĩ bằng những kiềm trung bình và mạnh như NH4OH, MgO, cacbonat kiềm, NaOH…, khi định lượng alkaloid bằng phương pháp đo acid người ta phải căn cứ vào độ kiềm để lựa chọn chỉ thị màu cho thích hợp. - Tác dụng với các acid, alkaloid cho các muối tương ứng. - Alcaloid kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pt…) tạo ra muối phức. - Các alkaloid cho phản ứng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alkaloid. Những phản ứng chung này được chia làm 2 loại: o Phản ứng tạo tủa: cĩ hai nhĩm thuốc thử tạo tủa với alkaloid  Nhĩm thuốc thử thứ nhất cho tủa tất ít tan trong nước. Tủa này sinh ra hầu hết là do sự kết hợp của một cation lớn là alkaloid với một anion lớn thường là anion phức hợp của thuốc thử. Cĩ nhiều thuốc thử tạo tủa với alkaloid: + Thuốc thử Mayer (K2HgI4 – kalitetraiodomercurat): Cho tủa trắng hay vàng nhạt. + Thuốc thử Bouchardat (iodo – iodid): Cho tủa nâu. + Thuốc thử Dragendorff (KBiI4 – Kali tetraiodobismutat III): Cho tủa vàng cam đến đỏ. + Muối Reinecke [NH4[Cr(SCN)4(NH3)2].H2O – amoni tetra sulfocyanua diamin cromat III]. + Thuốc thử Scheibler [acid phosphovonframic – H3P(W3O10)4]. + Thuốc thử Godeffroy [acid silicovonframic – H3Si(W3O10)4]. + Thuốc thử Sonnenschein [acid photphomolybdic – H3P(Mo3O10)4]. Phản ứng tạo tủa rất nhạy, độ nhạy của mỗi loại thuốc thử đối với từng alkaloid cĩ khác nhau. Ví dụ: Thuốc thử Mayer cịn xuất hiện tủa với morphin khi pha lỗng 1/2700 nhưng với quinine ở độ pha lỗng 1/125000. Cafein cịn tạo tủa với thuốc thử Dragendorff ở độ pha lỗng 1/600, nhưng với thuốc thử Bouchardat ở độ pha lỗng 1/10000. Trong phân tích alkaloid, một số thuốc thử tạo tủa trên cịn được dùng với ý nghĩa khác: Thuốc thử Dragendorff cịn được dùng phun hiện màu trong sắc ký giấy và sắc ký lớp mỏng. Muối Reinecke dùng trong định lượng alkaloid bằng phương pháp so màu. Acid photphomolybic và acid photphovonframmic được dùng trong định lượng alcaloid bằng phương pháp cân và phương pháp so màu.  Nhĩm thuốc thử thứ hai cho những kết tủa ở dạng tinh thể: + Dung dịch vàng clorid + Dung dịch platin clorid + Dung dịch nước bão hịa acid picric Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 11 + Acid picrolonic + Acid styphnic Người ta thường đo điểm chảy của các hợp chất này để gĩp phần xác định các alcalcoid. o Phản ứng tạo màu: Cĩ một số thuốc thử tác dụng với alkaloid cho những màu đặc biệt khác nhau do đĩ người ta cũng dùng phản ứng tạo màu để xác định alkaloid. Phản ứng tạo tủa cho ta biết cĩ alkaloid hay khơng, cịn phản ứng tạo màu cho biết cĩ alkaloid gì trong đĩ Thuốc thử tạo màu thường là những hợp chất hữu cơ hoặc vơ cơ hịa trong acid H2SO4 đậm đặc. Những thuốc thử tạo màu quan trong là: Acid sulfuric đậm đặc (d = 1,84), acid nitric đậm đặc (d = 1,4), thuốc thử Frohde (acid sulfomolybdic), thuốc thử Marquis (sulfofocmol), thuốc thử Mandelin (acid sulfovanadic), thu6o1c thử Erdmann (acid sulfonitrtic), thuốc thử Wasicky (p. dimetylaminobenzaldehyt hịa trong H2SO4), thuốc thử Merke (acid sulfoselenic). Trong dịch chiết cĩ nhiều alcloid và cịn lẫn tâp chất khác thì phản ứng lên màu khơng thật rõ bằg những alkaloid đã được chiết và phân lập ở dạng tinh khiết. Do đĩ để kết luận được chắc chắn người ta thường dùng phảng ứng màu kết hợp với phương pháp sắc ký lớp mỏng cĩ alkaloid tinh khiết làm chất chuẩn so sánh. 2.1.6. Một số alkaloid cĩ tính kháng khuẩn Morphine là một alkaloid được sử dụng trong y tế trong những năm đầu của thế kỷ XIX.Morphine được lấy từ cây thuốc phiện Papaver somniferum. Codein và heroin là hai dẫn xuất của morphine. Diterpenoid alkaloids là một loại alkaloid thường được lấy từ các họ cây mao lương (Ranunculaceae), chúng cĩ đặc tính kháng kháng khuẩn.  Solamargine Hình 10Hình 2.9: Solamargine Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 12  Solamargine, một glycoalkaloid cĩ trong các cây quả mọng họ cà (Solanum khasianum), và các alkaloid khác trong lồi cây này cĩ tác dung chống lại sự lây nhiễm khi đã mắc phải HIV.  Kháng khuẩn tốt nhất đối với 2 nhĩm Giardia và Entamoeba, chúng liên quan trực tiếp đến việc kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy.  Berberine  Một đại diện quan trọng của alkaloid cĩ trong các cây: hồng đằng, hồng bá, hồng liên (thứ tự như hình dưới).  Berberin cĩ trong cây hồng liên chân gà, là cây thuộc thảo, sống lâu năm, cao khoảng 15-35cm, thân mọc thẳng, phía trên phân nhánh. Lá cĩ cuống dài, mảnh, chia 3 thùy chính. Mép khía răng khơng đều, thùy giữa gần giống tam giác cân, xẻ thùy dạng lơng chim, khơng đều, hai thùy bên giống nhau, nhưng cuống ngắn hơn thùy giữa. Lá cĩ màu lục, bĩng. Cụm hoa gồm 3-5 cái, mọc tụ tán trên một cuống chung. Hoa nhỏ màu vàng, lá bắc nhỏ, bao hoa màu lục, 5 lá đài hình mác, 5 cánh hoa thuơn dài, khoảng 20 nhị. Quả đại, màu nâu đen. Hình 11Hình 2.10: Cây hồng đằng, hồng bá, hồng liên Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 13 Hình 12Hình 2.11: Cây hồng liên gai  Thân rễ hồng liên chứa chủ yếu các hợp chất alcaloid (5-8%), trong đĩ chủ yếu là berberin. Ngồi ra cịn cĩ worenin, coptisin, palmatin, các alcaloid cĩ nhân phenol và các alcaloid khơng cĩ nhân phenol. Các thành phần alkaloid của hồng liên đều chứa trong hầu hết các bộ phận của cây. Tuy nhiên ở mỗi bộ phận lại cĩ hàm lượng thay đổi, tùy theo mùa phát triển của cây. Ví dụ vào tháng 9-10, ở thân rễ và rễ nhỏ, hàm lượng berberin cao. Ở lá già trước khi rụng, vào khoảng tháng 10, hàm lượng alcaloid cũng thường cao. Trong số các thành phần hĩa học nĩi trên, berberin được y học quan tâm đến nhiều nhất, thứ đến là palmatin.  Tác dụng kháng khuẩn của berberin Hình 13Hình 2.12: Berberine - Berberine cũng cĩ tác dụng kháng khuẩn đối với shigella, tụ cầu khuẩn. Những năm gần đây, một số nghiên cứu mới nhất cho thấy berberine cĩ tính kháng khuẩn với nhiều vi khuẩn Gram dương, Gram âm và các vi khuẩn axit. Ngồi ra cĩ cịn chống lại một số nấm men gây bệnh và một số động vật nguyên sinh. Berberine kháng khuẩn hiệu quả đối với trùng gây bệnh sốt rét. - Cơ chế kháng khuẩn Berberine là do khả năng gây đột biến RNA của vi khuẩn gây bệnh sốt rét, chính vì điều này mà tác dụng kháng khuẩn của Berberine khá mạnh đối với loại trùng gây bệnh này. - Đặc biệt khi dùng berberin điều trị các nhiễm trùng đường ruột sẽ khơng ảnh hưởng tới sự phát triển bình thường của hệ vi khuẩn cĩ ích ở ruột. Các nghiên cứu gần đây cũng chứng minh: Khi dùng một số thuốc kháng sinh nếu phối hợp với berberin sẽ hạn chế được tác dụng phụ gây ra bởi các thuốc kháng sinh đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Bởi vậy, berberin đang được chú ý phát triển ở nhiều nước. Nước sắc hồng liên và hoạt chất berberin đều cĩ phổ kháng khuẩn rộng, cĩ tác dụng ức chế đối với Shigella shiga, Shigella dysenteria, Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Streptococcus viridans. Dịch chiết hồng liên cịn cĩ Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 14 tác dụng ức chế mạnh ký sinh trùng đường ruột Blastocystis hominis. Tuy nhiên cĩ thể xảy ra hiện tượng kháng tác dụn đối với các vi khuẩn nĩi trên, nếu vi sinh vật thích ứng được. Song nếu dùng các bài thuốc cĩ hồng liên, như Hồng liên giải độc thang thì tác dụng kháng khuẩn lại mạnh hơn. - Tác dụng kháng virut: Nước sắc hồng liên với nồng độ 50%, thí nghiệm trên phơi gà, cĩ tác dụng ức chế sự phát triển của virut cúm chủng PR8. - Tác dụng kháng nấm: Dịch chiết hồng liên với độ pha lỗng 1:30 cĩ tác dụng ức chế sự phát triển của một số nấm gây bệnh ngồi da. Tác dụng kiện vị, giúp tiêu hĩa. Dịch chiết từ hồng liên cĩ tác dụng làm tăng nhẹ sự phân tiết dịch nước bọt, dịch vị, dịch mật và tăng cường hoạt động của ruột, dạ dày. - Các tác dụng khác: Ngồi ra berberin trong hồng liên cịn cĩ tác dụng kích thích tim, giãn động mạch vành, hạ thân nhiệt, gây tê, lợi mật, kháng lợi niệu, hạ huyết áp, phịng ngừa xơ vữa động mạch... 2.2. Terpenoids và tinh dầu 2.2.1. Khái niệm Tinh dầu thuộc nhĩm chất izoprenoit, là sản phẩm trao đổi chất bậc hai. Các chất thuộc nhĩm chất izoprenoit cĩ đặc tính chung là khơng hịa tan trong các dung mơi hữu cơ. Tinh dầu rất ít tan trong nước và hịa tan nhiều trong rượu đậm đặc. Dưới tác dụng của oxy một phần của tinh dầu chủ yếu là các hợp chất khơng no bị oxy hĩa và cĩ thể tạo thành terpenoids. Nĩi chung mùi thơm của tinh dầu chủ yếu là do este, aldehit, xeton, và những chất hữu cơ khác quyết định. Tổng lượng của những chất này chỉ chiếm đến 10% lượng tinh dầu, 90% cịn lại là những chất đệm. Sesquiterpen là chất ổn định (chất đệm) đĩ. Về bản chất hĩa học tinh dầu thường là hổn hợp các chức khác nhau: hydrocarbon, rượu, phenol, aldehit, acid, este,... Tuy nhiên quan trọng và thường gặp hơn cả trong hợp phần của tinh dầu là terpen và các dẫn xuất chứa oxy của terpen.  