khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất polyphenols trong quá trình nảy mầm của một số loại hạt đậu

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIÊN TIẾN KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOLS TRONG QUÁ TRÌ

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIÊN TIẾN

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA

HỢP CHẤT POLYPHENOLS TRONG QUÁ TRÌNH

NẢY MẦM CỦA MỘT SỐ LOẠI HẠT ĐẬU

ThS ĐỖ TẤN KHANG PHẠM DUY KHÁNH

MSSV: 3082522 LