Luận văn Thạc sĩ Khoa học kỹ thật: Nghiên cứu chế độ sấy Thanh hao hoa vàng dùng làm nguyên liệu chiết xuất Artemisinin

Chia sẻ: Tri Lộ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định được chế độ sấy Thanh hao hoa vàng hợp lý, đảm bảo được các yêu cầu của nguyên liệu đầu vào cho quá trình chiết xuất artemisinin, đồng thời kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc nghiên cứu công nghệ và thiết bị sấy Thanh hao hoa vàng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học kỹ thật: Nghiên cứu chế độ sấy Thanh hao hoa vàng dùng làm nguyên liệu chiết xuất Artemisinin

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Trêng ®¹i häc l©m nghiÖp viÖt nam TrÇn v¨n tëng Nghiªn cøu chÕ ®é sÊy Thanh hao hoa vµng dïng lµm nguyªn liÖu chiÕt xuÊt Artemisinin Chuyªn ngµnh kü thuËt m¸y vµ thiÕt bÞ c¬ giíi ho¸ l©m n«ng nghiÖp M· sè: 60.52.14 LuËn v¨n th¹c sü khoa häc kü thuËt §Ò tµi th¹cNgêi sü híng dÉn khoa häc Tªn ®Ò tµi: TS. D¬ng V¨n Tµi Nghiªn cøu chÕ ®é sÊy Thanh hao hoa vµng dïng lµm nguyªn liÖu chiÕt xuÊt Artemisinin. Lêi c¶m ¬n Hµ T©y - 2007
3 Ch¬ng 1 Tæng quan vÒ nghiªn cøu Thanh hao hoa vµng 1.1. T×nh h×nh nghiªn cøu Thanh hao hoa vµng trªn thÕ giíi 1.1.1. T×nh h×nh nghiªn cøu vÒ sö dông vµ chiÕt xuÊt Thanh hao hoa vµng trªn thÕ giíi HiÖn nay, íc tÝnh trªn thÕ giíi cø 12 gi©y l¹i cã mét ngêi chÕt do bÖnh sèt rÐt, kho¶ng 2 triÖu ngêi chÕt mçi n¨m do c¨n bÖnh nµy [25]. Thanh hao hoa vµng cã chøa ho¹t chÊt Artemisinin diÖt ®îc ký sinh trïng sèt rÐt. Thuèc ch÷a sèt rÐt hiÖn nay chñ yÕu ®îc bµo chÕ tõ artemisinin. XuÊt ph¸t tõ gi¸ trÞ to lín cña c©y Thanh hao hoa vµng ®èi víi y häc trong viÖc ch÷a vµ ®iÒu trÞ bÖnh. §Õn nay, trªn thÕ giíi ®· cã rÊt nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ chóng. Tuy nhiªn, nh÷ng nghiªn cøu nµy chñ yÕu tËp trung vµo c¸c vÊn ®Ò sinh trëng ph¸t triÓn cña c©y, t¸c dông ch÷a bÖnh trong y häc vµ c«ng nghÖ chiÕt xuÊt c¸c tinh dÇu vµ ho¹t chÊt artemisinin. Y häc Trung Quèc ®· biÕt dïng c©y Thanh hao hoa vµng ®Ó ®iÒu trÞ sèt rÐt tõ ®êi H¸n. Trong tËp ®¬n thuèc ch÷a 52 lo¹i bÖnh viÕt vµo n¨m 168 tríc C«ng nguyªn ®· ghi bµi thuèc chèng sèt rÐt b»ng thanh hoa hoa vµng (dïng mét n¾m to l¸ thanh hao ng©m trong mét b¸t níc råi s¾c lÊy níc uèng)[7]. Mét c«ng tr×nh nghiªn cøu t×m c¸c thuèc ch÷a sèt rÐt míi tõ nguån tµi nguyªn cæ truyÒn cña Trung Quèc ®îc b¾t ®Çu n¨m 1967 ®· ph©n lËp ®îc mét hîp chÊt cã t¸c dông sinh häc ch÷a sèt rÐt. Hîp chÊt nµy ®îc ®Æt tªn lµ Artemisinin hay Thanh hao tè, cã nghÜa lµ “chÊt chiÕt cña c©y cá xanh” [7]. Nh vËy cã thÓ nãi Trung Quèc lµ níc ®Çu tiªn ph¸t hiÖn trong c©y Thanh hao hoa vµng (Quynghao) cã chøa ho¹t chÊt Artemisinin (Quynghaosu) diÖt ®îc ký sinh trïng sèt rÐt, ®Æc biÖt mét sè chñng ký sinh trïng ®· trë nªn kh¸ng c¸c lo¹i thuèc nh Fansida, Quynin, Chloroquyn.v.v. C¸c nhµ khoa häc Mü thuéc trêng §¹i häc Washington ®· ph¸t hiÖn t¸c dông ch÷a ung th vó vµ bÖnh b¹ch cÇu cña artemisinin. C¬ chÕ t¸c dông lµ tÕ bµo ung th vó cã hµm lîng s¾t cao nªn dÔ bÞ artemisinin tiªu diÖt. ChØ
4 cÇn cho bÖnh nh©n ung th uèng hoÆc tiªm artemisinin hoÆc dÉn chÊt, sau 8h th× 75% tÕ bµo ung th ®· bÞ tiªu diÖt, sau 16h th× hÇu hÕt c¸c tÕ bµo ung th bÞ tiªu diÖt. C¸c tÕ bµo b×nh thêng kh«ng bÞ ¶nh hëng [6]. Trung Quèc lµ níc sím nhÊt nghiªn cøu sö dông vµ chiÕt xuÊt artemisinin tõ thanh hao hoa vµng ®Ó ch÷a sèt rÐt. N¨m 1972, c¸c nhµ khoa häc níc nµy ®· chiÕt xuÊt ®îc artemisinin trong c©y thanh hao hoa vµng vµ thö nghiÖm dïng nã ch÷a sèt rÐt cho h¬n 2.350 ngêi vµ cho kÕt qu¶ tèt [6]. HiÖn nay, Trung Quèc lµ níc cã c«ng nghÖ chiÕt xuÊt vµ b¸n tæng hîp c¸c chÕ phÈm ®i tõ artemisinin tèt nhÊt vµ ®· lo¹i trõ bÖnh sèt rÐt cho ngêi Trung Hoa[10]. HiÖn nay, Mü, Trung Quèc, Hµ Lan, Thuþ §iÓn, Ph¸p... ®Òu cã c«ng nghÖ míi trong viÖc s¶n xuÊt artemisinin nhng cha mét ai c«ng bè cô thÓ mµ cßn gi÷ bÝ mËt. 1.1.2. T×nh h×nh nghiªn cøu vÒ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng trªn thÕ giíi Theo c¸c tµi liÖu ®· c«ng bè th× trªn thÕ giíi hiÖn nay, c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng cßn rÊt h¹n chÕ, kÕt qu¶ nghiªn cøu cha ®Çy ®ñ vµ míi chØ dõng l¹i ë bíc ®Çu t×m hiÓu. Theo [18], t¸c gi¶ J.C. Laughlin ®· tr×nh bµy tãm t¾t nghiªn cøu cña m×nh vÒ vÊn ®Ò lµm kh« l¸ Thanh hao hoa vµng. T¸c gi¶ ®· tiÕn hµnh 3 thÝ nghiÖm: ThÝ nghiÖm thø nhÊt lµ c©y Thanh hao hoa vµng ®îc c¾t tËn gèc vµ ph¬i ngoµi thùc ®Þa 1, 3 vµ 7 ngµy; ThÝ nghiÖm thø 2 ph¬i 7, 14 vµ 21 ngµy. Trong thÝ nghiÖm thø 2 t¸c gi¶ thªm 2 mÉu, mét lµ ®Ó nguyªn c¶ c©y ®îc ph¬i trong bãng r©m díi ®iÒu kiÖn m«i trêng xung quanh 21 ngµy, hai lµ l¸ ®îc t¸ch ra ngay sau khi thu ho¹ch vµ ph¬i 21 ngµy trong bãng tèi díi ®iÒu kiÖn m«i trêng xung quanh; ThÝ nghiÖm thø 3 lµ sÊy ë nhiÖt ®é 350C. KÕt qu¶ lµ thÝ nghiÖm 1 vµ thÝ nghiÖm 2 ph¬i 7 ngµy cho hµm lîng artemisinin t¬ng ®¬ng víi thÝ nghiÖm 3 sÊy ë nhiÖt ®é 350C [25].
5 Mét nghiªn cøu kh¸c vÒ ¶nh hëng cña c¸c ph¬ng ph¸p lµm kh« ®Õn hµm lîng artemisinin trong l¸ thanh hao ®îc thùc hiÖn t¹i Ontario Oregon cña Mü n¨m 1990 [19]. ThÝ nghiÖm ®îc tiÕn hµnh trong c¸c trêng hîp ph¬i trùc tiÕp ngoµi trêi n¾ng, ph¬i trong tói giÊy nhng ®Ó ngoµi trêi n¾ng, ph¬i trong bãng r©m, vµ sÊy trong lß sÊy víi nhiÖt ®é 300C, 500C vµ 800C, thêi gian cho mçi mÉu lµ 12, 24, 36 vµ 48h. KÕt qu¶ ®îc cho trong b¶ng díi ®©y: B¶ng 1.1: Hµm lîng artemisinin trong l¸ khi ®îc lµm kh« trong c¸c ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ thêi gian kh¸c nhau n¨m 1990 t¹i Ontario Oregon- Mü. NhiÖt ®é NhiÖt ®é Hµm lîng artemisinin kk (0C) mÉu (0C) (% träng lîng kh«) Ph¬ng §é Èm ph¸p lµm kk TB TB max. TB max. 12h 24h 36h 48h kh« (%) Ph¬i n¾ng 30.9 23.5 30.0 25.0 42.2 0.08±0.06 0.09±0.03 0.10±0.03 0.12±0.06 KK kh« 30.9 23.5 30.0 24.4 35.6 0.15±0.12 0.17±0.10 0.04±0.02 0.08±0.02 ngoµi trêi KK kh« trong 35.6 23.2 28.9 19.5 22.8 0.15±0.07 0.19±0.08 0.12±0.09 0.09±0.06 bãng r©m 300C 52.8 32.1 35.0 31.9 34.4 0.07±0.05 0.06±0.01 0.06±0.01 0.05±0.03 500C 36.3 49.6 53.9 49.5 52.8 0.05±0.02 0.05±0.02 0.06±0.02 0.12±0.08 800C ND 79.9 80.0 70.9 80.0 0.13±0.11 0.08±0.04 0.06±0.02 0.06±0.03 Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 1.1 chóng t«i nhËn thÊy r»ng nhiÖt ®é lµm kh«, ph¬ng ph¸p lµm kh« vµ thêi gian lµm kh« ¶nh hëng rÊt lín ®Õn hµm lîng artemisinin, nh÷ng ¶nh hëng nµy kh«ng theo quy luËt nµo. §Ó t×m ra quy luËt ¶nh hëng th× ph¶i tiÕp tôc nghiªn cøu.
6 1.1.3. Kü thuËt thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hiÖn nay trªn thÕ giíi C«ng nghÖ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng hiÖn nay trªn thÕ giíi vÉn hoµn toµn b»ng thñ c«ng vµ phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn thêi tiÕt. Theo [19], th× kü thuËt thu ho¹ch l¸ Thanh hao hoa vµng hiÖn nay trªn thÕ giíi nh sau: Thêi gian thu ho¹ch. Thêi gian thu ho¹ch tèi u phô thuéc vµo môc ®Ých s¶n phÈm, nÕu môc tiªu cña chóng ta lµ lÊy artemisinin th× thêi gian thu ho¹ch tèt nhÊt lµ khi c©y b¾t ®Çu ra nô, hµm lîng artemisinin t¨ng rÊt nhanh trong giai ®o¹n ph¸t triÓn cuèi, ®¹t cùc ®¹i trong thêi gian ng¾n khi c©y b¾t ®Çu ra nô vµ gi¶m xuèng nhanh khi c©y b¾t ®Çu ra hoa. Ph©n bè artemisinin trªn c©y. Theo Chales et al., 1990 th× l¸ chiÕm 89% tæng lîng artemisinin cña toµn c©y trong ®ã c¸c l¸ ë vÞ trÝ 1/3 c©y phÝa trªn chøa lîng artemisinin gÊp ®«i c¸c l¸ ë vÞ trÝ thÊp h¬n. Ph¬ng thøc thu ho¹ch. C©y ®îc c¾t gèc sau ®ã ph¬i thµnh hµng ngay ngoµi ruéng, c©y ®îc xÕp theo mét híng nhÊt ®Þnh ®Ó giã cã thÓ thæi qua ®Ó chóng nhanh kh«, Thanh hao sÏ kh« ®Õn ®é Èm b¶o qu¶n (8 – 12%) trong vßng 5 ®Õn 10 ngµy phô thuéc vµo thêi tiÕt. Khi l¸ ®· kh« dßn ta ®Ó qua mét ®ªm cho l¸ hót Èm ngoµi kh«ng khÝ mÒm ra vµ ®Õn s¸ng h«m sau (tríc 10 h s¸ng) ta thu c¶ c©y vÒ, nh vËy l¸ sÏ kh«ng bÞ rông ngoµi ®ång. Ph¬ng ph¸p t¸ch l¸ ra khái cµnh. XÕp c©y thanh hao ®· kh« lªn trªn b¹t, dïng b¹t kh¸c phñ lªn vµ cho m¸y kÐo l¨n qua. HoÆc cã thÓ b»ng ph¬ng ph¸p thñ c«ng lµ tuèt tay nhng mÊt nhiÒu thêi gian. NÕu sö dông m¸y kÐo th× l¸ sau ®ã ph¶i ®îc sµng ®Ó t¸ch bá cäng vµ cµnh nhá. Sµng ®Çu tiªn víi kÝch thíc m¾t lµ 5mm, sau ®ã lµ 3mm. Sau khi sµng l¸ sÏ ®a vµo b¶o qu¶n víi yªu cÇu t¹p chÊt nh cµnh cäng kh«ng qu¸ 5%. Ph¬ng ph¸p lµm kh« l¸. §é Èm t¬ng ®èi cña l¸ sau khi lµm kh« kh«ng qu¸ 12%. Ph¬i tù nhiªn b»ng ¸nh s¸ng mÆt trêi ta cã thÓ ®¹t ®îc ®é Èm nµy. EABL (East African Botanicals Ltd) ®ang nghiªn cøu sö dông hÇm sÊy di ®éng ®Ó gi¶m thêi gian lµm kh«, tr¸nh sù lµm háng s¶n phÈm cña ma giã.
