Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô thu hái từ Gia Lai, Việt Nam

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 2 (2020) 23 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU LÁ TÍA TÔ THU HÁI TỪ GIA LAI, VIỆT NAM Võ Thị Thanh Bình1, Nguyễn Minh nhung2, Lê Lâm Sơn3, Hồ Xuân Anh Vũ3, Lê Trung Hiếu3* 1Trường Trung học phổ thông Pleiku, th|nh phố Pleiku, tỉnh Gia Lai 2Trung t}m Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Thừa Thiên Huế 3Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế *Email: hieuletrung@husc.edu.vn Ngày nhận bài: 21/4/2020; ngày hoàn thành phản biện: 27/4/2020; ngày duyệt đăng: 02/7/2020 TÓM TẮT Tía tô l| loại thảo dược truyền được sử dụng phổ biến trong c{c b|i thuốc d}n gian của Việt Nam v| một số nước trên thế giới để chữa c{c bệnh về khối u gan, ức chế sự tăng trưởng của các khối u vú, ung thư phổi, thuốc chống côn trùng. Trong bài b{o n|y, th|nh phần hóa học của tinh dầu l{ Tía tô thu h{i từ Gia Lai, Việt Nam được x{c định bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS). 18 hợp chất l| được định danh. Th|nh phần chính của tinh dầu l| perillaaldehyde (53,60%), D-limonene (9,09%), caryophyllene (8,19%), trans-alpha-bergamotene (6,35%), myristicin (1,68%), humulene (1,39%), germacrene D (1,32%), perilla alcohol (1,27%). Sự hiện diện c{c chất có hoạt tính sinh học tốt, cho thấy tiềm năng ứng dụng của tinh dầu này. Từ khóa: GC-MS, Perilla frutescens, tinh dầu lá tía tô. 1. MỞ ĐẦU Tía tô có tên khoa học là Perilla frutescens thuộc họ Labiateae, là một loại thực phẩm phổ biến và được sử dụng trong các bài thuốc dân gian ở Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản, các nước châu Á, Châu Âu, Mỹ và các nước Châu Phi [1], [2], [3], [4]. Theo các nghiên cứu hóa dược hiện đại: hạt, lá và thân của loài này chứa nhiều các hợp chất vitamin, khoáng chất, tinh dầu, và các hợp chất phenolic,... đã được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm như hương liệu, chất chống oxy hóa cho thực phẩm và đồ uống, trong ngành dược phẩm như chống dị ứng, chống viêm và chống tác nhân gây ung thư [3], [4]. Tinh dầu lá Tía tô từ lâu đã được sử dụng vào rất nhiều mục đích khác như Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô thu hái từ Gia Lai, Việt Nam 24 khử mùi, ức chế sự tăng trưởng của các khối u vú, khối u gan, ung thư phổi, thuốc chống côn trùng,< [2],[5],[6]. Tuy nhiên, thành phần hóa học của tinh dầu thực vật được tìm thấy thay đổi tùy theo khu vực địa lý. Một số nhà nghiên cứu đã báo cáo thành phần của tinh dầu lá Tía tô từ các khu vực khác nhau trên thế giới [7], [8]. Theo Başer v| c{c cộng sự, perillaketone v| isoegomaketone l| th|nh phần chính trong tinh dầu Tía tô thu h{i từ Thổ Nhĩ Kỳ [7]. Perillaketone v| myristicin l| hai th|nh phần chính trong tinh dầu l{ Tía tô thu h{i ở Trung Quốc v| H|n Quốc [1]. Bên cạnh đó, chúng tôi chưa tìm thấy công trình n|o công bố về tinh dầu l{ Tía tô từ Gia Lai, Việt Nam. Trong b|i b{o n|y, chúng tôi công bố về th|nh phần hóa học của tinh dầu l{ Tía tô từ Gia Lai, Việt Nam được x{c định bằng sắc khí ghép khối phổ (GC-MS). 