Tecpen cĩ cấu trúc hĩa học chung là (C10H16)n . n = 1 ta cĩ monoterpen n = 1.5 ta cĩ sesquiterpen n = 2 ta cĩ diterpen n = 3 ta cĩ triterpen n = 4 ta cĩ tetraterpen 2.2.2. Thành phần cấu tạo Về thành phần cấu tạo của tinh dầu khá phức tạp, cĩ thể chia thành 4 nhĩm chính :  Các dẫn chất của monoterpen  Các dẫn chất của sesquiterpen  Các dẫn chất cĩ nhân thơm  Các hợp chất cĩ chứa N và S o Một số ví dụ về các dẫn chất monoterpen:  Các dẫn chất khơng chứa oxy Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 15  Các dẫn chất chứa oxy Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 16 o Một số ví dụ về các dẫn chất sesquiterpen  Các hợp chất Azulen Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 17  Các sesquiterpenlacton Theo định nghĩa, các sesquiterpenlacton khơng phải là tinh dầu, vì những hợp chất này khơng bay hơi ở nhiệt độ thường, do đĩ khơng điều chế được bằng phương pháp cất kéo hơi nước, chỉ cĩ thể chiết xuất bằng dung mơi hữu cơ. Nhưng theo một số tác giả, các hợp chất này cĩ thể là tiền chất của azulen. Do đĩ cĩ cấu tạo sesquiterpen và cĩ tác dụng sinh học quan trọng, nên chúng tơi xếp vào nhĩm này. o Một số ví dụ về các dẫn chất cĩ nhân thơm Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 18 o Một số ví dụ về các dẫn chất cĩ chứa N và S Các dẫn chất Isothiocyanat 2.2.3. Tính chất o Thể chất : Đa số lỏng ở nhiệt độ thường, một số thành phần ở thể rắn : Menthol, borneol, camphor, vanilin, heliotropin o Màu sắc : Khơng màu hoặc màu vàng nhạt. Do hiện tượng oxy hĩa màu cĩ thể sẫm lại. Một số cĩ màu đặc biệt : các hợp chất azulen cĩ màu xanh mực. o Mùi : Đặc biệt, đa số cĩ mùi thơm dễ chịu, một số cĩ mùi hắc, khĩ chịu (tinh dầu giun) o Vị : Cay, một số cĩ vị ngọt : Tinh dầu quế, hồi o Bay hơi được ở nhiệt độ thường o Tỷ trọng : Đa số nhỏ hơn 1. Một số lớn hơn 1 : quế, đinh hương, hương nhu. o Tỷ lệ thành phần chính (aldehyd cinnamic, eugenol) quyết định tỷ trọng tinh dầu. Nếu hàm lượng các thành phần chính thấp, những tinh dầu này cĩ thể trở thành nhẹ hơn nước. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 19 o Độ tan : Khơng tan, hay đúng hơn ít tan trong nước, tan trong alcol và các dung mơi hữu cơ khác. o Độ sơi : Phụ thuộc vào thành phần cấu tạo, cĩ thể dùng phương pháp cất phân đoạn để tách riêng từng thành phần trong tinh dầu. o Năng suất quay cực cao, tả tuyền hoặc hữu tuyền. o Chỉ số khúc xạ : 1,450 – 1,560 o Rất dễ oxy hĩa, sự oxy hĩa thường xảy ra cùng với sự trùng hợp hoa, tinh dầu sẽ chuyển thành chất nhựa o Một số thành phần chính trong tinh dầu cho các phản ứng đặc hiệu của nhĩm chưc, tạo thành các sản phẩm kết tinh hay cho màu, dựa vào đặc tính này để định tính và định lượng các thành phần chính trong tinh dầu. 2.2.4. Tính kháng khuẩn Terpenenes và terpenoid cĩ hoạt tính kháng khuẩn đối với nấm, virus và động vật nguyên sinh. Năm 1977, cĩ nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu cĩ khả năng ức chế nấm, trong khi khoảng 30% ức chế được vi khuẩn. Các acid betulinic triterpenoid chỉ là một trong nhiều terpenoid cĩ khả năng ức chế được HIV. Cơ chế tác động của tecpen chưa được khẳng định rõ ràng, nhưng được suy đốn là liên quan đến sự phá vỡ màng tế bào bởi các hợp chất lipophilic. Theo Mendoza , việc tăng nhĩm ưa nước (hydrophilicity) của kaurene diterpenoids thì làm giảm mạnh tính kháng khuẩn củ chúng. Các nhà khoa học thực phẩm cũng đã tìm thấy các terpenoid hiện diện trong các loại tinh dầu thực vật cĩ ích trong việc kiểm sốt Listeria monocytogenes. Dầu húng quế, một thảo dược được thương mại hĩa, được xác định là cĩ hiệu quả kháng khuẩn tương đương với 125 ppm clo khử trùng trong lá rau diếp.  Artemisin: là một sesquiterpen được biết đến với tên gọi khác là qinghaosu , được sử dụng hiện nay như thuốc chữa bệnh sốt rét. - - - - - - Hình 14Hình 2.13: Artemisinin Hình 15Hình 2.14: Cây thanh hao - Artemisinin, một sesquiterpen cĩ trong cây Artemisia annua hay cịn gọi là thanh hao hoa vàng cĩ hoạt tính kháng sốt rét rất mạnh, hợp chất này đã được các nhà nghiên cứu Trung Quốc phân lập từ những năm 70. Gần đây, các nhà khoa học Mỹ cịn nhận thấy, hợp chất này Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 20 cĩ khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư vú và bạch cầu. Do vậy, việc phân lập, xác định cấu trúc và nghiên cứu hoạt tính chống sốt rét và chống ung thư của hợp chất này gĩp phần làm sáng tỏ phần động của hố học các hợp chất thiên nhiên đĩ là mơi tương quan giữa hoạt tính sinh học và cấu trúc của hợp chất hữu cơ. - Năm 1985, ban chỉ đạo của nhĩm làm việc khoa học Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã đưa ra kế hoạch phát triển hợp chất này như là một thuốc điều trị cho bệnh sốt rét não.  Capsaicin Hình 16Hình 2.15: Capsaicin Hình 17Hình 2.16: Quả ớt - Capsaicin là một hợp chất cĩ trong ớt, chính chất này tạo ra vị cay khi ăn ớt.Capsaicin hịa tan trong cồn và mỡ, khơng hịa tan trong nước. Vì thế trong trường hợp ăn bị cay, dùng nước chỉ giảm được độ cay phần nào mà khơng thể tránh bỏ hết vị cay này khi dung nước, những thức ăn cĩ sữa sẽ giúp giảm vị cay nhiều hơn là khi sử dụng nước. Tính kháng khuẩn của Capsaicin khá mạnh, nên chất này thường được dùng để bảo quản thực phẩm tránh những tác động của vi sinh vật. Ngồi ra cũng được dùng để bào chế băng hoặc cao dán, nhờ tác dụng làm thơng sự bế tắc của máu. Một thử nghiệm của Hàn Quốc cho thấy lượng mỡ của một trăm người phụ nữ ăn ớt thường xuyên, được giảm xuống một cách rõ ràng. Theo một khám phá mới nhất, Capsaicin cĩ khả năng giết chết tế bào ung thư tiền liệt tuyến nơi đàn ơng. - Đây là một hĩa chất cĩ tác dụng khiến cho ớt cĩ vị cay nĩng, thế nhưng, khi ở dạng tinh khiết, hĩa chất này cĩ thể giết chết bất cứ ai thử nuốt nĩ. Capsaicin gây nĩng và bỏng rát khi tiếp xúc với da người. Tuy nhiên bắt đầu từ lượng nào đĩ, nĩ mới tác hại đến cơ thể. Những phủ tạng như ruột, bao tử, hệ hơ hấp, da và da nhờn trong khoang miệng mũi sẽ bị thiệt hại, nếu ăn cay quá độ. Dùng ớt quá độ và trong một thời gian dài cĩ thể làm những hệ thần kinh chết dần. Những hệ thần kinh bị ảnh hưởng: vị giác, cơ quai hàm, và do đĩ sự cảm nhận về độ cay cũng giảm đi. Cĩ người ăn cả trái ớt vẫn khơng cĩ phản ứng gì tức thời, nhưng cĩ người chỉ cần cắn một miếng thơi là nước mắt mũi giàn giụa, mồ hơi tốt ra, tim đập nhanh, máu dồn, đầu bưng bưng, tai nhức ù ... - Ớt càng cay, chất Capsaicin càng nhiều. Nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu, chẳng hạn như vitamin C, provitamins A và E, một số vitamin khác nhĩm B được tìm thấy trong ớt. - Capsaicin cĩ nhiều hoạt tính sinh học trong cơ thể con người, ảnh hưởng đến thần kinh, tim mạch, hệ tiêu hĩa và cũng cĩ thể sử dụng như một loại thuốc giảm đau. Cơ chế kháng khuẩn của capsaicin được dự đốn là rất phức tạp. Gần đây, Cichewicz và Thorpe cho rằng capsaicin cĩ thể thúc đẩy sự tăng trưởng của Candida albicans nhưng nĩ thể hiện khả năng ức chế vi khuẩn rất rõ ràng và tùy thuộc vào từng loại vi khuẩn mà mức độ ức chế sẽ khác nhau. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 21 - Tính chất được quan tâm nhất của capsaicin là khả năng kháng khuẩn đối với vi khuẩn Helicobacter pylori (HP), là vi khuẩn chủ yếu gây viêm loét dạ dày. Cĩ đến 80% bệnh liên quan đến dạ dày do Helicobacter pylori (HP) gây ra. Tuy nhiên cĩ nghiên cứu cho rằng capsaicin cĩ tác dụng khơng tốt đến lớp niêm mạc dạ dày. Nên việc sử dụng capsaicin trong điều trị dạ dày vẫn đang trong quá trình nghiên cứu.  