Nghiên cứu chế biến sản phẩm có hoạt tính sinh học từ trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana)

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu chế biến sản phẩm có hoạt tính sinh học từ trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã ngành: 62.54.01.01 TRẦN XUÂN HIỂN NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ TRÁI LÊ-KI-MA (Pouteria campechiana) Cần Thơ, 2022
2. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Huỳnh Liên Hương Người hướng dẫn phụ: PGS. TS. Nguyễn Trung Thành Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp đơn vị chuyên môn Họp tại: Phòng Bảo vệ luận án Tiến sĩ (Phòng họp 3, lầu 2, Nhà điều hành), Khu II - Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc: 08 giờ 00 ngày 18 tháng 6 năm 2022 Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Công Hà Phản biện 2: PGS.TS. Lê Nguyễn Đoan Duy Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ - Thư viện Quốc gia Việt Nam
3. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Tạp chí quốc tế Hien Xuan Tran, Huong Lien Huynh, Thanh Trung Nguyen (2020). Effect of hydrolysis on tannin and carotenoid contents, and antioxidant activity of Pouteria campechiana. International Journal of Agricultural Sciences, 4(1): 1-7. ISSN: 2598-1145. Doi: 10.25077/ijasc.4.1.1-7.2020. Tạp chí trong nước 1. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành (2020). Ảnh hưởng quá trình thủy phân đến hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa của dịch quả lê-ki-ma (Pouteria campechina). Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 20(389): 143-149. ISSN 1859-4581. 2. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành (2021). Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cô đặc chân không đến hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa của dịch quả lê-ki-ma (Pouteria campechina) cô đặc. Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 21(400): 99-103. ISSN 1859-4581. 3. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành (2021). Khảo sát sự biến đổi thành phần hóa học của trái lê-ki- ma (Pouteria campechina) theo thời gian bảo quản. Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 21(407): 121-127. ISSN 1859-4581. 4. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành, Lê Thị Thúy Hằng (2022). Ảnh hưởng một số thông số công nghệ đến hàm lượng polyphenol và khả năng kháng
4. oxy hóa bột lê-ki-ma (Pouteria campechiana) bằng phương pháp sấy phun. Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 01: 40-49. ISSN 1859-4581. 5. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành, Lê Thị Thúy Hằng (2022). Ảnh hưởng quá trình trích ly đến hàm lượng carotenoid, tannin và hiệu suất trích ly từ trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana). Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 1+2: 78-86. ISSN 1859-4581. ISSN 1859-4581. 6. Trần Xuân Hiển, Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Trung Thành (2020). Khảo sát sự biến đổi một số đặc tính vật lý của trái lê- ki-ma (Pouteria campechina) sau thu hoạch. Tạp chí Nông Nghiệp & Phát triển Nông Thôn, 20(383): 54-59. ISSN 1859- 4581. Kỷ yếu hội thảo Tran Xuan Hien, Huynh Lien Huong and Nguyen Trung Thanh (2019). Study on changes in chemical compositions and bioactive compounds in Pouteria campechina fruit during storage. Báo cáo khoa học: Hội thảo khoa học Quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm - Quality management and food safety (QMFS- 2019) lần thứ 5. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội: 93, ISBN:978-604-95-08
5. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cần thiết của đề tài Những nghiên cứu về các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật đã phát triển từ thế kỷ XX và đến nay có khoảng hơn 80.000 hợp chất khác nhau ở thực vật đã đuợc công bố (Janick et al., 2008). Từ thực tiễn cuộc sống, con người đã biết lựa những loại thực vật vừa có tác dụng dinh dưỡng vừa có tác dụng điều trị các bệnh tật và thực vật chính là nguồn cung cấp các chất chống oxy hóa tuyệt vời (Huda et al., 2009). Gần đây các nhà khoa học tập trung nghiên cứu các loại thực phẩm có chứa chất chống oxy hóa, có thể ngăn ngừa các bệnh tim mạch, chống lão hóa, mang lại hiệu quả đáng kể phải kể đến là các hợp chất phenolic – đó là những chất chống oxy hóa tự nhiên, tìm thấy phổ biến trong các loại thực vật, có nhiều chức năng sinh học quý bởi khả năng làm chậm quá trình oxy hóa chất béo và do đó góp phần cải thiện chất lượng và dinh dưỡng của thực phẩm (Jin and Rusell, 2010). Nhiều nghiên cứu đã cho thấy trong thực vật chứa nhiều chất chống oxy hóa như phenolic, flavonoid, tannin, (Amarowicz et al., 2004). Polyphenol là những hợp chất thơm chứa nhóm hydroxyl liên kết trực tiếp với nhân benzene (Lê Ngọc Tú và cs, 2004), có nhiều trong thực vật như rau, quả, hoa và một số bộ phận khác của thực vật. Polyphenol đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống thực vật như tạo màu sắc đặc trưng, bảo vệ thực vật khỏi những tác nhân xâm hại của côn trùng, sự oxy hóa và tác dụng của tia cực tím. Trong lĩnh vực y học, polyphenol là một trong những hợp chất tự nhiên có nhiều tác dụng như kháng oxy hóa mạnh, kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị ứng, chống lão hóa và một số bệnh tật liên quan đến ung thư (Jin and Rusell, 2010). Nghiên cứu Agudo et al. (2007) đã chỉ ra rằng một số hợp chất trong thực vật có hoạt tính chống oxy hóa vì vậy một chế độ ăn uống giàu thức ăn có nguồn gốc thực vật sẽ giúp giảm nguy cơ của một số bệnh thoái hóa. Do đó chất chống oxy tự nhiên có nguồn gốc thực vật với hoạt tính chống oxy hóa cao ngày càng được quan tâm và một trong những loại trái cây chứa nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học được quan tâm phải kể đến trái lê-ki-ma. Trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana) là loại cây ăn trái quan trọng trong chế độ ăn uống trước 1
6. đây của người Tây Ban Nha (Duarte et al., 2015). Thịt trái lê-ki-ma có màu vàng cam, hương thơm đặc trưng và vị ngọt tự nhiên. Trái lê-ki-ma thường được ăn tươi hoặc sử dụng dưới dạng bột đông lạnh hay trong các sản phẩm kem, kẹo, mứt (Apostolidis et al., 2009). Thịt trái lê-ki-ma có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là những thành phần chống oxy hóa cần thiết cho hoạt động của cơ thể nên trái lê-ki-ma giúp tăng tỷ lệ hồng cầu trong máu, kích thích hoạt động của hệ thần kinh, chống trầm cảm, giảm cholesterol và triglyceride trong máu, ngăn ngừa các bệnh tim mạch và béo phì, hạn chế các cơn nhồi máu cơ tim, tăng hiệu quả của hệ miễn nhiễm và tăng cường năng lượng rất tốt (Dini, 2011). Hiện nay, trái lê-ki-ma chỉ mới được sử dụng nhiều cho nhu cầu ăn tươi, chưa đa dạng hóa các loại sản phẩm, thị trường chưa ổn định và chưa được nghiên cứu sâu. Do đó, với nguồn nguyên liệu phong phú việc dùng trái lê-ki-ma để sản xuất thực phẩm trong tương lai sẽ là một ưu thế nước ta. Những thông tin liên quan đến thành phần hóa học cũng như các hoạt chất có tính sinh học cao trong trái lê-ki-ma sẽ làm cơ sở cho việc tạo ra loại thực phẩm cao cấp là rất cần thiết và phù hợp với xu thế sử dụng phổ biến các hợp chất tự nhiên bổ sung vào các sản phẩm thực phẩm. Tại Việt Nam, việc khảo sát các hợp chất có giá trị sinh học trong trái lê-ki-ma chưa có nhiều nghiên cứu. Nghiên cứu này tập trung khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học và các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma sau thu hoạch trong quá trình tồn trữ cũng như đánh giá ảnh hưởng quá trình trích ly, thủy phân, cô quay chân không, sấy phun đến các hợp chất có giá trị sinh học và hoạt tính chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma là điều cần thiết. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu khoa học có giá trị về dinh dưỡng và chức năng của trái lê-ki-ma đang trồng phổ biến ở Đồng bằng Sông Cửu Long. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định độ chín sau thu hoạch thích hợp của trái lê-ki-ma chứa các hợp chất có giá trị sinh học cao và duy trì được các tính chất chức năng. Trên cơ sở đó, lựa chọn và tối ưu hóa các điều kiện xử lý, chế biến sâu các sản phẩm từ trái lê-ki-ma để có thể ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm có tính chất như một thực phẩm chức năng thông qua thử nghiệm in-vivo trên chuột về khả năng chống oxy hóa trong bảo vệ gan. 2
7. 1.3 Ý nghĩa của luận án Kết quả nghiên cứu của luận án là công trình nghiên cứu mới, cung cấp những dữ liệu khoa học quan trọng về các hợp chất có hoạt tính sinh học của trái lê-ki-ma cũng như các điều kiện xử lý (trích ly, thủy phân, cô quay chân không, sấy phun) thích hợp nhất để tạo ra sản phẩm có hoạt tính chống oxy hóa cao. Đồng thời tính khả thi của luận án trong việc sử dụng các sản phẩm chế biến như một thực phẩm chức năng thông qua khảo sát in-vivo trên cơ thể chuột. 1.4 Điểm mới của luận án Kết quả nghiên cứu luận án làm phong phú thêm những hiểu biết về các hợp chất có giá trị sinh học trong trái lê-ki-ma sau thu hoạch theo thời gian tồn trữ. Bên cạnh đó, biến đổi các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quá trình trích ly, thủy phân, cô quay chân không và sấy phun cũng được khảo sát. Sản phẩm dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay chân không và bột lê-ki-ma sấy phun có khả năng chống oxy hóa vượt trội được minh chứng qua kết quả thử nghiệm in-vivo trong bảo vệ gan đối với tổn thương viêm gan mạn do CCl4 gây ra trên chuột. Đây là một nghiên cứu hoàn chỉnh theo hệ thống xuyên suốt từ lựa chọn thời điểm sau thu hoạch và các thông số tối ưu quá trình chế biến tạo ra sản phẩm thực phẩm và thử nghiệm in-vivo khẳng định hiệu quả sản phẩm thực phẩm này trên chuột. 1.5 Kết cấu của luận án Luận án gồm 177 trang với 5 chương: Chương 1-Giới thiệu (trang 1÷4); Chương 2-Tổng quan tài liệu (trang 5÷44), Chương 3-Phương tiện và phương pháp (trang 45÷63); Chương 4-Kết quả và thảo luận (trang 64÷174), Chương 5-Kết luận và kiến nghị (trang 175÷176). Nội dung chính có 42 bảng và 94 hình. Luận án sử dụng 429 tài liệu tham khảo (383 tài liệu tiếng Anh; 46 tài liệu tiếng Việt). Phụ lục gồm 77 trang: Phụ lục 1-Các thí nghiệm thăm dò (pl-1÷pl-18); Phụ lục 2-Một số hình ảnh của luận án (pl-19÷pl-27); Phụ lục 3-Phương pháp xác định các chỉ tiêu (pl-28÷pl-37); Phụ lục 4-Kết quả thống kê các thí nghiệm (pl-38÷pl-75); Phụ lục 5-Xác nhận hội đồng y đức (trang pl-76÷pl-77). 3
8. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Trái lê-ki-ma Cây lê-ki-ma (Pouteria campechiana) là loại cây ăn trái trồng nhiều ở Peru, Ecuador, Chile và Mexico và là một phần quan trọng chế độ ăn uống trước đây của người Tây Ban Nha (Duarte et al., 2015). Khi chưa trưởng thành, màu vỏ trái lê-ki-ma có màu xanh, sau khi trưởng thành chuyển sang vàng và khi chín có từ màu vàng sang màu da cam, có mùi thơm ngọt, vỏ dễ nứt (Ma et al., 2004). Mỗi trái có thường có 2 hạt, hạt có màu nâu đỏ, bóng láng với một vệt trắng trên mặt phẳng ở đầu, chứa nhiều bột (Costa et al., 2010). Loại cây này cho trái quanh năm, mùa thu hoạch rộ bắt đầu tháng 4÷8 (âm lịch), từ khi cây ra hoa đến thu hoạch khoảng 3 tháng (Đỗ Tất Lợi, 2012). Thịt trái có màu vàng cam, hương thơm rất đặc trưng và có vị ngọt rất tự nhiên, nên trái lê-ki-ma thường sử dụng để ăn tươi, dạng bột đông lạnh hay trong các sản phẩm kem, kẹo, mứt (Yahia et al., 2011). Trái lê-ki-ma giàu vitamin và chất dinh dưỡng khác nhưng chủ yếu là carotene và niacin (Lanerolle et al., 2008). Bên cạnh đó trái lê-ki-ma cũng cung cấp một lượng sắt tốt, có lợi cho