Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về cây lá gai xanh (Boehmeria spp.)
Công việc 1: Nghiên cứu tổng quan về các loài cây lá gai xanh (Boehmeria spp.)
Nghiên cứu, tổng hợp mô tả thực vật, đặc điểm phân bố, tác dụng dược lý, công dụng các loài cây lá gai xanh (Boehmeria spp.) theo các tài liệu Cây cỏ Việt Nam của tác giả Phạm Hoàng Hộ; Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam của Đỗ Tất Lợi; Từ điên cây thuốc Việt Nam của Võ Văn Chi; Kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hái và bảo quản sản phẩm từ cây lá gai xanh (Rami) cua Trung tâm Khuyến Nông quốc gia;..
Nghiên cứu, tìm hiểu, tổng hợp các tài liệu liên quan đến việc nghiên cứu thành phần dinh dưỡng, thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và ứng dụng của các bộ phận cây lá gai xanh từ các công bố trong nước và quốc tế với các từ khóa như: cây lá gai, cây lá gai xanh, cây lá gai xanh, cây gai, ramie, Boehmeria, China grass,...
Công việc 2: Nghiên cứu hiện trạng phân bố, định danh các loài cây lá gai xanh trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (khảo sát, lấy mẫu, định danh)
Khảo sát các loại cây lá gai xanh truyền thống tại Quảng Ngãi thông qua các cơ sở sản xuất bánh lá gai phổ biến, nhà thuốc đông y tại một số huyện trên địa bàn tỉnh như: Bình Sơn, Nghĩa Hành. Mộ Đức, Đức Phố, Sơn Hà và Ba Tơ
Thu thập các bộ phận mẫu cây lá gai xanh tại các địa phương có cây lá gai xanh phố biến và các địa phương có trồng thử nghiệm cây lá gai xanh và cây lá gai xanh AP1 trồng tại Thanh Hóa. Mẫu cây lá gai xanh được ghi nhận các thông tin liên quan đến mẫu như: số hiệu mẫu, thời gian thu mẫu, địa điểm thu mẫu, vị trí thu mẫu, người thu mẫu, mô tả sơ bộ các dặc điểm về hình thái,... Chụp hình, mô tả chi tiết các cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản của cây lá gai xanh được thu mẫu tại các địa phương trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi. Mẫu sau khi thu hái được gắn nhãn có đánh số, xử lý và sấy khô trong phòng thí nghiệm của Trường ĐH Phạm Văn Đồng
Nội dung 2: Phân tích thành phần dinh dưõng, thành phần hóa học
Công việc 1: Phân tích thành phần dinh duõng và thành phần khoáng chất các bộ phận cây lá gai xanh (rễ, thân, lá)
Công việc 1.1. Phân tích thành phần dinh dưỡng
(1) Độ ấm: Độ ẩm dược xác định bằng phương pháp sấy khô theo tiêu chuân quốc gia TCVN 1867:2001. Sử dụng nhiệt để làm bay hơi nước có trong mẫu các bộ phận cây lá gai xanh. Từ chênh lệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy tính được độ ẩm của mẫu sấy mẫu ở 100 - 105°c đến khối lượng không đổi, khi đó lượng nước tự do có trong mẫu sẽ bốc hơi hết.
(2) Tro: Tro là phần vật chất của mẫu còn lại sau khi nung (vô cơ hoá) ở nhiệt dộ 550°c - 700°c trong 4 giờ. Để nguội trong bình hút ẩm, cân và tính sự chênh lệch so với trước khi nung, ta có được hàm lượng tro trong mẫu.
3) Protein thô: Protein Ihô có trong các bộ phận cây lá gai xanh được phân tích theo phương pháp Lowry: Dựa vào phản ứng màu của protein và thuộc thử Folin, cường độ màu của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ protein, và dựa vào đường chuẩn của protein, có thể tính được hàm lượng protein của mẫu thân và lá gai xanh.
(4) Béo thô: Chất béo thô được xác định bằng cách chiết xuất các bộ phận cây lá gai xanh trong dung môi hữu cơ, thường là đietyl eter hay eter dầu hỏa trong thời gian nhất định trong dụng cụ chiết Soxhlct. Dùng dung môi hữu cơ trích ly chất béo có trong thân và lá gai xanh. Sau đó làm bay hơi hết dung môi, chất béo còn lại đem cân, tính ra hàm lượng chất béo có trong các bộ phận cây lá gai xanh.