2. NGUYÊN LIỆU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1. Nguyên liệu Lá Tía tô được thu h{i trên đất vườn trồng rau tại hộ gia đình thuộc L|ng Plei p, phường Hoa Lư, th|nh phố Pleiku, tỉnh Gia Lai v|o th{ng 8 19. Được x{c định tên khoa học dựa v|o hình th{i thực vật v| so s{nh với công bố của t{c giả Phạm Ho|ng Hộ. 2.2. Tách chiết tinh dầu lá Tía tô Lá Tía tô tươi được l|m sạch v| cắt th|nh miếng nhỏ (1 - cm). Tinh dầu được chiết xuất bằng phương ph{p chưng cất lôi cuốn hơi nước trên thiết bị chưng cất tinh dầu theo dược điển Việt Nam [9]. gam mẫu được chưng cất trong 5 mL nước cất ở nhiệt độ 1 °C trong 3 giờ. Tinh dầu t{ch ra v| thu nhận trong lọ thủy tinh tiệt trùng. Sau đó, tinh dầu được l|m khô bằng Na2SO4 khan v| được bảo quản ở -10 °C trước khi tiến h|nh ph}n tích th|nh phần. 2.3. Phân tích thành phần tinh dầu lá Tía tô bằng sắc ký ghép khối phổ (GC-MS) Th|nh phần tinh dầu từ l{ Tía tô được x{c định trên thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ (Agilent GC 7890B-MS 5975C) với cột sắc ký HP-5MS (30 m  250 µm  0.25 µm). C{c thông số GC-MS được thực hiện như sau: khí mang được sử dụng là Helium ở {p suất không đổi (12 psi). 1 µL tinh dầu đã được tiêm v|o GC với tỷ lệ ph}n chia dòng là 20: 1, nhiệt độ của buồng tiêm l| 5 °C. Chương trình nhiệt độ trong cột sắc ký được {p dụng như sau: nhiệt độ đầu ở 7 °C, sau đó n}ng nhiệt với tốc độ 5 °C phút cho đến khi đạt 80 °C. Sau khi c{c chất ph}n tích được t{ch ra trên cột mao quản, chúng đi qua vùng ion hóa trong nguồn MS (năng lượng ion hóa: 7 eV; nhiệt độ khối phổ: 3 °C; nhiệt độ tứ cực: 15 °C), các ion được t{ch ra dựa trên tỷ lệ khối lượng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 2 (2020) 25 điện tích riêng (m z). C{c chất có trong tinh dầu Tía tô được x{c định bằng c{ch so s{nh với cơ sở dữ liệu NIST14. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Th|nh phần hóa học tinh dầu l{ Tía tô được x{c định bằng phương ph{p sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS). 18 hợp chất được x{c định trong tinh dầu l{ Tía Tô ở Gia Lai chiếm 92,8% gồm c{c hợp chất hydro carbon terpene v| c{c terpenoid, trình tự xuất hiện v| h|m lượng của c{c cấu tử được thể hiện ở hình 1 v| bảng 1 (7, % chưa được định danh). Th|nh phần chính của tinh dầu l| perilla aldehyde (53,60%), D-limonene (9,09%), caryophyllene (8,19%), trans-alpha-bergamotene (6,35%), myristicin (1,68%), humulene (1,39%), germacrene D (1,32%), perilla alcohol (1,27%),.. Hình 1. Sắc ký đồ GC-MS của tinh dầu l{ Tía tô Bảng 1. Th|nh phần c{c hợp chất có trong tinh dầu l{ Tía tô. STT Hợp chất Tên IUPAC Công thức cấu tạo Tỷ lệ diện tích peak (%) 1 D-Limonene (4R)-1-methyl-4-prop-1-en-2- ylcyclohexene 9,09 Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô thu hái từ Gia Lai, Việt Nam 26 STT Hợp chất Tên IUPAC Công thức cấu tạo Tỷ lệ diện tích peak (%) 2 Caryophyllene (4E)-4,11,11-trimethyl-8- methylidenebicyclo[7.2.0]unde c-4-ene 8,19 3 Perillaldehyde 4-prop-1-en-2-ylcyclohexene-1- carbaldehyde 53,60 4 Humulene (1E,4E,8E)-2,6,6,9- tetramethylcycloundeca-1,4,8- triene 1,39 5 Germacrene D (1Z,6Z)-1-methyl-5- methylidene-8-propan-2- ylcyclodeca-1,6-diene 1,32 6 Alpha-farnesene (3E,6E)-3,7,11- trimethyldodeca-1,3,6,10- tetraene 