việc cải thiện sức khỏe não bộ, giúp ngăn ngừa nguy cơ thiếu máu, giúp cải thiện việc sản xuất hemoglobin trong các tế bào máu, giúp cải thiện lưu lượng máu và oxy đến não, giúp ngăn ngừa nguy cơ rối loạn hệ thần kinh như bệnh Alzheimer, đau đầu, suy nhược cơ thể (Pertiwi et al., 2018). Ngoài ra, trái lê-ki-ma là nguồn cung cấp cellulose, pectin, hemicellulose, lignin (Sunila and Murugan, 2017), tuy nhiên các chất này trong trái lê-ki-ma chủ yếu ở dạng không hòa tan, giúp thúc đẩy nhu động ruột, bảo vệ khỏi các rối loạn tiêu hóa như táo bón và giúp điều chỉnh lượng đường trong máu, loại bỏ cholesterol xấu ra khỏi cơ thể (Glorio et al., 2008). Theo Fuentealba et al. (2016) thịt trái lê-ki-ma giàu hàm lượng carbohydrate, là nguồn thực phẩm tốt và tích trữ năng lượng cho cơ thể người (Yahya and Roswanira, 2017). Theo Silva et al. (2009) dịch trích ly từ trái lê-ki-ma có hàm lượng hợp chất phenolic khá cao, do đó có thể sử dụng dịch chiết này trong việc kiểm soát bệnh tiểu đường. Khả năng chống oxy hóa được chiết xuất từ trái lê-ki-ma khá cao, hoạt tính sinh học được thấy trong dịch chiết từ thịt trái lê-ki-ma có liên quan đến acid 4
9. gallic, myricitrin (Ma et al., 2004). Do trong thịt trái lê-ki-ma có chứa nhiều các thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là những thành phần chống oxy hóa cực mạnh cần thiết cho hoạt động của cơ thể, nên trái lê-ki-ma giúp tăng tỷ lệ hồng cầu trong máu, kích thích hoạt động của hệ thần kinh, chống trầm cảm, giảm cholesterol và triglyceride trong máu, ngăn ngừa các bệnh tim mạch và béo phì, hạn chế các cơn nhồi máu cơ tim, tăng hiệu quả của hệ miễn nhiễm (Chen et al., 2004). 2.2 Kỹ thuật trích ly Trích ly là quá trình phổ biến để phân tách các chất có hoạt tính sinh học từ nguyên vật liệu nhờ quá trình khuếch tán các chất có nồng độ khác nhau. Trong quá trình trích ly, dung môi thường ở dạng pha lỏng, còn mẫu nguyên liệu ở dạng pha rắn, quá trình được gọi là trích ly rắn- lỏng. Trong công nghệ thực phẩm, các nguyên liệu cần trích ly thường tồn tại ở dạng pha rắn (Lê Văn Việt Mẫn và cs, 2009). Trích ly bằng dung môi là phương pháp sử dụng rộng rãi (Zhang et al., 2018). Sản phẩm thu được sau quá trình trích ly sử dụng như tác nhân chữa bệnh ở dạng thuốc alcohol, dịch trích ly lỏng hoặc chế biến kết hợp với các thành phần khác thành dạng viên nén hoặc viên nang. Quá trình trích ly phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có dung môi và phương pháp trích ly. Việc lựa chọn dung môi phải dựa vào mục đích trích ly, tính phân cực hoạt chất sinh học cần trích ly, chi phí, an toàn cho người sử dụng và môi trường, Các dung môi acetone, ethanol và methanol được sử dụng rộng rãi để trích ly các thành phần polyphenol từ nguyên liệu thực vật, đặc biệt là các loại thảo mộc và cây thuốc (Wang et al., 2008). 2.3 Kỹ thuật thủy phân (pectin) Enzyme là chất xúc sinh học và được sản xuất bởi các tế bào sống (động vật, thực vật và vi sinh vật). Chức năng chính các enzyme trong một hệ thống sống là xúc tác cho việc tạo ra và phá vỡ các liên kết hóa học. Do đó, giống như bất kỳ chất xúc tác khác, enzyme làm gia tăng tốc độ phản ứng mà không tự làm thay đổi về mặt hóa học bản thân. Một phản ứng hóa học cụ thể xúc tác tại một phần nhỏ trên bề mặt một loại enzyme, biết đến như là trung tâm hoạt động. Một số tương tác vật lý và hóa học xảy ra tại trung tâm hoạt động này xúc tác cho phản ứng hóa học 5
10. nhất định nào đó của enzyme. Những ưu điểm enzyme là: tham gia phản ứng đến cùng để đạt hiệu quả 100% và không tạo ra phụ phẩm thừa; tham gia phản ứng độc lập nhờ khả năng chuyển hóa rất cao từng enzyme; tham gia các phản ứng theo dây chuyền. Khi đó, sản phẩm phản ứng đầu là nguyên liệu cho phản ứng sau, kết thúc phản ứng enzyme hoàn toàn được tự do và lại tham gia xúc tác phản ứng mới (Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011). 2.4 Kỹ thuật cô đặc (cô quay chân không) Sản xuất nước quả cô đặc giúp làm giảm diện tích cần thiết do thể tích sản phẩm giảm (Belibagli and Dalgic, 2007), tăng hiệu quả kinh tế trong đóng gói, vận chuyển và phân phối sản phẩm cuối cùng. Theo Lê Văn Việt Mẫn và cs (2009), trong quá trình cô đặc bằng nhiệt, nguyên liệu đầu vào luôn ở dạng lỏng như syrup, nước trái cây, nồng độ chất khô của nguyên liệu thường dao động trong khoảng 10÷35%. Sau quá trình cô đặc, sản phẩm thu được cũng có dạng lỏng và nồng độ chất khô có thể lên đến 80%. Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tách nước ra khỏi thực phẩm lỏng như cô đặc lạnh đông, cô đặc bằng nhiệt. Trong đó, phương pháp cô đặc bằng nhiệt tốn nhiều chi phí năng lượng. Tuy nhiên, ưu điểm vượt trội của phương pháp là lượng chất khô trong thực phẩm sau quá trình cô đặc có thể tăng lên rất cao so với phương pháp tách nước khác. Cô đặc bằng nhiệt thường sử dụng hơi nước để nâng nhiệt độ nguyên liệu cần cô đặc đến điểm sôi. Khi đó, nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái hơi và thoát vào môi trường xung quanh. 2.5 Kỹ thuật sấy phun Sấy là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu nhằm giúp vật liệu tránh những hư hỏng trong quá trình bảo quản. Việc tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu không chỉ đơn thuần là sấy thông thường mà là cả một quá trình công nghệ được tính toán một cách chi tiết nhằm đem lại sản phẩm chất lượng cao sau khi sấy. Tùy từng kiểu vật liệu mà ta có những cách sấy khác nhau như: sấy phun, sấy tiếp xúc, sấy tầng sôi (Nguyễn Văn May, 2002). Sấy phun là công nghệ tiên tiến tạo nên các sản phẩm dạng bột khô chất lượng cao, là một quá trình phổ biến để chuyển nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột cho mục đích bảo quản, dễ dàng tồn trữ, vận 6
