Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay khi cuộc sống ngày càng đầy đủ, ấm no hơn, con người đã giành sự quan tâm đặc biệt của mình tới sức khỏe. Rất nhiều người đã sử dụng các chất chống oxi hóa tự nhiên thay cho các chất hóa học để không gây độc hại cho sức khỏe con người như các chất polyphenol, vitamine E, vitamin C…có nhiều trong rau củ quả để ngăn ngừa sự xuất hiện “stress oxi hóa”. Stress oxi hóa là hiện tượng xuất hiện trong cơ thể sinh vật khi có sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do và hoạt động của các chất chống oxi hóa. Các gốc tự do được tạo ra trong quá trình trao đổi chất có tác động xấu đến cơ thể như: đột biến DNA, biến tính protein, gây suy giảm hệ thần kinh và gây hiện tượng lão hóa sớm.Để hạn chế những bệnh do stress oxi hóa gây ra việc sử dụng nhiều loại rau quả tươi hàng ngày, sử dụng các chất chống oxi hóa tự nhiên là cách đơn giản và hữu hiệu nhất để tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa các bệnh do stress oxi hóa gây ra. Các chất chống oxi hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại, ngăn cản hoặc đảo ngược quá trình oxi hóa các hợp chất có trong tế bào của cơ thể. Hệ thống các chất chống oxi hóa của cơ thể người được cung cấp bởi hai nguồn bên trong và bên ngoài. Để chống lại sự bội tăng các gốc tự do sinh ra quá nhiều mà hệ thống “chất chống oxi hóa nội sinh” không đủ sức cân bằng để vô hiệu hóa. Các nhà khoa học đặt vấn đề dựng các “chất chống oxi hóa ngoại sinh” với mục đích phòng ngừa nâng cao sức khỏe, chống lão hóa. Các chất chống oxi hóa ngoại sinh đó được xác định là vitamine A, viatmine C, các carotenoid, các hợp chất phenolic. Các chất này có nhiều trong rau quả sẽ tăng cường hoạt động của hệ thống chống oxi hóa và ngăn ngừa các bệnh có nguồn gốc stress oxi hóa. Trong các “chất chống oxi hóa ngoại sinh” phải kể đến hợp chất phenolic, chúng là sản phẩm trao đổi chất bậc hai chủ yếu của thực vật, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng. Ngoài tác dụng tạo màu cho thực vật (anthocyanin), bảo vệ thực vật trước tia cực tím, chống lại sự oxi hóa, các hợp chất phenol còn là vật liệu góp phần vào độ bền chức của thực vật và sự thấm của thành tế bào đối với nước và khí, là hợp chất tín hiệu cho sự cộng sinh giữa thực vật và vi khuẩn nốt sần. Đối với các thực phẩm, các hợp chất phenol là những chất hoạt động giữ vai trò chủ đạo quyết định hương vị của nhiều loại sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật. Với sức khỏe con người, các hợp chất phenol có khả năng chống oxi hóa cao, chống viêm, chống dị ứng và khả năng kháng khuẩn. Hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam đã giành rất nhiều thời gian nghiên cứu về các hợp chất polyphenol có nguồn gốc tự nhiên từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như: vỏ vải thiều, lá ổi, lá vối, lá chuối và quả sim. Cây sim, Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk, thuộc họ thực vật Myrtaceae. Cây sim có nguồn gốc tại Trung Á, tại Việt Nam sim được mọc hoang dại ở các vùng đồi núi, trung du, chúng sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khô hạn, ưa ánh sáng. Quả sim là một trong số các loại quả chứa hàm lượng polyphenol cao. Tuy nhiên cây sim Việt Nam chỉ được coi là cây mọc hoang dại không đem lại giá trị kinh tế. Hiện tại ở Việt Nam chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về hợp chất polyphenol có trong quả sim. Việc nghiên cứu polyphenol từ quả sim để ứng dụng trong các ngành công nghiệp sẽ đem lại giá trị kinh tế cho cây sim, giúp đồng bào dân tộc vùng núi và trung du tăng thu nhập, xóa đói giảm nghèo. Để góp phần xác định đúng hàm lượng polyphenol trong quả sim và tạo ra hướng đi mới để phát triển cây sim chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xác định động thái biến đổi hợp chất polyphenol và khả năng kháng oxy hóa của quả sim thu hỏi tại Hải Dương”. 