NGUỒN DƯỢC LIỆU CÓ GIÁ TRỊ CHỦ ĐỀ CHẤT MÀU ANTHOCYANIN

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BỘ MÔN DƯỢC LIỆU

NGUỒN DƯỢC LIỆU CÓ GIÁ TRỊ GV HƯỚNG DẪN: TS. Đỗ Quyên THỰC HIỆN: NHÓM 4 – LỚP P1K67

CHẤT MÀU ANTHOCYANIN

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

CHỦ ĐỀ

NỘI DUNG

Phần 2

Phần 3

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần 1

• Tổng quan về anthocyanin

• Nguồn nguyên liệu chứa anthocyanin • Chiết xuất, tinh chế và bảo quản

• Các chế phẩm thương mại và tiêu chuẩn hóa Phần 4

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần 1: Tổng quan về anthocyanin 1. Cấu trúc hóa học và phân loại

2. Tính chất của anthocyanin

ANTHOCYANIN

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến màu sắc và độ bền màu của anthocyanin

4. Vai trò của anthocyanin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

1. Cấu trúc hóa học và phân loại Cấu trúc chung của Athocyanin

Các anthocyanins bao gồm một aglycone (anthocyanidin), đường và trong nhiều trường hợp có thêm nhóm acyl

Anthocyanin= Aglycol+ đường

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

AGLYCON Anthocyanidin

Anthocyanidin là cấu trúc cơ bản của tất cả các anthocyanin.

Nhưng đó là cẩu trúc kém bền

Màu sắc đa dạng: đỏ, tím , xanh

Pyranoanthocyanidin

Là sản phẩm sinh tổng hợp từ anthocyanidin được phát hiện trong rượu vang đỏ.

Cấu trúc bền vững hơn anthocyanin

Màu sắc chủ yếu từ cam đến vàng

Anthocyanidin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

chromophore

B

A

Cấu trúc phân tử gồm tám liên kết đôi liên hợp mang điện tích dương nên anthocyanins có màu sắc đặc trưng.

C

Cấu trúc của anthocyanidin

Có 6 anthocyanidins (aglycones) chính tồn tại trong tự nhiên - cyanidin (Cy), peonidin (Pn), pelargonidin (Pg), malvidin (Mv), delphinidin (Dp), và petunidin (Pt) .

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Pyranoanthocyanidin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Pyranoanthycyanidin là chất màu có cấu trúc đặc trưng là thêm một vòng pyran liên kết C-4 vị trí và C-5 nhóm OH.

Cấu trúc pyranoanthocyanidin tăng ổn định màu rõ rệt đặc biệt trong pH kiềm và khí SO2.

Nó được đề xuất là cấu trúc mới bảo vệ anthocyanidin khỏi bị tấn công ái nhân của nước, làm chậm quá trình thủy phân của các cation flavylium ở điều kiện pH cao,kháng SO2

Pyranoanthocyanidin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Quá trình tổng hợp pyranoanthocyanins : 1.anthocyanins phản ứng với axit pyruvic, acetaldehyde, acetone, 4vinylphenol, vinylflavanols, hoặc axit cinnamic để tạo ra các pyranoanthocyanins khác nhau.

2.ĐK: nhiệt độ 35-40oC

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần đường và gốc acyl Phần đường: có mặt trong tất cả các antho

Gốc acyl: 65% antho báo cáo với cấu trúc được acyl hóa

Cầu nối O- glucid

Cầu nối ester

Tăng độ tan trong nước

Giảm tính tan trong nước

Chuyển dảy màu về màu xanh

Chuyển dảy màu về màu váng

Hình thành liên kết H nội phân tử

Tạo môi trường acid giúp ổn định cấu trúc antho

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần đường

Căn cứ vào vị trí và số nhóm đường gắn vào anthocyanidin mà người ta phân loại anthocyanin thành 3 nhóm lớn là 3-monoside,3bioside; 3,5-diglycoside và 3,7-diglycoside.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Các loại đường thông thường liên kết với anthocyanidin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Gốc acyl Anthocyanins có thể acyl hóa với acid béo và / hoặc nhóm acyl thơm

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2. Tính chất của anthocyanin 1. Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực.Khi kết hợp với đường cho phân tử anthocyanin hòa tan tốt hơn.

