So sánh các hợp chất có tính sinh học trong cùi, râu và vỏ hạt bắp tím (Zea mays L.) bằng kỹ thuật trích ly có hỗ trợ của microwave

06/01/2024

TN&MTNghiên cứu nhằm mục đích khảo sát và so sánh hàm lượng anthocyanin, hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxy hoá (khả năng khử gốc tự do DPPH, khả năng khử ion Fe3+ (FRAP)). Quy trình trích ly được khảo sát ở công suất microwave là 600W, thời gian trích ly 8 phút, tỷ lệ nguyên liệu trên dung môi là 1g/40ml, dung môi là nước và ethanol (tỷ lệ 60% ethanol: 40% nước cất). Kết quả cho thấy tổng hàm lượng polyphenol, hàm lượng anthocyanin, khả năng khử gốc tự do DPPH, khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) cao nhất trong dịch trích ly từ râu bắp tím (tổng hàm lượng polyphenol: 36,93 ± 1,44 mgGAE/ml; hàm lượng anthocyanin: 128,77 ± 2,12 mg/L; khả năng khử gốc tự do DPPH: 3,557 ± 0,020 mgTE/ml; khả năng khử ion Fe3+ (FRAP): 71,85 ± 1,65 mgTE/ml).

Đặt vấn đề

Trái bắp tím giàu hàm lượng anthocyanin, hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxy hoá có nhiều tiềm năng bảo vệ sức khỏe con người. Anthocyanin là sắc tố chính trong bắp tím, ưu điểm của bắp tím có chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi sức khỏe như: Có lợi cho tim mạch, giảm nguy cơ béo phì, tiểu đường, ung thư, các bệnh mãn tính khác. Do đó, so sánh và đánh giá hàm lượng chất màu và các hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi trong quá trình trích ly hợp chất màu từ râu, cùi và vỏ hạt bắp tím là bước đầu cho các nghiên cứu về hợp chất màu tự nhiên có lợi cho sức khoẻ con người.

Phương pháp nghiên cứu

Trái bắp tím sau khi thu mua về sẽ được sơ chế và phân loại để lựa chọn và thu các phần khác nhau của trái bắp như: cùi bắp, râu bắp và vỏ hạt bắp.

Các mẫu được chuẩn bị và sấy ở nhiệt độ 55-600C trong thời gian từ 60-180 phút đến khi độ ẩm mẫu nhỏ hơn 6%. Sau đó được nghiền nhỏ bằng máy xay, đồng nhất mẫu rồi tiến hành chia đều vào các túi PA (Polyamide) với khối lượng 25g. Các túi PA chứa mẫu được hàn ghép mí hút chân không và bảo quản trong tối ở nhiệt độ đông lạnh để chuyển sang quá trình trích ly.

Thực hiện trích ly trên 03 mẫu nguyên liệu: cùi bắp tím, râu bắp tím và vỏ hạt bắp tím. Mẫu được trích ly ở tỷ lệ mẫu/dung môi là 1:40 (g/ml); dung môi sử dụng trong nghiên cứu là nước và ethanol với tỷ lệ ethanol/nước là 60:40 (ml); thời gian trích ly là 8 phút, công suất trích ly là 600W. 

Phương pháp phân tích:

Đo hàm lượng chất anthocyanin theo phương pháp pH vi sai: Hàm lượng anthocyanin được xác định theo phương pháp pH vi sai và được tính quy theo cyanidin-3-glucoside, Cyanidin-3-glucoside là dạng phổ biến của anthocyanin trong tự nhiên. Phương pháp pH vi sai dựa vào sự chuyển đổi thành các cấu trúc khác nhau theo pH của các sắc tố anthocyanin, và thể hiện rõ qua phổ hấp thụ khác nhau tương ứng. Dạng oxonium có màu tồn tại ở pH 1.0 và dạng hemiketal không màu ở pH 4.5.

Đo hàm lượng polyphenol tổng theo phương pháp Folin - Ciocalteu: Tổng hàm lượng polyphenol được đo bằng phương pháp so màu Folin- Ciocalteu hấp thu của mẫu có màu xanh được đo ở 765 nm bằng cách sử dụng máy quang phổ UV-Vis. Đường cong chuẩn của acid gallic được xây dựng và hàm lượng tổng polyphenol được xác định dựa vào đường cong chuẩn.

