- NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT, KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TINH DẦU TRÀM TRÀ (Melaleuca alternifolia) TRONG SẢN XUẤT NƯỚC SÚC MIỆNG. - Tinh dầu Tràm trà, Melaleuca alternifolia, Terpinen-4-ol, GC-MS, Nước súc miệng. - Từ lá và thân non của cây Tràm trà (Melaleuca alternifolia) trồng tại tỉnh Tiền Giang, tinh dầu Tràm trà (TTO) được chiết xuất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. - Quy trình chiết xuất được khảo sát theo thời gian, nhiệt độ chưng cất và thời gian lưu trữ nguyên liệu. - Thành phần hóa học và hàm lượng các hoạt chất trong tinh dầu đã được xác định bằng phương pháp phân tích hiện đại GC-MS. - Tinh dầu sau chưng cất được sử dụng làm thành phần sát khuẩn chính trong sản phẩm nước súc miệng. - Kết quả cho thấy, nhiệt độ và thời gian tối ưu để chưng cất tinh dầu là ở 100 o C, trong 100 phút, hiệu suất chưng cất trung bình đạt 4,91% (wt/wt).. - Các thành phần chính trong tinh dầu gồm Terpinen-4-ol (36. - các thành phần này đều đạt tiêu chuẩn ISO 4730:2004. - Sản phẩm nước súc miệng thu được có khả năng kháng khuẩn trên các chủng Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa tương đương với nước súc miệng thương mại. - Kết quả này góp phần tạo hướng ứng dụng mới cho tinh dầu Tràm trà, qua đó giúp tăng giá trị cây Tràm trà ở Việt Nam.. - Nghiên cứu chiết xuất, khảo sát thành phần hóa học và bước đầu ứng dụng tinh dầu tràm trà (Melaleuca alternifolia) trong sản xuất nước súc miệng. - Trong giai đoạn hiện nay, sản phẩm nước súc miệng có nguồn gốc từ tinh dầu tự nhiên ngày càng được ưa chuộng. - Trên thị trường, phần lớn các sản phẩm nước súc miệng nhập từ nước ngoài với giá thành cao và là nước súc miệng tổng hợp. - Nước súc miệng được sản xuất từ các nguyên liệu tổng hợp có mùi gắt, vị cay nồng, độ cồn cao và chứa các kháng sinh tổng hợp, điều này đang gây lo lắng cho người sử dụng. - Chính vì thế, việc nghiên cứu chiết xuất và ứng dụng tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifolia) trong sản xuất nước súc miệng là một việc cần thiết ở nước ta hiện nay, nhằm tạo ra một sản phẩm từ thiên nhiên an toàn và hiệu quả. - đồng thời, nâng cao giá trị cho loại tinh dầu Tràm trà, góp phần cải thiện cuộc sống cho người dân địa phương trồng cây Tràm trà.. - Cây Tràm trà (Melaleuca alternifornia (Maiden and Betche) Cheel.) thuộc họ Sim (Myrtaceae), có nguồn gốc từ Australia (Cheel, E., 1924). - Tinh dầu của loài cây này chứa các thành phần chính gồm Terpinen-4-ol. - Bên cạnh đó, TTO đã được chứng minh có hoạt tính kháng khuẩn mạnh trên các chủng Escherichia coli, Staphylococcus aureus (MIC 0,04%) và đặc biệt trên các vi khuẩn gây hại răng miệng như Streptococcus mutans, Streptococcus mitis, Streptococcus sanguis (Beylier, M.F., 1979, Walsh, L.J. - 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu. - Lá và cành non cây Tràm trà (Melaleuca alternifornia) được thu tại xưởng sản xuất thực nghiệm tinh dầu Tràm trà, xã Mỹ Phước, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang vào tháng 6/2015.. - Khối lượng nguyên liệu: 20 kg.. - Nhiệt độ tiêm mẫu: 240C. - Chương trình Nhiệt Độ: nhiệt độ đầu:. - Chủng vi sinh vật thử nghiệm: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25923) và Staphylococcus aureus subsp. - aureus (ATCC 11632), các chủng vi khuẩn được cung cấp bởi Bộ môn Sinh học, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Cần Thơ. - 2.3.1 Khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian, nhiệt độ chưng cất và thời gian lưu trữ nguyên liệu. - Khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian chưng