Aframodial một diterpene cĩ trong các lồi thực vật dùng làm gia vị ở Cameroon, là một terpen cĩ tính kháng nấm mốc rất tốt. Các phần tan trong ethanol của một lồi cỏ tím ba lá, là terpenoid petalostemumol. Petalostemumol cho thấy khả năng kháng khuẩn tuyệt vời đối với Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus và kháng khuẩn ở mức độ thấp hơn với vi khuẩn gram âm, Candida albicans.  Hai diterpenes được tìm thấy bởi Batista cĩ tính kháng khuẩn rộng hơn đối với Staphylococcus aureus, V. cholerae, P. aeruginosa, và Candida .  Ở Mali người dân thường sử dụng vỏ của cây Ptelopsis suberosa để điều trị loét dạ dày. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm terpenoid trong lồi cây này đối với 10 con chuột . Việc thử nghiệm được tiến hành trước và sau khi những con chuột đã loét dạ dày. Họ thấy rằng các terpenoid này ngăn ngừa sự hình thành loét và giảm bớt mức độ nghiêm trọng của loét. Tuy nhiên cơ chế mà terpenoid này làm giảm loét vẫn chưa được nghiên cứu rõ ràng. Cĩ thể là do tác động của chúng đối với vi khuẩn H. pylori hoặc cũng cĩ thể chúng giúp bảo vệ tốt lớp niêm mạc dạ dày. Kadota thấy rằng trichorabdal A, một diterpene từ một loại thảo mộc Nhật Bản cĩ thể ức chế trực tiếp H. pylori . 2.2.5. Ứng dụng của tinh dầu trong ngành cơng nghệ thực phẩm Một lượng lớn dược liệu chứa tinh dầu được tiêu thụ trên thị trường thế giới dưới dạng gia vị như: quế, hồi, đinh hương, hạt cải, mùi, thì là, thảo quả, hạt tiêu v.v.. Tác dụng của những dược liệu này là bảo quản thực phẩm, làm cho thực phẩm cĩ mùi thơm, kích thích dây thần kinh vị giác giúp ăn ngon miệng. Ngồi ra cịn kích thích tiết dịch vị giúp cho sự tiêu hĩa thức ăn dễ dàng. Một số tinh dầu và thành phần tinh dầu được dùng làm thơm bánh kẹo, các loại mứt, đồ đĩng hộp…: vanilin, menthol, eucalyptol v.v… Một số dùng để pha chế rượu mùi : tinh dầu hồi, tinh dầu đinh hương… Một số được dùng trong kỹ nghệ pha chế đồ uống: tinh dầu vỏ cam, chanh v.v… Một số tinh dầu được dùng trong kỹ nghệ sản xuất chè, thuốc lá. 2.3. Phenol đơn và acid phenolic Các hợp chất phenolic tạo ra hương vị và màu sắc cho các loại cây trồng, rau trái. Ngồi ra, chúng cịn bảo vệ cho cây chống lại sự tấn cơng của các vi sinh vật, cơn trùng và động vật ăn cỏ. Vai trị của phenol trong sinh lý học thực vật đã được tồn diện xem xét lại trong những năm gần đây. Sự tích lũy các hợp chất phenolic phụ thuộc vào lồi và / hoặc giống, trạng thái sinh lý, và vị trí địa lý của các lồi cây (Lattanzio, năm 1988; Mueller Harvey và Dhanoa, 1991). Trong rau quả sự tổng hợp các hợp chất phenolic được diễn ra trong suốt quá trình sinh trưởng. Các hợp chất phenolic mà cĩ khả năng ức chế sự phát triển của nấm sợi cĩ thể cĩ mặt trong các loại rau trái khơng bị hư hỏng hoặc các mơ quả bị nhiễm mầm bệnh. Các hợp chất Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 22 phenolic này cĩ sẵn trong các loại rau trái và cĩ vai trị ngăn ngừa các bệnh xảy ra trong quá trình bảo quản sau thu hoạch  Một vài hợp chất đơn giản cĩ độc tính về sinh học cĩ cấu tạo từ dẫn xuất thế vịng phenolic. Cinnamic và caffeic acid là hai hợp chất đại diện cho một nhĩm lớn các hợp chất thế của nhĩm phenylpropane ở trạng thái oxy hĩa cao. Hình 18Hình 2.17: Cinnamic acid Hình 19Hình 2.18: Caffeic acid Cây ngải giấm và cỏ xạ hương đều chứa caffeic acid mà cĩ tác dụng chống lại virus, vi khuẩn và nấm sợi. Hình 20Hình 2.19: Cây ngải giấm Hình 21Hình 2.20: Cỏ xạ hương  Catechol và pyrogallol là hai hợp chất hydroxyl hĩa của phenol cho thấy là cĩ độc tính đối với vi sinh vật. Catechol cĩ hai nhĩm –OH và pyrogallol cĩ ba nhĩm -OH. Vị trí và số lượng các nhĩm hydroxyl trên vịng phenol được cho là cĩ liên quan đến độc tính của chúng đối với các lồi vi sinh vật, bằng chứng là tăng sự hydroxyl hĩa thì sẽ tăng độc tính. Ngồi ra, người ta cịn nhận thấy rằng phenol ở trạng thái oxy hĩa càng cao thì khả năng ức chế vi sinh vật càng tăng. Cơ chế được cho là nguyên nhân dẫn đến độc tính của các hợp chất phenolic này đối với vi sinh vật bao gồm sự ức chế enzyme bởi các hợp chất oxy hĩa, cĩ thể thơng qua phản ứng với nhĩm sulfhydryl hoặc thơng qua sự tương tác khơng đặc hiệu của các chất này với protein. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 23 Hình 22Hình 2.21: Catechol Hình 23Hình 2.22: Pyrogallol  Hợp chất phenolic cĩ chứa một nhánh thế mà cĩ carbon ở trạng thái oxy hĩa thấp khơng chứa oxy được xếp vào nhĩm tinh dầu và thường được xem như là chất kháng khuẩn. Eugenol là đại diện đặc trưng được tìm thấy trong dầu đinh hương. Eugenol được xem là chất kìm hãm đồng thời chống lại cả nấm sợi và vi khuẩn. Hình 24Hình 2.23: Cây đinh hương Hình 25Hình 2.24: Eugenol Quinones:  Quinone là những vịng thơm với hai nhĩm thế ketone.  Chúng tồn tại khắp nơi trong tự nhiên và cĩ phản ứng đặc trưng cao. Những hợp chất này là những hợp chất màu, là nguyên nhân của những phản ứng hĩa nâu ở bề mặt cắt hoặc vết thương của rau trái và là hợp chất trung gian trong con đường tổng hợp melanine ở da người.  Sự hiện diện của chúng trong cây lá mĩng đã làm cho cây này trở thành nguyên liệu để nhuộm tĩc. Sự chuyển đổi qua lại giữa diphenol (hydroquinone) và diketone (quinone) xảy ra dễ dàng bởi phản ứng oxy hĩa khử. Cặp oxy hĩa khử quinone-hydroquinone rất quan trọng trong nhiều hệ thống sinh học, bằng chứng là vai trị của ubiquinone (coenzyme Q) trong hệ thống vận chuyển electron ở động vật cĩ vú. Hoạt tính chống chảy máu của chúng là do sự dễ dàng bị oxy hĩa của chúng ở các mơ trong cơ thể. Các amino acid cũng cĩ thể tạo thành quione khi cĩ enzyme xúc tác, chẳng hạn như polyphenoloxydase. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 24 Ngồi ra nĩ cịn là nguồn cung cấp các gốc tự do ổn định, quinone được biết là cĩ thể tạo phức khơng thay đổi được với các amino acid ái nhân trong protein, thường dẫn đến làm vơ hoạt và mất chức năng của protein. Vì lí do đĩ khả năng kháng khuẩn của quinone rất lớn. Mục tiêu tác động lên tế bào vi sinh vật là bề mặt tế bào, polypeptide ở thành tế bào và các enzyme trên màng. Quinone cũng tạo ra chất nền khơng thể sử dụng được cho các vi sinh vật. Người ta nhận thấy rằng anthraquinone được lấy từ một lồi cây cĩ nguồn gốc từ Pakistan cĩ khả năng kìm hãm vi khuẩn Bacillus anthracis, Corynebacterium pseudodiphthericum, và Pseudomonas aeruginosa, cĩ khả năng diệt khuẩn đối với Pseudomonas pseudomalliae. Hypericin, một anthraquinone cho thấy là cĩ khả năng chống bệnh trầm cảm và cĩ hoạt tính kháng khuẩn tổng hợp. Hình 26Hình 2.25: Quinone Hình 27Hình 2.26: Anthraquinone Hình 28Hình 2.27: Hypericin Flavonoid:  Theo theo danh pháp quốc tế IUPAC các hợp chất flavonoid cĩ thể được phân ra ba nhĩm: - Dẫn xuất từ 2-phenylchromen-4-one (2-phenyl-1,4-benzopyrone): flavonoid - Dẫn xuất từ 3-phenylchromen-4-one (3-phenyl-1,4-benzopyrone): isoflavonoid Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 25 - Dẫn xuất từ 4-phenylcoumarine (4-phenyl-1,2-benzopyrone): neoflavonoid  Flavonoid là một nhĩm hợp chất lớn thường gặp trong thực vật. Hơn một nửa rau quả thường dùng cĩ chứa flavonoid. Flavonoid cũng là thành phần hay gặp trong dược liệu nguồn gốc từ thực vật. Cho đến nay cĩ khoảng 4000 chất đã được xác định cấu trúc. Chỉ riêng 2 nhĩm flavon và flavonol và với nhĩm thế là OH và hoặc OCH3 thì theo lý thuyết cĩ thể gặp 38.627 chất. Phần lớn các chất flavonoid cĩ màu vàng, tuy nhiên một số cĩ màu xanh, tím, đỏ, một số khác lại khơng màu cũng thuộc nhĩm flavonoid. Trong thực vật cũng cĩ một số hợp chất khơng thuộc flavonoid cũng cĩ màu vàng như carotenoid, anthranoid, xanthon, cần chú ý để khỏi nhầm lẫn.  Các hợp chất này được tổng hợp bởi cây trồng để phản ứng lại sự nhiễm khuẩn. Chúng đã được nghiên cứu trên tế bào vi sinh vật và được cho là những hợp chất cĩ tác dụng kháng khuẩn đối với nhiều lồi vi sinh vật. Hoạt tính của chúng là do khả năng tạo phức với các protein tan ngoại bào và tạo phức với thành tế bào vi khuẩn. Các flavonoid càng ưa béo cĩ khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật.  