(5) Chất xơ: Phân tích chất xơ (xơ tổng sổ, xơ không hỏa tan và xơ hỏa tan): Hàm lượng xơ thô được xác định theo TCVN 4329-2007, NDF và ADF được xác định bằng phương pháp của Van Soest và cộng sự (1991).
6. Cacbohodrat: Phương pháp dựa trên việc chiết hydrat cacbon hòa tan (đường) từ các bộ phận cây lá gai xanh bằng nước cất ở nhiệt độ 50 - 60°c, sau đó thủy phân hydrat cacbon dễ thuỷ phân (tinh bột) trong phần còn lại bằng dung dịch axit sunfuric loãng và tiến hành xác định đường trong dịch chiết và dịch thủy phân bằng thuốc thử antron. Dưới tác dụng của axit sunfuric đậm đặc các phân tử đường bị mất nước và tác dụng với antron tạo hợp chất có màu xanh lá cây nhạt. Đo mật độ quang của dung dịch trên máy so màu fek với kính lọc màu Ị I đỏ hay trên máy “Spekol” ở bước sóng 625 ± 15 nm.
7. Amino axit: Mẫu các bộ phận cây lá gai xanh được sấy khô, xay nhuyễn, tách béo bằng hỗn hợp dung môi cloroform - metanol sử dụng hệ thống chiết soxhlet, sau đó thủy phân bằng HC1 đặc ở nhiệt độ cao (105°C). Để nguội hỗn hợp. lọc bỏ cặn, cô quay chân không. Phần cao chiết thu được đem hòa vào dung dịch đệm acetate (pH 2.0), sau đó phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao với cột săc ký pha đảo với dung môi giải ly: (A) Dung dịch đệm acetate 50 mM; (tì) Acetonitrile; Tốc độ dòng 1 mL/phút. Dùng dung dịch amino axit chuẩn để so sánh và định lượng.
(8) Axit béo: Phân tích axit béo theo các Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN). Các axit béo (FA) trong mẫu cây lá gai xanh được thủy phân để tách khỏi nền mẫu, sau đó được chiết bằng eter và dẫn xuất hóa với natri metylat (NaOCH3) hoặc Bo ! i 1 triflorour (BF3) tạo dẫn xuất metyl hoá (FAME) dễ bay hơi, tiếp theo được chiết bằng n-hexan và phân tích bằng sắc ký khí ion hóa ne,ọn lửa (GC/FID) hoặc sắc ký khí khối phổ ( GC/MS). Hàm lượng các axit béo được định lượng bằng phương pháp đường chuẩn.
9. Đường tự do: Được phân tích bang DNS (3,4-dinitrosalicyclic): Thuốc thứ DNS được chuẩn bị trong dung dịch có NaOH và muối kali natri tartrate. Mẫu được nghiền bằng cát sạch, sau đó làm kết tủa tạp chất bằng Pb(N03)2 10%, loại bỏ Pb(N03)2 dư bằng Na2S04 bão hòa, lọc thu dịch nổi. Mẫu được bổ sung DNS (0.5 mL mẫu, 1.5 mL thuốc thử) và đo mật độ quang (OD) ở bước sóng 540 nm. Đường glucose dùng làm dung dịch chuẩn.
10. Lignin: Hàm lượng lignin trong lá cây được phân tích theo phưưng pháp phân tích hàm lượng lignin trong thức ăn chăn nuôi bằng phương pháp tẩy axil theo TCVN 9589:2013 (ISO 13906:2008).
11. Các vitamin: A (retinol), E (a-tocopherol) và c (axit ascorbic): Các vitamin A, E, c được phân tích theo các Tiêu chuẩn Việt Nam lần lượt TCVN 8972-1:2011, TCVN 8276:2010, TCVN 8977:2011 bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Công việc 1.2. Phăn tích thành phần khoáng: Ca, Fe, K, Mg, Mn, Zn, Na, Cu
Phân tích thành phần khoáng được thực hiện theo phương pháp phân tích khoáng của Hiệp hội các Nhà hóa học phân tích (AOAC) trên máy quang phổ phát xạ plasma (ICP OES) tại Trường Đại học Phạm Văn Đồng.
Công việc 2: Phân tích thành phần hóa học các bộ phận cây lá gai xanh
Công việc 2.1. Phân tích tổng lượng phenol, tổng lượng flavonoid, tổng lượng alkaloid, tổng lượng tannin
(1) Phân tích tong luọng phenol: Dựa trên phản ứng tạo màu của các họp chất phenol với thuốc thử Folin - Ciocalteu.
(2) Phân tích tổng lượng Aavonoid: Dựa vào phản ứng tạo phức màu của các ílavonoid với ion Al3+ trong môi trường kiềm.