1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 1.2.1. Mục đích Xác định sự biến đổi của các hợp chất phenol và khả năng kháng oxy hóa trong qúa trình chín của quả sim thu hỏi tại Hải Dương. 1.2.2. Yêu cầu • Xác định sự biến đổi của một số chỉ tiêu hóa lý (độ màu, khối lượng trung bình quả, chất khô tổng số) của quả sim thu hỏi tại Hải Dương trong quá trình chín. • Xác định sự biến đổi của hàm lượng polyphenol tổng số, anthocyanin tổng số, flavons và flavonol tổng số, flavan-3-ol tổng số, tanin ngưng tụ và khả năng kháng oxi hóa của quả sim trong quá trình chín.
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu khóa luận trung thực Tơi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực khóa luận cám ơn thơng tin trích dẫn khóa luận ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2011 Sinh viên Trương Thị Thương i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Một số tiêu hóa lý hóa sinh dâu tằm độ chín khác Error: Reference source not found Bảng 3.1 Phân loại độ chín sim Error: Reference source not found Bảng 4.1 Một số tiêu hóa lý sim độ chín Error: Reference source not found Bảng 4.2 Hàm lượng polyphenol tổng số, anthocyanin tổng số, khả kháng oxi hóa, flavonol tổng số, proanthocyanin, flavan-3-ol tổng sốcủa sim độ chín khác Error: Reference source not found Bảng 4.3 Mối quan hệ hợp chất phenol khả kháng oxi hóa sim Error: Reference source not found iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ chiết polyphenol 24 Hình 3.2 Đường chuẩn acid gallic Error: Reference source not found Hình 3.3 Đường chuẩn trolox Error: Reference source not found Hình 3.4 Đường chuẩn Quercetin Error: Reference source not found Hình 3.5 Đường chuẩn Cyanindin Chlorid Error: Reference source not found Hình 3.6 Đường chuẩn Catechin (μg/ml) Error: Reference source not found Hình 4.1 Sự biến đổi số L theo độ chín .Error: Reference source not found Hình 4.2 Sự biến đổi a theo độ chín Error: Reference source not found Hình 4.3 Sự biến đổi b theo độ chín Error: Reference source not found Hình 4.4 Sự biến đổi hàm lượng chất khô tổng số Error: Reference source not found Hình 4.5 Sự biến đổi khối lượng trung bình 30 theo độ chín Error: Reference source not found Hình 4.6 Sự biến đổi hàm lượng polyphenol tổng số sim chín Error: Reference source not found Hình 4.7 Sự biến đổi hàm lượng anthocyanin tổng số sim chín Error: Reference source not found Hình 4.9 Sự biền đổi hàm lượng flavonol tổng số sim độ chín khác Error: Reference source not found Hình 4.10 Sự biến đổi hàm lượng proanthocyanin sim độ chín khác Error: Reference source not found Hình 4.11 Sự biến đổi hàm lượng flavan-3-ol tổng số sim độ chín khác Error: Reference source not found iv Hình 4.12 Mối quan hệ hàm lượng polyphenol tổng số khả kháng oxi hóa sim độ chín khác Error: Reference source not found v PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày sống ngày đầy đủ, ấm no hơn, người giành quan tâm đặc biệt tới sức khỏe Rất nhiều người sử dụng chất chống oxi hóa tự nhiên thay cho chất hóa học để khơng gây độc hại cho sức khỏe người chất polyphenol, vitamine E, vitamin C…có nhiều rau củ để ngăn ngừa xuất “stress oxi hóa” Stress oxi hóa tượng xuất thể sinh vật có cân việc sản xuất gốc tự hoạt động chất chống oxi hóa Các gốc tự tạo q trình trao đổi chất có tác động xấu đến thể như: đột biến DNA, biến tính protein, gây suy giảm hệ thần kinh gây tượng lão hóa sớm.