7 Nh vËy, còng ®· cã mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng ®îc c«ng bè trªn thÕ giíi. Tuy vËy, c¸c kÕt qu¶ thu ®îc cßn h¹n chÕ vµ cha ®Çy ®ñ ®Æc biÖt lµ c¸c kÕt qu¶ vÒ lµm kh« Thanh hao hoa vµng, míi chØ dõng l¹i ë bíc ®Çu t×m hiÓu nªn chØ cã ý nghÜa ®Ó tham kh¶o, ®iÒu nµy nãi lªn c¸c níc trªn thÕ giíi cha quan t©m nhiÒu ®Õn lÜnh vùc lµm kh« Thanh hao hoa vµng. §Æc biÖt, cha cã níc nµo ¸p dông c«ng nghÖ sÊy vµo lµm kh« Thanh hao hoa vµng mµ hoµn toµn ¸p dông ph¬ng ph¸p thu ho¹ch thñ c«ng vµ lµm kh« b»ng hong ph¬i tù nhiªn. 1.2. T×nh h×nh nghiªn cøu Thanh hao hoa vµng ë ViÖt Nam 1.2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu vÒ sö dông vµ chiÕt xuÊt Thanh hao hoa vµng ë ViÖt Nam ViÖt Nam lµ mét trong nh÷ng níc ®· nghiªn cøu sím vÒ c©y thanh hao hoa vµng vµ ®· ®¹t ®îc rÊt nhiÒu thµnh c«ng, ®Æc biÖt trong chiÕt xuÊt artemisinin vµ s¶n xuÊt thuèc ®iÒu trÞ sèt rÐt. Sau ®©y s¬ qua vÒ con ®êng mµ ViÖt Nam ®i tõ c©y thanh hao hoa vµng ®Õn viÖc s¶n xuÊt thuèc chèng sèt rÐt. Tõ thÕ kû thø XIV TuÖ TÜnh vµ thÕ kû XVIII H¶i Thîng L·o ¤ng ®· dïng Thanh hao hoa vµng ®Ó ch÷a sèt rÐt. N¨m 1924, trong tËp s¸ch Thùc vËt chÝ ®¹i c¬ng, nhµ thùc vËt Ph¸p Gagnepain ®· nãi vÒ c©y thanh hao mäc ë L¹ng S¬n vµ Hng Yªn[10]. N¨m 1962 - 1965, Phßng tiªu b¶n thùc vËt cña ViÖn Khoa häc ViÖt Nam ®· ®iÒu tra x¸c ®Þnh ®îc tªn Artemisia annua L cña c©y thanh hao hoa vµng ViÖt nam. N¨m 1980, ViÖn nghiªn cøu y häc qu©n sù còng ®· kh¶o s¸t nghiªn cøu c©y thanh hao hoa vµng cña tØnh L¹ng S¬n, Cao B»ng[10]. N¨m 1982, qua c¸c nguån tin khoa häc níc ngoµi biÕt ®îc Trung Quèc, Mü vµ mét sè níc ®· chiÕt xuÊt ®îc artemisinin, mét sè nhµ khoa häc ViÖt Nam míi tËp trung vµo vÊn ®Ò chiÕt xuÊt artemisinin phôc vô lµm thuèc ®iÒu trÞ bÖnh sèt rÐt vµ ®Õn n¨m 1985, Phã GS §inh Huúnh KiÖt lµ ngêi ®Çu tiªn nghiªn cøu thµnh c«ng chiÕt xuÊt artemisinin tõ c©y thanh hao hoa vµng ViÖt Nam phôc vô ch¬ng tr×nh thuèc sèt rÐt cho bé ®éi[10].
8 Tõ n¨m 1988 ®Õn 1989 mét phong trµo nghiªn cøu trång vµ chiÕt xuÊt Artemisinin tõ Thanh hao hoa vµng ph¸t triÓn m¹nh mÏ. ViÖn Dîc LiÖu, ViÖn Khoa Häc ViÖt Nam vµ ViÖn Y Häc Qu©n Sù ®· nghiªn cøu ph¬ng ph¸p vµ thiÕt bÞ chÕ t¹o trong níc ®Ó chiÕt xuÊt Artemisinin tõ thanh hao hoa vµng vµ ®· tiÕn hµnh chiÕt xuÊt artemisinin trong phßng thÝ nghiÖm vµ pil«t. §Õn n¨m 1990, hai d©y chuyÒn cì nhá s¶n xuÊt artemisinin d¹ng c«ng nghiÖp cña c«ng ty Dîc liÖu TW I ra ®êi vµ ®©y còng lµ d©y chuyÒn s¶n xuÊt artemisinin theo quy m« c«ng nghiÖp ®Çu tiªn cña ViÖt Nam. Sau ®ã n¨m 1991, C«ng ty Dîc liÖu TW I ®· ®a ra mét d©y chuyÒn chiÕt xuÊt artemisinin tiªn tiÕn h¬n, c«ng suÊt lín 600 ®Õn 700 kg artemisinin tinh bét mét n¨m. Do artemisinin khã tan trong níc vµ trong dÇu, mÆt kh¸c do tû lÖ t¸i ph¸t sau khi dïng thuèc cßn cao nªn t¸c dông ®iÒu trÞ cßn h¹n chÕ. §Ó hoµn thiÖn t¸c dông dîc lý cña lo¹i thuèc chèng sèt rÐt nµy, Trêng §¹i häc Dîc Hµ Néi ®· ®i tõ artemisinin vµ b¸n tæng hîp ra hµng lo¹t dÉn chÊt trong ®ã cã Artesunat lµ d¹ng muèi Natri dÔ hoµ tan trong níc, thuËn tiÖn cho viÖc pha thµnh dung dÞch tiªm vµ cã ho¹t lùc m¹nh h¬n artemisinin. Thµnh c«ng cña ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt artesunat tõ nguyªn liÖu ban ®Çu lµ c©y thanh hao hoa vµng ®· cung cÊp cho ch¬ng tr×nh phßng chèng sèt rÐt níc ta mét lo¹i thuèc rÊt tèt vµ rÎ[10]. Nh vËy, ViÖt Nam lµ níc ®· sím nghiªn cøu vµ ®a vµo trång ®¹i trµ c©y Thanh hao víi quy m« lín nh»m s¶n xuÊt artemisinin víi quy m« c«ng nghiÖp, ®¸p øng nhu cÇu trong níc vµ xuÊt khÈu. ViÖt Nam ®· tiÕn hµnh chän gièng Thanh hao chÊt lîng cao, vµ trªn thÕ giíi míi cã Trung Quèc (2000) vµ ViÖt Nam (1994) ®a chuyªn luËn Artemisia annua L vµo Dîc ®iÓn[6]. ViÖt Nam ®· ®ãng gãp nhiÒu kinh nghiÖm vÒ chän gièng, trång trät vµ thu h¸i c©y Thanh hao hoa vµng ViÖt Nam, ®ång thêi bæ sung gÇn 20 tµi liÖu ®· c«ng bè trªn c¸c s¸ch vµ t¹p chÝ trong níc vµ níc ngoµi. Nh vËy, cã thÓ nãi ViÖt Nam ®· thµnh c«ng trong viÖc nghiªn cøu, s¶n xuÊt thuèc chèng sèt rÐt tõ c©y thanh hao hoa vµng vµ ®· ®îc tæ chøc y tÕ thÕ giíi (WHO) ®¸nh gi¸ rÊt cao [6].