2. Màu sắc anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu và nhiều yếu tố khác,... . Khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzene thì màu càng xanh đậm.Mức độ methyl hóa các nhóm OH ở vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm OH ở vị trí thứ 3 kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường đính vào nhiều hay ít.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

3. Các anthocyanin thay đổi theo PH môi

Anthocyanin bền vững trong môi trường pH <4

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

4. Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy,

khả năng hấp thụ cực đại tại bước sóng 510-540 nm. Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của

anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH dung dịch , nồng độ anthocyanin : pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng mạnh.Ở môi trường pH mạnh hấp thụ cực đại tại λmax = 520 nm. Ở môi trường base hấp thụ cực đại tại λmax =617 nm

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

5. Anthocyanin có tính khử mạnh: Do cấu trúc phân tử có nhiều nhóm OH –phenol nên anthocyanin giàu điện tử, có tính khử mạnh.

Anthocyanin kém bền vững với các tác nhân oxy hóa như : O2, H2O2, SO2, H2SO3… Đây là tính chất dược lý quan trọng giúp anthocyanin bảo vệ các tế bào khỏi sự tấn công của các tác nhân oxy hóa

1.

2.

3.

4.

5.

6.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

3. Các yếu tố ảnh hưởng tới độ bền màu

Cấu trúc hóa học Nồng độ pH Nhiệt độ Oxy Ánh sáng

7. Enzym 8. Đường và các sản phẩm biến tính của chúng 9. Các ion kim loại 10. SO2 11. Acid ascorbic

Cấu trúc hóa học D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

B

Hydroxyl

A

C

Vị trí và số lượng

Đường

Độ bền màu và cường độ màu

Nhóm acyl hóa

Methoxyl

Số nhóm OH- và CH3- của vòng B B

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

A

C

• OH-  cực đại hấp thu ở vùng thấy được dịch chuyển về bước sóng dài hơn và màu sắc thay đổi từ cam đến xanh dương • CH3- chuyển dịch sang màu đỏ

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhóm OH tại C-3 có ý nghĩa quan trọng vì dung dịch anthocyanin chuyển từ màu vàng cam đến màu đỏ

Anthocyanin có màu đỏ kém bền

3-deoxyanthocyanin màu vàng bền

Sự có mặt của nhóm hydroxyl tại vị trí C-5 và nhóm thế ở vị trí C-4, ngăn cản các phản ứng hydrat hóa dẫn đến sự tạo thành không màu

Antho

Màu vàng

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

acyl hóa glycosyl hóa

màu xanh

Sự glycosyl hóa các nhóm OH tự do làm tăng tính bền của anthocyanin, vì vậy các diglucoside bền hơn các monoglucoside của cùng một nhóm antho Anthocyanin có chứa 2 hay nhiều nhóm acyl (như ternatin, platyconin, cinerarrin và zebrrinin) là bền trong môi trường trung tính hoặc acid yếu do liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl của các nhân phenolic trong anthocyanin và acid vòng thơm. Và việc tạo ra môi trường acid của các gốc acyl cũng góp phần bảo vệ chất màu.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nồng độ Tăng nồng độ anthocyan để tăng cường độ ổn định của màu sắc

Tăng nồng độ anthocyanin cũng làm tăng cường độ của màu lên nhiều lần. Thay đổi nồng độ cyanin từ 10-4 đến 10-2 tạo ra cường độ màu tăng gấp 300 lần Tăng hàm lượng của anthocyanins giúp cải thiện sự ổn định của chúng thông qua liên kết cùng loại

pH

pH

1

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

• Trong môi trường nước, pH có ảnh hưởng đáng kể lên màu sắc của anthocyanin. Cấu trúc, độ bền màu, màu sắc của anthocyanin thay đổi theo sự thay đổi của pH. 2

3

Màu Đỏ Đỏ Đỏ

4

5

6

Đỏ

Đỏ

Tím

nhạt nhạt

nhạt

7

8

Tím Xanh

9

Xanh vàng

Màu của antho hoàn toàn thay đổi khi pH môi trường chuyển từ acid sang base và gống như các chất chỉ thị acid-base (Phenolphtalein, metyl đỏ và metyl da cam).