Xác định hoạt tính oxy hóa bằng phương pháp DPPH: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc gốc tự do DPPH nhận nguyên tử hydro (H) của chất chống oxy hóa, dẫn đến giảm DPPH làm thay đổi màu sắc từ màu tím sang màu vàng. Dung dịch gốc đu#ợc pha chế bằng cách hòa tan 24 mg DPPH với 100 mL methanol và sau đó được bảo quản ở nhiệt độ 4oC cho đến khi đạt được 48 giờ. Dung dịch thuốc thử được pha loãng bằng methanol về độ hấp thụ 1.10 ± 0.02 đơn vị ở 515 nm bằng máy đo quang phổ. Dung dịch phân tích (150 ìL) được phản ứng với 2850 ìL dung dịch DPPH trong 30 phút trong điều kiện tối. Sau đó, độ hấp thụ được thực hiện ở 515nm bằng máy đo quang phổ. 

Xác định hoạt tính khử sắt (FRAP): Phương pháp FRAP đo khả năng của các chất chống oxy hóa khử phức hợp sắt 2,4,6-tripyridyl-s-triazine [Fe3+-(TPTZ)2]3+ thành phức chất màu có màu xanh đạ#m [Fe2+-(TPTZ)2]2+ trong môi trường acid. Thuốc thử FRAP được điều chế như sau: dung dịch đệm acetate (300 mM, pH 3.6), dung dịch TPTZ được pha trong HCl (40 mM) và dung dịch FeCl3.6H2O (20 mM) được trộn theo tỷ lệ thể tích 10:1:1. Dịch phân tích (150 ìL) được cho phản ứng với 2850 ìL thuốc thử FRAP trong 30 phút trong bóng tối. Sau đó, độ hấp thu được đo ở bước sóng 593 nm.

Kết quả nghiên cứu

Hàm lượng anthocyanin trong dịch trích cùi bắp tím(cob), râu bắp tím(silk), và vỏ hạt bắp tím(pericarp)

Hình 1: Hàm lượng anthocyanin trong dịch trích từ cùi, râu và vỏ hạt bắp tím
So sánh các hợp chất có tính sinh học  trong cùi, râu và vỏ hạt bắp tím (Zea mays L.)  bằng kỹ thuật trích ly có hỗ trợ của microwave

Khi so sánh nồng độ anthocyanin trong ba mẫu là cùi, râu, vỏ khi trích ly bằng dung môi nước cất (Hình 1), nồng độ anthocyanin lần lượt là 28.86±1.44 mg/L, 113.38±1.52 mg/L, 49.44±1.47 mg/L; qua kết quả cho thấy nồng độ anthocyanin trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. Tương tự, khi trích ly bằng dung môi ethanol:nước (tỷ lệ 6 ethanol:4 nước) thì nồng độ anthocyanin thu được trong ba mẫu cùi, râu, vỏ lần lượt là 33.14±2.00 mg/L, 128.77±2.12 mg/L, 76.68±1.85 mg/L; qua kết quả này cũng cho thấy nồng độ anthocyanin trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. So sánh nồng độ anthocyanin khi trích ly bằng 2 loại dung môi trên, qua kết quả thu được cho thấy khi trích ly bằng dung môi ethanol:nước (tỷ lệ 6 ethanol:4 nước) thì nồng độ anthocyanin trong 3 mẫu nguyên liệu đều cao hơn khi trích ly bằng nước cất. 

Theo kết quả nghiên cứu của Monroy và cộng sự (2017) khi trích ly từ cùi và râu bắp tím thì nồng độ anthocyanin bằng dung môi nước đối với râu là 7.5±0.8 mg/g cao hơn trong cùi là 6.54±0.07 mg/g (Monroy et al., 2017a), khi trích ly nồng độ anthocyanin từ cùi bắp tím bằng dung môi nước 57.4±4 mg/g thấp hơn dung môi ethanol:nước là 64±4 mg/g (Monroy et al. 2017b).

Hàm lượng polyphenol trong dịch trích cùi bắp tím(cob), râu bắp tím(silk), và vỏ hạt bắp tím(pericarp)

Hình 2: Hàm lượng Polyphenol trong dịch trích ly từ cùi, râu và vỏ hạt bắp tím
So sánh các hợp chất có tính sinh học  trong cùi, râu và vỏ hạt bắp tím (Zea mays L.)  bằng kỹ thuật trích ly có hỗ trợ của microwave

Qua kết quả Hình 2, nồng độ polyphenol trong ba mẫu là cùi, râu ,vỏ khi trích ly trong dung môi nước thì nồng độ polyphenol lần lượt là 5.11±0.29 mgGAE/ml, 25.27±1.39 mgGAE/ml, 8.48±0.65 mgGAE/ml; qua kết quả này cho thấy nồng độ polyphenol trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. Tương tự, nồng độ polyphenol trong ba mẫu cùi, râu, vỏ khi trích ly trong dung môi ethanol:nước (6:4) thì nồng độ polyphenol lần lượt là 8.02±0.69 mgGAE/ml, 36.93±1.44 mgGAE/ml, 16.13±0.92 mgGAE/ml; qua kết quả này cho thấy nồng độ polyphenol trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. So sánh nồng độ polyphenol khi trích ly bằng 2 loại dung môi trên, qua kết quả thu được cho thấy khi trích ly bằng dung môi ethanol:nước (tỷ lệ 6 ethanol:4 nước) thì nồng độ polyphenol trong 3 mẫu nguyên liệu đều cao hơn khi trích ly bằng nước cất. 

Hiệu quả chiết polyphenol từ nguyên liệu thực vật phụ thuộc vào loại dung môi sử dụng, đặc biệt độ phân cực của dung môi (Lại Thị Ngọc Hà, 2010). Với kết quả nghiên cứu tương tự của (Irawaty, Ayucitra, and Indraswati, 2018) và nghiên cứu của  (Monroy et al. 2017b) khi cùng trích ly từ râu bắp tím thì nồng độ polyphenol trích ly bằng dung môi ethanol:nước lần lượt là 1.5 mgGAE /g, 118.94 ± 2.78 mgGAE/g, 254±11 mgEC/g.

Hoạt tính chống oxy hoá: khả năng bắt gốc tự do DPPH trong dịch trích cùi bắp tím(cob), râu bắp tím(silk), và vỏ hạt bắp tím(pericarp)

Hình 3: Khả năng khử gốc DPPH trong dịch trích ly từ cùi, râu và vỏ hạt bắp tím
So sánh các hợp chất có tính sinh học  trong cùi, râu và vỏ hạt bắp tím (Zea mays L.)  bằng kỹ thuật trích ly có hỗ trợ của microwave

Khả năng khử gốc DPPH trong ba mẫu là cùi, râu ,vỏ khi trích ly trong dung môi nước thì khả năng khử gốc DPPH lần lượt là 0.372±0.010 mgTE/ml, 2.584±0.020 mgTE/ml, 0.832±0.010 mgTE/ml; qua kết quả Hình 3 cho thấy khả năng khử gốc DPPH trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. Tương tự, khả năng khử gốc DPPH trong ba mẫu cùi, râu vỏ khi trích ly trong dung môi ethanol:nước (6:4) thì khả năng khử gốc DPPH lần lượt là 0.581±0.010 mgTE/ml, 3.557±0.020 mgTE/ml, 1.232±0.010 mgTE/ml qua kết quả này cho thấy khả năng khử gốc DPPH trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. So sánh khả năng khử gốc DPPH khi trích ly bằng 2 loại dung môi trên, qua kết quả thu được cho thấy khi trích ly bằng dung môi ethanol:nước (tỷ lệ 6 ethanol:4 nước) thì khả năng khử gốc DPPH trong 3 mẫu nguyên liệu đều cao hơn khi trích ly bằng nước cất. 

Theo kết quả  nghiên cứu của (Senphan et al., 2019), tương tự thì kết quả nghiên cứu của (Resources, 2013) khi cùng trích ly râu bắp tím thì khả năng khử gốc tự do DPPH trong dung môi ethanol: nước lần lượt là 40.13-52.36 µmoLTE/g, 75.3 ìg/mL. 