9 1.2.2. T×nh h×nh nghiªn cøu vÒ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng ë ViÖt Nam Tuy ®· ®¹t rÊt nhiÒu thµnh c«ng trong viÖc nghiªn cøu, s¶n xuÊt thuèc chèng sèt rÐt tõ c©y Thanh hao hoa vµng nhng theo c¸c tµi liÖu ®· c«ng bè th× ®Õn nay c¸c nghiªn cøu vÒ thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hoa vµng ë ViÖt Nam cßn rÊt h¹n chÕ. Mét nghiªn cøu cña ViÖn dîc liÖu vÒ ¶nh hëng cña ®é Èm vµ nhiÖt ®é m«i trêng b¶o qu¶n ®Õn hµm lîng Artemisinin trong l¸ Thanh hao hoa vµng, kÕt qu¶ ®· ®a ra ®îc quy tr×nh kü thuËt b¶o qu¶n l¸ Thanh hao hoa vµng. Theo ®ã, yªu cÇu l¸ Thanh hao hoa vµng thu mua nªn cã hµm lîng Artemisinin > 1%, khi nhËp kho kh«ng ®îc mèc mät, xö lý s¹ch t¹p chÊt, ph¬i kh« ®¹t ®Õn ®é Èm 10%-13%. §Ò tµi nµy còng ®· nghiªn cøu ¶nh hëng cña qu¸ tr×nh ph¬i ®Õn hµm lîng Artemisinin trong l¸ Thanh hao hoa vµng. Theo ®ã, trong nh÷ng th¸ng nãng nhÊt (th¸ng 7,8) chØ nªn ph¬i trong 3 h ®Çu buæi s¸ng, sau khi hÕt s¬ng cã nhiÒu giã vµ sau 14h chØ nªn ph¬i trong 2 giê[3]. Còng theo nghiªn cøu cña ViÖn dîc liÖu còng nh thùc tÕ ®ang ¸p dông th× thêi ®iÓm thÝch hîp nhÊt ®Ó gieo h¹t Thanh hao hoa vµng ë MiÒn B¾c lµ kho¶ng 15/01, vµ thêi ®iÓm ®¹t n¨ng suÊt l¸ vµ hµm lîng Artemisinin cao nhÊt lµ 20/07 ®Õn 20/08 (vµo thêi kú c©y chím cã nô, l¸ ngän nhá dÇn vµ co l¹i) [3]. Nh vËy c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ lµm kh« Thanh hao hoa vµng cßn rÊt h¹n chÕ, kÕt qu¶ cßn m©u thuÉn nhau vµ chñ yÕu lµ nghiªn cøu lµm kh« b»ng ph¬ng ph¸p hong ph¬i tù nhiªn chø cha cã mét ®Ò tµi nµo nghiªn cøu ®Õn ph¬ng ph¸p sÊy kh« thanh hao hoa vµng.
10 1.2.3. Kü thuËt thu ho¹ch vµ lµm kh« Thanh hao hiÖn nay ë ViÖt Nam Khi Thanh hao ®· ®Õn tuæi thu ho¹ch ®Ó lÊy artemisinin, chóng ta tiÕn hµnh thu ho¹ch lÇn 1, chän ngµy n¾ng, dïng dao hoÆc liÒm c¾t c¸c cµnh bªn díi ®Ó thu tÇng l¸ giµ díi gèc. Kho¶ng 15 ngµy sau, chän ngµy n¾ng tiÕn hµnh thu lÇn 2, chÆt c¶ c©y ph¬i ngoµi ruéng, chÆt ®Õn ®©u ph¬i ®Õn ®ã, chiÒu thu c©y vÒ dùng quanh nhµ, kh«ng chÊt ®èng, ngµy h«m sau ph¬i n¾ng thø 2. L¸ ®îc ph¬i trªn s©n g¹ch, xi m¨ng hoÆc dïng b¹t, ®Õn kho¶ng 4-6 h chiÒu giê lÊy c©y nä ®Ëp vµo c©y kia ®Ó t¸ch l¸. Ph¬i l¸ thªm mét n¾ng n÷a, sau ®ã x¶o bá cäng vµ cuéng to, dån vµo bao t¶i ®Ó n¬i tho¸ng m¸t, kh« r¸o. Kh«ng thu ho¹ch vµo ngµy ma [1]. Kü thuËt trªn hoµn toµn b»ng thñ c«ng vµ phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, nhÊt lµ hiÖn nay chóng ta ®ang ph¶i chÞu sù biÕn ®æi thÊt thêng cña khÝ hËu toµn cÇu. Kü thuËt thu ho¹ch trªn tá ra phï hîp víi quy m« s¶n xuÊt nhá (hé gia ®×nh) v× cã chi phÝ lµm kh« thÊp, khèi lîng thu ho¹ch vµ ph¬i trong mét ngµy nhá nªn diÖn tÝch còng nh bÒ mÆt s©n ph¬i cã thÓ ®¸p øng ®îc, tËn dông ®îc nguån lao ®éng nhµn rçi trong d©n. Tuy nhiªn, nÕu quy m« s¶n xuÊt lín (quy m« c«ng nghiÖp) th× ph¬ng ph¸p lµm kh« nµy tá ra kh«ng phï hîp do chóng tån t¹i nhiÒu nhîc ®iÓm ®îc ph©n tÝch díi ®©y. 1.3. Mét sè tån t¹i vµ gi¶i ph¸p kü thuËt trong qu¸ tr×nh lµm kh« Thanh hao hoa vµng 1.3.1. Mét sè tån t¹i trong qu¸ tr×nh lµm kh« Thanh hao hoa vµng Thø nhÊt, theo mét nghiªn cøu cña §¹i häc Purdue vµ Oregon n¨m 1989, c©y Thanh hao hoa vµng ®¹t 115 ®Õn 130 ngµy tuæi cho hµm lîng artemisinin cao nhÊt (0,15%), ngoµi kho¶ng thêi gian ®ã hµm lîng artemisinin rÊt thÊp (0,06%)[19] v× thÕ trong kho¶ng thêi gian ng¾n ®ã nÕu gÆp thêi tiÕt bÊt lîi, kh«ng thu ho¹ch ®îc hoÆc thu ho¹ch kh«ng kÞp
