Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng Polyphenol tổng số và khả năng kháng oxi hóa của đài hoa bụp giấm (Hibiscus Sabdariffa L.)

Chia sẻ: Bautroibinhyen17 Bautroibinhyen17 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

302
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy 60oC, 80oC, 100oC và 120oC đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxi hóa (gồm khả năng khử và khả năng dập tắt gốc tự do DPPH) của đài hoa bụp giấm trồng tại tỉnh Đắk Lắk. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng Polyphenol tổng số và khả năng kháng oxi hóa của đài hoa bụp giấm (Hibiscus Sabdariffa L.)

Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 74 – 78 An Giang University ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TỔNG SỐ VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG OXI HÓA CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Nguyễn Quang Vinh1, Nguyễn Thị Minh Hiếu1, Trịnh Xuân Cảnh1, Nguyễn Ngọc Hữu2 1 ThS. Viện Công nghệ Sinh học & Môi trường, Trường Đại học Tây nguyên Khoa Nông Lâm nghiệp, Trường Đại học Tây nguyên 2 Thông tin chung: Ngày nhận bài: 25/06/14 Ngày nhận kết quả bình duyệt: 05/09/14 Ngày chấp nhận đăng: 22/10/14 Title: An effect of drying temperature on total polyphenolic content and antioxidant activity of roselle calyxes (Hibiscus Sabdariffa L.) Từ khóa: Đài hoa bụp giấm, kháng oxy hóa, tổng polyphenol, nhiệt độ sấy ABSTRACT The calyxes of the Roselle plant have long been recognized as a source of antioxidants. The objectives of this study were to investigate the effect of drying temperatures (60oC, 80oC, 100oC và 120oC) on total polyphenol content and antioxidant activities of Roselle calyxes via reducing power and DPPH radical scavenging activity. The different drying temperatures showed significant differences in total polyphenol content and antioxidant activities. TÓM TẮT Đài hoa bụp giấm từ lâu đã được xem là nguồn cung cấp các chất có khả năng kháng oxy hóa. Nghiên cứu này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy 60oC, 80oC, 100oC và 120oC đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxi hóa (gồm khả năng khử và khả năng dập tắt gốc tự do DPPH) của đài hoa bụp giấm trồng tại tỉnh Đắk Lắk. Kết quả cho thấy, hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxy hóa của đài hoa bụp giấm sấy ở các nhiệt độ khác nhau là không giống nhau. Keywords: Calyxes of Roselle, antioxidant, total polyphenol content, drying temperature cấp chất chống oxy hóa. Về tính chất dược lí, đài hoa bụp giấm có tính chống co thắt cơ trơn, làm hạ huyết áp và có tính kháng sinh, trị ho, viêm họng. Trong y học dân gian hoa bụp giấm được dùng để kiểm soát cao huyết áp, bệnh gan và làm thức uống ở nhiều quốc gia. Dịch chiết từ đài hoa bụp giấm có tác dụng làm giảm mỡ/cholesterol trong máu và chống xơ vữa động mạch (Alaa G. A., 2012). Do vậy, bụp giấm là loại thảo dược với các hợp chất sinh học quý. Hiện nay có nhiều nghiên cứu cho thấy, khả năng kháng oxy hóa và tổng hàm lượng polyphenol trong các cây thảo dược phụ thuộc rất lớn vào điều kiện sấy nguyên liệu. Nghiên cứu của Monica và cs, 2009 cho thấy, khả năng kháng oxy hóa cũng như hàm lượng polyphenol trong quả mơ Cafona cao ở 1. GIỚI THIỆU Cây bụp giấm (Hibicus sabdariffa L.) là một nguồn quan trọng cung cấp vitamin, khoáng chất và các hợp chất có hoạt tính sinh học chẳng hạn như axit hữu cơ, phytosterol và polyphenol, một trong số các hợp chất trên có đặc tính chống oxy hóa. Hàm lượng phenolic trong loài cây này bao gồm chủ yếu là anthocyanins như delphinidin-3glucoside, sambubioside