cất ở các khoảng thời gian 80, 100 và 120 phút, gia nhiệt 100C.. - Khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo nhiệt độ chưng cất ở các nhiệt độ 100C, 110C, 120C trong thời gian 100 phút.. - Khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian lưu trữ nguyên liệu với những khoảng thời gian lưu trữ 7 ngày, 15 ngày và 30 ngày. - Tiến hành chưng cất trong thời gian 100 phút ở nhiệt độ 100C.. - Các nghiệm thức được tiến hành trên 50 g nguyên liệu. - Tinh dầu sau khi chiết được thu bằng cách chiết lỏng-lỏng với diethyl ether, loại dung môi, làm khan nước bằng sodium sulfate. - Hiệu suất chưng cất tinh dầu. - m là khối lượng tinh dầu thu được, tính bằng gam. - Cho vào cốc sứ đã sấy khoảng 3 g mẫu nguyên liệu Tràm trà, dàn đều lớp nguyên liệu trong cốc.. - Độ ẩm nguyên liệu được xác định theo công thức:. - m là khối lượng nguyên liệu ban đầu, tính bằng gam (g).. - 2.3.2 Khảo sát và so sánh thành phần hóa học của tinh dầu Tràm trà. - Để khảo sát sự thay đổi về thành phần và hàm lượng của tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifornia) khi được trồng di thực ở nước ta, đồng thời nhằm đảm bảo độ tinh cậy của kết quả phân tích các thành phần hóa học, tinh dầu thu được ở điều kiện tối ưu (100°C, 100 phút) sẽ được khảo sát thành phần bằng phương pháp GC-MS và so sánh với kết quả phân tích GC-MS của sản phẩm thương mại được phân phối bởi Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tinh dầu Thiên nhiên Y Lang và tài liệu đã công bố (Johns, M. - 2.3.3 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà và so sánh với nước súc miệng thương mại (Listerine). - Nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà có công thức được thể hiện trong Bảng 1.. - nước súc miệng từ đề tài (Ký hiệu S) và nước súc miệng Listerine – Thái Lan (Ký hiệu C) được khảo sát bằng phương pháp pha loãng trong thạch (agar dilution) (Wiegand et al., 2008).. - Đối chứng âm (Ký hiệu NC): Môi trường nuôi cấy không trộn nước súc miệng.. - Đối chứng dương (Ký hiệu C): Môi trường nuôi cấy có bổ sung nước súc miệng Listerine – Thái Lan.. - Bảng 1: Thành phần phối trộn nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà. - Thành phần Hàm lượng. - Tinh dầu Tràm trà 0,25 g Brilliant blue FCF 0,05% 0,2 ml. - Các chủng vi khuẩn kiểm định được hoạt hóa và pha loãng theo tiêu chuẩn McFarland 0.5 rồi tiến hành thí nghiệm. - Môi trường nuôi cấy LB được bổ sung 5% nước súc miệng thương mại hoặc nước súc miệng điều chế.. - Chủng vi khuẩn được chủng lên các đĩa thạch có bổ sung nước súc miệng bằng phương pháp nhỏ giọt (Vincent, J. - M., 1970), sau đó ủ trong tủ ấm ở 37C trong 24 giờ cho vi khuẩn phát triển. - Sau 24 giờ, theo dõi sự phát triển của vi khuẩn trên đĩa thạch, ghi nhận kết quả.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - 3.1 Kết quả chiết xuất tinh dầu theo thời gian chưng cất. - Từ kết quả cho thấy khi chưng cất trong 80 phút thì tinh dầu từ nguyên liệu chưa được chiết kiệt, ngược lại khi chưng cất trong 120 phút lượng tinh dầu tăng lên đạt 0,01%, không đáng kể so với hiệu suất chưng cất trong 100 phút, tuy nhiên phải tiêu tốn thêm 20% thời gian chiết và chi phí điện năng trong quá trình chiết. - Do đó, thời gian chưng cất phù hợp là 100 phút.. - Hình 1: Kết quả khảo sát hiệu suất chưng cất tinh dầu theo thời gian chưng cất 3.2 Kết quả chiết xuất tinh dầu theo nhiệt. - độ chưng cất. - Kết quả cho thấy lượng tinh dầu chưng cất được không bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ chưng. - Để khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến chất lượng tinh dầu, thành phần hóa học của tinh dầu Tràm