0,17 7 Myristicin 4-methoxy-6-prop-2-enyl-1,3- benzodioxole 1,67 8 Elemicin 1,2,3-trimethoxy-5-prop-2- enylbenzene 6,20 9 Alpha-Pinene 2,6,6- trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2- ene 0,09 10 Beta-Pinene 6,6-dimethyl-2- methylidenebicyclo[3.1.1]hept ane 0,20 11 Linalool 3,7-dimethylocta-1,6-dien-3-ol 0,97 12 Perilla alcohol (4-prop-1-en-2-ylcyclohexen-1- yl)methanol 1,27 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 2 (2020) 27 STT Hợp chất Tên IUPAC Công thức cấu tạo Tỷ lệ diện tích peak (%) 13 Copaene 1,3-dimethyl-8-propan-2- yltricyclo[4.4.0.02,7]dec-3-ene 0,31 14 Gamma- Muurolene (1S,4aS,8aR)-7-methyl-4- methylidene-1-propan-2-yl- 2,3,4a,5,6,8a-hexahydro-1H- naphthalene 0,05 15 Trans-alpha- Bergamotene (1S,5S,6R)-2,6-dimethyl-6-(4- methylpent-3- enyl)bicyclo[3.1.1]hept-2-ene 6,35 16 Caryophyllene oxide (1R,4R,6R,10S)-4,12,12- trimethyl-9-methylidene-5- oxatricyclo[8.2.0.04,6]dodecane 1,29 17 Tau-Muurolol (1S,4S)-1,6-dimethyl-4-propan- 2-yl-3,4,4a,7,8,8a-hexahydro- 2H-naphthalen-1-ol 0,21 18 Alpha-Cadinol (1S,4R)-1,6-dimethyl-4- propan-2-yl-3,4,4a,7,8,8a- hexahydro-2H-naphthalen-1-ol 0,43 Sự kh{c biệt về th|nh phần hóa học của tinh dầu có thể liên quan với sự kh{c nhau về địa lý như khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện chăm sóc, thời điểm thu h{i< Theo You v| c{c cộng sự, th|nh phần chính của tinh dầu l{ Tía tô thu h{i từ Thượng Hải, Trung Quốc l| -furyl methyl ketone (71,83 %), decahydro-1-methyl- 2-methylene- naphthalene (10,47 %), limonene (5,16 %) và caryophyllene (1,66 %) [5]. Th|nh phần chính trong tinh dầu Tía tô thu được ở Kaunas, Lithuania l| perillaldehyde (72,07%) và limonene (13,15%) [8]. Hơn nữa trong cùng một quốc gia thì h|m lượng c{c cấu tử chính cũng kh{c nhau. Theo Nguyễn Thị Ho|ng Lan v| c{c cộng sự, th|nh phần chính trong tinh dầu l{ Tía tô ở Đông Anh, H| Nội thì th|nh phần chính l| perilla aldehyde (37,38%), myristicin (26,39%), limonene (5,95%), và caryophylene (5,55%) [2]. Trong khi trong nghiên cứu n|y, th|nh phần chính l| perilla aldehyde (53,60%), D-limonene (9,09%), caryophyllene (8,19%) và trans-alpha-bergamotene (6,35%). Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô thu hái từ Gia Lai, Việt Nam 28 Hoạt tính sinh học của một số hợp chất chính trong tinh dầu Tía tô đã được ghi nhận trong c{c nghiên cứu trước đ}y. Alpha-humulene có khả năng chống ung thư với c{c dòng tế b|o chẳng hạn như c{c tế b|o MCF-7, PC3, A-549, DLD-1, M4BEU và CT26 [10]. Theo Paul Erasto và các cộng sự, limonene có một số hoạt tính sinh học như t{c dụng chống vi khuẩn, chống viêm, chống oxy hóa, chống nhiễm trùng, chống ung thư v| diệt côn trùng [11]. Germacrene‐D và caryophyllene l| hai th|nh phần có hoạt tính kh{ng khuẩn mạnh trong c{c loại tinh dầu [12]. Perilal alcohol v| limonene có t{c dụng ức chế sự tăng trưởng của c{c khối u vú, khối u gan, ung thư phổi ở chuột [2]. Sự hiện diện của c{c hợp chất hoạt tính sinh học trên, cho thấy tiềm năng ứng dụng của loại tinh dầu n|y trong ng|nh thực phẩm v| dược phẩm. 4. KẾT LUẬN Bằng phương ph{p GC-MS đã x{c định được mười t{m hợp chất trong tinh dầu l{ Tía tô thu h{i ở Gia Lai, Việt Nam. Perilla aldehyde (53,60%), D-limonene (9,09%), caryophyllene (8,19%) và trans-alpha-bergamotene (6,35%) l| c{c th|nh phần chính có trong tinh dầu. Sự hiện diện của c{c hợp chất D-limonene, alpha-humulene và perilal alcohol với h|m lượng lớn cho thấy tiềm năng ứng dụng của tinh dầu trong điều trị ung thư. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ghimire, B. K., Yoo, J. H., Yu, C. Y., & Chung, I. M. (2017). GC–MS analysis of volatile compounds of Perilla frutescens Britton var. Japonica accessions: Morphological and seasonal variability. Asian Pacific journal of tropical medicine, 10(7), 643-651. [2] Lan, N. T. H., Thuật, B. Q., Lê Danh Tuyên, N. T. H., & Trang, Đ. T. T. ( 14). Nghiên cứu công nghệ trích ly tinh dầu từ l{ tía tô. Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập, 12, 404-411. [3] Rouphael, Y., Kyriacou, M. C., Carillo, P., Pizzolongo, F., Romano, R., & Sifola, M. I. (2019). Chemical eustress elicits tailored responses and enhances the functional quality of novel food Perilla frutescens. Molecules, 24(1), 185. [4] Ahmed, H. M. (2019). Ethnomedicinal, Phytochemical and Pharmacological Investigations of Perilla frutescens (L.) Britt. Molecules, 24(1), 102. [5] You, C. X., Yang, K., Wu, Y., Zhang, W. J., Wang, Y., Geng, Z. F., ... & Liu, Z. L. (2014). Chemical composition and insecticidal activities of the essential oil of Perilla frutescens (L.) Britt. aerial parts against two stored product insects. European Food Research and Technology, 239(3), 481-490. [6] Yi, L. T., Li, J., Geng, D., Liu, B. B., Fu, Y., Tu, J. Q., ... & Weng, L. J. (2013). Essential oil of Perilla frutescens-induced change in hippocampal expression of brain-derived neurotrophic factor in chronic unpredictable mild stress in mice. Journal of ethnopharmacology, 147(1), 245- 253. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 2 (2020) 29 [7] Başer, K. H. C., Demirci, B., & Dönmez, A. A. (2003). Composition of the essential oil of Perilla frutescens (L.) Britton from Turkey. Flavour and fragrance journal, 18(2), 122-123. [8] Bumblauskiene, L., Jakstas, V., Janulis, V., Mazdzieriene, R., & Ragazinskiene, O. (2009). Preliminary analysis on essential oil composition of Perilla L. cultivated in Lithuania. Acta Pol. Pharm, 66, 409-413. [9] Pharmacopoeia, V. (1997). Medical Publishing House. Hanoi, Vietnam, 1-134. [10] Khosravi, D. N., Ostad, S. N., Maafi, N., Pedram, S., Ajani, Y., Hadjiakhoondi, A., & Khanavi, M. (2014). Cytotoxic activity of the essential oil of Salvia verticillata L. [11] Erasto, P., & Viljoen, A. M. (2008). Limonene-A review: Biosynthetic, ecological and pharmacological relevance. Natural Product Communications, 3(7), 1934578X0800300728. [12] El Mokni, R., Majdoub, S., Chaieb, I., Jlassi, I., Joshi, R. K., & Hammami, S. (2019). Chromatographic analysis, antimicrobial and insecticidal activities of the essential oil of Phlomis floccosa D. Don. Biomedical Chromatography, 33(10), e4603. CHEMICAL COMPOSITION OF THE ESSENTIAL OIL Perilla frutescens FROM GIA LAI, VIETNAM Vo Thi Thanh Binh1, Nguyen Minh Nhung2, Le Lam Son3, Ho Xuan Anh Vu3, Le Trung Hieu3* 1Pleiku High