11. chuyển, phân phối và những lý do về kinh tế khác vì vậy giữ được màu sắc, hương vị tự nhiên trong sản phẩm (Mujumdar, 2011). Quá trình sấy phun tiến hành nhanh, không kịp đốt nóng sản phẩm quá nhiệt độ cho phép vì vậy giữ được màu sắc, hương vị tự nhiên trong sản phẩm (Asheh et al., 2003). Nhiều nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt và có hoạt tính sinh học, các nguyên liệu lỏng như sữa, nước ép còn thịt quả, dịch trích thảo dược, hợp chất mùi đã được sấy bằng kỹ thuật sấy phun. Một thuận lợi nổi trội nhất sấy phun là khả năng chế biến được nhiều loại nguyên liệu và khả năng thu được sản phẩm với những đặc tính biết trước, thu nhận sản phẩm có chất lượng tốt, hàm lượng các hợp chất có ích cho sức khỏe cao như hợp chất phenol, flavonoid, carotenoid (Lê Văn Việt Mẫn và cs, 2009). Sấy phun tạo bột chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố:tỷ lệ chất mang, nhiệt độ không khí đầu vào, tốc độ dòng nhập liệu (Asheh et al., 2003). 2.6 Thử nghiệm in-vivo trên chuột Chức năng quan trọng của gan là chuyển hóa carbohydrate, protein và chất béo; tiết mật; giải độc và lưu trữ các vitamin, sắt và glucose hoặc glycogen (Refaey et al., 2015). Do vậy, gan là nơi có hoạt động trao đổi chất cao và là nơi quan trọng sinh ra các gốc tự do (Arauz et al., 2016). Sự sản xuất các gốc tự do quá mức gây stress oxy hóa trong gan có thể dẫn đến tổn thương gan (Li et al., 2015). Trong hầu hết các trường hợp tổn thương gan được biết là có liên quan đến stress oxy hóa và đặc trưng bởi sự tiến triển từ gan nhiễm mỡ đến viêm gan, xơ hóa, xơ gan và ung thư tế bào biểu mô gan (Lin et al., 2008). Polyphenol là những chất chống oxy hóa mạnh (Coyle et al., 2008), là các chất loại bỏ gốc tự do superoxide, oxy đơn, oxide nitric và peroxynitrite hiệu quả (Velayutham et al., 2008), điều tiết chống oxy hóa và cùng với các enzyme giải độc khác bảo vệ mô, tế bào do oxy hóa. Cacbon tetraclorid (CCl4) là chất không màu, độc tính do CCl4 gây ra phụ thuộc vào liều và thời gian tiếp xúc (Delgado et al., 2015), là tác nhân gây độc gan và đặc trưng của sự nhiễm độc gan do CCl4 là gan nhiễm mỡ, xơ gan và hoại tử (Huo et al., 2011). Mặt khác, các gốc tự do gây ra sự peroxide hóa lipid, làm tổn hại màng tế bào và các bào quan, gây ra sự trương phồng tế bào và hoại tử tế bào gan (Simeonova et al., 2014). Tổn thương gan nói chung sẽ đi kèm với sự gia tăng hàm lượng các enzyme ALT và AST (Islam et al., 2019). 7
12. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Phương tiện nghiên cứu 3.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu Quá trình nghiên cứu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm Trường Đại học Cần Thơ. Thời gian tiến hành thực hiện nghiên cứu 10/2016 đến 12/2020. 3.1.2 Nguyên liệu sử dụng Trái lê-ki-ma được thu hoạch tại vườn ở ấp Mỹ Phước, xã Mỹ Khánh, huyện Phong Điền, Thành phố Cần Thơ. Độ tuổi trái lê-ki-ma khi thu hoạch trong khoảng 120÷125 ngày sau khi đậu trái (đã được theo dõi đánh dấu). 3.1.3 Thiết bị và dụng cụ Một số thiết bị cơ bản sử dụng trong nghiên cứu như sau: Tủ đông Arctiko (Đan Mạch); tủ mát Arctiko (Đan Mạch); cân phân tích đa năng, (Nhật); quang phổ UV-VIS, (Anh); hoạt độ nước Decagon (Mỹ); sấy phun Mini Spray Dryer (Hàn Quốc); cô quay chân không IKA (Đức); 3.1.4 Hóa chất Một số hóa chất cơ bản sử dụng trong nghiên cứu như: ethanol (Việt Nam); acid galic chuẩn; quercetin chuẩn; tannic chuẩn, Sigma (Mỹ); thuốc thử DPPH (Đức); thuốc thử Folin- Ciaucalteu (Đức); enzyme pectinase (Đan Mạch); enzyme cellulase (Đan Mạch); maltodextrin (Nhật); 3.2 Phương pháp nghiên cứu Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một hoặc hai nhân tố và lặp lại ba lần. Kết quả tối ưu của thí nghiệm trước được sử dụng làm cơ sở cho thí nghiệm kế tiếp. Số liệu phân tích phương sai để kết luận về sự khác biệt giữa trung bình các nghiệm thức. Tính toán thống kê theo chương trình Statgraphics và đồ thị xây dựng bằng phần mềm SigmaPlot. 3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm 3.3.1 Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng độ chín trái lê-ki-ma sau thu hoạch đến thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học 8
13. Đánh giá độ chín trái lê-ki-ma sau thu hoạch thích hợp nhằm đạt các chỉ tiêu chất lượng về dinh dưỡng và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học cao. Thí nghiệm được tiến hành với 1 nhân tố (thời gian tồn trữ) và lặp lại 3 lần. Thời gian tồn trữ dự kiến: 14 ngày. Hình 3.1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm 3.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố quá trình trích ly đến khả năng thu nhận các hợp chất sinh học trong paste lê- ki-ma Quá trình trích ly paste lê-ki-ma được tiến hành với 4 yếu tố ảnh hưởng: Nồng độ ethanol-X1 (%); Tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol-X2 (g/mL); 0 Nhiệt độ trích ly-X3 ( C) và Thời gian trích ly-X4 (phút). Thí nghiệm được tiến hành tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng. 3.3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố quá trình thủy phân pectin đến khả năng thu nhận các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma Quá trình thủy phân paste lê-ki-ma được tiến hành với 3 yếu tố ảnh 0 hưởng: Nồng độ enzyme pectinase-X1 (UI/g); Nhiệt độ thủy phân-X2 ( C) 9