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Cơ chế

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhiệt độ Nhiệt độ tăng sẽ làm mất màu antho

Nhiệt độ

Cơ chế

Bản chất của anthocyanin

Các chất có màu đỏ dễ dàng bị phân hủy, các chất màu vàng khó bị phân hủy hơn Antho được acyl hóa từ bắp cải đỏ đã ổn định hơn các anthocyanin không acyl hóa thu được từ nho đỏ, nho đen và cơm cháy

Oxy D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Sự hiện diện của oxy có thể đẩy nhanh sự phân hủy của anthocyanins theo cơ chế: oxy hóa trực tiếp và/hoặc thông qua các hoạt động của các enzyme oxy hóa.

Sarni, Fulcrand, Souillol, Souquet, và Cheynier (1995) báo cáo rằng các sản phẩm thoái hóa của Cy-3-GLC và Mv 3-GLC chứa cả axit caffeoyl tartaric và các gốc anthocyanin. Hơn nữa, những sản phẩm thoái hóa này dần dần bị thay thế bởi các sản phẩm không màu như một kết quả của quá trình tiếp tục oxy hóa.

Ánh sáng D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Cần thiết cho sự sinh tổng hợp các anthocyanin

Làm tăng sự thoái hóa của anthocyanin

Một thí nghiệm đối chứng giữa bảo quản antho trong bóng tối và ánh sáng đã cho kết quả antho giữ được màu tốt trong bóng tối

30%

50%

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Enzym

Anthocyanase

Nhiều enzyme nội sinh trong tế bào của cây có khả năng làm mất màu anthocyanin

Glycosidase: là enzyme thủy phân liên kết glycoside của anthocyanin tạo ra đường tự do và aglycone này kém bền hơn rất nhiều và mất màu rất nhanh khi có mặt của catechol.

Polyphenol oxidase (PPO): tác dụng lên anthocyanin với sự có mặt của O-diphenol thông qua cơ chế oxy hóa kết hợp.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Đường và các sản phẩm biến tính của chúng Ở nồng độ 100 ppm, đường và các sản phẩm phân hủy của chúng có tác dụng thúc đẩy sự phân hủy các anthocyanin, trong đó fructose, arabinose, lactose và sorbose có khả năng phân hủy anthocyanin mạnh hơn glucose, sucrose, và maltose.

Tốc độ phân hủy của anthocyanin liên quan đến tốc độ phân hủy của đường. Các sản phẩm phân hủy của đường gồm có: furfura l,5–hydroxymethyl furfural và acetyldehyde thu được từ phản ứng Mailard hoặc từ sự oxy hóa của acid ascorbic, polyuronic hoặc ở bản thân các anthocyanin. Những sản phẩm phân hủy này dễ dàng ngưng tụ với các anthocyanin hình thành những hợp chất phức tạp có màu nâu sẫm.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Sự phân hủy anthocyanin với sự có mặt của đường biến tính furfura phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ và thấy rõ nhất là trong nước trái cây.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Các ion kim loại Một số ion kim loại đa hóa trị có thể tương tác với các anthocyanin có nhóm OH ở vị trí ortho gây ra hiệu ứng thẫm màu (bathocromic: hiện tượng phân tử tăng độ hấp thụ và dung dịch chuyển dịch dần sang màu đỏ ).

Xảy ra khi kim loại tiếp xúc với anthocyanin trong quá trình chế biến rau quả hoặc sự cho thêm các muối kim loại vào trong thực phẩm.

Các ion Cu, Al, Fe giúp bảo vệ của anthocyanidin bằng các tạo phức bền và ngăn cản sự phân hủy của các enzym. → Nhưng sự biến đổi màu xảy ra phức tạp hơn do sự tạo phức giữa ion kim loại và tannin, kết quả sau cùng là không có lợi.

SO2 D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Antho bị mất màu khi có mặt của SO2. Phản ứng là thuận nghich hoặc không thuận nghịch

- SO2 ở nồng độ rất thấp (khoảng 30 ppm) có thể ức chế sự biến tính do enzyme của antho trong quả anh đào nhưng không làm mất màu chúng - Lượng lớn SO2 (0.8 – 1.5%) và soda (0.4 – 1.0%) sẽ xảy ra sự tẩy màu trong quá trình tẩy quả và quá trình này là không thuận nghịch. Phản ứng không thuận nghịch này vẫn chưa được nghiên cứu rõ.

Acid ascorbic D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

• Acid ascorbic hiện diện trong hầu hết các sản phẩm trái cây, vitamin này bị oxy hóa tạo thành H2O2 và chính H2O2 làm mất màu anthocyanin.

• Shrikhande và Francis đã tìm thấy rằng các ion đồng làm giảm sự phân hủy của cả acid ascorbic và anthocyanin. Acid dehyroascorbic cũng có thể làm mất màu anthocyanin nhưng tại tốc độ thấp hơn acid ascorbic

4. Vai trò của Anthocyanins D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

4.1. Vai trò trong thực vật

4.2.Vai trò đối với con người

a. Trong lĩnh vực thực phẩm

b. Trong lĩnh vực hóa học

c. Trong chăm sóc sức khỏe con người

Các tác dụng sinh học

Độc tính

Sinh khả dụng

4.1. Vai trò trong thực vật D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

• Tạo ra sự tương phản, thu hút các loài động vật, tạo điều kiện cho quá trình thụ phấn và phát tán hạt giống của cây.

• Hấp thụ tia UV giúp che chở diệp lạp, bảo vệ bộ gen của thực vật trước các tia cực tím.

• Chalker-Scott đã đề ra 3 vai trò chính của Anthocyanins trong thực vật gồm: ✓ Hấp thụ các tia bức xạ. ✓ Vận chuyển các monosaccharide. ✓ Điều chỉnh áp suất thẩm thấu trong các giai đoạn khô hạn và nhiệt độ thấp.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

4.2.Vai trò đối với con người a. Trong lĩnh vực thực phẩm

• Tạo màu cho kẹo, nước giải khát … mà không gây độc.

• Bảo quản thực phẩm, kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa cho thực phẩm

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

b. Trong lĩnh vực hóa học Anthocyanin cho màu sắc khác nhau ở các pH khác nhau.

Nghiên cứu của Sushma Bondre, Pallavi Patil, Amaraja Kulkarni, MM Pillai đã cho thấy sự biến đổi màu sắc của Anthocyanin khi thay đổi pH Anthocyanin là chất chỉ thị pH

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

c. Trong chăm sóc sức khỏe con người Các tác dụng sinh học

• Anthocyanins là các polyphenol có nhiều nhất trong các loại trái cây và rau quả và có hoạt tính chống oxy hóa mạnh.

• Cho đến nay, những lợi ích sức khỏe của anthocyanins đều liên quan đến hoạt động chống oxy hóa của nó.

Kiểm soát biến chứng tiểu đường

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Khả năng chống oxy hóa • Các phân tử Anthocyanins giàu e tự do giúp cho các hợp chất này có đặc tính khử mạnh. Qua đó chúng có thể: ✓ Ngăn chặn các gốc hoạt động bằng cách cho hydro. ✓ Tạo phức chelat với các ion kim loại xúc tác các phản ứng oxy hóa. ✓ Liên kết với các protein, tạo phức chất bền.

• Anthocyanin có khả năng kiểm soát béo phì, và do đó có thể góp phần vào việc phòng chống bệnh tiểu đường type 2.

• Các hoạt động chống oxy hóa của anthocyanin có thể bảo vệ các tế bào β.

• Các kết quả chỉ ra rằng anthocyanin có hiệu quả trong việc ngăn ngừa sự phát triển của các biến chứng trong bệnh tiểu đường

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Ngăn ngừa béo phì Cơ chế: • Kháng insulin • Làm bất hoạt các mRNA của các enzym tham gia vào tổng hợp các acid béo và triacylglycerol; giảm các yếu tố điều tiết sterol gắn với protein-1 trong mô mỡ.

Giảm phì đại và xơ hóa cơ tim D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

• Quá trình oxy hóa của lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) gây nên sự tích tụ của các tế bào đại thực bào trong thành động mạch.