Catechin là những hợp chất flavonoid được nghiên cứu rộng rãi do chúng cĩ mặt trong trà xanh oolong. Những năm vừa qua người ta nhận thấy rằng trà xanh cĩ hoạt tính kháng khuẩn là do chúng cĩ chứa hỗn hợp các chất catechin. Những hợp chất này đã ức chế Vibrio cholera O1, Streptococcus mutans, Shigella, và các vi khuẩn, các vi sinh vật khác. Catechin vơ hoạt độc tố gây bệnh tả của Vibrio, ức chế enzyme glucosyltransferase của vi khuẩn S.mutans, cơ chế tác dụng cũng là do khả năng tạo phức như được mơ tả ở phần quinone. Hoạt động nghiên cứu gần đây được tiến hành trên cơ thể chuột. Khi chuột được cho ăn khẩu phần ăn cĩ chứa 0,1% catechin cĩ nguồn gốc từ trà thì khe nứt do sâu răng của chuột do S.mutans gây ra giảm 40%. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 26 Hình 29Hình 2.28: Catechin Hình 30Hình 2.29: Trà xanh  Hợp chất flavonoid thể hiện khả năng ức chế đối với nhiều lồi virus. Nhiều nghiên cứu đã cung cấp tài liệu về hiệu quả của các flavonoid như swertifrancheside, glycyrrhizin từ cây cam thảo, và chrysin chống lại HIV. Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng các dẫn xuất của flavones cĩ khả năng ức chế virus (RSV). Người ta đã tìm ra và cung cấp bảng tĩm tắt về hoạt tính và phương thức hoạt động của quercetin, naringin, hesperetin và catechin. Trong khi naringin khơng ức chế virus type 1 (HSV-1) gây bệnh mụn giộp, polyvirus type 1, virus type 3 gây bệnh khĩ thở ở trẻ hoặc RSV, thì ba flavanoid khác cĩ tác dụng theo những phương thức khác nhau. Hesperetin làm giảm sự sao chép nội bào của các lồi virus trên, catechin ức chế sự lây nhiễm nhưng khơng làm giảm sự sao chép nội bào của RSV và HSV-1, quercetin là chất cĩ hiệu quả tốt trong việc giảm tính lây nhiễm các loại bệnh do vi sinh vật gây ra. Người ta cho rằng sự khác nhau nhỏ về cấu tạo trong các hợp chất cũng ảnh hưởng rất quan trọng đến hoạt tính của chúng. Hình 31Hình 2.30: Glycyrrhizin Hình 32Hình 2.31: Chrysin Hình 33Hình 2.32: Quercetin Hình 34Hình 2.33: Naringin Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 27 Hình 35Hình 2.34: Hesperetin  Isoflavone được tìm thấy trong cây họ đậu ở West African, alpinumisoflavone, cĩ tác dụng chống lại sán lá kí sinh trong trong máu. Phloretin được tìm thấy trong dịch của táo cĩ hoạt tính chống lại các vi sinh vật khác nhau. Galangin (3,5,7-trihydroxylflavone), được lấy ra từ cây thảo mộc sống lâu năm Helichrysum aureonitens, cĩ hoạt tính chống lại vi khuẩn gram dương cũng như nấm sợi và virus, đặc biệt là HSV-1 và coxsackie B type 1. Hình 36Hình 2.35: Phloretin Hình 37Hình 2.36: Galangin Coumarine:  Coumarine là hợp chất phenolic được tạo thành bởi bởi benzene nĩng chảy và vịng - pyrone. Hình 38Hình 2.37: Coumarine  Nĩ là nguyên nhân gây ra mùi đặc trưng của cỏ khơ. Năm 1996, ít nhất 1300 lồi đã được xác định.  Chúng cĩ hoạt tính chống đơng máu, chống viêm và giãn mạch máu. Warfarin là một coumarin đặc biệt nổi tiếng khi sử dụng đồng thời như chất chống đơng máu sử dụng theo đường miệng và thú vị hơn là được sử dụng để diệt động vật gặm nhấm. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 28 Hình 39Hình 2.38: Warfarin  Nhiều dẫn chất coumarin cĩ tác dụng kháng khuẩn đặc biệt là chất novobiocin là một chất kháng sinh cĩ phổ kháng khuẩn rộng cĩ trong nấm streptomyces niveus. Hình 40Hình 2.39: Novobiocin  Nĩ cũng cĩ hoạt tính chống lại virus. Coumarin được biết là cĩ độc tính cao vì thế cần được xử lí rất cẩn thận bởi y tế cộng đồng.  Một vài coumarin khác cũng cĩ hoạt tính chống lại vi sinh vật. Coumarin được nhận thấy là cĩ khả năng ức chế Candida albicans. Tannin:  Từ “Tanin” được dùng đầu tiên vào năm 1796 để chỉ những chất cĩ mặt trong dịch chiết từ thực vật cĩ khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làm cho da biến thành da thuộc khơng thối và bền. Do đĩ, tanin được định nghĩa là những hợp chất polyphenol cĩ trong thực vật cĩ vị chát được phát hiện dương tính với “thí nghiệm thuộc da” và được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên bột da sống chuẩn.  Tanin gặp chủ yếu trong thực vật bậc cao ở những cây hai lá mầm. Các họ hay gặp nhất là: Sim, hoa hồng, đậu. Đặc biệt một số tanin lại được tạo thành do bệnh lý khi một vài loại sâu chích vào cây để đẻ trứng tạo nên “ ngũ bội tử” . Một số loại ngũ bội tử chứa đến 50-70%.  Phân loại tanin:  Tanin thủy phân được hay tanin pyrogallic Loại tanin này cĩ những đặc điểm sau: Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 29 - Khi thủy phân bằng acid hoặc bằng enzym tanase thì giải phĩng ra phần đường thường là glucose, đơi khi gặp đường đặc biệt ví dụ đường hamamelose. Phần khơng phải là đường là các aicd. Acid hay gặp acid gallic. - Khi cất khơ ở 180-200oC thì thu được pyrogallol là chủ yếu. - Cho tủa bơng với chì acetat 10% - Cho tủa màu xanh đen với muối sắt ba. - Thường dễ tan trong nước. Loại tanin này cĩ trong: đại hồng, đinh hương, cánh hoa hồng đỏ, vỏ quả và vỏ cây lựu, lá cây bạch đàn.  Tanin ngưng tụ hay cịn gọi là tanin pyrocatechic Loại tanin này cĩ đặc điểm sau: - Dưới tác dụng của acid hoặc enzym dễ tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen. Phlobaphen rất ít tan trong nước là sản phẩm của sự trùng hợp hĩa kèm theo oxy hĩa, do đĩ tanin pyrocatechin cịn được gọi là phlobatanin. Phlobaphen là đặc trưng của một số dược liệu như vỏ canh kina, vỏ quế… - Khi cất khơ thì cho pyrocatechin là chủ yếu - Cho tủa màu xanh lá đậm với muối sắt ba - Cho tủa bơng với nước brom - Khĩ tan trong nước hơn tanin pyrogallic Tanin ngưng tụ được biết nhiều trong các chi Acacia, camellia, cinchona…  Tác dụng kháng khuẩn của tanin  Nhiều hoạt động sinh lý của con người, chẳng hạn như sự kích thích của thực bào các tế bào và chống nhiễm khuẩn tại nhiều cơ quan trong cơ thể được thực hiện bởi các hợp chất của tannin.  Một trong những tính chất rất đặc trưng của tannin là tạo phức với các protein thơng qua các liên kết khơng đặc hiệu như liên kết hydro và các liên kết cộng hĩa trị. Vì vậy, cơ chế kháng khuẩn của tannin cũng tương tự như các hợp chất quinones. Khi liên kết với protein chúng cĩ thể làm mất hoạt tính của các protein chức năng. Các protein này cĩ thể là enzymes, các protein vận chuyển hay thành tế bào polypeptids… Tannin trong các các lồi thực vật cĩ thể ức chế sự sinh trưởng của cơn trùng và làm gián đoạn sự tiêu hĩa ở động vật nhai lại. Scalbert xem xét lại các tính chất kháng khuẩn của tannin vào năm 1991. Ơng đưa ra 33 nghiên cứu ghi nhận tính kháng khuẩn của tannin .Theo các nghiên cứu này, tannin cĩ thể ức chế sự phát triển của nấm sợi, nấm men và vi khuẩn. Condensed tannin đã được xác định cĩ thể liên kết với thành tế bào vi khuẩn cĩ trong hệ tiêu hĩa của động vật nhai lại, ngăn chặn sự sinh trưởng và ức chế hoạt tính của protease. Tính kháng khuẩn của tannin được tăng cường bởi tia cực tím (UV) ở mức ánh sáng kích hoạt bước sĩng khoảng 320 đến 400 nm. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 30 Ngồi ra, cĩ ít nhất hai nghiên cứu đã chỉ ra rằng tannin cĩ thể ức chế virus nhờ cơ chế đảo ngược quá trình phiên mã DNA của virus.  Tác dụng khác của tannin:  Do cĩ tính tạo tủa với protein, khi tiếp xúc với niêm mạc, tổ chức da bị tổn thương hay vết loét,… tanin sẽ tạo một màng mỏng, làm máu đơng lại, ngừng chảy nên ứng dụng làm thuốc đơng máu và thuốc săn se da.  Tanin tạo kết tủa với các alcaloid và các muối kim loại nặng như chì, thuỷ ngân, kẽm… nên làm giảm sự hấp thu của những chất này trong ruột, vì vậy được ứng dụng để giải độc trong những trường hợp ngộ độc alcaloid và kim loại nặng. Cũng vì lý do này, khơng nên uống thuốc với nước trà.  