(3) Phân tích tổng lươngj alkaloid
Cao chiết xuất các bộ phận của cây lá gai xanh (1 mg) đưực hòa tan trong dung môi dimetyl sulphoxide (DMSO), thêm 1 ml HC1 2N và lọc. Dung dịch này được chuyển vào phễu chiết, thêm vào phễu chiết 5 ml dung dịch bromocresol xanh và 5 ml dung dịch đệm phosphat. Hỗn hợp này được lắc mạnh với 1, 2, 3 và 4 ml cloroíbrm và tách dịch chiết vào bình định mức 10 ml và pha loãng đến vạch định mức bằng cloroibrm. Dung dịch chuẩn cua atropine (20, 40, 60, 80 và 100 Ịig/ml) được pha chế từ hợp chất atropine. Mầu phân tích và các dung dịch chuẩn cùng với mẫu trắng được đo ở bước sóna, 470 nm bởi máy quang phổ UV-Vis. Hàm lượng alkaloid tổng được biểu thị bằng mg atropin/g mẫu.
(4) Phân tích tổng lượng tannin
Các tannin có trong các bộ phận cây lá gai xanh được xác định bằng phương pháp Folin - Ciocalteu. Thêm khoảng 0,1 ml dịch chiết mẫu vào bình định mức (10 ml) chứa 7,5 ml nước cất và 0,5 ml thuốc thử Folin-Ciocalteu, 1 ml dung dịch Na2C03 35% và pha loãng thành 10 ml bằng nước cất. Lắc đều hỗn hợp và giữ ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Các dung dịch mẫu chuẩn của axit gallic (20, 40, 60, 80 và 100 |ig/ml) được điều chế từ axit gallic. Mẫu phân tích và các dung dịch chuẩn cùng với mẫu trắng được đo ở bước sóng 725 nm bởi máy quang phô UV-Vis. Hàm lượng tanin dược biểu thị băng mg axit gallic/g mẫu.
Công việc 2.2. Nghiên cứu thành phần hóa học của cây lá gai xanh
(1) Chiết xuất cao toàn phần
(2) Phân lập và tinh chế các họp chất
(3) Phân tích định lượng các hợp chất chính có trong cây lá gai xanh bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Nội dung 3: Thử nghiệm một số hoạt tính sinh học của cây lá gai xanh
Công việc 1: Thử nghiệm hoạt tính kháng vi sinh vật của các bộ phận cây lá gai xanh
Dùng phương pháp khuếch tán đĩa thạch: chủng vi khuẩn được nuôi cấy ị trên môi Irưòng TSB sau 16 h, pha loãng đên mật độ 107CFƯ/mL (~ OD 0,1), chuẩn bị đĩa thạch nền có 14 mL TSA, írộn 100 |iL dịch vi khuẩn với 5 mL TSA mềm (agar 0,9%), đổ lên đĩa thạch nền, để đông và đục lỗ đường kính 7 mm, nhỏ 100 |uL dịch chiết các bộ phân cây lá gai xanh vào, sau đó ủ qua đêm và đo đường kính vòng vô khuân. Ampicillin được dùng làm đối chứng . dương.
Công việc 2: Thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hóa in vitro của các bộ phận cây lá gai xanh
0,1 mL dịch chiết các bộ phận cây lá gai xanh được trộn với 1,9 mL dung dịch DPPH trong etanol (nồng độ cuối của DPPH là 0.1 mM). ủ tối 30 phút 1 và đo OD ở bước sóng 517nm.
Công việc 3: Thử nghiệm hoạt tính kháng tiểu đường in vitro của các bộ phận cây lá gai xanh
Xác định hoạt tính kháng tiếu đường in vitro thông qua sự ức chế enzyme a-glucosidase: Trộn enzyme a-glucosidase với 4-Nitrophenyl U-D- glucopyranoside trong dịch đệm phosphate (pH 6,8), bố sung cao chiết từ các bộ phận cây lá gai xanh và thực hiện phản ứng ở 37°c trong khoảng 2h, dừng phản ứng (bằng đệm pH 9,6), đo OD 400 nm và từ đó xác định lượng glucose; sinh ra để xác định mức độ ức chế hoạt tỉnh enzyme của cao chiết.