và cyanidin-3sambubioside; flavonoid khác như gossypetin, hibiscetin và glycoside; axit protocatechuic, eugenol và sterol như β-sitoesterol và ergoesterol (Azza A. A., Ferial M. A. & Esmat A. A., 2011; Mahadevan. N, Shivali and Pradeep K., 2009). Chiết xuất từ đài hoa bụp giấm là một nguồn cung 74 Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 74 – 78 An Giang University nhiệt độ sấy cao, trong khi đó, giá trị này không đổi khi sấy mơ Pelese ở cùng điều kiện (Monica A. Madrau, Amalia Piscopo, Anna M. Sanguinetti, Alessandra Del Caro, Marco Poiana, Flora V. Romeo & Antonio Piga., 2009); nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến khả năng kháng oxy hóa và hàm lượng polyphenol có trong chuối sấy, công bố của Sandra Sagrin và Chong, 2013. Trong nghiên cứu này sẽ tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxi hóa của đài hoa bụp giấm từ đó xác định nhiệt độ thích hợp để tiến hành sấy nhằm giữ lại các thành phần có hoạt tính sinh học cao nhất trong đài hoa. để đánh giá khả năng kháng oxi hóa. Giá trị IC50 càng thấp thì khả năng kháng oxi hóa càng cao. Để tính toán giá trị IC50 ta xây dựng phương trình hồi quy thể hiện mối tương quan giữa nồng độ dịch trích ly của mẩu sấy ở các nhiệt độ khác nhau và phần trăm ức chế gốc tự do DPPH. 2.3 Xử lý số liệu Kết quả thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại và xử lý thống kê trên phần mềm Stagraphic Centurion XV. Các số liệu biểu diễn giá trị trung bình của 3 lần lặp lại ± độ lệch chuẩn với mức ý nghĩa p< 5%. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy 2.1 Vật liệu nghiên cứu và phương pháp chuẩn bị 25 Thời gian sấy (h) - Đài hoa bụp giấm mua tại thôn 1, xã Cư Êbur, thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk được tiến hành tách lấy đài hoa, rửa sạch để ráo và đem đi sấy ở các nghiệm thức 60oC, 80oC, 100oC và 120oC để đạt độ ẩm 6%, mỗi nghiệm thức được tiến hành với 3 lần lặp lại. Đài hoa sau khi sấy được bảo quản trong bao PE và giữ trong tủ đông -30oC hoặc sử dụng ngay. 20 15 10 5 0 60 80 100 Nhiệt độ ( 0C) 120 Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời - Hóa chất sử dụng cho nghiên cứu: Na2CO3, thuốc thử Folin, DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl), gallic acid của hãng Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA), dung môi và các hóa chất khác có xuất xứ Trung Quốc. gian sấy Quá trình sấy khô đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo quản các sản phẩm nông nghiệp. Nó giúp tăng cường sức đề kháng của các sản phẩm có độ ẩm cao chống lại suy thoái bằng cách giảm hoạt độ nước của chúng; những tổn thất của các loại trái cây và rau quả trong nước đang phát triển được ước tính được 30-40% sản lượng (Shilpi G., Sabrina, C. & Nissreen, A., 2011). Vì vậy, ở nhiều quốc gia nông nghiệp, số lượng lớn các sản phẩm thực phẩm được sấy khô để nâng cao tuổi thọ, giảm chi phí đóng gói, khối lượng thấp hơn, giữ lại hương vị ban đầu và duy trì giá trị dinh dưỡng (Norhaizan, M., Fong, S.H., Amin, I. & Chew L.Y. 2010). 2.2 Phương pháp nghiên cứu Đài hoa sấy khô được nghiền nhỏ sau đó trích ly 3 lần ở nhiệt độ phòng bằng ethanol với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:10 trên máy lắc trong thời gian 24h. Sau khi trích ly, tiến hành cô đặc bằng máy cô quay chân không, cao trích ly thu được tiến hành sấy đến khi khô hoàn toàn ở nhiệt độ 60oC (Nguyen và Eun, 2011). Xác định hàm lượng polyphenol tổng số theo phương pháp của Folin-Ciocalteu (1927). Xác định khả năng kháng oxi hóa thông qua khả năng khử sắt và khả năng dập tắt gốc tự do DPPH theo phương pháp cải tiến của Nguyen và Eun, 2011. Trong thí nghiệm này chúng tôi khảo sát thời gian sấy tại các nhiệt độ sấy 60oC, 80oC, 100oC và 120oC thông qua đường cong sấy biểu diễn theo độ ẩm trung bình của mẫu theo thời gian. Kết quả được trình bày trong Hình 1. Từ kết quả Hình 1 cho thấy, khi nhiệt độ sấy tăng thì thời gian sấy IC50 được định nghĩa là nồng độ tối thiểu ức chế 50% gốc tự do DPPH, đây là thông số quan trọng 75 Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 74 – 78 An Giang University càng giảm. Ở nhiệt độ 600C thì thời gian sấy rất dài 22h nhưng khi tăng lên 1200C thì thời gian chỉ còn lại 3.5h. Qua đó cho thấy nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến thời gian sấy rất nhiều, điều này đã được công bố bởi nhiều nghiên cứu trước đây (Saeed I.E., Sopian, K. & Zainol, A.Z., 2008; Trịnh Thanh Tâm, Nguyễn Quốc Cường, Từ Phan Nam Phương & Đống Thị Anh Đào, 2011). nhiệt độ sấy khác nhau là khác nhau. Hàm lượng polyphenol tổng số cao nhất được tìm thấy trong mẫu sấy ở nhiệt độ 80oC là 25.196 mg GAE/g. Khi nhiệt độ sấy tăng từ 60oC đến 80oC thì hàm lượng polyphenol tổng số cũng tăng, cụ thể là từ 21.073 mg GAE/g đến 25.196 mg GAE/g. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng quá cao thì hàm lượng polyphenol lại giảm như ở 1000C và 1200C lần lượt là 18.461 mg GAE/g và 16.845 mg GAE/g. Điều này cho thấy hàm lượng polyphenol tổng số của đài hoa bụp giấm phụ thuộc vào nhiệt độ sấy. Trong giới hạn nào đó nhiệt độ sấy tăng thì sự tổn thất hàm lượng polyphenol tổng số giảm nhưng nhiệt độ sấy quá thấp thì thời gian sấy kéo dài dẫn đến sự oxi hóa các hợp chất polyphenol bởi không khí xảy ra nhanh hơn do đó tổn thất polyphenol tăng. Bên cạnh đó, khi nhiệt độ sấy quá cao hàm lượng polyphenol tổng số cũng giảm có thể do sự biến đổi của các hợp chất polyphenol dưới tác động nhiệt. Kết quả này tương tự như các nghiên cứu đã công bố trước đây (Shilpi G., Sabrina, C. & Nissreen, A., 2011). 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol tổng số Hàm lượng polyphenol tổng số (mgGAE/g cao trích ly) Trong những năm gần đây có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy polyphenol có nhiều hoạt tính sinh học tốt đối với sức khỏe con người như hoạt tính kháng oxi hóa, kháng ung thư, kháng viêm… Vì vậy, nghiên cứu này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol tổng số trong đài hoa bụp giấm. 30 25 b a c d 20 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng khử của đài hoa bụp giấm Khả năng khử có thể được sử dụng để đánh giá tiềm năng của hoạt tính kháng oxi hóa và xác định thông qua độ hấp thu tại bước sóng 700 nm, độ hấp thu càng cao thì khả năng khử càng lớn. Trong thí nghiệm này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng khử của dịch trích ly từ đài hoa bụp giấm. Kết quả được thể hiện Bảng 1. 15 10 5 0 60 80 100 Nhiệt độ sấy( oC) 120 Hình 2: Hàm lượng polyphenol tổng số có trong các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở các nhiệt độ sấy khác nhau a , b, c, d: Biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa của các mẫu cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở các nhiệt độ sấy khác nhau với độ tin cậy là 95% và CV% là 6.24 Khi tăng nồng độ chất trích ly của tất cả các mẫu thì khả năng khử cũng tăng theo. Tuy nhiên, sự thay đổi khả năng của các mẫu sấy ở các nhiệt khác nhau là khác nhau. Từ kết quả trong Hình 2 cho thấy, hàm lượng polyphenol tổng số của đài hoa bụp giấm ở các Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng khử của đài hoa bụp giấm ở các nồng độ cao chiết khác nhau