Trong bào chế hiện đại, tanin được tinh chế rồi bào chế thành những chế phẩm như dung dịch cĩ nồng độ 1-2% hoặc thuốt bột, thuốc mỡ dùng ngồi 10-20%. Tuy nhiên, khi dùng để uống, tanin cĩ thể kích ứng niêm mạc miệng, thực quản, dạ dày, gây khĩ chịu và rối loạn tiêu hố. Để giảm thiểu tác dụng phụ này, các nhà sản xuất đã kết hợp tanin với albumin tạo thành dạng tanalbumin khơng mùi, khơng vị, khơng tan trong nước, khơng bị dịch tiêu hố phân huỷ, khi vào đến ruột, gặp mơi trường kiềm, tanin mới được giải phĩng và phát huy tác dụng phụ dược lý. Cần lưu ý, uống thuốc chứa tanin cĩ thể bị táo bĩn. 2.4. Các hợp chất khác  Lectin và polypeptide: Peptides được dùng để ức chế vi sinh vật được nghiên cứu và cơng bố đầu tiên vào năm 1942. Peptides được tích điện dương và cĩ chứa liên kết cầu disulfua. Hình 41Hình 2.40: Các cấu trúc của peptide kháng khuẩn Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 31 Cơ chế kháng khuẩn là do cĩ sự hình thành của các ion trên màng vi sinh vật, hoặc do sự cạnh tranh và ức chế sự bám dính protein trên cơ quan nhận cảm vật chủ ở vi sinh vật. Bên cạnh đĩ chúng cịn phá vỡ màng tế bào, cản trở sự trao đổi chất và ảnh hưởng tới các thành phần tế bào chất. Gần đây cĩ nhiều nghiên cứu về anti-HIV peptides và lectin, về sự ức chế các vi khuẩn và nấm bởi các đại phân tử, chẳng hạn như từ các Amaranthus thân thảo. Một số loại cây thân thảo như cây bạc hà, rau dền, húng chanh, dừa cạn đã đước sử dụng từ rất lâu. Hình 42Hình 2.41: Cây húng chanh Hình 43Hình 2.42: Dừa cạn Hình 44Hình 2.43: Rau dền Thionins là peptide thường được tìm thấy trong lúa mạch và lúa mì và bao gồm 47 amino acid. Chúng là những chất ức chế nấm men, gram âm và vi khuẩn Gram dương. Thionins AX1 và AX2 cĩ trong củ cải đường cĩ tác dụng chống lại nấm nhưng cĩ tác dụng ức chế vi khuẩn. Fabatin là một loại peptide cĩ trong đậu fava, cĩ cấu trúc liên quan tới -thionins từ ngũ cốc và nĩ ức chế E. coli, P. aeruginosa, và Enterococcus hirae nhưng khơng ức chế Candida hoặc Saccharomyces. Các phân tử lectin cĩ cấu trúc lớn, trong đĩ bao gồm mannose là một loại lectin cụ thể từ thực vật, MAP30 từ trái khổ qua, GAP31 từ Gelonium multiflorum, và jacalin, chúng ức chế sự phát triển của virus (HIV, cytomegalovirus), cơ chế là do sự ngăn cản lẫn nhau của virut với sự cấu thành tế bào chủ. Điều đĩ nhấn mạnh rằng các phân tử và các hợp chất cĩ thể ngăn cản sự bám dính sẽ khơng được phát hiện bằng cách sử dụng kháng sinh thực vật thơng thường bằng sự rây sàng, thậm chí ngay cả với những phép thử sinh học biện pháp cất phân đoạn.  Chất kháng khuẩn hỗn hợp: Chewing stick được sử dụng rộng rãi tại các nước châu Phi như là một phương pháp vệ sinh Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 32 răng miệng viện trợ (thay bàn chải đánh răng). Những chewing stick được tạo từ các lồi thực vật khác nhau, và trong một stick thì thành phần hĩa học cĩ thể khơng đồng nhất. Chiết xuất thơ của một số lồi thực vật được sử dụng cho việc tạo ra những sản phẩm này, Serindeia werneckei, ức chế các tác nhân gây bệnh nha chu Porphyromonas gingivalis và Bacteroides melaninogenicus. Thành phần cĩ tác dụng ức chế vi khuẩn của chewing stick Nigeria đã được tìm thấy bao gồm nhiều alkaloid. Cho dù các hợp chất này được sử dụng lâu dài trong sự phát triển đi lên đất nước, cĩ thể tìm thấy sự sử dụng ở phương Tây nhưng vẫn chưa được biết đến rộng rãi trên tồn thế giới. Đu đủ (Carica đu đủ) cĩ chứa nhiều lượng sữa nhựa, thường được gọi là cao su, là một hỗn hợp phức tạp của nhiều hĩa chất. Chiếm nhiều nhất trong các hợp chất đĩ là papain, một loại enzyme quan trọng cĩ tác dụng thủy phân Protein. Một số alkaloid, carpaine cũng được tìm thấy. Terpenoid cũng là một chất quan trọng và cũng cĩ đặc tính kháng khuẩn. Osato đã tìm thấy rằng nhựa mủ cĩ tác dụng kìm hãm được vi khuẩn B.subtilis, Enterobacter cloacae, E. coli, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, và Proteus vulgaris. Ayurveda là một phương pháp chữa bệnh, điều trị vết thương ở Ấn Độ nhưng nĩ khơng được biết tới nhiều tại Hoa Kỳ. Ayurvedic được tạo nên từ những chiết xuất của thực vật, ví dụ như bạch đậu khấu và quế. Hình 45Hình 2.44: Cây bạch đậu khấu và hạt Ayurveda cĩ thể được tạo từ một lồi thực vật hoặc cĩ thể được pha trộn từ hàng trăm cây thuốc khác nhau. Các loại thuốc cĩ tên trữ tình, như Ashwagandha (Withania somnifera root), Cauvery 100 (một loại hỗn hợp), và Livo-vet. Các loại thuốc này được dùng để điều trị cho động Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 33 vật cũng như con người. Ngồi hoạt động kháng khuẩn, người ta đã tìm thấy cĩ antidiarrheal, sự miễn dịch, tác dụng chống ung thư, và điều trị tâm thần. Trong các nghiên cứu của Abana, một số cấu trúc của Ayurvedic, cĩ tác dụng làm giảm hiện tượng rối loạn nhịp tim. Hai loại vi sinh vật bị ức chể bởi Ayurvedic là Aspergillus spp và Propionibacterium acnes. (Các nghiên cứu đã được tiến hành với cơ thể sốnglà chuột, và vì thế khơng thể xác định được tác dụng đĩ là do sự kích thích dựa trên hoạt động đại thực bào trong cơ thể động vật hay là do tác dụng trực tiếp từ đặc tính kháng khuẩn). Gần đây cĩ một số thơng tin về độc tính của các chế phẩm Ayurvedic, trong thành phần của chúng cĩ chứa một số kim loại gây tác dụng xấu đối với con người. Prpic-Majic đã tìm thầy cĩ một lượng chì khá cao trong máu của những người đã sử dụng Ayurvedi mà khơng theo một quy tắc nào. Sáp ong là chiết xuất dầu thơ của nhựa thơm từ những cây khác nhau, nĩ thường được gọi là kẹo ong, vì ong mật thu thập nĩ từ cây. Thành phần hĩa học của nĩ rất phức tạp: như latexes đã được mơ tả ở trên, terpenoids, cũng như các chất flavonoid, axit benzoic và este, và axit phenolic thay thế và este. Cĩ sự tổng hợp axit cinnamic, giống với những chất từ kẹo ong, cĩ tác dụng ức chế hoạt động của hemagglutination virus cúm. Amoros thấy rằng sáp ong cĩ hoạt động chống đột biến của HSV-1, adenovirus loại 2, virus gây bệnh viêm miệng, và poliovirus. Hỗn hợp các hĩa chất, như được tìm thấy trong cao su và sáp ong, cĩ thể là synergistically. Trong khi các thành phần flavone và flavonol cĩ hoạt động tích cực trong sự cơ lập đối với HSV-1, nhiều flavonoid nuơi cấy đồng thời với loại virus này đã cĩ hiệu quả hơn so với các hĩa chất đơn giản. Tất nhiên, hỗn hợp cĩ nhiều khả năng chứa các thành phần độc hại, và chúng phải được điều tra kỹ lưỡng và được chuẩn hĩa trước khi phê duyệt để sử dụng trên cơ sở quy mơ lớn ở phương Tây.  Những hợp chất khác: Nhiều phytochemicals khơng được đề cập ở trên đã được tìm thấy cũng cĩ đặc tính kháng sinh. Cĩ báo cáo về đặc tính kháng sinh kết hợp với polyamines (trong spermidine cụ thể), isothiocyanates, thiosulfinates , và glucosides. Polyacetylenes rất cần thiết để đề cập tới và nghiên cứu. Cơ lập một hợp chất polyacetylene C17 từ Bupleurum salicifolium, một lồi thực vật cĩ nguồn gốc ở quần đảo Canary. Các hợp chất 8S-heptadeca-2(Z),9(Z)-diene-4,6-diyne-1,8-diol đã ức chế được S.aureus và B.subtilic nhưng khơng cĩ khản năng ức chế vi khuẩn gram âm hoặc nấm men. Acetylen và các hợp chất Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 34 flavoinoid từ các thực vật truyền thống được sử dụng ở Brazin để điều trị bệnh sốt rét, sốt và rối loạn gan cũng đã được kết hợp với thuốc chống sốt rét và đã cho kết quả là hoạt động cĩ hiệu quả. Rất nhiều bài viết về tác dụng rất tốt đối với cơ thể của các loại nước ép. Từ rất lâu, những người phụ nữ đã cho biết rằng uống nước trái cây để ngăn cản và thậm chí chữa bệnh nhiễm trùng đường tiểu. Trong những năm 1990, các nhà nghiên cứu thấy rằng các monosacharide như fructose cĩ trong các loại nước ép đã cĩ tác dụng cạnh tranh ức chế sự hấp thụ của E.coli gây bệnh cho các tế bào, biểu mơ đường tiết niệu,tác dụng đĩ cũng tương tự cho mannose. Các nhà nghiên cứu lâm sàng đã khẳng định tác dụng bảo vệ cơ thể của nước ép. Nhiều loại trái cây cĩ chứa đường fructose, tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang tìm ra các hợp chất thứ hai từ nước ép cũng cĩ hoạt động gĩp phần vào việc kháng khuẩn.  