11 (do kh«ng cã chç ph¬i) dÉn ®Õn hµm lîng artemisinin thu ®îc trong l¸ sÏ rÊt thÊp Thø hai, khi thu ho¹ch vµo mïa ma, thêi tiÕt thay ®æi bÊt thêng trong ngµy, nÕu Thanh hao ®ang ph¬i víi khèi lîng lín trªn mét diÖn tÝch réng, gÆp trêi ma sÏ kh«ng thu vµo kÞp hoÆc cha kh« ®· bÞ chÊt ®èng dÉn ®Õn Thanh hao bÞ háng hoÆc ¶nh hëng ®Õn hµm lîng artemisinin. Thø ba, khi ph¬i trªn ®ång nÕu kh«ng cã b¹t kª díi dÉn ®Õn s¶n phÈm bÞ lÉn cá r¸c, t¹p chÊt, khi l¸ dßn dÔ bÞ t¸ch ra dÉn ®Õn hao hôt s¶n phÈm. NÕu ®Çu t b¹t sÏ cång kÒnh vµ tèn kÐm ®Æc biÖt khi thu ho¹ch víi khèi lîng lín. Thø t, thêi gian lµm kh« b»ng ph¬ng ph¸p ph¬i tù nhiªn l©u dÉn ®Õn hµm lîng artemisinin cã thÓ gi¶m, ®ång thêi nÕu gÆp thêi tiÕt kh«ng thuËn lîi th× ®é Èm cña l¸ lín dÉn ®Õn gi¸ thµnh chiÕt xuÊt cµng cao hoÆc thêi gian b¶o kh«ng ®îc l©u. 1.3.2. Gi¶i ph¸p trong qu¸ tr×nh lµm kh« Thanh hao hoa vµng Tõ nh÷ng nhîc ®iÓm trªn, cÇn thiÕt ph¶i ¸p dông c«ng nghÖ sÊy vµo viÖc lµm kh« Thanh hao hoa vµng ®Ó: Thø nhÊt, gióp cho viÖc thu ho¹ch Thanh hao hoa vµng Ýt phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, nhê ®ã gi¶m thêi gian lµm kh«, t¨ng n¨ng suÊt thu ho¹ch dÉn ®Õn nÕu diÖn tÝch trång lín th× chóng ta cã thÓ thu ho¹ch Thanh hao hoa vµng vµo nh÷ng ngµy c©y ®¹t hµm lîng artemisinin cao nhÊt (15 ngµy), mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao h¬n, ®¸p øng ®îc yªu cÇu cña s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Thø hai, gi¶m thiÓu sù h h¹i vµ tæn hao s¶n phÈm do gÆp thêi tiÕt bÊt lîi. NÕu gÆp trêi ma khi Thanh hao ®ang ®îc ph¬i ngoµi trêi n¾ng, khèi lîng lín chóng ta thu dän kh«ng kÞp, che ®Ëy kh«ng ®¶m b¶o dÉn ®Õn s¶n phÈm chóng ta bÞ háng, hoÆc nÕu chóng ta cã thu dän kÞp vµ che ®Ëy ®¶m b¶o
12 ®i n÷a th× s¶n phÈm chóng ta còng dÔ bÞ háng nÕu thêi gian chÊt ®èng l©u, c©y to¶ nhiÖt dÉn ®Õn thèi r÷a. Thø ba, ®¶m b¶o nguyªn liÖu cña qu¸ tr×nh chiÕt xuÊt kh«ng lÉn cá r¸c hay c¸c t¹p chÊt kh¸c. Khi khèi lîng khai th¸c lín, tËp trung th× nhu cÇu vÒ diÖn tÝch ®Ó ph¬i rÊt lín, s©n g¹ch, bª t«ng hoÆc b¹t kª kh«ng thÓ ®¸p øng ®îc nhu cÇu dÉn ®Õn ph¶i ph¬i ngay trªn mÆt ruéng. Khi kh«, l¸ sÏ dßn vµ rông xuèng mÆt ®Êt dÉn ®Õn hao tæn s¶n phÈm vµ lÉn c¸c t¹p chÊt kh¸c. Thø t, ®¶m b¶o nguyªn liÖu chiÕt xuÊt cã ®é Èm nhá, thêi gian sÊy ng¾n do ®ã gióp lµm gi¶m chi phÝ chiÕt xuÊt, t¨ng chÊt lîng vµ hµm lîng artemisinin. Qua ph©n tÝch nh÷ng tån t¹i vµ gi¶i ph¸p cho qu¸ tr×nh lµm kh« Thanh hao ë trªn chóng ta thÊy viÖc ¸p dông c«ng nghÖ sÊy vµo qu¸ tr×nh lµm kh« Thanh hao hoa vµng lµ v« cïng cÇn thiÕt nh»m ®¸p øng nhu cÇu s¶n xuÊt artemisinin ë quy m« c«ng nghiÖp trong hiÖn t¹i vµ trong t¬ng lai. Muèn t¨ng n¨ng suÊt, gi¶m gi¸ thµnh sÊy vµ n©ng cao hµm lîng artemisinin th× cÇn thiÕt ph¶i nghiªn cøu x¸c ®Þnh ®îc chÕ ®é sÊy hîp lý. HiÖn nay ë ViÖt Nam cha cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ chÕ ®é sÊy Thanh hao hao vµng ®Ó lµm nguyªn liÖu chiÕt suÊt artemisinin. Tõ nh÷ng ph©n tÝch ë trªn néi dung mµ ®Ò tµi lùa chän lµ cÇn thiÕt.