Nội dung 4: Nghiên cứu chế biến một số sản phẩm từ cây lá gai xanh
Công việc 1: Nghicn cứu chế biến các sản phấm thực phẩm
Công việc 1.1. Nghiên cứu chế biến bánh từ lá cây lá gai xanh
1.1. 1. Nghiên cứu các công thức phối trộn thực nghiệm để tạo ra bánh từ lá cây lá gai xanh
- Phương pháp: Nghiên cứu phối trộn làm bánh bột lá gai theo nhiều công thức, tỉ lệ, cách thức chế biến khác nhau (hấp, nướng, chiên, nấu sôi, đông lạnh,...), sau đó phân tích giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan sản phẩm đế tìm ra các công thức làm bánh cho giá trị dinh dưỡng tốt và cảm quan ngon nhất.
+ Phối trộn bột lá gai với bột nếp/bột gạo/bột mì/bột rau câu và các phụ gia theo các nhóm tỷ lệ, cách thức chế biến khác nhau.
+ Kiểm tra, so sánh giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan ở mỗi công thức Ị phối trộn, chế biến (theo TCVN 7406:2004, TCVN 3215:1979).
+ Khảo sát thị hiếu, đánh giá của người tiêu dùng để tìm ra công thức làm bánh tốt nhất.
1.1.2. Nghiên cứu các phương pháp bảo quản
+ Thử nghiệm bảo quản sản phẩm bàng các phương pháp không dùng chất bảo quản thực phẩm như: thanh trùng, hút chân không, giữ lạnh.
+ Khảo sát bổ sung hàm lượng chất bảo quản thực phẩm (natri benzoat, natri polyphosphat, kali natri tartrat,...) để tìm ra lượng chất bảo quản cần bổ sung phù hợp (theo Quỵ định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm, ban hành kèm theo Quyết định sô 3742/2001/QĐ-BYT).
1.1.3. Nghiên cứu các phương thức tạo hình sản phẩm
Nghiên cứu tạo ra các hình dạng và cách ghi nhãn, đóng gói bánh sao cho bắt mắt, dễ sử dụng, dễ thương mại hóa, đạt tiêu chuẩn.
1.1.4. Kiểm nghiệm an loàn vệ sinh thực phẩm sản phẩm tạo ra loại bánh từ lá cây lá gai xanh đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm theo quy định:
+ Bánh được chế biến và xử lý theo Quy phạm thực hành về những nguyên tắc chung đối với vệ sinh thực phẩm (TCVN 5603:2008 (CAC/RCP 1- 1969.Rev.4:2003)
+ Sản phẩm được kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm, đạt các chỉ I tiêu theo quy định (TCVN 7406 : 2004).
Công việc 1.2. Nghiên cứu chế biến trà từ lá và rễ cây lá gai xanh
Nguyên vật liệu: phân lá và rễ cây lá gai xanh, chè xanh Minh Long.
Quy trình tiến hành:
+ Nguyên liệu lá gai được hái tại vườn thu nhận thường khoảng 45 - 90 ngày tuổi, lá xanh, mướt, không bị sâu. Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ các tạp chất đất cát.
+ Đem lá đi phơi khô ở nhiệt độ 35 - 40°c trong 8-10 giờ đến độ ẩm cần thiết để làm trà.
+ Làm giảm kích thước nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xay
+ Thêm thành phần lá chè xanh Minh Long đã được xử lí tương tự lá gai xanh với tỉ lệ thích hợp nhằm làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
+ Nguyên liệu sau phối trộn sẽ được đem đi sao với thời gian và nhiệt độ thích hợp để thu được sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.
+ Đóng gói túi lọc và vào bao bì để bảo quản sản phẩm.
Công việc 2: Nghiên cứu chế biến các sản phấm thức ăn trong chăn nuôi
Công việc 2.1. Nghiên cứu sử dụng lá gai làm thức ăn cho bò thịt tại tỉnh Quáng Ngãi: Lá gai sau khi thu hoạch phơi khô, xay bột bổ sung vào khẩu phần ăn hàng ngày của bò ăn.
Công việc 2.2. Nghiên cứu sử dụng lá thân cây lá gai xanh ủ chua làm thức ăn cho bò thịt tại tinh Quảng Ngãi
Lá, thân cây lá gai sau khi thu hoạch được tiến hành băm nhỏ, phơi héo và ủ chua với phụ gia là cám gạo hoặc bột ngô hoặc bột sắn (khoảng 5%) với muối ăn (0,5%). Thức ăn ủ chua sẽ cho bò ăn sau khi ủ 21 ngày. Phân tích thành phần dinh dưỡng của thức ăn ủ chua: Lá gai và thân cây lá gai xanh ủ chua, các loại thức ăn trong khẩu phần ăn của bò được tiến hành phân tích thành phần dinh dưỡng bao gồm: Độ ẩm, tro, protein thô. béo thô, chất xơ, cacbohiđrat, amino axit, axit béo, đường tự do, vitamin A (retinol), vitamin E (a-tocopherol) và vitamin c (axit ascorbic).
Công việc 2.3. Nghiên cứu chế biến thức ăn dạng viên dùng trong chăn nuôi
Lá và thân cây lá gai xanh được nghiên cứu phối trộn với các nguyên liệu khác như cám gạo, bắp, bột cá,...sau đó nén thành viên thức ăn dùng trong chăn nuôi. Viên thức ăn làm từ lá và thân cây lá gai xanh dược thử nghiệm trên một số loại gia súc, gia cầm được nuôi phổ biến tại Quảng Ngãi. Thành phân dinh dưỡng của thức ăn dạng viên cũng được phân tích, đối chứng với các loại thức ăn cùng dạng hiện đang có bán trên thị trường.
Công việc 3: Nghiên cứu sản xuất sản phẩm phân hữu cơ vi sinh
Công việc 3.1. Nghiên cứu phối trộn và lên men tạo sản phẩm phân hữu cơ vi sinh
Phối trộn lá gai với phân bò, bổ sung phân vô cơ, vôi theo các tỷ lệ khác ị nhau để tạo nguyên liệu lên men. Tiến hành lên men (ủ) bằng cách phối trộn các chế phẩm vi sinh khác nhau theo các tỷ lệ khác nhau, chế phẩm vi sinh eôm có 3 nhóm vi sinh vật: cố định đạm, phân giải lân và kháng khuẩn. Dự kiến dùng các chế phẩm sau, tỉ lệ dùng theo hướng dẫn của nhà sản xuất, phổi trộn để đảm bảo đủ các nhóm vi sinh vật hữu hữu:
Chế phẩm Emniv dùng xử lý rác hữu cơ, thành phần gồm có vi khuẩn phân giải hữu cơ chung (Nhóm Bacillus), phân giải lân (Bacillus megaterium), vi khuẩn ức chế vi sinh vật gây bệnh (Lactobacillus, Strepíomyces). Chế phẩm Bima (thành phần chính là nấm đối kháng Trichoderma). Chế phẩm Active Cleaner (Streptomyces sp, Trichodenna sp, Baciỉlussp). Phân vi sinh đậm đặc Trichomix Ợrichoderma, Bacillus subtilis, Aspergillus niger).
Công việc 3.2. Kiếm nghiệm, đánh giá cliất lượng sán phẩm.
Kiểm nghiệm chất lượng: theo Tiêu chuấn Việt Nam: TCVN I 7185:2002
- Xác định hàm lượng một số khoáng: Ca, K, Na, Mn, Zn, Mo, Fe, Me,, Cu, Pb, Cd (phương pháp ICP).
- Xác định hàm lượng N tổng số (Kieldhal).
- Xác định hàm lượng N hữu hiệu: TCVN 9295:2012.
- Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ tống số Phương pháp Walkley - Black: TCVN 9294:2012.
- Xác định hàm lượng phospho hữu hiệu: TCVN 8559:2010.
- Xác định hàm lượng kali hữu hiệu: dựa theo nguyên tắc của TCVN 8560:2010 có cải tiến, hòa tan mẫu trong HC1 0.05N và xác định hàm lượng K trong mẫu hòa tan bằng máy ICP.
- Xác định độ chín.
Kiếm nghiệm vi sinh có lợi:
+ Tổng Trichoderma: cấy trãi trên môi trường chọn lọc cho Trichoderma (TSM). đếm số khuẩn lạc và xác định lại tỷ lệ hiệu chỉnh thông qua hình thái bằng phương pháp quan sát tiêu bản phòng ấm.
+ Vi sinh vật phân giải lân khó tan: theo TCVN 6167:1996.
+ Vi sinh vật cố định đạm sống tự do: TCVN 6166:2002.
Công việc 3.3. Thử nghiệm sản phẩm để sản xuất một sổ loại rau ăn lá ngắn ngày.
Bố trí trồng thử nghiệm (Im2 X 3)/nghiệm thức: Phân hữu cơ vi sinh sản phẩm của đề tài (3 loại); Phân hữu cơ vi sinh Sông Danh/Humic Quảng Ngãi; Phân vô cơ thêm phân chuông thông thường; Không bón phân (đối chứng âm).
Lựa chọn trên 2 giống rau thử nghiệm: mồng tơi và rau muống hoặc rau cải