school, Pleiku, Gia Lai 2Technical Center for Quality Measurement Standards of Thua Thien Hue 3Faculty of Chemistry, University of Sciences, Hue University *Email: hieuletrung@husc.edu.vn ABSTRACT Perilla frutescens is an infused herb commonly used in folk remedies in Vietnam and some countries in the world to treat liver tumors, inhibiting the growth of breast tumors and cancers lungs, insect repellent. In this paper, the chemical composition of Perilla leaf oil from Gia Lai, Vietnam is determined by mass spectrometry (GC-MS). 18 compounds are identified. The main constituents of essential oil are perillaaldehyde (53.60%), D-limonene (9.09%), caryophyllene (8.19%), trans-alpha-bergamotene (6.35%), myristicin (1.68%), humulene (1.39%), germacrene D (1.32%), perilla alcohol (1.27%). The presence of substances with good biological activity showsi the potential of this essential oil. Keywords: GC-MS, Perilla frutescens, the essential oil Perilla frutescens. Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô thu hái từ Gia Lai, Việt Nam 30 Võ Thị Thanh Bình sinh ngày 10/08/1974 tại Thanh Hóa. Bà tốt nghiệp cử nh}n chuyên ng|nh Hóa học năm 1996 tại trường Đại học Sư phạm Quy Nhơn; tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ng|nh Hóa Hữu cơ năm 15 tại trường Đại học Sư phạm, Đại học Đ| Nẵng. Hiện nay, bà công t{c tại trường trung học phổ thông Pleiku, th|nh phố Pleiku, tỉnh Gia Lai. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa – Sinh – Y. Nguyễn Minh Nhung sinh ngày 7 9 1991 tại tỉnh Quảng Trị. Bà tốt nghiệp cử nh}n chuyên ng|nh Hóa học năm 2013 và tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ng|nh Hóa Hữu cơ năm 15 tại trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Bà đang công tác tại Trung t}m Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Thừa Thiên Huế, Sở Khoa học v| Công nghệ Thừa Thiên Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học c{c hợp chất có hoạt tính sinh học Lê Lâm Sơn sinh ngày 18/4/1984. Ông nhận bằng Cử nh}n Hóa học năm 6 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế v| nhận học vị Thạc sỹ Hóa học năm 9 tại Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế. Từ năm 9 đến nay, ông l| giảng viên Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học c{c hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, vật liệu biopolymer. Hồ Xuân Anh Vũ sinh ng|y 3 3 1985 tại Thừa Thiên Huế. Ông tốt nghiệp ng|nh Hóa học tại Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế năm 9; Tốt nghiệp Thạc sĩ chuyên ngh|nh Hóa Ph}n tích tại Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế năm 1 . Hiện nay, ông đang công t{c tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Ph}n tích quang phổ, Ph}n tích môi trường, Ph}n tích c{c hợp chất hữu cơ. Lê Trung Hiếu sinh ngày 06/9/1987. Ông nhận bằng Cử nh}n Hóa học năm 9 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế v| nhận học vị Thạc sỹ Hóa học năm 11 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Từ năm 11 đến nay, ông l| giảng viên Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học c{c hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, ph}n tích hợp chất hữu cơ.