Để hạn chế bệnh stress oxi hóa gây việc sử dụng nhiều loại rau tươi hàng ngày, sử dụng chất chống oxi hóa tự nhiên cách đơn giản hữu hiệu để tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa bệnh stress oxi hóa gây Các chất chống oxi hóa hợp chất có khả làm chậm lại, ngăn cản đảo ngược trình oxi hóa hợp chất có tế bào thể Hệ thống chất chống oxi hóa thể người cung cấp hai nguồn bên bên Để chống lại bội tăng gốc tự sinh nhiều mà hệ thống “chất chống oxi hóa nội sinh” khơng đủ sức cân để vơ hiệu hóa Các nhà khoa học đặt vấn đề dựng “chất chống oxi hóa ngoại sinh” với mục đích phịng ngừa nâng cao sức khỏe, chống lão hóa Các chất chống oxi hóa ngoại sinh xác định vitamine A, viatmine C, carotenoid, hợp chất phenolic Các chất có nhiều rau tăng cường hoạt động hệ thống chống oxi hóa ngăn ngừa bệnh có nguồn gốc stress oxi hóa Trong “chất chống oxi hóa ngoại sinh” phải kể đến hợp chất phenolic, chúng sản phẩm trao đổi chất bậc hai chủ yếu thực vật, đa dạng cấu trúc chức Ngoài tác dụng tạo màu cho thực vật (anthocyanin), bảo vệ thực vật trước tia cực tím, chống lại oxi hóa, hợp chất phenol cịn vật liệu góp phần vào độ bền chức thực vật thấm thành tế bào nước khí, hợp chất tín hiệu cho cộng sinh thực vật vi khuẩn nốt sần Đối với thực phẩm, hợp chất phenol chất hoạt động giữ vai trò chủ đạo định hương vị nhiều loại sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật Với sức khỏe người, hợp chất phenol có khả chống oxi hóa cao, chống viêm, chống dị ứng khả kháng khuẩn Hiện giới Việt Nam giành nhiều thời gian nghiên cứu hợp chất polyphenol có nguồn gốc tự nhiên từ nhiều nguồn nguyên liệu khác như: vỏ vải thiều, ổi, vối, chuối sim Cây sim, Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk, thuộc họ thực vật Myrtaceae Cây sim có nguồn gốc Trung Á, Việt Nam sim mọc hoang dại vùng đồi núi, trung du, chúng sinh trưởng phát triển tốt điều kiện khô hạn, ưa ánh sáng Quả sim số loại chứa hàm lượng polyphenol cao Tuy nhiên sim Việt Nam coi mọc hoang dại không đem lại giá trị kinh tế Hiện Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể hợp chất polyphenol có sim Việc nghiên cứu polyphenol từ sim để ứng dụng ngành công nghiệp đem lại giá trị kinh tế cho sim, giúp đồng bào dân tộc vùng núi trung du tăng thu nhập, xóa đói giảm nghèo Để góp phần xác định hàm lượng polyphenol sim tạo hướng để phát triển sim tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xác định động thái biến đổi hợp chất polyphenol khả kháng oxy hóa sim thu hỏi Hải Dương” 1.2 MỤC ĐÍCH VÀ U CẦU 1.2.1 Mục đích Xác định biến đổi hợp chất phenol khả kháng oxy hóa qúa trình chín sim thu hỏi Hải Dương 1.2.2 Yêu cầu •Xác định biến đổi số tiêu hóa lý (độ màu, khối lượng trung bình quả, chất khô tổng số) sim thu hỏi Hải Dương q trình chín •Xác định biến đổi hàm lượng polyphenol tổng số, anthocyanin tổng số, flavons flavonol tổng số, flavan-3-ol tổng số, tanin ngưng tụ khả kháng oxi hóa sim q trình chín PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI 2.1.1 Định nghĩa Phenol hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân benzen, phân tử có nhiều nhóm hydroxyl đính trực tiếp với vịng benzen gọi polyhydroxylphenol (monomer), nhiều monomer gắn với gọi polymer (Ngô Xuân Mạnh, 2006) 2.1.2 Phân loại Các hợp chất phenol đa dạng cấu trúc, tùy theo cấu tạo mạch cacbon mà hợp chất phenol chia thành nhóm sau: phenol đơn giản (C6), acid phenolic (C1- C6) (C3- C6), flavonoid (C6- C3- C6), lignin ((C6C3))n tanin (Ngơ Xn Mạnh, 2006) • Phenol đơn giản (phân nhóm C6) Các phenol đơn giản bao gồm: diphenol triphenol OH OH OH OH OH OH Pyrocatechin Resocine OH Hydroquinol OH OH OH OH OH OH OH OH Pyrogallol Floroglucin Oxihydroquin ol • Acid phenolic (phân nhóm C1- C6, C3- C6) * Phân nhóm (C1- C6) thường gặp: Galic acid, vanillin, protocatechin gentizic acid Hồng Lê Thị Lệ Hường dâu hàm lượng anthocyanin biến đổi từ chưa chín đến chín 0,147%- 1,287% Kết nghiên cứu tương tự với kết nghiên cứu Rosana Chirinos & cs (2010) Camu camu cho thấy hàm lượng anthocyanin thay đổi suốt trình chín tăng dần từ xanh đến đỏ 0,8- 52,6 mg CGE/100 g FW Ở giai đoạn chín, hàm lượng anthocyanin Camu camu 52,6 mg CGE/100 g FW tương tự nghiên cứu Zanatta & cs (2005) Camu camu 54 mg CGE/100 g FW Theo kết nghiên cứu Awika, Rooney Waniska (2004) hàm lượng anthocyanin tăng dần theo độ chín cụ thể: mâm xôi (10- 60 mg CGE/100 g FW), dâu (20- 90 mg CGE/100 g FW), bắp đỏ (30- 90 mg CGE/100 g FW) Khi nghiên cứu biến đổi hàm lượng polyphenol tổng số anthocyanin tổng số sim độ chín khác nhau, thấy có biến đổi thành phần polyphenol sim trình chín cụ thể là: tạo thành anthocyanin tăng lên có giảm hợp chất polyphenol khác Mỗi hợp chất phenol với công thức cấu tạo khác có khả kháng oxi hóa khác 4.2.4 Sự biến đổi khả kháng oxi hóa Khả chống oxi hóa đặc điểm quan trọng hợp chất phenol nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Các nhà nghiên cứu tập trung vào chế vụ hoạt gốc tự polyphenol Khả kháng oxy hóa tính μmol Trolox/gCK Trolox có tên thương mại 6-hydroxyl-2,5,7,8-tetramethylchroman-2carboxylic acid, dẫn xuất hòa tan nước vitamine Sự biến đổi khả kháng oxi hóa sim độ chín khác thể đồ thị 4.8 42 Hình 4.8 Sự biến đổi khả kháng oxi hóa sim độ chín Khả kháng oxi hóa hợp chất polyphenol sim xác định thông qua đường chuẩn Trolox thể khả quét gốc tự DPPH polyphenol, khả quét gốc tự mạnh chứng tỏ khả kháng oxi hóa cao Từ đồ thị 4.8 ta thấy khả kháng oxi hóa sim nằm khoảng 426,57- 218,85 (μmol TE/g CK) Kết xử lý thống kê cho thấy Pr=0,001 (α = 44 0,05) cho thấy độ chín khơng ảnh hưởng đến hàm lượng flavonol tổng số sim thu hỏi Hải Dương q trình chín Trong q trình chín hàm lượng flavonol tổng số tăng dần theo độ chín từ độ chín đến độ chín Qủa sim chín hàm lượng flavonol tổng số tăng lên 1,4 lần Khi tham gia phản ứng flavonol tạo thành glucosid phân tử chứa mạch đường, mà chín hàm lượng đường cao hàm lượng flavonol tổng số nhiều Ở độ chín hàm lượng flavonol thấp 0,98 mg QE/g CK Quả chín hàm lượng flavonol tổng số cao cao độ chín đạt tới 1,40 mg QE/g CK Kết nghiên cứu tương tự với kết nghiên cứu Rosana Chirinos & cs (2010) Camu camu cho thấy hàm lượng flavonol thay đổi suốt q trình chín tăng dần từ xanh đến đỏ 7,7- 13,3 mg CGE/100 g FW tăng lên 1,7 lần 4.2.6 Sự biến đổi hàm lượng proanthocyanin sim độ chín khác Hàm lượng proanthocyanin tính mg Cyanindin Chlorid/g CK Sự biến đổi hàm lượng proanthocyanin qua giai đoạn chín sim biểu thị đồ thị 4.10 Hình 4.10 Sự biến đổi hàm lượng proanthocyanin sim độ chín khác 45 Từ đồ thị 4.10 ta thấy, hàm lượng proanthocyanin nằm khoảng 2,374,61 mg Cyanindin Chlorid/g CK Kết xử lý thống kê cho thấy Pr= 0,0036 (