Hoạt tính chống oxy hoá khả năng khử ion FE3+ (FRAP) trong dịch trích cùi bắp tím(cob), râu bắp tím(silk), và vỏ hạt bắp tím(pericarp)

Hình 4: Khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong dịch trích ly từ cùi, râu và vỏ hạt bắp tím
So sánh các hợp chất có tính sinh học  trong cùi, râu và vỏ hạt bắp tím (Zea mays L.)  bằng kỹ thuật trích ly có hỗ trợ của microwave

Khi so sánh khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong ba mẫu là cùi, râu, vỏ khi trích ly trong dung môi nước thì khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) lần lượt là 11.01±0.74 mgTE/ml, 60.19±2.01 mgTE/ml, 22.62±1.09 mgTE/ml; qua kết quả Hình 4 cho thấy khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. Tương tự, khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong ba mẫu cùi, râu vỏ khi trích ly trong dung môi ethanol:nước (6:4) thì khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) lần lượt là 13.42±1.08 mgTE/ml, 71.85±1.65 mgTE/ml, 27.58±1.14 mgTE/ml; qua kết quả này cho thấy khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong mẫu râu là cao nhất và trong mẫu cùi là thấp nhất. So sánh khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) khi trích ly bằng 2 loại dung môi trên, qua kết quả thu được cho thấy khi trích ly bằng dung môi ethanol:nước (tỷ lệ 6 ethanol:4 nước) thì khả năng khử ion Fe3+ (FRAP) trong 3 mẫu nguyên liệu đều cao hơn khi trích ly bằng nước cất.

Với kết quả nghiên cứu của (Senphan et al., 2019) khi trích ly râu bắp tím, song song với kết quả nghiên cứu của (Ramos-Escudero et al., 2012) trích ly hạt bắp tím thì khả năng khử ion Fe3+ Frap khi trích bằng dung môi ethanol:nước (60:40) lần lượt là 14.44 ìmoL EDTA/g, 23.5±0.07 µMTE/g. 

Kết luận

Hàm lượng anthocyanin, polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa (DPPH, FRAP) trong dịch trích từ râu bắp tím là cao hơn so với trong dịch trích từ cùi bắp tím và vỏ hạt bắp tím.

Tài liệu tham khảo

1. Lại Thị Ngọc Hà, Nguyễn Thị Na và Lê Thị Trang. 2010. “Mô Hình Hóa Quá Trình Chiết Polyphenol Từ Quả Sim Thu Hái Tại Hòa Bình, Tạp chí Dinh Dưỡng và Thực Phẩm 6.”;

2. Irawaty, Wenny, Aning Ayucitra, and Nani Indraswati. 2018. “RADICAL SCAVENGING ACTIVITY OF VARIOUS EXTRACTS AND VARIETIES OF CORN SILK.” 13(1):10-16;

3. Monroy, Yaneth M., Rodney A. F. Rodrigues, Adilson Sartoratto, and Fernando A. Cabral. 2017a. “Extraction of Bioactive Compounds from Cob and Pericarp of Purple Corn ( Zea Mays L .) by Sequential Extraction in Fixed Bed Extractor Using Supercritical CO2 , Ethanol , and Water as;... The Journal of Supercritical Fluids Extraction of Bioactive Compoun.” The Journal of Supercritical Fluids 107(September 2015):250-59;

4. Monroy, Yaneth M., Rodney A. F. Rodrigues, Adilson Sartoratto, and Fernando A. Cabral. 2017b. “Influence of Ethanol , Water , and Their Mixtures as Co-Solvents of the Supercritical Carbon Dioxide in the Extraction of Phenolics from Purple Corn Cob ( Zea Mays L .) The Journal of Supercritical Fluids Influence of Ethanol , Water , and Their Mixtures.” The Journal of Supercritical Fluids 118(October):11-18;

5. Resources, Agricultural. 2013. “Relationships between Phytochemicals and Antioxidant Activity in Corn Silk.” 20(5):2073-79;

6. Senphan, Theeraphol, Nutticha Yakong, Keawalin Aurtae, and Seksan Songchanthuek. 2019. “Comparative Studies on Chemical Composition and Antioxidant Activity of Corn Silk from Two Varieties of Sweet Corn and Purple Waxy Corn as Influenced by Drying Methods.” 7(3):64-80.