14. và Thời gian thủy phân-X3 (phút). Thí nghiệm được tiến hành tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng. 3.3.4 Nội dung 4: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian cô quay chân không thu nhận hợp chất có giá trị sinh học dịch lê-ki-ma Quá trình cô quay chân không dịch lê-ki-ma thủy phân được tiến 0 hành với 2 yếu tố ảnh hưởng: Nhiệt độ cô quay chân không-H ( C) và Thời gian cô quay chân không-I (phút). Mỗi nhân tố khảo sát 3 mức độ. Thí nghiệm được tiến hành tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng. 3.3.5 Nội dung 5: Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố quá trình sấy phun đến sự biến đổi các hợp chất sinh học trong bột lê-ki-ma Quá trình sấy phun dịch lê-ki-ma thủy phân được tiến hành với 3 yếu tố ảnh hưởng: Tỷ lệ maltodextrin-X1 (%); Nhiệt độ không khí đầu o vào-X2 ( C) và Tốc độ dòng nhập liệu-X3 (rpm). Thí nghiệm được tiến hành tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng. 3.3.6 Nội dung 6: Thử nghiệm in-vivo sản phẩm chế biến sâu từ trái lê-ki-ma về khả năng chống oxy hóa trong bảo vệ gan chuột Kiểm chứng hiệu quả chống oxy hóa khả năng bảo vệ gan do tác động viêm gan trên chuột đối với sản phẩm chế biến từ trái lê-ki-ma so với thuốc. Chuột bạch (Swiss albino) 5÷6 tuần tuổi, trọng lượng 25÷30 g/con, mua từ Công ty Vimex (TP.Cần Thơ), được dưỡng ổn định sức khỏe trong 1 tuần. Chia nhóm chuột để bố trí thí nghiệm theo một nhân tố khảo sát là phương pháp xử lý trên chuột sau khi bị gây nhiễm, bao gồm 12 nhóm chuột (mỗi nhóm gồm 9 con). CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Sự thay đổi thành phần hóa học và các hợp chất có hoạt tính sinh học trái lê-ki-ma trong quá trình tồn trữ Hình 4.1: Thay đổi hàm lượng CKHT và acid tổng số trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ 10
15. Hình 4.1 cho thấy, sau 6 ngày tồn trữ hàm lượng CKHT đo được 19,76obrix và sang đến ngày thứ 10 đạt 20,89obrix. Tuy nhiên đến ngày thứ 12 hàm lượng CKHT giảm nhẹ (20,72obrix). Bên cạnh đó hàm lượng acid tổng số ở trái lê-ki-ma giảm trong quá trình tồn trữ từ 0,18% xuống 0,11% tương ứng từ ngày đầu tiên bắt đầu tồn trữ sang đến ngày thứ 12. Hình 4.2: Thay đổi lượng tinh bột và đường khử trong trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ Kết quả thể hiện ở Hình 4.2 cho thấy, trong quá trình tồn trữ hàm lượng tinh bột trong trái lê-ki-ma giảm đáng kể từ 25,30% (ngày thứ 2) xuống 16,33% (ngày thứ 6). Ngoài ra, từ ngày thứ 4 quá trình tồn trữ hàm lượng đường khử trong trái lê-ki-ma có xu hướng tăng nhanh (7,03%) và hàm lượng đường khử đạt đỉnh điểm cao nhất ngày thứ 8 (13,10%). Hình 4.3: Thay đổi lượng carotenoid và tannin trong trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ Theo Hình 4.3 cho thấy, hàm lượng carotenoid trong trái lê-ki-ma tăng dần theo thời gian tồn trữ, từ 82,93µg/g (ngày thứ 2) lên 113,27µg/g (ngày thứ 8) và đạt cực đại vào ngày thứ 10 (124,27µg/g). Ngược lại, hàm lượng tannin trong trái lê-ki-ma luôn có khuynh hướng giảm dần theo thời gian từ ngày thứ 4 đến ngày thứ 8 (295,27mgTAE/g- 211,16mgTAE/g). Kết quả nghiên cứu Hình 4.4 cho thấy, TPC tăng dần từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 6 (5,66mgGAE/g lên 6,47mgGAE/g). Và theo thời gian tồn trữ TPC trong trái tiếp tục tăng lên 7,11mgGAE/g ở ngày thứ 10. Ngoài ra, TFC trong trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ cũng có sự dao động 11
16. trong khoảng 5,47mgQE/g-6,60mgQE/g từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 10 và sau đó lại giảm xuống 6,55mgQE/g vào ngày thứ 12. Hình 4.4: Thay đổi TPC và TFC trong trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ Hình 4.5: Khả năng khử gốc tự do DPPH trong trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ Kết quả nghiên cứu Hình 4.5 cho thấy, khả năng khử gốc tự do DPPH trong trái lê-ki-ma trong quá trình chín có khuynh hướng tăng dần, 66,81% ở ngày thứ 2 lên 68,37% ở ngày thứ 6, đạt cao nhất vào ngày thứ 10 là 71,17%. Hình 4.6: Sự thay đổi màu sắc trái lê-ki-ma theo thời gian tồn trữ Từ những kết quả thu nhận ảnh hưởng của điều kiện tồn trữ đến biến đổi thành phần hóa học và các thành phần có hoạt tính sinh học sau thu hoạch trong trái lê-ki-ma ở nhiệt độ phòng cho thấy: hàm lượng chất khô hòa tan, đường khử, carotenoid, polyphenol tổng số, flavonoid tổng số đều có chiều hướng tăng theo thời gian tồn trữ. Tuy nhiên hàm lượng acid tổng số, tinh bột, tannin có khuynh hướng giảm trong quá trình tồn trữ. 4.2 Ảnh hưởng một số yếu tố công nghệ đến quá trình trích ly thịt trái lê-ki-ma thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học 12
17. Hình 4.7: Mô hình hồi qui TPC theo nồng độ ethanol, tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu Hình 4.8: Mô hình hồi qui TFC theo nồng độ ethanol, tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu Qua phân tích tối ưu thu các cực đại của hàm mục tiêu, kết quả: thông số tối ưu cho quá trình trích ly thu nhận TPC từ paste lê-ki-ma là sử dụng dung môi ethanol 71,29% với tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma 6,92mL/g, nhiệt độ trích ly 50,73oC trong thời gian 45,60 phút, đạt TPC tối ưu là 9,593mgGAE/g và TFC đạt tối ưu là 8,641mgQE/g khi sử dụng ethanol 71,17% với tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma 6,93mL/g, nhiệt độ trích ly 50,59oC trong thời gian 45,53 phút (Hình 4.7 và 4.8). Qua phân tích tối ưu thu các giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả: quá trình trích ly thu nhận carotenoid từ paste lê-ki-ma là sử dụng dung môi ethanol 68,80% với tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma 7,1mL/g, nhiệt độ trích ly 49,29oC trong thời gian 46,62 phút, đạt lượng carotenoid tối ưu là 150,675µg/g và hàm lượng tannin đạt tối ưu là 68,902mgTAE/g khi sử 13
18. dụng dung môi ethanol 70,55% với tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma 7,07mL/g, nhiệt độ trích ly 49,42oC trong thời gian 44,64 phút (Hình 4.9 và 4.10). Hình 4.9: Mô hình hồi qui thu nhận carotenoid theo nồng độ ethanol, tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu Hình 4.10: Mô hình hồi qui thu nhận tannin theo nồng độ ethanol, tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu Các thông số quá trình trích ly thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học paste lê-ki-ma tối ưu đạt từ mô hình với nồng độ ethanol 70,36%, tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol 1/7,02 g/mL, nhiệt độ 49,93oC và thời gian 45,36 phút, giá trị các hàm mục tiêu TPC, TFC, carotenoid, tannin và khả năng khử gốc tự do DPPH đạt lần lượt 9,586mgGAE/g; 8,619mgQE/g; 150,543µg/g; 68,839mgTAE/g và 84,59% (Hình 4.11) 14