Nhiệt độ sấy (0C) Độ hấp thu tại bước sóng 700 nm Nồng độ cao chiết (mg/ml) 0.5 1 2 60 1.211± 0.001aA 1.303± 0aB 1.389± 0.008aC 80 1.252± 0.004bA 1.366± 0.002bB 1.510± 0.003bC 100 1.244± 0cA 1.307± 0.001cB 1.447± 0.006cC 120 1.214± 0.001aA 1.304± 0.001acB 1.414± 0.018aC a, b, c: Biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa về khả năng khử của các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở các nhiệt độ sấy khác nhau ở cùng một nồng độ với độ tin cậy là 95% A, B, C: Biểu diễn sự khác nhau có nghĩa về khả năng khử của các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở cùng nhiệt độ sấy với các nồng độ khác nhau với độ tin cậy là 95%. 76 Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 74 – 78 An Giang University Trong các mẫu khảo sát thì mẫu đài hoa sấy ở 80oC có khả năng khử cao nhất (đánh giá thông qua độ hấp thu tại bước sóng 700 nm) dao động khoảng từ 1.252 đến 1.510 ở nồng độ 0.5 mg/ml đến 2 mg/ml. Trong khi đó, ở cùng nồng độ này, ở nhiệt độ sấy 60oC, 100oC và 120oC khả năng khử tương ứng dao động từ 1.211 đến 1.389, 1.244 đến 1.447 và 1.214 đến 1.414. Kết quả này có thể cho thấy rằng các hợp chất polyphenol góp phần đáng kể vào khả năng chống oxy hóa của đài hoa bụp giấm. Kết quả này phù hợp với những phát hiện của nhiều nhóm nghiên cứu đã báo cáo sự tương quan tích cực giữa tổng hàm lượng phenolic và hoạt động chống oxy hóa (Shilpi G., Sabrina, C. & Nissreen, A., 2011). 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng dập tắt gốc tự do DPPH Hoạt tính kháng oxi hóa của các mẫu cao trích ly sấy tại các nhiệt độ khác nhau của đài hoa bụp giấm được thể hiện qua khả năng dập tắt gốc tự do DPPH được trình bày trong Bảng 2. Bảng 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ở các nồng độ khác nhau % ức chế gốc tự do DPPH Nhiệt độ sấy Nồng độ (µg/ml) 60oC 80oC 100oC 120oC 200 3.248±0.462aA 10.290±0.306bA 5.075±0.947cA 4.202±1.150acA 400 8.311± 1.400aB 20.903±0.666bB 10.176±0.213cB 7.489±0.038aB 600 13.063±0.500aC 23.816±0.353bC 21.136±0.242cC 12.083±0.372dC 1000 21.415±1.411aD 28.548±0.071bD 25.910±2.469cD 21.752±0.325aD 2000 36.668±2.186aE 53.577±0.056bE 40.082±1.118cE 37.850±0.587aE 3000 54.804±0.369aF 59.334±0.133bF 45.389±0.659cF 46.654±0.541dF a, b, c, d: Biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa về khả năng dập tắt gốc tự do của các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở các nhiệt độ sấy khác nhau ở cùng một nồng độ với độ tin cậy là 95%. A, B, C, D, E, F: Biểu diễn sự khác nhau có nghĩa về khả năng dập tắt gốc tự do của các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở cùng nhiệt độ sấy với các nồng độ khác nhau với độ tin cậy là 95%. Từ kết quả trong Bảng 2 cho thấy, khả năng dập tắt gốc tự do của cao trích ly từ các mẫu đài hoa sấy ở nhiệt độ khác nhau là không giống nhau. Khi tăng nồng độ chất trích ly của tất cả các mẫu thì % ức chế gốc tự do cũng tăng theo, điều đó cho thấy đài hoa bụp giấm có chứa các chất có khả năng ức chế gốc tự do DPPH. 3500 Giá trị IC50(µg/ml) 3000 Trong các mẫu đài hoa sấy ở nhiệt độ khác nhau, mẫu sấy ở 80oC có hoạt tính cao nhất với phần trăm ức chế dao động từ khoảng 10.290% đến 59.334% ở nồng độ 200 µg/ml đến 3000 µg/ml. Ở nhiệt độ sấy thấp hoặc quá cao đều làm giảm khả năng dập tắt gốc tự do DPPH của đài hoa bụp giấm. Điều này có thể do ở nhiệt độ sấy thấp, thời gian sấy kéo dài nên khả năng tiếp xúc giữa nguyên liệu và không khí lâu làm oxy hóa các chất có trong đài hoa bụp giấm; đồng thời, ở nhiệt độ sấy quá cao làm cho các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa bị