13 Ch¬ng 2 Môc tiªu, ph¹m vi vµ néi dung nghiªn cøu 2.1. Môc tiªu nghiªn cøu Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi lµ x¸c ®Þnh ®îc chÕ ®é sÊy Thanh hao hoa vµng hîp lý, ®¶m b¶o ®îc c¸c yªu cÇu cña nguyªn liÖu ®Çu vµo cho qu¸ tr×nh chiÕt xuÊt artemisinin, ®ång thêi kÕt qu¶ nghiªn cøu sÏ lµ c¬ së cho viÖc nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ sÊy Thanh hao hoa vµng. 2.2. Ph¹m vi nghiªn cøu - Giíi h¹n ®èi tîng nghiªn cøu HiÖn nay, theo th«ng b¸o cña Tæ chøc y tÕ thÕ giíi (WHO), Trung Quèc vµ Mü th× trong kho¶ng 40 loµi thùc vËt thuéc chi Artemisinin, qua chän läc chØ cã loµi Artemisia annua L cã chøa ho¹t chÊt ch÷a sèt rÐt [10]. ë ViÖt Nam cã ®Õn 15 loµi thùc vËt thuéc chi Artemisia nhng qua nghiªn cøu còng chØ thÊy loµi Artemisia annua L cã chøa ho¹t chÊt Artemisinin chèng sèt rÐt [6]. V× vËy ®Ò tµi chØ tiÕn hµnh thÝ nghiÖm trªn loµi Thanh hao hoa vµng cã tªn khoa häc lµ Artemisia annua L. Theo tõng ®Þa ph¬ng, c©y nµy cã nhiÒu tªn gäi kh¸c nhau nh Thanh cao hoa vµng, Thanh hao hoa vµng, Ng¶i si, Ng¶i ®¾ng, Ng¶i hoa vµng.v.v. Trong ®Ò tµi chóng t«i thèng nhÊt mét tªn gäi ®ã lµ Thanh hao hoa vµng. Thanh hao hoa vµng ph©n bè ë rÊt nhiÒu n¬i nh Qu¶ng Ninh, L¹ng s¬n, Cao B»ng, B¾c K¹n, Thanh Ho¸, NghÖ An...§Ò tµi kh«ng cã ®iÒu kiÖn nghiªn cøu ®îc tÊt c¶ c¸c n¬i mµ chØ chän Thanh hao hoa vµng ®îc trång ë Ch¬ng Mü - Hµ T©y ®Ó tiÕn hµnh lµm thÝ nghiÖm. HiÖn nay ngêi ta sö dông Thanh hao hoa vµng lµm nguyªn liÖu ®Ó chiÕt xuÊt tinh dÇu vµ Artemisinin. §Ò tµi chØ nghiªn cøu c«ng nghÖ sÊy Thanh hao sö dông lµm nguyªn liÖu ®Ó chiÕt xuÊt artemisinin.
14 - Giíi h¹n vÒ ph¬ng ph¸p sÊy Mçi mét ph¬ng ph¸p sÊy kh¸c nhau cã mét chÕ ®é sÊy kh¸c nhau, do giíi h¹n vÒ thêi gian nªn ®Ò tµi kh«ng nghiªn cøu chÕ ®é sÊy cho c¸c ph¬ng ph¸p sÊy kh¸c nhau mµ chØ nghiªn cøu chÕ ®é sÊy cho ph¬ng ph¸p sÊy phæ biÕn nhÊt, phï hîp nhÊt ®èi víi l¸ Thanh hao hoa vµng ®ã lµ ph¬ng ph¸p sÊy gi¸n tiÕp d¹ng buång, t¸c nh©n lµ kh«ng khÝ nãng. 2.3. Néi dung nghiªn cøu Víi ph¹m vi nghiªn cøu ®· tr×nh bµy trªn, ®Ó ®¹t ®îc môc tiªu nghiªn cøu, ®Ò tµi tiÕn hµnh nghiªn cøu c¸c néi dung sau: 2.3.1. Nghiªn cøu lý thuyÕt - Nghiªn cøu cÊu t¹o ph©n tö cña Artemisinin vµ ®Æc ®iÓm cña nã. - Nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt cña Artemisinin. - Nghiªn cøu qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt trªn l¸ c©y Thanh hao hoa vµng. - Nghiªn cøu qu¸ tr×nh vËn chuyÓn Èm trong l¸ c©y Thanh hao hoa vµng. - X©y dùng chÕ ®é sÊy Thanh hao hoa vµng. 2.3.2. Nghiªn cøu thùc nghiÖm - X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña nhiÖt ®é sÊy ®Õn hµm lîng artemisinin. - X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña chiÒu dµy líp sÊy ®Õn hµm lîng artemisinin. - X¸c ®Þnh cøu ¶nh hëng cña tèc ®é t¸c nh©n sÊy ®Õn hµm lîng artemisinin. - X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña nhiÖt ®é sÊy ®Õn thêi gian sÊy. - X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña chiÒu dµy líp sÊy ®Õn thêi gian sÊy. - X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña tèc ®é t¸c nh©n sÊy ®Õn thêi gian sÊy. - X¸c ®Þnh chÕ ®é sÊy tèi u dùa trªn kÕt qu¶ thùc nghiÖm. - Kh¶o nghiÖm chÕ ®é sÊy tèi u ®Ó kiÓm nghiÖm l¹i kÕt qu¶ nghiªn cøu.
15 Ch¬ng 3 §èi tîng vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 3.1. §èi tîng nghiªn cøu 3.1.1. §Æc ®iÓm sinh trëng vµ ph¸t triÓn cña Thanh hao hoa vµng C©y Thanh hao hoa vµng ®îc trång ë ViÖt Nam cã tªn khoa häc lµ Artemisia annua L, cßn cã nhiÒu tªn kh¸c nh Thanh cao hoa vµng, ng¶i si, ng¶i d¹i, mäc nhiÒu ë c¸c tØnh phÝa B¾c nh Qu¶ng Ninh, L¹ng S¬n, Cao B»ng, B¾c K¹n, Th¸i Nguyªn, vµ däc c¸c tØnh miÒn Trung nh Thanh Ho¸, NghÖ An… C©y thêng mäc hoang d¹i thµnh tõng côm ven s«ng, ven suèi, ch©n ®åi, n¬i Èm thÊp, nhiÒu ¸nh s¸ng, chÞu h¹n nhng kÐm chÞu óng ngËp. Ph¸t triÓn tèt trªn ®Êt tõ c¸t pha ®Õn ®Êt thÞt nhÑ cã lîng ma trung b×nh hµng n¨m 1.400 ®Õn 1.600mm. NhiÖt ®é kh«ng khÝ thÊp nhÊt kh«ng díi 100C vµ cao nhÊt kh«ng qu¸ 400C [10]. H×nh 3.1: C©y Thanh hao hoa vµng ®Õn tuæi thu ho¹ch ë Hµ T©y Tuy nhiªn ®Ó ®¹t ®îc hµm lîng Artemisinin trong l¸ cao th× Thanh hao hoa vµng nªn ®îc trång vµ ch¨m sãc ë c¸c vïng thuéc MiÒn B¾c [10]. Víi mét diÖn tÝch trång tõ 200 ®Õn 250 ha cã thÓ thu ®îc mét lîng l¸ ®ñ
16 ®Ó s¶n xuÊt kho¶ng 2000kg Artemisinin, ®ñ cho nhu cÇu hµng n¨m cña ViÖt Nam [7]. Theo [3] th× thêi gian phï hîp ®Ó gieo h¹t ¬m c©y con tõ 5/01 ®Õn 20/01, thêi gian ®Ó trång c©y con tõ 10/02 ®Õn 10/03 vµ thêi gian thu ho¹ch l¸ tõ 10/07 ®Õn 10/08 sÏ cho n¨ng suÊt l¸ vµ hµm lîng artemisinin trong l¸ cao nhÊt, theo [10] th× hµm lîng artemisinin trong l¸ cao nhÊt khi c©y b¾t ®Çu ra nô. Chu kú sinh trëng tõ khi h¹t n¶y mÇm ®Õn khi h¹t chÝn tõ 240 ®Õn 300 ngµy. Nh vËy, thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh thêi gian sÊy vµ hµm lîng art ®îc tiÕn hµnh vµo thêi ®iÓm c©y ®¹t hµm lîng art cao nhÊt (c©y ®¹t 115 -130 ngµy tuæi). 3.1.2. §Æc ®iÓm h×nh th¸i vµ sù ph©n bè Art trªn c¸c bé phËn cña c©y 3.1.2.1. §Æc ®iÓm h×nh th¸i 6 5 3 1 4 2 H×nh 3.2: CÊu t¹o h×nh th¸i cña c©y Thanh hao hoa vµng 1- gèc vµ rÔ; 2- th©n chÝnh; 3- cµnh; 4- l¸; 5- qu¶; 6- hoa
17 Thanh hao hoa vµng lµ lo¹i c©y th¶o, gèc ho¸ gç, sèng l©u n¨m, thêng cao 1,5 ®Õn 4 m, t¸n c©y cã ®êng kÝnh kho¶ng 1m, toµn th©n cã mïi th¬m nhÑ. L¸ mäc c¸ch, phiÕn l¸ xÎ l«ng chim 2 lÇn thµnh nh÷ng d¶i hÑp, cã l«ng mÒm bao phñ. L¸ giµ vµng kh« nhng kh«ng rông v× cuèng l¸ dai. Cµnh chÝnh mäc quanh th©n tõ gèc ®Õn ngän, cµnh nh¸nh mäc quanh cµnh chÝnh, trªn c¶ cµnh chÝnh vµ cµnh nh¸nh ®Òu cã l¸ mäc xung quanh. Mçi cµnh nh¸nh cã 3 ®Õn 7 côm hoa, mçi côm cã 25 ®Õn 30 hoa trong ®ã 20 ®Õn 25 hoa lìng tÝnh ë gi÷a, hoa c¸i ë xung quanh, kÝch thíc h¹t rÊt nhá, vá cã r·nh däc víi c¸c tuyÕn tinh dÇu (1g h¹t kh« cã 20.000 ®Õn 22.000 h¹t) [6]. 3.1.2.2. Sù ph©n bè cña ho¹t chÊt Artemisinin trªn c¸c bé phËn cña c©y Theo mét nghiªn cøu cña ViÖt Nam[10] th× hµm lîng artemisinin trªn c¸c bé phËn cña c©y Thanh hao ë c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn kh¸c nhau nh sau: B¶ng 3.1: Sù ph©n bè art trªn c¸c bé phËn vµ thêi gian sinh trëng kh¸c nhau cña c©y Thanh hao ë ViÖt Nam Hµm lîng Artemisinin ë c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn kh¸c nhau Bé phËn cña c©y (%) C©y xanh B¾t ®Çu ra nô Ra nô Në hoa Cµnh chÝnh 0,05 0,03 0,01 Cµnh phô 0,07 0,05 0,02 L¸ 0,06 1,60 1,20 1,00 Nô hoa 0,90 0,70 0,50 Hçn hîp cµnh cÊp 1,2 0,60 0,50 0,40 phÇn ®Çu th©n l¸ hoa Qua b¶ng trªn ta thÊy Thanh hao hoa vµng ë ViÖt Nam ®¹t hµm lîng art cao nhÊt khi c©y b¾t ®Çu ra nô. Bé phËn cho hµm lîng artemisinin cao nhÊt lµ l¸. Theo [21], hµm lîng Artemisinin trªn c¸c bé phËn kh¸c nhau cña Thanh hao hoa vµng ®îc trång trªn mét ®iÒu kiÖn lËp ®Þa nh nhau trong nhµ kÝnh vµ ngoµi thùc ®Þa nh sau:
18 B¶ng 3.2: Sù ph©n bè hµm lîng artemisinin trªn c¸c bé phËn cña c©y Bé phËn cña Artemisinin (% DW x 1000) c©y Trång trong nhµ kÝnh Trång ngoµi thùc ®Þa L¸ 3-30 6-60 Th©n c©y 0-3 0.4-7 Cµnh 0 0.4-14 RÔ 0 0 Hoa 12-42 104-264 H¹t 36 81 Tõ b¶ng 3.2 ta thÊy Thanh hao trång ngoµi thùc ®Þa cho hµm lîng artemisinin cao h¬n nhiÒu so víi Thanh hao ®îc trång trong nhµ kÝnh. Hµm lîng Artemisinin trong hoa vµ h¹t lµ cao nhÊt, sau ®ã ®Õn l¸, c¸c bé phËn kh¸c còng cã ho¹t chÊt nµy song nã gi¶m dÇn theo sinh trëng cña c©y vµ c¸c bé phËn chÝnh phô. Trong cµnh chÝnh hÇu nh kh«ng cã ho¹t chÊt. Tuy nhiªn lîng hoa vµ qu¶ trªn mét c©y rÊt Ýt, chñ yÕu lµ l¸ nªn tæng hµm lîng Artemisinin cã trong l¸ cña mét c©y nhiÒu h¬n trong hoa vµ qu¶ rÊt nhiÒu. Hµm lîng Artemisinin trong l¸ trªn cïng mét c©y còng kh¸c nhau tuú thuéc vµo vÞ trÝ trªn th©n c©y, nh÷ng l¸ ë cµnh trªn cã hµm lîng cao h¬n nh÷ng l¸ ë cµnh díi [21]. Nh vËy, bé phËn l¸ c©y chøa hµm lîng Artemisinin cao nhÊt, c¸c bé phËn cßn l¹i còng chøa art nhng hµm lîng kh«ng ®¸ng kÓ. Thêi ®iÓm cho hµm lîng art cao nhÊt khi c©y b¾t ®Çu ra nô. XuÊt ph¸t tõ ®Æc ®iÓm h×nh th¸i vµ sù ph©n bè Artemisinin trªn c¸c bé phËn cña c©y ta thÊy khi chiÕt xuÊt Thanh hao hoa vµng ®Ó lÊy Artemisinin, ®Ó gi¶m chi phÝ chiÕt xuÊt, chñ yÕu ngêi ta sö dông nguyªn liÖu lµ l¸. Khi thu ho¹ch cÇn tiÕn hµnh chÆt c¶ c©y, sau ®ã l¸ ®îc t¸ch ra khái th©n c©y vµ cµnh khi l¸ cßn t¬i hoÆc sau khi l¸ ®· ®îc ph¬i kh« cïng víi c¶ c©y. L¸ ®· t¸ch ra ®îc ®em b¶o qu¶n ®Ó chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh chiÕt xuÊt. ChÝnh v× vËy ®Ò tµi chØ tËp trung nghiªn cøu chÕ ®é lµm kh« l¸ Thanh hao hoa vµng ®Ó chuÈn bÞ nguyªn liÖu ®Çu vµo cho qu¸ tr×nh chiÕt xuÊt.