trà chưng cất mỗi nhiệt độ đã được xác định bằng sắc ký khí ghép đầu khối phổ - GC-MS.. - Hình 2: Kết quả khảo sát hiệu suất chưng cất tinh dầu theo nhiệt độ chưng cất Từ kết quả phân tích GC-MS cho thấy, các. - thành phần chính trong tinh dầu có sự thay đổi theo nhiệt độ. - hai mẫu còn lại ở 110C, 120C vẫn có terpinen-4- ol trong thành phần nhưng chứa hàm lượng ít hơn lần lượt là 17,8% và 22,9%. - Từ đó, nhiệt độ phù hợp để chưng cất tinh dầu Tràm trà là 100C.. - Khối lượng (g) Hiệu suất. - Thời gian (phút). - Nhiệt độ (C). - Nhiệt độ (C). - 3.3 Kết quả khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian lưu trữ nguyên liệu. - Từ kết quả cho thấy, hiệt suất chiết trung bình của tinh dầu là 4,91÷0,06. - Hiệu suất chiết này sẽ. - thay đổi không đáng kể theo thời gian lưu giữ nguyên liệu. - Từ đó rút ra kết luận, nguyên liệu được bảo quản lâu khoảng 1 tháng sau khi thu hái vẫn không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất chiết.. - Hình 4: Kết quả khảo sát hiệu suất chưng cất tinh dầu theo thời gian lưu trữ Bảng 2: Độ ẩm nguyên liệu trong quá trình bảo quản. - Thời gian bảo quản 7 ngày 14 ngày 30 ngày. - 3.4 Kết quả so sánh thành phần hóa học của tinh dầu Tràm trà. - Từ kết quả cho thấy tinh dầu Tràm trà trong nghiên cứu này có hàm lượng các hoạt chất chính như Eucalyptol 10%, Terpinen-4-ol 36% đều đạt tiêu chuẩn theo ISO tương đồng với. - thành phần của sản phẩm thương mại được phân phối bởi Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tinh dầu Thiên nhiên Y Lang và tài liệu tham khảo (Brophy, J. - Do đó, tinh dầu thu được có tiềm năng ứng dụng vào các lĩnh vực sản xuất thương mại.. - Hình 5: Kết quả so sánh thành phần và hàm lượng tinh dầu (TD) với các tài liệu (TL) đã công bố. - Thời gian (ngày). - 3.5 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm nước súc miệng (NSM) từ tinh dầu Tràm trà. - Tại nồng độ 5%, vi khuẩn Staphylococcus aureus vẫn phát triển trên môi trường có bổ sung nước súc miệng thương mại (C5%) nhưng không phát triển trên môi trường bổ sung nước súc miệng điều chế (S5%).. - Kết quả cho thấy, vi khuẩn bị ức chế hoàn toàn. - Cả hai mẫu nước súc miệng thương mại và điều chế đều ức chế mạnh sự phát triển của dòng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa tại nồng độ nước súc miệng 5%.. - Qua hai kết quả trên, nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà thể hiện hoạt tính kháng khuẩn trên hai chủng Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus tương đương với nước súc miệng thương mại.. - Hình 6: Kết quả khảo sát hoạt tính của sản phẩm nước súc miệng trên chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus. - Hình 7: Kết quả khảo sát hoạt tính của sản phẩm nước súc miệng trên chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa. - Nghiên cứu đã khảo sát được điều kiện tối ưu để chưng cất tinh dầu là ở nhiệt độ 100C và thời gian 100 phút.. - Hiệu suất chưng cất của tinh dầu Tràm trà trung bình là 4,91% và hiệu suất này thay đổi không đáng kể theo thời gian lưu trữ nguyên liệu.. - Kết quả GC/MS cho thấy các thành phần chính. - lượng các thành phần này đều đạt tiêu chuẩn của ISO 4730:2004.. - Nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà biểu hiện hoạt tính kháng khuẩn trên hai chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus tương đương so với sản phẩm thương mại, kết quả này bước đầu mở ra một hướng đi mới cho các sản phẩm từ tinh dầu Tràm trà nói riêng cây Tràm trà nói chung, từ đó nâng cao đời sống người nông dân Đối chứng âm NSM Thương mại (5%) NSM Tràm trà (5%). - Đối chứng âm NSM Thương mại (5%) NSM Tràm trà (5%)