Glucoside: Theo nghĩa rộng, glucoside là những hợp chất hữu cơ tạo thành do sự ngưng tụ giữa một glucid (glucose) với một phân tử hữu cơ khác phi đường (aglucon) như rượu, acid, aldehyd, phenol, tannin với điều kiện nhĩm hydroxy bán acetal của phần đường phải tham gia vào sự ngưng tụ. Theo quan niệm trên thì các oligosaccharid hoặc polysaccharid cũng là những glycosid và được gọi là “holosid”. Theo quan niệm chặt chẽ, glycosid chỉ dùng cho những chất tạo thành do sự ngưng tụ giữa một phần là đường và một phần khơng phải đường do đĩ cĩ tên gọi là heterosid để phân biệt với holosid. Phần khơng phải là đường được gọi là aglycon hoặc genin, cĩ cấu trúc hĩa học rất khác nhau, tác dụng sinh học phụ thuộc vào phần này. Trước đây, khi nghiên cứu những heterosid đầu tiên, người ta thấy phần đường là glucose nên gọi là glucosid nhưng thật ra phần đường cĩ thể là những đường khác nhau ví dụ: rhamnose, galactose… nên từ glycosid hoặc heteroid được đề nghị thay thế từ glucosid. Tuy vậy từ glucosid cịn được dùng để gọi những glycosid mà cĩ phần đường là glucose cũng như từ rhamnosid để chỉ những glycosid mà phần đường là rhamnose, glactosid thì phần đường là galactose… Trong trường hợp nhĩm OH bán acetal của phần đường ngưng tụ với nhĩm OH alcol hoặc phenol của aglycol tạo thành cầu nối oxy thì glycosid tạo thành thuộc loại O-glycosid. Nếu nhĩm OH bán acetal của phần đường ngưng tụ với một thiol thì tạo thành S-glycosid. Trong thực vật Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 35 cịn cĩ N-glycosid là những glycosid cĩ nhĩm amin liên kết với phần đường và C-glycosid là những glycosid mà phần aglycon và phần đường kết nối với nhau theo dây nối C-C. Để phân biệt với alcaloid, xu hướng hiện nay người ta dùng đuơi từ “osid” thay cho “in” để gọi tên các glycosid ví dụ rutin thì gọi rutosid, strophathin thì gọi strophanthosid… Tuy nhiên một số glycosid vẫn cịn giữ đuơi “in” ví dụ ouabain, daidzin. Tên của alycon thường cĩ đuơi từ “idin” ví dụ strophanthidin, “ein” ví dụ daidzein, “genin” ví dụ liquiritigenin. O-Glycosid Dây nối acetal. Chúng ta biết rằng những aldehyd cĩ thể tồn tại dưới dạng hydrat aldehyd Khi hydrat aldehyd tác dụng với một phân tử hữu cơ khác cĩ nhĩm OH thì tạo thành bán acetal. Nếu bán acetal tác dụng với một phân tử thứ hai cĩ OH thì tạo thành acetal. Các ose cũng tạo được bán acetal và acetal. Thường thì các ose ở dạng bán acetal nội, ví dụ glucose thì cĩ dạng glucopyranose hoặc glucofuranose. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 36 Khi ose ở dạng bán acetal tác dụng với một hợp chất hữu cơ cĩ nhĩm OH khơng phải là đường thì tạo thành một loại acetal đặc biệt chính là glycosid Phần đường: Nếu cùng một aglycon nhưng phần đường khác nhau thì tạo nên các glycosid khác nhau. Tùy theo cấu hình ở C-1 của đường mà cĩ thể cĩ  hay -glycosid, ngồi ra tùy theo cấu tạo vịng pyran hay furan mà ta cĩ thêm đồng phân pyranosid hay furanosid. Ví dụ một glycosid đơn giản: methylglycosid (do glucose tác dụng với alcol methylic) tồn tại 4 dẫn chất: -methylglucopyranosid, - methylglucopyranosid, -methylglucofuranosid, - methylglucofuranosid. Trong các glycosid người ta hay gặp nhiều loại đường khác nhau nhưng đường D-glucose thì hay gặp nhất. trong các glycosid tim cịn cĩ các đường hiếm 2,6-desoxy như digitoxose, oleandrose…Cĩ khi trong phần đường người ta cịn gặp các acid uronic làm cho glycosid mang tính acid. Hình 46Hình 2.45: 4 dẫn chất methylglucosid Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 37 Mạch đường cĩ thể là monosaccharid hoặc gồm nhiều đơn vị đường nối với nhau theo di hoặc trisaccharid (cĩ trường hợp đến 6 đơn vị). Mạch đường cĩ thể phân nhánh (hay gặp trong saponin). Khi phần aglycon cĩ 2 nhĩm OH trở lên thì cĩ thể cĩ 2 mạch đường tạo thành diglycosid hay bidesmosid (desmos cĩ nghĩa là mạch). Phần aglycon: Phần này quyết định tác dụng sinh lý của glycosid. Tùy theo cấu tạo hĩa học người ta xếp thành từng nhĩm, ví dụ anthraglycosid là những glycosid cĩ phần aglycon cĩ nhân anthraquinon, xanthonglycosid cĩ nhân xanthon, iridoiglycosid cĩ nhân iridoid… Aglycon thường là phần thân dầu nên rất ít tan trong nước. Ở dạng glycosid nhờ cĩ gắn phần đường mà dễ tan hơn nhờ đĩ được hịa tan trong dịch tế bào. C-glycosid C-glycosid là những glycosid mà phần đường được nối với aglycon theo dây nối C-C. Khi ngưng tụ phần đường với aglycon thì cả nhĩm OH bán acetal bị mất. (CnH2n -1On -1)OH + HAr  (CnH2n -1On -1)-Ar Ví dụ puerarin là một C-glycosid cĩ trong sắn dây, barbaloin là glycosid cĩ trong lơ hội. Hình 47Hình 2.46: Puerarin Hình 48Hình 2.47: Barbaloin Loại C-glycosid thường khĩ bị thủy phân ngay cả khi đun với dung dịch HCl hoặc H2SO4 lỗng ở 100oC trong vài giờ, C-glycosid cĩ phổ tử ngoại và hồng ngoại gần giống với O-glycosid tương ứng. S-glycosid S-glycosid cịn được gọi là thioglycosid hoặc những hợp chất glucosinolat. Ở đây dây nối glycosid đượ tạo thành do tác dụng giữa glucose và một thiol cĩ cơng thức chung: Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 38 Các thioglycosid dưới tác dụng của enzym myrosinase (cịn gọi thio-D-glucosidase) thì cho hydrosulfat, một isothiocyanat (R-N=C=S) và -D-glucopyranose, X thường là kali. Người a biết khoảng 50 thioglycosid phần lớn gặp trong họ Brassicaceae, Capparidaceae và Resedaceae. Các thioglycosid cĩ tác dụng kháng khuẩn. Lấy một vài chất làm ví dụ: sinigrin cĩ trong hắc giới tử Brassica nigra (L.) Kock., R=CH2=CH-CH2-X=K, sinalbin cĩ trong bạch giới tử. N-glycosid Các nucleosid là những N--D-glycosid, phần đường là ribose hoặc 2-desoxyribose, carbon anomer của đường nối với các gốc purin như adenin ở N-9 hoặc với các gốc pyrimidin như cytosin ở N-3. Các nucleosid tham gia vào thành phần cấu tạo của các acid nucleic. Crotonosid cĩ trong hạt ba đậu là một N-glycosid. Gốc adenin Gốc cytosin Crotonosid Pseudoglycosid Cĩ một số trường hợp dây nối giữa phần đường và khơng đường là dây nối ester (khơng phải dây nối acetal). Loại này được gọi là pseudoglycosid, ví dụ asiaticosid là saponosid cĩ trong rau má (xem phần saponosid) hoặc tanin của ngũ bột tử (xem phần tanin) Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 39 Chương 3: Ứng dụng Bảng 1Bảng 3.1: Các loại thực vật chứa chất kháng khuẩn Tên thơng thường Tên khoa học Hợp chất Loại Hoạt động kháng khuẩn Độ độc tương đối Cỏ linh lăng Medicago sativa Gram dương 2.3 Hạt tiêu Giamaica Pimenta dioica Eugenol Essential oil Tổng thể 2.5 Cây lơ hội Aloe barbadensis, Aloe vera Latex Hỗn hợp Corynebacterium, Salmonella, Streptococcus, S. aureus 2.7 Táo Malus sylvestris Phloretin Flavonoid derivative Tổng thể 3.0 Ashwagandha Withania somniferum Withafarin A Lactone Bacteria, fungi 0.0 Aveloz Euphorbia tirucalli S. aureus 0.0 Cây bael Aegle marmelos Essential oil Terpenoid Fungi Khổ qua Momordica charantia 1.0 Cây hồng liên gai Berberis vulgaris Berberine Alkaloid Bacteria, protozoa 2.0 Cây húng quế Ocimum basilicum Essential oils Terpenoids Salmonella, bacteria 2.5 Cây nguyệt quế Laurus nobilis Essential oils Terpenoids Bacteria, fungi 0.7 Cây trầu khơng Piper betel Catechols, eugenol Essential oils 1.0 Hạt tiêu đen Piper nigrum Piperine Alkaloid Fungi, Lactobacillus, Micrococcus, E. coli, E. faecalis 1.0 Cây việt quất Vaccinium spp. Fructose Monosaccharide E. coli Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 40 Cây gỗ hồng mộc Schinus terebinthifolius Terebinthon Terpenoids 1.0 Buchu Barosma setulina Essential oil Terpenoid 2.0 Cây ngưu bàng Arctium lappa Polyacetylene, tannins, terpenoids Bacteria, fungi, viruses 2.3 Cây mao lương hoa vàng Ranunculus bulbosus Protoanemonin Lactone 2.0 Cây carum Carum carvi Coumarins Bacteria, fungi, viruses Cascara sagrada Rhamnus purshiana Tannins Polyphenols Anthraquinone Viruses, bacteria, fungi 1.0 Cây đào lộn hột Anacardium pulsatilla Salicylic acids Polyphenols P. acnes Bacteria, fungi Cây thầu dầu Ricinus communis Cây quế tích lan Cinnamomum verum Essential oils, others Terpenoids, tannins 2.0 Hoa cúc Matricaria chamomilla Anthemic acid Phenolic acid M. tuberculosis, S. typhimurium, S. aureus, helminths 2.3 Cây ớt bột Capsicum annuum Capsaicin Terpenoid Bacteria 2.0 Cây đinh hương Syzygium aromaticum Eugenol Terpenoid 1.7 Cây cơca Erythroxylum coca Cocaine Alkaloid Gram-negative and -positive 0.5 Cây khoản đơng Tussilago farfara 2.0 Cây rau mùi Coriandrum sativum Bacteria, fungi Cây nam việt quất Vaccinium spp. Fructose Monosaccharide Bacteria Cây bồ cơng anh Taraxacum officinale C. albicans, S. cerevisiae 2.7 Cây thì là Anethum graveolens Essential oil Terpenoid Bacteria 3.0 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 41 Cây thuộc họ hoa cúc Echinaceae angustifolia Cây khuynh điệp, cây bạch đàn Eucalyptus globulus Tannin Polyphenol Terpenoid Bacteria, viruses 1.5 Nhựa cây Campuchia