19 3.1.3. CÊu t¹o gi¶i phÉu vµ hµm lîng c¸c tinh dÇu cã trong l¸ Thanh hao hoa vµng 3.1.3.1. CÊu t¹o gi¶i phÉu l¸ Thanh hao hoa vµng 6 7 1 3 2 8 7 4 5 H×nh 3.3: CÊu t¹o gi¶i phÉu l¸ Thanh hao hoa vµng díi d¹ng tiªu b¶n 1-líp biÓu b× phÝa trªn; 2-líp biÓu b× phÝa díi; 3-m« dËu; 4-khÝ khæng; 5-tinh bét; 6-bã m¹ch; 7-tÕ bµo bao quang bã m¹ch; 8- m« khuyÕt. Líp biÓu b× 1 vµ 2 n»m ngoµi cïng phÝa trªn vµ phÝa díi cña l¸ cã t¸c dông b¶o vÖ cho l¸. M« dËu 3 cã h×nh thon dµi n»m vu«ng gãc víi bÒ mÆt cña l¸, líp tÕ bµo nµy n»m s¸t phÝa trong líp biÓu b× cã chøa rÊt nhiÒu diÖp lôc vµ liªn quan ®Õn sù quang hîp. KhÝ khæng 4 lµ lç rçng nhá n»m trong c¸c biÓu b× cña l¸ (®Æc biÖt lµ c¸c biÓu b× n»m ë mÆt díi cña l¸). Th«ng qua c¸c khÝ khæng nµy, kh«ng khÝ vµ h¬i níc ®i vµo c¸c kho¶ng trèng gian bµo, cßn dioxyt cacbon vµ h¬i níc t¹o ra trong qu¸ tr×nh h« hÊp ®îc gi¶i phãng ra ngoµi. C¸c khÝ khæng nµy cã thÓ ®îc ®ãng më nhê vµo sù thay ®æi søc c¨ng cña 2 tÕ bµo b¶o vÖ n»m bao quanh c¸c lç. Bã m¹ch 7 lµm nhiÖm vô vËn chuyÓn níc tõ rÔ lªn l¸ vµ níc ®îc th¶i ra ngoµi qua khÝ khæng. M« dËu 3 vµ m« khuyÕt 8 cã nhiÖm vô quang hîp, tæng hîp chÊt h÷u c¬ sau ®ã ®a vÒ bã m¹ch ®Ó vËn chuyÓn ®Õn c¸c bé phËn kh¸c cña c©y. BÒ mÆt l¸ cña c¸c loµi c©y thêng cã c¸c tóm l«ng, chóng võa lµm nhiÖm vô h¹n chÕ ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu vµo, võa lµm nhiÖm vô tiÕt ra c¸c ®éc tè gióp b¶o vÖ l¸ c©y kh«ng bÞ c«n trïng còng nh ®éng vËt ¨n h¹i ®ång
20 thêi chóng cßn lµm nhiÖm vô bÉy c«n tróng, khi c«n trïng chÕt chóng l¹i hÊp thô chÊt h÷u c¬ cña c«n trïng. Cã hai lo¹i tóm l«ng lµ tóm l«ng cã cuèng vµ tóm l«ng kh«ng cã cuèng nhá h¬n [23]. §èi víi Thanh hao hoa vµng th× bÒ mÆt l¸ cã c¸c tóm l«ng kh«ng cuèng (h×nh 3.4). Tóm l«ng nµy tiÕt ra c¸c ®éc tè gióp b¶o vÖ l¸, ®éc tè nµy chÝnh lµ ho¹t chÊt artemisinin cã t¸c dông diÖt ký sinh trïng sèt rÐt ë ngêi. Nh vËy cã thÓ nãi tóm l«ng trªn bÒ mÆt l¸ cña Thanh hao hoa vµng lµ n¬i artemisinin ®îc tæng hîp. 1 2 3 A b H×nh 3.4: Tóm l«ng trªn bÒ mÆt l¸ Thanh hao (n¬i Artemisinin ®îc tæng hîp) A - h×nh chiÕu ®øng cña tóm l«ng; B - h×nh chiÕu b»ng cña tóm l«ng 1 - tóm l«ng; 2 - khÝ khæng; 3 - biÓu b× KÕt qu¶ nghiªn cøu cÊu t¹o gi¶i phÉu l¸ Thanh hao hoa vµng cho ta thÊy l¸ Thanh hao hoa vµng cã cÊu t¹o rÊt phøc t¹p, ë ®ã diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh quang hîp, qu¸ tr×nh h« hÊp còng nh qu¸ tr×nh tho¸t Èm… Qu¸ tr×nh sÊy thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh lµm cho l¸ tho¸t Èm, qu¸ tr×nh nµy cã liªn quan trùc tiÕp ®Õn bé m¸y khÝ khæng cña l¸. Do vËy chóng tèi sÏ nghiªn cøu kü cÊu t¹o cña khÝ khæng còng nh c¬ chÕ tho¸t Èm qua khÝ khæng cña l¸ ë phÇn sau. 3.1.3.2. Thµnh phÇn ho¸ häc cã trong l¸ Thanh hao hoa vµng Tinh dÇu cña Thanh hao hoa vµng ®îc x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p s¾c ký mao qu¶n CGC vµ ph¬ng ph¸p s¾c ký khèi phæ liªn hîp GC/MS, mét sè tinh dÇu chñ yÕu ®îc cho trong b¶ng díi ®©y [10].
21 B¶ng 3.3: Mét sè thµnh phÇn ho¸ häc cña tinh dÇu c©y Thanh hao hoa vµng ®îc trång ë ViÖt Nam STT CÊu tö Hµm lîng (%) 1 Artemisia ketone 66,70 2 1,8-cineole 5,50 3 Alpha-pinene 0,03 4 Camphene 0,05 5 -pinene 0,88 6 Myrcene 3,80 7 Linalool 3,40 8 Camphor 0,60 9 Borneol 0,20 10 -caryophyllen 1,20 11 Sabinen 1-10 12 Geranil acetat 1,01 14 Cimonen acit 2,93 15 Tinalol 0,46 16 Cardinen 0,63 17 β-Caryophylen 0,97 Nh vËy, trong l¸ Thanh hao hoa vµng, ngoµi ho¹t chÊt artemisinin th× cßn cã rÊt nhiÒu c¸c chÊt kh¸c víi hµm lîng kh¸c nhau, ë ®iÒu kiÖn b×nh thêng th× c¸c chÊt nµy kh«ng bÞ ph©n huû vµ chóng kh«ng t¸c dông ho¸ häc víi ho¹t chÊt artemisinin, nhng ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao trong mét thêi gian dµi, c¸c chÊt nµy cã thÓ bÞ ph©n huû vµ t¸c dông ho¸ häc víi artemisinin dÉn ®Õn lµm gi¶m hµm lîng artemisinin trong l¸ khi chiªt xuÊt, dÉn ®Õn lµm t¨ng chi phÝ chiÕt xuÊt 1kg artesiminin. Do vËy, khi sÊy ë nhiÖt ®é cao cÇn chó ý ®Õn vÊn ®Ò nµy [25].