Là nguyên nhân khởi phát các mảng bám cholesterol ở thành động mạch, dẫn đến xơ vữa động mạch và cuối cùng gây ra các bệnh tim mạch .

• Chất chống oxy hóa anthocyanin có khả năng làm tăng khả năng chống oxy hóa trong huyết thanh và qua đó bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa LDL và ngăn ngừa các bệnh tim mạch

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bảo vệ tế bào mắt ,cải thiện tầm nhìn • Anthocyanins có thể cải thiện thị lực mắt.

• Trong một ngiên cứu chéo , mù đôi, sử dụng placebo, với đối tượng con người khỏe mạnh, ăn anthocyanin từ nho đen với các hàm lượng 12.5, 20, và 50 mg / người. Với liều cao nhất (50 mg / người) đã được thống kê có tác dụng ảnh hưởng đáng kể đến thị lực mắt (P = 0,011)

Kháng khuẩn

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chống viêm • Cơ chế: ngoài tác dụng chống oxy hóa , anthocyanin có khả năng ức chế cả enzym COX-1 và COX-2 (enzym chuyển đổi axit arachidonic với prostaglandins kích thích viêm)

• Trong một nghiên cứu của các hợp chất phenolic, tất cả bốn anthocyanins thử nghiệm bao gồm Pg chloride, Cy chloride, Dp chloride, and Cy-3-glu ức chế hiệu quả của Gram âm và không ức chế các vi khuẩn Gram dương có lợi.

• Cơ chế: Anthocyanins có khả năng kích thích việc phá hủy các phân tử lipopolysaccharide từ màng ngoài của vi khuẩn Gram âm.

Độc tính D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Anthocyanins tự nhiên được sử dụng như chất phụ gia trong thực phẩm và thức uống được phép rộng rãi ở châu Âu, Nhật Bản, Hoa Kỳ, và nhiều quốc gia khác. Chưa có ghi nhận về bất kỳ ca ngộ độc anthocyanin nào, phần lớn các giả thiết đều chỉ ra rằng anthocyanin hấp thu rất kém theo đường tiếu hóa.

• Dựa trên các nghiên cứu độc tính mạn gồm các đột biến gen, độc tính sinh sản, gây quái thai, cũng như đánh giá độc tính cấp và ngắn hạn, các chuyên gia của FAO/WHO đã kết luận rằng chiết xuất anthocyanin chứa độc tính rất thấp. ✓ Phản ứng cấp (NOEL) trên chuột non được xác định là khoảng 7500 mg / kg trọng lượng cơ thể . ✓ Lượng ước tính chấp nhận được mỗi ngày cho con người được ước tính là 2,5 mg / kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày.

Sinh khả dụng D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nghiên cứu sinh khả dụng Anthocyanins (WHO Food Additives Series) biểu hiện của sinh khả dụng thông qua 4 quá trình: Hấp thu: Sự hấp thu có thể bắt đầu từ dạ dày. Anthocyanin là chất kém hất thu tại đường tiêu hóa.

Phân bố: Anthocyanin phân bố nhanh chóng vào các mô. Tích lũy ở thận, da, gan, tim, phổi, hệ bạch huyết

Chuyển hóa : Anthocyanin bị chuyển hóa bởi vi khuẩn đường ruột. Phản ứng chuyển hóa đơn giản nhất của anthocyain là phản ứng cắt đứt liên kết giữa aglycol và đường

Thải trừ: Các anthocyanin và chất chuyển hóa thải trừ chủ yếu qua thận (85-90% / 24 giờ) và mật (10-15% / 24 giờ).

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phân bố

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần 2: Nguồn nguyên liệu chứa anthocyanin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

1. Nguồn nguyên liệu trên Thế giới Anthocyanin tập trung ở những cây hạt kín và những loài ra hoa, phần lớn nằm ở hoa và quả, ngoài ra cũng có ở lá và rễ.

Các loài Berry D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

•Các loài Berry: các loại quả mọng có màu sắc đa dạng từ đỏ đến tím. Đây là các nguyên liệu chứa nhiều anthocyanin.