19. Hình 4.11: Mô hình hồi qui khả năng khử gốc tự do DPPH theo nồng độ ethanol, tỷ lệ ethanol/paste lê-ki-ma, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu Tóm lại, kết quả thực nghiệm cho thấy ở nồng độ ethanol 70%, tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol 1/7g/mL, nhiệt độ 500C và thời gian trích ly 45 phút đạt hàm lượng carotenoid 150,54µg/g; hàm lượng tannin 68,84mgTAE/g; TPC 9,59mgGAE/g; TFC 8,62mgQE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 84,59% và có giá trị IC50 đạt 7,32mg/mL. 4.3 Ảnh hưởng một số yếu tố công nghệ đến quá trình thủy phân thịt trái lê-ki-ma thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học Hình 4.12: Mô hình hồi qui TPC theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu Hình 4.13: Mô hình hồi qui TFC theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu 15
20. Qua phân tích tối ưu thu các giá trị cực đại hàm mục tiêu: TPC đạt 8,742mgGAE/g khi sử dụng 64 UI/g pectinase thủy phân nhiệt độ 61,170C trong thời gian 64,17 phút. Ở nhiệt độ 60,840C trong thời gian 64,28 phút có bổ sung 64 UI/g pectinase đã thu nhận giá trị tối ưu TFC 7,805mgQE/g (Hình 4.12 và 4.13). Hình 4.14: Mô hình hồi qui carotenoid theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu Hình 4.15: Mô hình hồi qui tannin theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu Từ các mô hình bề mặt đáp ứng được xây dựng dò tìm nhanh các điểm tối ưu từ các đồ thị giá trị tối ưu ứng với giá trị cực đại của hàm mục tiêu: quá trình thủy phân thu dịch lê-ki-ma tối ưu đạt lượng carotenoid là 119,16µg/g ở nồng độ pectinase 63 UI/g với nhiệt độ 60,520C trong thời gian 65,69 phút và với nồng độ pectinase 63 UI/g ở nhiệt độ 60,880C trong thời gian 66,04 phút đạt lượng tannin tối ưu là 53,62mgTAE/g (Hình 4.14 và 4.15). Hình 4.16: Mô hình hồi qui khả năng khử gốc tự do DPPH theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu 16
21. Qua phân tích tối ưu thu các giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả: khả năng khử gốc tự do DPPH đạt giá trị tối ưu là 86,23% khi sử dụng 66 UI/g pectinase với nhiệt độ thủy phân 60,72oC trong thời gian 65,76 phút (Hình 4.16) Tóm lại, kết quả thực nghiệm cho thấy ở nồng độ enzyme pectinase 60 UI/g, tỷ lệ enzyme celluase 0,4%, nhiệt độ 610C và thời gian thủy phân 65 phút, dịch lê-ki-ma thủy phân đạt TPC 8,73mgGAE/g; TFC 7,79mgQE/g; hàm lượng carotenoid 119,14µg/g; hàm lượng tannin 53,55mgTAE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 86,21% và có giá trị IC50 đạt 7,818mg/mL. 4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian cô quay chân không dịch thủy phân lê-ki-ma thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học TFC, mgQE/g TFC, TFC, mgQE/g TFC, Hình 4.17: Mô hình hồi qui thể hiện TPC và TFC theo nhiệt độ và thời gian cô quay chân không tại điểm tối ưu Qua phân tích tối ưu thu giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả dịch lê-ki-ma cô quay chân không tối ưu ở nhiệt độ 70,710C trong thời gian 50,72 phút, đạt TPC tối ưu 8,023mgGAE/g và TFC tối ưu 7,036mgQE/g khi cô quay chân không ở nhiệt độ 71,140C trong thời gian 50,72 phút (Hình 4.17). Hình 4.18: Mô hình hồi qui thể hiện carotenoid và tannin theo nhiệt độ và thời gian cô quay chân không tại điểm tối ưu 17
22. Qua phân tích tối ưu thu các giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả: ở nhiệt độ cô quay chân không 69,720C trong thời gian 50,61 phút đạt lượng carotenoid 101,94µg/g và lượng tannin đạt 40,89mgTAE/g cô quay chân không ở nhiệt độ 70,760C trong thời gian 50,91 phút (Hình 4.18). Hình 4.19: Mô hình hồi qui thể hiện khả năng loại gốc tự do DPPH và aw theo nhiệt độ và thời gian cô quay chân không tại điểm tối ưu Các thông số quá trình cô quay chân không thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ dịch lê-ki-ma cô quay chân không tối ưu ở nhiệt độ 70,56oC và thời gian 50,75 phút và ở nhiệt độ 70,95oC và thời gian 50,80 phút. Với các thông số tối ưu này thì giá trị các hàm mục tiêu TPC, TFC, carotenoid, tannin, khả năng loại gốc tự do DPPH và hoạt độ nước đạt lần lượt là 8,023mgGAE/g; 7,034mgQE/g; 101,831µg/g; 40,888mgTAE/g; 79,635% và 8,03 (Hình 4.19). Tóm lại, hiệu quả quá trình cô quay chân không dịch trái lê-ki-ma thủy phân đánh giá thông qua hàm lượng carotenoid, tannin và mối tương quan giữa hoạt tính kháng oxy hóa và polyphenol tổng số. Kết quả thực nghiệm cho thấy ở nhiệt độ 710C và thời gian cô quay chân không 51 phút đạt hàm lượng carotenoid là 101,83µg/g; hàm lượng tannin là 40,89mgTAE/g; TPC là 8,02mgGAE/g; TFC là 7,03mgQE/g; dịch cô quay chân không có aw là 0,801; khả năng loại gốc tự do DPPH là 79,64% và có giá trị IC50 đạt 7,35mg/mL. 4.5 Ảnh hưởng các yếu tố công nghệ quá trình sấy phun dịch lê-ki-ma thủy phân Qua phân tích tối ưu thu các giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả: thông số tối ưu cho quá trình sấy phun thu nhận TPC tối ưu 6,929mgGAE/g khi bổ sung 18,10% maltodextrin với nhiệt độ không khí đầu vào 175,420C ở tốc độ dòng nhập liệu 16,29rpm và TFC đạt tối ưu 18
23. 6,208mgQE/g khi sử dụng 17,05% maltodextrin với nhiệt độ không khí đầu vào 175,890C ở tốc độ dòng nhập liệu 16,85rpm (Hình 4.20 và 4.21). Hình 4.20: Mô hình hồi qui TPC theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Hình 4.21: Mô hình hồi qui TFC theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Hình 4.22: Mô hình hồi qui carotenoid theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Hình 4.23: Mô hình hồi qui tannin theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Qua phân tích tối ưu thu giá trị cực đại hàm mục tiêu, kết quả: sấy phun bột lê-ki-ma là tỷ lệ maltodextrin 17,82% với nhiệt độ không khí đầu vào 175,550C ở tốc độ dòng nhập liệu 16,27rpm, đạt lượng 19