phân hủy nên làm giảm khả năng kháng oxy hóa của chúng. a a b 2500 c 2000 1500 1000 500 0 60 80 100 Nhiệt độ sấy (˚C) 120 Hình 3. So sánh giá trị IC50 hoạt tính kháng gốc tự do DPPH của các mẫu thử. a, b, c: Biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa về khả năng dập tắt gốc tự do (IC50) của các cao trích ly từ đài hoa bụp giấm ở các nhiệt độ sấy khác nhau với độ tin cậy là 95% và CV% 1.26 77 Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 74 – 78 An Giang University Kết quả IC50 được thể hiện trong Hình 3. Giá trị IC50 thấp nhất được tìm thấy trong cao trích ly từ mẫu sấy ở nhiệt độ 80oC (2200.173 µg/ml), cao nhất là cao trích ly từ mẫu sấy ở 120oC (3017.371 µg/ml). Từ kết quả này một lần nữa khẳng định nhiệt độ sấy thích hợp nhất cho các hợp chất có hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH từ đài hoa bụp giấm là 80oC. Mahadevan. N, Shivali & Pradeep K. (2009). Hibiscus sabdariffa Linn.-An overview. Natural Product Radiance, 8(1), 77-83. Monica A. Madrau, Amalia Piscopo, Anna M. Sanguinetti, Alessandra Del Caro, Marco Poiana, Flora V. Romeo & Antonio Piga. (2009). Effect of drying temperature on polyphenolic content and antioxidant activity of apricots. European Food Research and Technology , 228, 441–448 Norhaizan, M., Fong, S.H., Amin, I., Chew L.Y. (2010). Antioxidant activity in different parts of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extracts and potential exploitation of the seeds. Food Chemistry, 122, 1055- 1060. Quang-Vinh Nguyen & Jong-Bang Eun. (2011). Antioxidant activity of solvent extracts from Vietnamese medicinal plants. Journal of Medicinal Plants Research, 5(13), 2798-2811. Saeed I.E., Sopian, K. & Zainol, A.Z. (2008). ThinLayer Drying of Roselle (I): Mathematical Modeling and Drying Experiments. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 10, 415457. Sandra SagrinM. & Chong G.H. (2013). Effects of drying temperature on the chemical and physical properties of Musa acuminata Colla (AAA Group) leaves. Industrial Crops & Products, 45, 430-434 Shilpi G., Sabrina, C., Nissreen, A. (2011). Effect of different drying temperatures on the moisture and phytochemical constituents of Edible Irish Brown Seaweed. LWT - Food Science and Technology, 44 (5), 1266–1272. Trịnh Thanh Tâm, Nguyễn Quốc Cường, Từ Phan Nam Phương, & Đống Thị Anh Đào. (2011). Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện sấy đối lưu đến thành phần dinh dưỡng của bột nấm mèo Auricularia auricula-judae. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 49 (6A), 176-182. 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ những kết quả trên có thể kết luận cao trích ly từ đài hoa bụp giấm có hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất ở nhiệt độ sấy 800C. Như vậy, nhiệt độ thích hợp để sấy đài hoa bụp giấm là 800C. Tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện quy trình sấy và xác định thành phần các chất có hoạt tính sinh học trong đài hoa bụp giấm tại Daklak; đồng thời nghiên cứu điều kiện thích hợp để sản xuất trà từ đài hoa bụp giấm. TÀI LIỆU THAM KHẢO Alaa G. A. (2012). Antioxidant and antibacterial activities of Hibiscus sabdariffa L. extracts. African Journal of Food Science, 6 (21), 506-511. Azza A. A., Ferial M. A. & Esmat A. A. (2011). Physico- chemical properties of natural pigments (anthocyanin) extracted from Roselle calyces (Hibiscus subdariffa). Journal of American Science, 7(7), 445- 456. Folin O, Ciocalteu V (1927). On tyrosine and tryptophane determination in proteins. The Journal of Biological Chemistry, 27, 627-650. 78