•Các quả này có giá trị kinh tế trong thực phẩm lớn nên hiện nay không còn là nguồn nguyên liệu chiết xuất chính

Một số nguồn nguyên liệu mới chứa anthocyanin đang được sử dụng trong chiết xuất

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần lớn là các nguồn nguyên liệu có hàm lượng anthocyanin thấp hơn các loài berry nhưng sử dụng các bộ phận dễ chiết, hoặc là các phế phẩm của các ngành công nghiệp khác. Do đó chi phí đầu tư thấp hơn, giá thành sẽ giảm.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2. Nguồn nguyên liệu ở Việt Nam • Địa hình và khí hậu phong phú của nước ta là điều kiện phát triển của nhiều loài thực vật, tạo nên nguồn nguyên liệu đa dạng.Trong lịch sử dụng cây cỏ chỉ ra cho chúng ta nhiều cây được dùng từ lâu để làm các chất màu tự nhiên, một số đã được sử dụng là dược liệu cho “sắc đẹp” về khả năng chống lão hóa thần kì.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Một số cây đặc trưng đã được nghiên cứu về thành phần anthocyanin tại Việt Nam

1

2

3

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần 3: Chiết xuất, tinh chế và bảo quản

•Chiết xuất

•Tinh chế

•Bảo quản

1. Chiết xuất anthocyanin Nguyên liệu tươi

Loại tạp cơ học Sấy khô

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu khô

Nghiền

Bột

Dịch chiết

Anthocyanin tinh khiết

1. Chiết xuất anthocyanin Nguyên liệu được loại tạp cơ học, sấy khô( do antho kém bền với nhiệt nên thường sấy ở nhiệt độ thấp, hiện nay thường sử dụng phương pháp đông khô bằng nito lỏng để hạn chế ảnh hưởng bởi nhiệt), nghiền nhỏ, bảo quản ở nhiệt độ thấp, trong thiết bị kín, tránh ánh sáng

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nguyên liệu tươi

Nguyên liệu khô Bột

Dịch chiết

Anthocyanin tinh khiết

1. Chiết xuất anthocyanin D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Anthocyanin cácduy hợptrìchất có -Axit HCl dùnglàđể độ pH đặc tính: Có thể sửnhiên, dụng các pháp thấp, tuy đâyphương là một axit -Dễ trong dungcao môi phân cực hiệntan đại để hiệu suất mạnh, có thểnâng phá hủy -anthocyanins Antho bềndùng vững trong mt acid chiết xuất: sóng siêu âm, .

Chiết hơn trung tính và kiềm xuất bằng dung môicitric siêu tới -chiết Cácmt axit yếu hơn (ví dụ, Ngâm với cồn đã acid hóa hạn,hoặc chiếtaxit bằng chấtđược lỏng áp axit axetic) sử suất Ly tâm cao, quá trình được dụng trong quychiết trìnhthường khai thác Lọc thực hiện trong bóng tối, tránh thay thế cho HCl Chiết bằng dung môi phân cực tiếp ánh sáng.

-Ngoài ra,với SO2 lỏng hoặc dung đượcxúc acid hóa nhẹ để tăng hiệu dịch suátbisulfit chiết thu được dịch cô đặc với các chất lượng cao trong công nghiệp

Bột

Dịch chiết

Anthocyanin tinh khiết

nhiệt độ chiết

Các yếu tố ảnh EtOH 95% : HCl hưởng đến hiệu 1: 5 0,1%suất =1:1chiết suất (kl /tt)

Khoai lang tím

ethanol nồng độ 80% được axit hóa

Quả sim

ethanol 60% có chứa 0,1% (tt / tt) axit hydrochloric

Cải bắp tím

Tỷ lệ

thời gian Nhiệt chiết độ

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nguyên liệu dung môi chiết Dâu tằm

tỷ lệ nguyên Dung môi liệu/dung môi

EtOH nồng độ 42,39%,

1: 30 (kl/tt)

1: 15,7 (kl/tt)

1: 3 (kl / tt).