24. carotenoid là 92,926µg/g và lượng tannin đạt 28,016mgTAE/g khi sử dụng 17,59% maltodextrin với nhiệt độ không khí đầu vào 175,290C ở tốc độ dòng nhập liệu 16,45rpm (Hình 4.22 và 4.23). Hình 4.24: Mô hình hồi qui khả năng khử gốc tự do DPPH theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Các thông số quá trình sấy phun thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học trong bột lê-ki-ma sấy phun tối ưu đạt từ mô hình ở tỷ lệ maltodextrin 17,82%; nhiệt độ không khí đầu vào 175,54oC và tốc độ dòng nhập liệu 16,27rpm và ở tỷ lệ maltodextrin 18,01%; nhiệt độ không khí đầu vào 175,27oC và tốc độ dòng nhập liệu 16,21rpm. Với giá trị các hàm mục tiêu TPC, TFC, carotenoid, tannin, khả năng khử gốc tự do DPPH và hoạt độ nước đạt lần lượt là 6,927mgGAE/g; 6,179mgQE/g; 92,926µg/g; 28,013mgTAE/g; 77,277% và 0,422 (Hình 4.24 và 4.25). Hình 4.25: Mô hình hồi qui aw theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu Tóm lại, hiệu quả quá trình sấy phun dịch trái lê-ki-ma thủy phân đánh giá thông qua hàm lượng polyphenol, flavonoid, carotenoid, tannin và khả năng loại gốc tự do. Kết quả thực nghiệm cho thấy ở tỷ lệ maltodextrin 17,80%, nhiệt độ không khí đầu vào 175,50C và tốc độ bơm nhập liệu 16rpm đạt TPC trong bột lê-ki-ma 6,93mgGAE/g; TFC 6,18mgQE/g; hàm lượng carotenoid 92,93µg/g; hàm lượng tannin 28,01mgTAE/g; bột lê-ki-ma có aw 0,422; khả năng loại gốc tự do DPPH 77,28% và có giá trị IC50 đạt 9,48mg/mL. 20
25. 4.6 Thử nghiệm in-vivo đối với sản phẩm chế biến từ trái lê-ki- ma về khả năng chống oxy hóa trong hỗ trợ tổn thương gan trên chuột Bảng 4.1: Tăng khối lượng ở các nhóm chuột sau 42 ngày thí nghiệm sNhóm chuột Khối lượng (g) thí nghiệm Ban đầu Sau cùng Tăng khối lượng Nhóm 1 (Đối chứng) 27,83 ± 0,76 39,91 ± 0,29a 12,10 ± 0,60a c f Nhóm 2 (CCl4) 28,82 ± 0,55 36,99 ± 0,41 8,17 ± 0,55 Nhóm 3 (Si) 27,36 ± 0,50 37,71 ± 0,39bc 10,27 ± 0,39cd Nhóm 4 (B50) 27,74 ± 1,23 37,71 ± 1,21bc 9,97 ± 0,44cd Nhóm 5 (B75) 27,91 ± 0,85 38,60 ± 0,83ab 10,68 ± 0,33bc Nhóm 6 (B100) 28,38 ± 0,47 39,88 ± 0,54a 11,50 ± 0,49ab Nhóm 7 (DC50) 27,98 ± 0,78 37,85 ± 0,97bc 9,87 ± 0,59cde Nhóm 8 (DC75) 28,62 ± 0,48 40,04 ± 0,43a 11,42 ± 0,22ab Nhóm 9 (DC100) 28,02 ± 0,46 37,37 ± 0,76bc 9,35 ± 0,54de Nhóm 10 (DT50) 28,28 ± 0,36 37,82 ± 0,59bc 9,54 ± 0,63de Nhóm 11 (DT75) 28,42 ± 0,33 37,28 ± 0,82bc 8,86 ± 0,53ef Nhóm 12 (DT100) 28,20 ± 0,53 38,50 ± 0,77abc 10,30 ± 0,29cd Giá trị có mẫu tự theo sau trong cùng một cột giống nhau khác biệt không có ý nghĩa ê ở mức 1% Kết quả Bảng 4.1 cho thấy, khối lượng tương đối của chuột gia tăng nhiều ở nhóm chuột đối chứng (12,10g). Khối lượng tương đối của chuột sau 42 ngày thí nghiệm ở nhóm chuột được cho uống CCl4 tăng trưởng chậm hơn (8,17g) so với nhóm chuột đối chứng. Các nhóm chuột cho uống silymarin, dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay và bột lê-ki-ma sấy phun đều có tăng khối lượng tương đối sau 42 ngày thí nghiệm. Điều này chứng tỏ CCl4 có ảnh hưởng đến sự tăng khối lượng tương đối của chuột sau 42 ngày nuôi thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu ở nhóm chuột uống bột lê-ki-ma sấy phun có hàm lượng carotenoid là 100g/kg và dịch lê-ki-ma cô quay 75g/kg tăng khối lượng cao hơn và có ý nghĩa so với các nhóm chuột ở các nghiệm thức còn lại, lần lượt là 11,50g và 11,42g. Qua quan sát về hình dáng, kích thước, màu sắc và đặc tính gan giữa các nhóm chuột tương ứng với các nghiệm thức khác nhau có sự khác biệt về đại thể không rõ nét. Gan chuột ở nhóm uống nước sinh lý có màu nâu đỏ sáng đều, bề mặt gan trơn láng, đặc tính gan mềm và chắc (Hình 4.26). Mặc dù về đại thể khó phân biệt rõ sự khác biệt về màu sắc và cấu trúc gan giữa các nhóm chuột, nhưng qua kết quả đại thể gan 21
26. chuột ở nhóm uống CCl4 làm tác nhân gây độc thì gan đã bị tổn thương, gan có hình dáng không tương đồng giữa các thùy; có kích thước nhỏ hơn; màu sắc giữa các thùy không đồng nhất, gan nhạt màu, bề mặt gan xù xì có những nốt trắng hoại tử rãi rác; rìa gan nhô cao, sung huyết; mặt cắt không trơn láng, dễ vỡ, tiểu thùy gan nổi elen rõ ràng. Kết quả hình thái bên ngoài gan ở nhóm chuột thí nghiệm sử dụng bột sấy phun, dịch cô quay và dịch trích ly có hàm lượng carotenoid cao có khả năng bảo vệ gan tốt hơn các nghiệm thức sử dụng liều thấp hơn, tuy nhiên ở nghiệm thức sử dụng dịch lê-kima trích ly ở liều 100g/kg cho chuột thì biểu hiện bệnh tích đại thể ở gan nhóm chuột này không được cải thiện như màu sắc tái nhợt, đặc tính gan cứng hơn; rìa gan nhô cao, sần sùi, các nốt trắng hoại tử còn rải rác. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) (I) (J) (K) (L) Hình 4.26: Biểu hiện đại thể của gan chuột từ thí nghiệm Kết quả Bảng 4.2 cho thấy: hàm lượng ALT và AST tăng cao (552,67 U/L và 912,33 U/L) ở nhóm chuột cho uống CCl4 đã làm cho gan bị tổn thương, gan bị viêm cấp tính/mạn tính do độc tố của CCl4 sinh ra. Hàm lượng men gan ALT và AST giảm khi cho chuột uống silymarin, 22
27. dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay và bột lê-ki-ma sấy phun. Chỉ số ALT và AST càng gần với nhóm chuột đối chứng nước sinh lý khi sử dụng bột lê-ki-ma sấy phun, dịch lê-ki-ma cô quay, dịch lê-ki-ma trích ly có nồng độ carotenoid lần lượt là 100g/kg, 75g/kg, 100g/kg. Bảng 4.2: Chỉ số men gan trong huyết thanh ở các nhóm chuột thử nghiệm Nhóm chuột Chỉ số thí nghiệm ALT (U/L) AST (U/L) Nhóm 1 (Đối chứng) 45,00 ± 9,85d 141,33 ± 7,02d a a Nhóm 2 (CCl4) 552,67 ± 64,50 912,33 ± 66,38 Nhóm 3 (Si) 104,67 ± 6,81c 271,67 ± 15,01b Nhóm 4 (B50) 171,33 ± 9,07b 301,00 ± 11,53b Nhóm 5 (B75) 106,50 ± 3,00c 263,67 ± 27,15bc Nhóm 6 (B100) 74,00 ± 9,17cd 195,00 ± 6,00d Nhóm 7 (DC50) 106,00 ± 5,29c 277,33 ± 9,02b Nhóm 8 (DC75) 66,33 ± 9,07cd 187,67 ± 2,08d Nhóm 9 (DC100) 95,33 ± 12,50cd 184,00 ± 5,29d Nhóm 10 (DT50) 108,67 ± 1,53c 278,33 ± 8,19b Nhóm 11 (DT75) 107,67 ± 6,81c 272,00 ± 4,36b Nhóm 12 (DT100) 91,67 ± 8,39cd 199,00 ± 4,58cd Giá trị có mẫu tự theo sau trong cùng một cột giống nhau khác biệt không có ý nghĩa ê ở mức 1%. Bảng 4.3: Hàm lượng protein toàn phần và albumin trong huyết thanh của chuột Nhóm chuột Chỉ tiêu thí nghiệm Protein toàn phần (g/L) Albumin (g/L) Nhóm 1 (Đối chứng) 80,33 ± 1,53a 38,50 ± 1,04a b f Nhóm 2 (CCl4) 65,67 ± 2,08 27,47 ± 0,57 Nhóm 3 (Si) 77,20 ± 2,42a 33,33 ± 1,58cde Nhóm 4 (B50) 78,00 ± 1,00a 30,57 ± 1,69ef Nhóm 5 (B75) 79,40 ± 1,44a 30,60 ± 1,31ef Nhóm 6 (B100) 80,00 ± 5,29a 37,40 ± 0.53ab Nhóm 7 (DC50) 71,50 ± 2,78ab 32,90± 1,02de Nhóm 8 (DC75) 80,27 ± 1,55a 37,17 ± 1,89ab Nhóm 9 (DC100) 80,00 ± 2,65a 36,17 ± 1,04abcd Nhóm 10 (DT50) 73,33 ± 3,79ab 34,83± 0,32bcd Nhóm 11(DT75) 74,50 ± 6,26ab 35,66 ± 0,65abcd Nhóm 12 (DT100) 79,33 ± 1,53a 36,67 ± 1,53abc Giá trị có mẫu tự theo sau trong cùng một cột giống nhau khác biệt không có ý nghĩa ê ở mức 1%. Qua Bảng 4.3 cho thấy hàm lượng protein toàn phần và albumin trong huyết thanh ở chuột uống CCl4 giảm đáng kể, nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nhóm chuột cho uống silymarin, dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay và bột lê-ki-ma sấy phun có hàm lượng carotenoid khác nhau. 23
28. Bảng 4.4: Hàm lượng cholesterol, triglyceride và GGT trong huyết thanh chuột Chỉ tiêu Nhóm chuột Cholesterol Triglycerides GGT thí nghiệm (mmol/L) (mmol/L) (U/L) Nhóm 1 (Đối chứng) 2,19 ± 0,08b 1,30 ± 0,13f 27,67 ± 3,06d a a a Nhóm 2 (CCl4) 3,01 ± 0,10 2,49 ± 0,09 85,00 ± 8,89 Nhóm 3 (Si) 2,32 ± 0,24ab 2,00 ± 0,13abcd 35,67 ± 3,21cd Nhóm 4 (B50) 2,32 ± 0,47ab 1,90 ± 0,12bcde 63,00 ± 5,29b Nhóm 5 (B75) 2,37 ± 0,16ab 1,75 ± 0,07cdef 63,00 ± 6,24b Nhóm 6 (B100) 2,16 ± 0,15b 1,39 ± 0,15ef 42,00 ± 6,08c Nhóm 7 (DC50) 2,41 ± 0,34ab 2,24 ± 0,10abc 48,33 ± 3,21c Nhóm 8 (DC75) 2,13 ± 0,02b 1,37 ± 0,29ef 36,33 ± 4,93cd Nhóm 9 (DC100) 2,27 ± 0,53ab 1,68 ± 0,42cdef 43,67 ± 2,08c Nhóm 10 (DT50) 2,29 ± 0,06ab 2,41 ± 0,20ab 47,67 ± 1,53c Nhóm 11 (DT75) 2,50 ± 0,40ab 1,96 ± 0,08abcd 45,00 ± 2,65c Nhóm 12 (DT100) 2,23 ± 0,10ab 1,65 ± 0,21bcd 39,67 ± 2,08cd Giá trị có mẫu tự theo sau trong cùng một cột giống nhau khác biệt không có ý nghĩa ê ở mức 1%. Kết quả Bảng 4.4 cho thấy hàm lượng cholesterol trong máu ở các nhóm chuột có sử dụng dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay và bột lê-ki-ma sấy phun có hàm lượng carotenoid cao lần lượt là 100µg/kg, 75µg/kg và 100µg/kg gần với chỉ số cholesterol ở nhóm chuột bình thường và cho uống silymarin, nhưng giảm thấp hơn so với nhóm chuột đối chứng dương (chỉ sử dụng CCl4). CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Ảnh hưởng của điều kiện tồn trữ đến biến đổi thành phần hóa học và các thành phần có hoạt tính sinh học sau thu hoạch trong trái lê-ki-ma ở nhiệt độ phòng cho thấy: chất khô hòa tan (20,89obrix), đường khử (12,96%), carotenoid (124,27µg/g), polyphenol tổng số (7,11mgGAE/g), flavonoid tổng số (7,10mgQE/g) có chiều hướng tăng theo thời gian tồn trữ. Tuy nhiên acid tổng số (13,31%), tinh bột (5,17%), tannin (66,87mgTAE/g) có khuynh hướng giảm trong quá trình tồn trữ. Trái lê- ki-ma tồn trữ ở ngày thứ 810 duy trì được một số thành phần hóa học và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Kết quả thực nghiệm quá trình trích ly thịt quả lê-ki-ma cho thấy ở nồng độ ethanol 70%, tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol 1/7g/mL, nhiệt độ 500C 24
29. và thời gian trích ly 45 phút đạt carotenoid 150,54µg/g; stannin 68,84mgTAE/g; TPC 9,59mgGAE/g; TFC 8,62mgQE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 84,59% và có giá trị IC50 đạt 7,32mg/mL. Kết quả thực nghiệm ảnh hưởng điều kiện thủy phân cho thấy ở nồng độ enzyme pectinase 60 UI/g, tỷ lệ enzyme celluase 0,4%, nhiệt độ 610C và thời gian 65 phút, dịch lê-ki-ma thủy phân đạt TPC 8,73mgGAE/g; TFC 7,79mgQE/g; carotenoid 119,14µg/g; tannin 53,55mgTAE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 86,21% và IC50 đạt 7,818mg/mL. Kết quả thực nghiệm quá trình cô quay chân không cho thấy ở nhiệt độ 710C và thời gian cô quay 51 phút đạt hàm lượng carotenoid là 101,83µg/g; hàm lượng tannin là 40,89mgTAE/g; TPC là 8,02mgGAE/g; TFC là 7,03mgQE/g; dịch cô quay chân không có aw là 0,801; khả năng loại gốc tự do DPPH là 79,64% và có giá trị IC50 đạt 7,35mg/mL. Kết quả thực nghiệm quá trình sấy phun cho thấy ở tỷ lệ maltodextrin 17,8%, nhiệt độ không khí đầu vào 175,50C và tốc độ bơm nhập liệu 16rpm đạt TPC trong bột lê-ki-ma 6,93mgGAE/g; TFC 6,18mgQE/g; hàm lượng carotenoid 92,93µg/g; hàm lượng tannin 28,01mgTAE/g; bột lê-ki-ma có aw 0,42; khả năng loại gốc tự do DPPH 77,28% và IC50 đạt 9,48mg/mL. Hiệu quả bảo vệ gan bằng bột lê-ki-ma sấy phun (100g/kg khối lượng cơ thể/ngày), dịch lê-ki-ma cô quay chân không (75g/kg khối lượng cơ thể/ngày) và dịch lê-ki-ma trích ly (100g/kg khối lượng cơ thể/ngày) trong hỗ trợ xử lý tổn thương viêm gan mạn trên chuột gây độc bằng CCl4 trong thời gian 6 tuần. 5.2 Đề xuất Mở rộng thăm dò ý kiến người tiêu dùng sản phẩm bột lê-ki-ma sấy phun, dịch lê-ki-ma cô quay chân không và dịch lê-ki-ma trích ly. Theo dõi thời gian bảo quản cùng với biến đổi các hợp chất chống oxy hóa trong quá trình bảo quản sản phẩm bột lê-ki-ma sấy phun, dịch lê-ki-ma cô quay chân không và dịch lê-ki-ma trích ly. Thử nghiệm in-vivo về khả năng hạ đường huyết hay tiểu đường trên chuột đối với các loại sản phẩm này. 25