Ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý đến các hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng loại trừ gốc tự do trong tỏi

- ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TIỀN XỬ LÝ ĐẾN CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG LOẠI TRỪ GỐC TỰ DO TRONG TỎI Dương Kim Thanh và Nguyễn Minh Thủy.
- Các hợp chất sinh học, chần, khả năng loại gốc tự do DPPH, lạnh đông, tỏi Keywords:.
- Tỏi chứa các hợp chất sinh học quan trọng với hoạt động kháng khuẩn.
- Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của biện pháp (i) chần bằng hơi nước ở nhiệt độ 100 o C trong thời gian phút, (ii) lạnh đông ở nhiệt độ -18 o C trong thời gian và 48 giờ và (iii) kết hợp chần (4÷10 phút) với lạnh đông (12÷48 giờ) (cùng với mẫu đối chứng – không thực hiện bất kỳ biện pháp tiền xử lý nào) đến hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học (polyphenol tổng số, flavonoid tổng số) và hoạt tính chống oxy hóa thông qua khả năng trung hòa gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl).
- Kết quả nghiên cứu cho thấy tỏi được chần bằng hơi nước ở 100 o C trong 6 phút, lạnh đông (-18 o C) trong 36 giờ hoặc kết hợp chần 8 phút và lạnh đông trong 36 giờ cho hàm lượng các hợp chất sinh học (tổng polyphenol, flavonoid) và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất khi so sánh với thời gian xử lý khác ở cả ba biện pháp thực hiện.
- Trong các điều kiện tiền xử lý được thực hiện, tỏi được lạnh đông trong 36 giờ có tổng hàm lượng polyphenol (5,181 mgGAE/g), flavonoid (1,438 mgQE/g) và hoạt tính loại trừ gốc tự do (64,148%) cao hơn hàm lượng polyphenol (4,041 mgGAE/g), flavonoid (1,199 mgQE/g) và hoạt tính loại trừ gốc tự do (53,993%) của mẫu đối chứng.
- Biện pháp tiền xử lý tỏi được thực hiện bằng phương pháp lạnh đông có khả năng thúc đẩy làm tăng các hợp chất sinh học trong tỏi..
- Ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý đến các hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng loại trừ gốc tự do trong tỏi.
- Các nghiên cứu về tỏi (Allium sativum) và các hợp chất chiết xuất từ tỏi (polyphenol, flavonoid.
- Queiroz et al., 2009), có hàm lượng kháng sinh cao, có tác dụng hạ đường huyết (Eidi et al., 2006), chống ung thư (Sasaki and Machiya, 2007)..
- Yiannakopoulou et al., 2012)..
- Các hoạt động chống oxy hóa cũng được liên kết với sự hiện diện của các hợp chất phenolic (Willett, 1994).
- Khi đề cập đến chất kháng oxy hóa, mối quan tâm đầu tiên là hàm lượng các hợp chất polyphenol và flavonoid, được chứng minh là có khả năng dập tắt các gốc tự do, ngăn ngừa và điều trị nhiều bệnh liên quan đến quá trình oxy hóa, vì vậy góp phần cải thiện chất lượng và dinh dưỡng của thực phẩm (Kähkönen et al., 1999).
- Đặc tính và năng lực chống oxy hóa của tỏi liên quan đến flavonoid và các hợp chất polyphenol (Bozin et al., 2008).
- Các hợp chất phenolic và flavonoid là thành phần chất kháng oxy hóa chính trong một số loại cây (Cai et al., 2004.
- Liu et al., 2008)..
- Chần có tác dụng vô hoạt enzyme alliinase trong tỏi, do đó ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh (Tocmo et al., 2014).
- Quá trình xử lý nhiệt có thể làm tăng hoặc giảm hoạt tính chống oxy hóa của tỏi, tùy thuộc vào sự phân hủy của các hợp chất polyphenol (Yilmaz and Toledo, 2005)..
- Hàm lượng các hợp chất.
- sinh học trong nguyên liệu thực vật sau khi lạnh đông cũng có khả năng gia tăng (Chan et al., 2013;.
- Olivera et al..
- (2008) cũng cho thấy sự gia tăng hàm lượng flavonoid trong bắp cải Brussels khi kết hợp chần và lạnh đông.
- Trong nghiên cứu này, sự hữu dụng của các phương pháp tiền xử lý được đánh giá thông qua sự biến đổi các hợp chất sinh học và hoạt tính chống oxy hóa (khả năng loại trừ gốc tự do) trên củ tỏi được hiển thị..
- Mẫu tỏi sau khi lựa chọn, được xử lý theo 3 phương pháp: chần bằng hơi nước ở 100 o C trong thời gian từ 4, 6, 8 và 10 phút, lạnh đông trong thời gian và 48 giờ ở nhiệt độ -18 o C, kết hợp chần và lạnh đông ở các điều kiện như trên.
- 2.3 Phương pháp phân tích.
- Hàm lượng polyphenol tổng số được xác định bằng phương pháp Folin-Ciocalteu (Singleton et al., 1999).
- Căn cứ vào cường độ màu đo được trên máy quang phổ và dựa vào đường chuẩn acid garlic để xác định hàm lượng polyphenol tổng số có trong mẫu.
- Hàm lượng polyphenol tổng của mẫu được thể hiện qua mg.
- Hàm lượng tổng flavonoid được xác định thông qua phương pháp tạo màu với AlCl 3 trong môi trường kiềm - trắc quang (Zhu et al., 2010).
- Dựa vào đường chuẩn quercetin để xác định hàm lượng flavonoid tổng có trong mẫu.
- Phương pháp đánh giá khả năng loại gốc tự do DPPH.
- Khả năng khử gốc tự do DPPH được xác định theo phương pháp của Mensor et al.
- 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp chần đến chất lượng củ tỏi.
- Phương pháp chần là phương pháp xử lý nhiệt với thời gian ngắn, thường được áp dụng cho các loại rau, củ trước khi chế biến với mục đích tăng cường tính an toàn và gia tăng các thuộc tính chất lượng (Jaiswal et al., 2012).
- Chần cũng giúp nâng cao chất lượng, màu sắc và duy trì giá trị dinh dưỡng sản phẩm thực vật, bất hoạt các enzym gây hóa nâu hoặc các phản ứng phân hủy các hợp chất phenolic (Abu-Ghannam and Jaiswal, 2015)..
- Hàm lượng các hợp chất sinh học và khả năng khử gốc tự do của tỏi chần ở các mức thời gian khác nhau được thể hiện ở Hình 1.
- Hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do tăng cao nhất ở thời gian chần 6 phút (gấp 1,15;.
- Ở thời gian chần 4 và 6 phút, hàm lượng polyphenol tổng đo được từ mẫu cao hơn đáng kể so với thời gian chần 8 và 10 phút (p<0,05).
- Hàm lượng flavonoid có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) ở thời gian chần 6 phút.
- Với các mức thời gian chần còn lại, hàm lượng flavonoid trong tỏi tăng không đáng kể.
- Kết quả cũng được ghi nhận tương tự đối với khả năng khử gốc tự do của tỏi.
- Với thời gian chần từ 4 đến 10 phút, khả năng khử gốc tự do đều tăng ở mức ý nghĩa thống kê so với mẫu đối chứng (p<0,05) và đạt cao nhất ở thời gian chần 6 phút..
- Hình 1: Ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do của tỏi.
- Nhóm tác giả cho rằng, tiền xử lý bằng biện pháp chần làm gia tăng hàm lượng các hợp chất sinh học trong nguyên liệu.
- Với phương pháp xử lý chần bông cải xanh trong 10 phút, hàm lượng polyphenol tăng lên 1,634 mgGAE/g (so với 1,357 mgGAE/g trong mẫu đối chứng) (Roy et al., 2009).
- Wolfe và Liu (2003) đã báo cáo, chần táo trong nước sôi khoảng 10-20 giây sẽ giúp tăng hàm lượng polyphenol và flavonoid so với mẫu tươi.
- Tương tự, Nayak et al..
- Đồng thời, việc xử lý ở nhiệt độ cao cũng có khả năng vô hoạt các enzyme oxy hóa hợp chất phenol, do đó cũng hạn chế (hoặc giảm) tổn thất hợp chất phenolic (Dewanto et al., 2002)..
- 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp lạnh đông đến chất lượng củ tỏi.
- Thời gian lạnh đông cũng được xem là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến các hợp chất sinh học trong nguyên liệu.
- Dữ liệu thể hiện ở Hình 2 cho thấy ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do của tỏi..
- Hình 2: Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông đến hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do của tỏi.
- Khi thực hiện quá trình lạnh đông tỏi trong 36 giờ, các hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do tăng cao nhất (gấp 1,28.
- Thời gian lạnh đông 36 và 48 giờ cho hàm lượng polyphenol tổng cao hơn đáng kể so với thời gian đông lạnh ở 12 và 24 giờ (p<0,05).
- Hàm lượng flavonoid trong tỏi thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) trong thời gian lạnh đông 36 giờ.
- Với các thời gian đông lạnh còn lại, hàm lượng flavonoid tăng không đáng kể.
- Kết quả nghiên cứu phù hợp với kết luận của Tomsone và Kruma (2014), nhóm tác giả cho rằng các hợp chất sinh học trong nguyên liệu thực vật sau khi đông lạnh được gia tăng.
- Kết quả tương tự có sự gia tăng hàm lượng polyphenol ở nhiệt độ đóng băng cũng đã được báo cáo trong nghiên cứu của Chan et al..
- Theo Leong và Oey (2012), những hợp chất sinh học tồn tại dưới dạng liên kết trong màng tế bào thực vật có thể được giải phóng trong quá trình xử lý chần hoặc đông lạnh, do đó có sự gia tăng những hợp chất sinh học sau quá trình chế biến so với sản phẩm tươi..
- 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp chần kết hợp lạnh đông đến chất lượng củ tỏi.
- Hiệu quả của việc kết hợp hai nhân tố thời gian chần bằng hơi nước từ phút và thời gian đông lạnh giờ đến quá trình tiền xử lý nguyên liệu tỏi được đánh giá thông qua hàm lượng các hợp chất sinh học và khả năng khử gốc tự do.
- Khi thực hiện quá trình tiền xử lý tỏi bằng phương pháp chần kết hợp với đông lạnh, kết quả thu nhận được cho thấy hàm lượng các hợp chất sinh học và khả năng khử gốc tự do của tỏi đều tăng.
- thời gian 6 và 8 phút với tiến trình đông lạnh trong 36 giờ, hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do của tỏi đạt giá trị cao nhất tương ứng là 4,613 mgGAE/g.
- Nhìn chung, khi thời gian lạnh đông kéo dài từ 12 đến 36 giờ hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng khử gốc tự do của tỏi tăng..
- Tuy nhiên khi kéo dài thời gian đông lạnh tỏi thì sự.
- gia tăng các hợp chất sinh học cũng không thể hiện rõ.
- (2014) về tác động tiền xử lý đông lạnh từ 10 đến 40 giờ trên hàm lượng đường khử của tỏi và đã kết luận thời gian lạnh đông 30 giờ cho kết quả hàm lượng đường khử đạt giá trị cao nhất..
- Bảng 1: Giá trị trung bình của hàm lượng polyphenol, flavonoid tổng số và hoạt tính loại trừ gốc tự do của tỏi.
- Thời gian lạnh.
- Thời gian chần không ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng các hợp chất sinh học.
- Ở các mức thời gian chần khác nhau không có nhiều khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê.
- Tuy nhiên ở thời gian chần 6 và 8 phút, hàm lượng các hợp chất sinh học đạt giá trị cao hơn ở các thời gian chần 4 và 10 phút..
- Các kết quả thể hiện ở Hình 3 (A, B, C) cho thấy rõ hơn các khoảng kết hợp thời gian lạnh đông và thời gian chần thích hợp để đạt được hàm lượng cao các hợp chất sinh học..
- Hình 3: Đồ thị bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của thời gian lạnh đông và thời gian chần đến (A) hàm lượng polyphenol, (B) flavonoid và (C) khả năng khử gốc tự do của tỏi.
- Phương trình hồi quy thể hiện tương quan giữa nhân tố thời gian lạnh đông và thời gian chần đến hàm lượng polyphenol tổng số, flavonoid và khả năng khử gốc tự do được thiết lập (phương trình 1, 2, 3 tương ứng)..
- Trong đó, DPPH là khả năng khử gốc tự do.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy cả ba biê ̣n pháp chần, đông lạnh và kết hợp chần với đông lạnh đều cho hàm lượng các hợp chất sinh học cao hơn so.
- Việc kết hợp biện pháp chần và đông lạnh không tác động đáng kể đến các hợp chất sinh học trong tỏi so với phương pháp đông lạnh nhưng lại tạo ra hàm lượng polyphenol và flavonoid cao hơn phương pháp chần.
- Thực hiện quá trình đông lạnh tỏi trong thời gian 36 giờ ở nhiệt độ -18 o C là biện pháp tiền xử lý hiệu quả cho hàm lượng các hợp chất sinh học và khả năng chống oxy hóa cao..
- Abu-Ghannam, N., and Jaiswal, A., 2015.
- Bozin, B., Mimica-Dukic, N., Samojlik, I., Goran, A., and Igic, R., 2008.
- Cai, Y., Luo, Q., Sun, M., and Corke, H., 2004..
- Chan, E.W.C., Lye P.Y., Eng S.Y., and Tan Y.P., 2013..
- Delgado, A.E., and Sun, D.W, 2000.
- Eidi, A., Eidi, M., and Esmaeili, E., 2006..
- K., Gupta, S., and Abu-Ghannam, N., 2012.
- Li, N., Lu, X., Pei, H., and Qiao, X., 2014.
- Liu, H., Qiu, N., Ding, H., and Yao, R., 2008..
- Morihara, N., Hayama, M., and Fujii, H., 2011.
- R., Tang, J., and Ji, Y., 2011.
- A., Yu M., and Raney B.
- Priecina, L., and Karlina, D., 2013.
- R., Isobe, S., and Tsushida, T., 2009.
- I., Lu, C., Machiya, E., Tanahashi, M., and Hamada, K., 2007.
- Singleton, V.L., Orthofer, R., and Lamuela- Raventos, R.M., 1999.
- Tang, H.C.L., and McFeeters, R.F., 1983..
- Tocmo, R., Lin, Y., and Huang, D., 2014.
- Tomsone, L., and Kruma, Z., 2014.
- Yilmaz, Y., and Toledo, R., 2005.
- Zhu, H., Wang, Y., Liu, Y., Xia, Y., and Tang, T., 2010