Thời gian

….

nhiệt độ phòng

4h

60 ° C

1h

64,38 ° 116,88 C phút 400C

75 phút

Thuốc thử

Cấu trúc nhận diện

Kiểm tra dịch chiết Khung γ-Benzopyrone Chuyển màu từ đỏ sang (tất flavonoids) Các cả flavonoid có nhóm xanh Thay đổi phổ hấp thu Uv

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phản ứng Wilstatter Sodium acetate Mg (rằn)và HCl/EtOH AgNO3 12%/ EtOH AlCl3 5% /MeOH

Đặc điểm

Sắc ký giất TLC thuốc thử hiện màu amoniac AlCl3khí 5%/MeOH NaOH và HCl 2.5% /MeOH

7- hydroxyl Các flavonoids có nhóm o-hydroxyl Các flavonoids có nhóm o-hydroxyl và /hoặc 5Tất cả Flavonoids OH và /hoặc 3-OH

chuyền dịch dần dảy màu Phản đỏ ứng tráng gương Thay đổi phổ UV chuyển dịch về dảy đỏ Các vết sẫm màu hoặc phát huỳnh quang

Các flavonoids có Các flavonoids có nhóm o-hydroxyl 3-OH và /hoặc 4’-OH

Chuyển dịch màu đỏ sau Hiện tượng thayvàđổi khi thêm AlCl3 quay quang phổ bình và sựthường chuyển trở lại phổ dịch phổnhỏ ra xa sau khi HCldảy màu đỏ, đặc biệt khi có mặt nhóm 4’-OH

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2. Tinh chế anthocyanin Dịch chiết

Anthocyanin tinh khiết

-Trong dịch chiết thô anthocyanin thường lẫn một lượng đáng kể - Sắc ký lỏngkhác, hiệupectin, nâng cao HPLC polyphenol và đường. đảo được dụng để giải -pha Trong tinh chếsử anthocyanin phổ quyết hợp phức tạp cho biến khicác sửhỗn dụng phép địnhHPLC lượng .

Tinh tách chế và bằng polyvinylpyrrolidone (PVP), - Hệ thống dungSephadexG-25 môi khác nhau và polyamide-PVP, hoặc phải phù mỗi loạiđổi dịch LH-20, C18hợp phavới đảo, trao anion chiết được phân tích yếu ,polyethylene glycol dimethacrylate, và nhựa loại cellulose.

3. Cách bảo quản màu

Tạo nang

Tạo hệ nhũ tương kép

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

•Anthocyanins là hợp chất kém bền, quá trình mất màu xảy ra nhanh chóng trong điều kiện bình thường, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, ánh sáng và oxy không khí.

•Ngoài ra antho là chất có khả năng hấp thu kém nên các biện pháp bảo quản còn góp phần làm tăng sinh khả dụng của anthoc.

• Nhìn chung, tạo nang đã tăng ổn định của anthocyanin nhưng ngược lại, điều kiện của kỹ thuật tạo nang ảnh hưởng trực tiếp mức độ ổn định .

• Phun sấy , đông khô là kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng để tạo nang anthocyanin

• Anthocyanins trong hệ nhũ tương kép nước/ dầu/ nước ổn định và giải phóng tốt hơn ở đường tiêu hóa.

3. Cách bảo quản màu

Ánh sáng

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhiệt độ

• Bảo quản ở nhiệt độ thấp • Lưu trữ ở nhiệt độ phòng nên được tránh nếu mong muốn bảo quản lâu dài anthocyanins

Thời gian bảo quản

Thêm các chất tăng độ ổn định

• tránh ánh sáng • không quá dài.

• Đường nồng độ 20% có tác dụng bảo vệ Anthocyanins, nhưng ở nồng độ cao hơn hiệu ứng này giảm • Thêm các chất trợ màu: Các chất trợ màu có cấu trúc phổ biến nhất là flavonoid và polyphenol khác, alkaloids, amino axit và axit hữu cơ

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phần 4: Các chế phẩm thương mại và tiêu chuẩn hóa

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

1.Tiêu chuẩn hóa Định nghĩa

Định tính

TIÊU CHUẨN

Định lượng

Các tiêu chuẩn khác: Hàm ẩm, Dư lượng dung môi, Tạp chất, Độ nhiễm khuẩn…

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STANDARDISED BILBERRY EXTRACT CAO BILBERRY CHUẨN HÓA Định nghĩa

USP 35

Cao khô chuẩn hóa được chiết xuất từ quả chín của cây Vaccinium myrtillus (họ Đỗ quyên Ericaceae) bằng cách sử dụng các dung môi thích hợp như cồn, methanol, hoặc nước hoặc hỗn hợp các dung môi.