Garcinia hanburyi Resin 0.5 Tỏi Allium sativum Allicin, ajoene Sulfoxide Sulfated terpenoids Cây nhân sâm Panax notoginseng Saponins E. coli, Sporothrix schenckii, Staphylococcus, Trichophyton 2.7 Cây thảo mộc Gloriosa superba Colchicine Alkaloid 0.0 Cây thảo dược Hydrastis canadensis Berberine, hydrastine Alkaloids Bacteria, Giardia duodenale, trypanosomes 2.0 Rau má Centella asiatica Asiatocoside Terpenoid M. leprae 1.7 Vỏ bưởi Citrus paradisa Terpenoid Fungi Trà xanh Camellia sinensis Catechin Flavonoid Shigella Vibrio S. mutans Viruses 2.0 Cây gai dầu Cannabis sativa b-Resercyclic acid Organic acid Bacteria and viruses 1.0 Cây lá mỏng Lawsonia inermis Gallic acid Phenolic S. aureus 1.5 Cây hoa hublong Humulus lupulus Lupulone, humulone Phenolic acids (Hemi)terpenoids 2.3 Cây cải ngựa Armoracia rusticana Terpenoids Cây bài hương Hyssopus officinalis Terpenoids Viruses Cây cỏ thơm Rabdosia trichocarpa Trichorabdal A Terpene Helicobacter pylori Cây cứt lợn Lantana camara 1.0 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 42 Cây oải hương Santolina chamaecyparissus Gram-positive bacteria, Candida 1.0 Cây họ đậu Millettia thonningii Alpinumisoflavone Flavone Schistosoma Loại cây họ bạc hà Melissa officinalis Tannins Polyphenols Viruses Lemon cỏ roi ngựa Aloysia triphylla Essential oil Terpenoid Ascaris E. coli, M. tuberculosis,S. aureus 1.5 Cây cam thảo Glycyrrhiza glabra Glabrol Phenolic alcohol S. aureus, M. tuberculosis 2.0 Cây đậu khấu Myristica fragrans Cúc vạn thọ Calendula officinalis Bacteria 2.7 Cây sồi Quercus rubra Tannins Quercetin (available commercially) Polyphenols Flavonoid Dầu oliu Olea europaea Hexanal Aldehyde Hành Allium cepa Allicin Sulfoxide Bacteria, Candida Vỏ cam Citrus sinensis Terpenoid Fungi Cây đu đủ Carica papaya Latex Hỗn hợp của terpenoids, organic acids, alkaloids 3.0 Cây bạch đầu ơng Anemone pulsatilla Anemonins Lactone Bacteria 0.5 Cây bạc hà cay Mentha piperita Menthol Terpenoid Cây dừa cạn Vinca minor Reserpine Alkaloid 1.5 Cây xương rồng Lophophora williamsii Mescaline Alkaloid 1.5 Cây trạng nguyên Euphorbia pulcherrima 0.0 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 43 Cây anh túc Papaver somniferum Opium Alkaloids và các chất khác 0.5 Khoai tây Solanum tuberosum Bacteria, fungi 2.0 Phủ phục knotweed Polygonum aviculare 2.0 Purple prairie clover Petalostemum Petalostemumol Flavonol Bacteria, fungi Quinine Cinchona sp. Quinine Alkaloid Plasmodium spp 2.0 Cây hương thảo Rosmarinus officinalis Essential oil Terpenoid 2.3 Cây hồng đậu Onobrychis viciifolia Tannins Polyphenols Ruminal bacteria Cây de vàng Sassafras albidum Helminths 2.0 Cây rau húng Satureja montana Carvacrol Terpenoid 2.0 Lá cây keo Cassia angustifolia Rhein Anthraquinone S. aureus 2.0 Cây cúc ngải Tanacetum vulgare Essential oils Terpenoid Helminths, bacteria 2.0 Cây ngải giấm Artemisia dracunculus Caffeic acids, tannins Terpenoid Polyphenols Viruses, helminths 2.5 Cây húng tây Thymus vulgaris Caffeic acid Thymol Tannins Terpenoid Phenolic alcohol Polyphenols Viruses, bacteria, fungi 2.5 Cây nghệ Curcuma longa Curcumin Turmeric oil Terpenoids Bacteria, protozoa Cây nữ lang Valeriana officinalis Essential oil Terpenoid 2.7 Cây liễu Salix alba Salicin Tannins Essential oil Phenolic glucoside Polyphenols Cỏ thi Achillea millefolium Viruses, helminths 2.3 Yellow dock Rumex crispus E. coli, Salmonella, Staphylococcus 1.0 Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 44 3.1. Actiso  Bộ phận dùng: lá của cây actisơ Hình 49 Hình 3.1: Hoa và cây actiso  Thành phần hĩa học: Cynarin C25H24O12 (acid 1-4 dicafein quilic), cynarolide, cynaragenin, cynarapicrin, cynaropictin, cynaratriol, hỗn hợp caffeoylquinic acids (≥5%) (1,3-dicaffeoylquinic acid, 3- caffeoylquinic acid), caffeic acid, caffeoyl-4-quinic acid, chlorogenic acid, ferulic acid, glyceric acid, glycolic acid, lauric acid, linolenic acid, myristic acid, neochlorogenic acid, oleic acid, palmitic acid, pantothenic acid, stearic acid, β-selinene, β-sitosterol, stigmasterol, pseudotaraxasterol, taraxasterol, polyphenols, caryophyllene, cyanidol glucosides, luteolin glucosides, heteroside-B, scolymoside, boron, isoamerboin, eugenol, flavonoids, mufa, pufa, phenylacetaldehyde, sesquiterpene lactones, decanal, folacin, inulin, silymarin, protein (3%), chất béo (0.2%), niacin, riboflavin, tannin, thiamin, ascorbic acid, β-carotene, vitamin A, vitamin B6, P, N2, SiO2, Na, NaO2, K, K2O, Ca, CaO, Mg, MgO, Mn, Cl2, Br, Cr, Cu, Zn, Fe, Se, Th - Trong đĩ Cynarin : được coi là hoạt chất chính. Phân tử cynarin cĩ dây nối depsid, nĩ là diester cafeic của acid quinic. Trong lá tươi cyanrin tồn tại dạng dicaferyl 1,3-quinic, trong quá trình chiết bằng cách sắc với nước sẽ chuyển thành acid dicafeyl 1, 5-quinic. - Bên cạnh đĩ cịn cĩ các flavonoid cũng là những hoạt chất đáng chú ý. Những dẫn chất của luteolin: cynarosid và cynarotriosid - Các thành phần khác: chấy nhầy, pectin, acid malic, các sterol, alcol triterpenic, một sapogenin, và một hoặc chất đắng là cyanropicrin.  Cơng dụng Cây actisơ đã được nhân dân Châu Âu sử dụng từ lâu để chữa các bệnh sỏi bàng quang, phù thủng, các bệnh về gan. Tác dụng tăng tiết mật cũng đã được chứng minh từ năm 1931 ( lượng mật cĩ thể tăng gấp 4 lần) Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 45 Nhiều cơng trình đã làm sáng tỏ các tác dụng của actiso: phục hồi tế bào gan, tăng chức năng chống chất độc của gan, phịng ngừa xơ vữa động mạch, làm hạ cholesterol, thơng tiểu. Cynarin là hoạt chất quan trọng nhưng các chất khác như flavonoid, các acid cafeic, chlorogenic cũng cĩ tác dụng hiệp đồng. Dạng dùng khác đơn giản là cao mềm ( nước) với liều 0.2-2 g. Cĩ thể dùng dưới dạng thuốc hãm, dùng riêng hoặc phối hợp với các thuốc thơng mật và lợi mật khác. Hiện nay trên thị trường cĩ dạng trà hịa tan hoặc trà túi lọc do nhiều đơn vị sản xuất. Hoa tươi actiso dùng làm thực phẩm hoặc thái thành lát phơi khơ sắc uống thay trà. Rễ cũng được thái phơi khơ và dùng như hoa.  Sản phẩm: Theo dân gian, người ta thường dùng những chồi và cọng lá non hầm với xương bị hoặc thịt heo để làm súp. Các hoa cịn tươi được luộc lấy nước để uống. Phần gốc nạc của lá bắc và đế hoa ăn tươi được (người ta thường chấm với nước xốt hoặc với muối tiêu cĩ nặn chanh). Trước đây thường chỉ được sử dụng dưới dạng trà. Ngày nay đa phần được sử dụng dưới dạng chiết từ lá. Nước sắt của hoa, rễ và thân vừa thơm vừa dịu ngọt, rất dễ uống. Lá rẻ tiền nhất, nước sắc thì rất đắng, khĩ uống nhưng lại tốt nhất trong việc chữa bệnh. (Giá bán từ đắt tới rẻ theo thứ tự là hoa, rễ, thân và lá). Để dễ uống, người ta thường bổ sung thêm chất khác làm át mùi vị đắng, như là hương bạc hà, vị ngọt… Các dạng sản phẩm: lá khơ, lá tươi, nước ép, dịch chiết, thuốc bào chế. Từ trước đến nay cĩ nhiều loại thuốc được chế tạo từ Artiso như Chophytol, Artichol, Hepachaut, Hepatonic, Actisamin, viên Actiso… Cao mềm từ lá tươi Artiso do xí nghiệp dược Lâm Đồng sản xuất, hoạt chất định lượng theo polyphenol tồn phần, biểu thị bằng Cynarin trong chế phẩm khơ đạt 4% trở lên. Ngồi ra trên thị trường hiện nay cịn cĩ những sản phẩm như cao lỏng, cao mềm Artiso, kẹo ngậm Actiso, trà Artiso… và nhất là thân, rễ, lá Artiso phơi khơ. Tác dụng phụ khi dùng quá liều: thường thì chất chiết Artiso khơng cĩ giới hạn quá liều. Tuy nhiên một số trường hợp cho thấy khi sử dụng liều lượng quá lớn cĩ thể làm giảm tuyến sữa, do vậy nên hạn chế dùng cho phụ nữ cĩ thai và cho con bú. * Một số sản phẩm trên thị trường: -Trà Artiso hịa tan Vĩnh Tiến -Trà Artiso túi lọc Vĩnh Tiến -Trà Đà Lạt Atiso Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 46 - Thành phần: Atisơ, nhân sâm Cơng dụng: Trà Atisơ nhân sâm được chế biến dưới dạng túi lọc, theo cơng nghệ tiên tiến, dây chuyền tự động, đạt đúng theo tiêu chuẩn ISO 9001-2000. Trà Atisơ nhân sâm thích hợp cho người bị các chứng bệnh về gan, hay mỏi mệt, thiếu máu . Hình 50Hình 3.2: Các sản phẩm từ actiso 3.2. Quế Tên khoa học :Cinnamomun sp. Họ Long não – Lauraceae. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 47 Hình 51Hình 3.3: Cây quế  Bộ phận dùng - Vỏ quế - Cành nhỏ : quế chi - Tinh dầu quế : được cất từ phần dư phẩm khi chế biến dược liệu quế (5-15%) từ cành con và lá. Thành phần hĩa học - Vỏ quế:  Tinh dầu 1-3%. DĐVN II (1994) quy định khơng dưới 1%  Các hợp chất diterpenoid, phenylglycosid, chất nhày, các hợp chất flavonoid, tanin, và coumarin.  Tinh dầu quế là chất lỏng khơng màu đến màu vàng nâu, mùi thơm, vị ngọt sau nĩng cay, d20: 1.040 – 1.072, nD20: 1.590 – 1.610, αD20: -1o đến +1o. Thành phần chính của tinh dầu vỏ quế là aldehyd cinnamic ( 70-95%). DĐVN II qui định khơng dưới 80%. Ngồi ra cịn cĩ cinnamylacetat – chất làm giảm giá trị tinh dầu quế, cinamylalcol và coumarin. - Lá :  Tinh dầu: 0.14 – 1.04%. Phân tích tinh dầu lá quế Yên Bái bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13 xác định được 5 thành phần: Banzaldehyd, bazylacetat, aldehyd cinnamic, cinnamylacetat và coumarin. Hàm lượng aldehyd cinnamic dao động 12 tháng trong năm từ 34.65 – 95.55%. Thấp nhất vào tháng 6 và các tháng sau đĩ. Ngược lại hàm lượng cinnamylacetat cao nhất vào tháng 6 ( 57.933%) và giữ ở hàm lượng đáng kể trong suốt các tháng mùa hè. Từ tháng 10 cho đến giữa tháng 5 hàm lượng Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 48 aldehyd cinnamic trong lá luơn luơn đạt trên 80%. Vì vậy nếu khai thác tinh dầu vỏ kết hợp với lá nên khai thác trước tháng 5 và sau tháng 9.  Cơng dụng - Quế là vị dược liệu quý dùng trong cả Tây y và Đơng y. Quế cĩ tác dụng kích thích tiêu hĩa, trợ hơ hấp và tuần hồn, tăng sự bài tiết, co mạch, tăng nhu động ruột và co bĩp tử cung. Theo những nghiên cứu mới, quế cịn cĩ tác dụng chống khối u, chống xơ vữa động mạch vành, chống oxy hĩa. Trong Tây y dùng dưới dạng cồn thuốc, rượu thuốc, rượu mùi. - Quế cịn sử dụng rất nhiều làm gia vị. Một mặt do mùi quế kích thích ăn ngon, kích thích tiêu hĩa, mặt khác cịn do quế cĩ tác dụng ức chế sự phát triển của nấm, bảo vệ thức ăn khỏi thiu thối. Ở nồng độ 1% bột quế cĩ tác dụng ức chế sự phát triển của Aspergilus flavus và nồng độ 0.25 – 0.5% ức chế sự tạo thành độc tố aflatoxin. - Đơng y xếp quế vào vị thuốc bổ. Tính vị: Ngọt cay, đại nhiệt. Tác dụng vào cả 5 kinh: Tâm, phế, thận, can, tỳ. Cĩ tác dụng bổ mệnh mơn hỏa, thơng huyết mạch trừ hàn tích. Dùng để hồi dương cứu nghịch, mệnh mơn hỏa suy, tạng phủ lạnh, tiêu hĩa kém, đau đầy bụng. - Trong Đơng y cịn dùng quế chi để chữa cảm lạnh khơng ra mồ hơi, tê thấp, chân tay đau buốt. - Tinh dầu quế cĩ tác dụng sát khuẩn, kích thích tiêu hĩa, kích thích hệ thống thần kinh làm dễ thở và tuần hồn lưu thơng, kích thích nhu động ruột, được dùng phối hợp với các vị thuốc khác dưới dạng rượu thuốc, cồn ngọt và dạng dầu cao xoa.  Sản phẩm: Tinh dầu quế - Tinh dầu Quế rất tốt trong việc chữa cảm cúm và bị lạnh hay co thắt vùng ngực hoặc chữa chứng ho - Bạn cĩ thể pha chế tinh dầu Quế với một vài loại kem dưỡng và xoa bĩp quanh cổ để chữa đau đầu. Bạn cĩ thể sử dụng riêng tinh dầu quế hoặc cĩ thể pha chế cùng với Lavender. Nĩ rất cĩ ích cho việc chữa trị các chứng đau đầu, căng thẳng hay những chứng bất an, những vấn đề cĩ liên quan đến áp lực về tâm lý. - Tinh dầu Quế cũng rất tốt trong việc chữa các chứng bệnh về đường tiêu hĩa, nĩ cĩ thể tạo ra hơi hoặc làm co bĩp, thúc đẩy hệ tiêu hĩa hoạt động tốt hơn sau các bữa ăn. Quế thận chí cịn được sử dụng chữa đau về cơ bắp và chứng ruột rút. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 49 Hình 52Hình 3.4: Sản phẩm từ tinh dầu quế 3.3.Nhân sâm  Bộ phận dùng và chế biến: trong y học dân tộc cổ truyền người ta phân biệt hai loại chính : hồng sâm và bạch sâm. Hồng sâm : chọn củ mẫm to, nặng trên 37g, rửa sạch đất cát, cho vào nồi chưng chín trong khoảng 2 giờ, sau đĩ sấy khơ hoặc phơi khơ. Sau khi chế biến thì tinh bột cĩ trong rễ bị chín và khi khơ thì thể chất trong suốt nửa như sừng, cĩ màu hồng mùi thơm, vị ngọt hơi đắng. “thân” sâm hình thoi hoặc gần như hình trụ, phần trên và phần dưới hơi thĩt lại. Hình 53Hình 3.5: Hồng sâm Phần “đầu” tức là cổ rễ, đơi khi nom rõ vết sẹo của thân. Rễ đơi khi phân nhánh nom như cánh tay, phần dưới cĩ 2 hoặc 3 nhánh nom như chân. Củ càng to càng giá trị. Bạch sâm( hoặc đường sâm): những củ sâm khơng đủ tiêu chuẩn chế hồng sâm thì chế bạch sâm. Sau khi rửa sạch đất cát thì nhúng vào nước sơi vài phút, sau đĩ tẩm đường vài ngày rồi phơi hoặc sấy ở nhiệt độ khơng quá 60o. Dược liệu sau khi chế biến thì mặt ngồi màu trắng ngà, mềm, thường cĩ tinh thể đường bám bên ngồi, mặt bẻ màu trắng ngà và xốp, mùi thơm, vị ngọt. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 50 Hình 54Hình 3.6: Bạch sâm  Thành phần hĩa học: Thành phần chính là các sapoin triterpenoid tetracyclic nhĩm dammaran gọi chung là ginsenosid. Trước đây khi thủy phân các glycosid bằng acid người ta thu được 2 aglycon chính là panaxadiol và panaxatriol. Về sau xác định lại và thấy rằng các aglycon trên khơng thật vì dưới tác dụng của acid thì mạch nhánh bị đĩng vịng lại. Bằng phương pháp thủy phân bằng enzym hoặc hĩa giáng đặc biệt để cắt đường mà khơng ảnh hưởng đến phần aglycon người ta thu được các aglycon thật: protopanaxadiol và protopanaxatriol. Hình 55Hình 3.7: Phần aglycon của saponin thuộc nhĩm dammaran.  Cơng dụng Nhân sâm được dùng từ lâu đời ở các nước Á Đơng và đã được đưa vào Dược điển một số nước. Cao nhân sâm là thành phần chính của biệt dược “Pharmaton” SA Lugano. Nhân sâm được dùng trong trường hợp suy nhược cơ thể sau khi ốm nặng, làm việc quá sức và mệt mỏi, liệt dương, lãnh dục, ăn khơng ngon, suy yếu đường tiêu hĩa. Sâm cĩ tác dụng chống lão hĩa, chống stress, chữa xơ vữa động mạch, bệnh tiểu đường, lipid máu cao, gan nhiễm mỡ. Dùng nhân sâm thì nâng cao khả năng lao động bằng trí ĩc, khả năng tập trung tư tưởng và tăng trí nhớ, tăng cường miễn dịch đặc hiệu của hệ thống đề kháng cơ thể. Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 51 Cách dùng: dùng dưới dạng cồn thuốc, nước chưng cách thủy, thuốc bột dập viên. Ngày dùng 2-6g. Hiện nay trên thị trường thơng dụng là loại trà tan.  Sản phẩm -Trà nhân sâm KOREA MUSHROOM GINSENG TEA Thành phần: Nhân Sâm, Nấm Linh chi Vitamin, đường và thành phần khác. Cách dùng: Cho trà vào cốc, chế nước sơi 300-500cc nước sơi, ngâm trong vài phút, uống cĩ thể pha 2-3 lần. Cơng dụng: hoạt bát tinh thần, giảm mệt mỏi, giảm khát nước, tăng cường thể lực -Nước tăng lực nhân sâm của Hàn Quốc Chiết xuất nhân sâm thành phần dịch thể, kết hợp lên men hoạt tính, tinh chế thành dịch lỗng. Cơng dụng: Hoạt bát tinh thần, giảm bớt mệt mỏi, giải nhiệt, giảm béo phì, nhất là những người bị bệnh táo bĩn. -Sâm viên: Sử dụng nhân sâm 6 năm tuổi Điều chế với nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ cơ thể con người, cơ đặc nén chế mà thành Cơng dụng: Thơng mạch máu, xúc tiến tái tạo tế bào, giảm lượng đường trong máu, tăng cường thể lực, bồi bổ, giảm bớt mệt mỏi, bồi dưỡng nhan sắc, kéo dài tuổi thọ. Cách dùng Uống 2 viên 1 lần, ngày 2 hay 4 lần với nhiều nước. Hình 56Hình 3.8: Sản phẩm từ nhân sâm Báo cáo cơng nghệ & chế biến rau trái Chất kháng khuẩn thực vật Trang 52 Tài liệu tham khảo 1. Đỗ Tất Lợi (1992), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXBKHKT 2. Bài giảng Dược Liệu (1998), Trường đại học y dược TPHCM 3. Marjorie Murphy Cowan, Plant Products as Antimicrobial Agents, Department of Microbiology, Miami University, Oxford, Ohio 45056 4. Abou-Karam, M., and W. T. Shier (1990), A simplified plaque reduction assay for antiviral agents from plants, Demonstration of frequent occurrence of antiviral activity in higher plants. J. Nat. Prod. 53:340–344 5. Anonymous (1997), FANSA releases statement about dietary supplement labeling. J. Am. Diet. Assoc. 97:728–729 6. Amoros, M., F. Sauvager, L. Girre, and M. Cormier (1992), In vitro antiviral activity of propolis. Apidologie 23:231–240. 7. Brandao, M. G. L., A. U. Krettli, L. S. R. Soares, C. G. C. Nery, and H. C. Marinuzzi (1997), Antimalarial activity of extracts and fractions from Bidens pilosa and other Bidens species (Asteraceae) correlated with the presence of acetylene and flavonoid compounds. J. Ethnopharmacol. 57:131–138.