ĐẶNG THANH THUỶ
Đại học Nguyễn Tất Thành

Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 16 (Kỳ 2 tháng 8) năm 2023

Where you can buy Louis Vuitton Replica :

hermes pas cher louis vuitton neverfull replica louis vuitton scarf replica gucci backpack replica louis vuitton outlet nederland dior tasche replica replica chanel wallet louis vuitton duffle bag replica Replica chanel replica chanel wallet louis vuitton messenger bag replica dior tasche replica fake Louis Vuitton shoes replica gucci shoes van cleef replica chanel imitazioni replica celine Louis Vuitton Taschen replica hermes pas cher louis vuitton messenger bag replica LOUIS VUITTON sunglasses replica replica cartier love bracelet replica louis vuitton m40780 louis vuitton imitate kaufen fake louis vuitton tas kopen fake louis vuitton wallet louis vuitton scarf replica chanel imitazioni perfette replica louboutin replica celine replica Louis Vuitton shoes goyard replica cartier love imitazione fake Louis Vuitton shoes gucci scarf replica borse louis vuitton replica replica Louis Vuitton supreme Backpack Louis Vuitton replica replique Sac Louis Vuitton chanel replica louis vuitton keepall replica zaino louis vuitton falso replica Jordan 1 cartier love ring replica dior replica chanel replica fake louis vuitton shoes louis vuitton shoes replica replica louis vuitton wallet imitazioni louis vuitton

Tin tức

Thủ tướng: Không bao giờ quên những người làm nên 'cột mốc vàng' lịch sử Điện Biên Phủ

Tăng cường hợp tác với Úc về khí hậu - năng lượng - môi trường

Sớm hoàn thiện quy định về giá đất

Lãnh đạo Đảng, Nhà nước dâng hương tưởng niệm Tổng Bí thư Trần Phú

Tài nguyên

Cát biển - Vật liệu xây dựng trong tương lai

Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường của Quốc hội thẩm tra Dự án Luật Địa chất và Khoáng sản

Xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực đất đai góp phần đưa công tác quản lý, sử dụng đất đi vào nền nếp

Hoàn thiện, đồng bộ chính sách, pháp luật về đất đai

Môi trường

Long An công bố khẩn cấp thiên tai xâm nhập mặn

Quảng Nam: Giải cứu thành công sơn dương quý hiếm bị mắc bẫy

Tận dụng rác thải nhựa: Tại sao không?

Hoàn thiện hành lang pháp lý về các công cụ kinh tế trong quản lý môi trường 

Video

Kỷ niệm 20 năm Tạp chí Tài nguyên và Môi trường và ra mắt kỷ ra mắt chuyên trang tiếng Anh

Tình yêu Môi trường

Thế giới lo sợ vì biến đổi khí hậu đã “Ngoài tầm kiểm soát” và kêu gọi hành động toàn cầu

Dự án Luật địa chất và khoáng sản sửa đổi khắc phục hạn chế để phát huy nguồn lực khoáng sản

Khoa học

Đánh giá tổng lượng nước trên mặt của khu vực vành đai kinh tế ven biển vịnh Bắc Bộ

Giải pháp phục hồi sông đô thị ở nước ta nhìn từ kinh nghiệm quốc tế

Đánh giá tổng lượng nước trên mặt lưu vực sông Lô Chảy

Ứng dụng mô hình mạng nơ-ron nhân tạo dự báo mực nước dưới đất trong các tầng chứa nước khe nứt lưu vực sông Nhuệ - Đáy

Chính sách

Bắc Giang: Một doanh nghiệp bị xử phạt về tài nguyên nước và khoáng sản

Hà Nội yêu cầu xe vận chuyển chất thải phải có camera hành trình, GPS

Thanh Hóa: Cao ốc đa chức năng 50 tầng sau hơn 2 năm tìm được chủ vẫn là bãi đất trống

Chính sách vượt trội “đẩy lui” ô nhiễm

Phát triển

Cần chính sách cho doanh nghiệp phát triển kinh tế tuần hoàn

Chợ đêm tại Phú Quốc có gì khiến phóng viên Hàn Quốc “phải lòng”?

Hội Văn nghệ sĩ - Nhà báo xứ Thanh tại Hà Nội: Gặp mặt đầu Xuân và khởi động chương trình 60 năm “ký ức Hàm Rồng”

Thúc đẩy thực hành giảm nhựa trong các siêu thị và nhà bán lẻ

Diễn dàn

Nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo thiên tai trước tác động của biến đổi khí hậu

Thời tiết ngày 18/4: Miền Bắc sáng mưa dông, trưa chiều trời nắng

Thời tiết ngày 17/4: Nhiều tỉnh, thành phố nắng nóng đổ lửa

Thời tiết ngày 16/4: Miền Bắc gia tăng nắng nóng