Tỷ lệ của nguyên liệu và dung môi là 153: 1 và 76: 1

BP 2012

EP7

• Cao khô chuẩn hóa được chiết xuất từ quả chín của cây Vaccinium myrtillus (họ Đỗ quyên Ericaceae) bằng cách sử dụng ethanol 96% hoặc methanol tối thiểu 60 %.

Tinh chế bằng sắc ký trao đổi ion

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Định tính

Sử dụng phương pháp sắc ký với so sánh mẫu thử với cao chuẩn Bilberry Phản ứng A: SKLM

sắc ký đồ của dung dịch thử có ba vết chính màu đỏ với R F giá trị khoảng 0,55, 0,65 và 0,70 tương tự về vị trí và màu sắc cho các vết chính tương ứng trong sắc ký đồ của dung dịch chuẩn .

Phản ứng B : HPLC

Các thời gian lưu của các đỉnh của anthocyanoside trong sắc ký đồ của dung dịch thử tương ứng với những người trong sắc ký đồ của dung dịch chuẩn.

Định lượng D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

HPLC: % hoạt chất=Spic/ Tổng S các pic

USP 35

• Cao khô chứa không ít hơn 36,0 % anthocyanosides, được tính theo cyanidin3 O -glucoside clorua, và không quá 1,0 % của anthocyanidins, được tính như cyanidin clorua theo khối lượng khô

BP 2012

EP7

• Cao khô chứa 32,4 % đến 39,6 % anthocyanins, tính theo cyanidin 3-Oglucoside clorua theo khối lượng khô

Hàm ẩm

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Các tiêu chuẩn khác

• Không quá 4,5 %

Tro toàn phần

• Không quá 2%

Tạp kim loại nặng

• Không quá 20mg /1g

Độ nhiễm khuẩn

• Tổng số vi khuẩn hiếu khí không vượt quá 10 4 khuẩn lạc /1ml/1g.

• Tổng nấm men và nấm mốc không vượt quá 10 3 khuẩn lạc /1ml / 1g.

• Không có Salmonella và Escherichia coli

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2. Các chế phẩm thương mại • Anthocyaninđược sử dụng rộng rãi trong công nghệ phẩm màu từ những năm 80 nhưng từ năm 1996 các thực phẩm chức năng mới xuất hiện trên thị trường.

Và nhanh chóng đứng trong top 10 các sản phẩm chức năng được sử dụng nhiều nhất tại Mỹ • Tuy nhiên đến nay số lượng các chế phẩm của anthocyanin được sử dụng trong chăm sóc, nâng cao sưc khỏe không nhiều. Chỉ có 1 số chế phẩm được FDA Mỹ công bố và lưu hàng trên thị trường.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Standardized Bilberry(Vaccinium myrtillus L.) extract Hàm lượng anthocyanin không nhỏ hơn 36% tính theo cyanidin- 3-O- glucoside clorua

Standardized Marqui Berry Extract D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hàm lượng anthocyanin tối thiểu 35,0% và 20,0% delphinidins.

Không ít hơn 35% anthocyanin tổng và không ít hơn 25% delphinidin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chất màu chiết các loài berry cho 3 màu cơ bản: đỏ, xanh lá và màu tím. Gồm:black currant (Ribes nigrum), red raspberry (Rubus Idaeus), blackberry( Rubusf ruticosus), sour cherry( Prunus cerasus), sweet cherry ( Prunusa uium),strawberry( Fragaria anannassa), chokeberry ( Aronia melanocarpa), elderberry(Sambucus nigra) Hàm lượng chất màu chiếm 1-5% trọng lượng

Hàm lượng anthocyanin ổn định 70% procyanin

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Extract French Martime pine (Pinus pinaster )

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Grape Seed Extract (Vitis sp) Hàm lượng oligomeric Flavan3-ols là 89,3%

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI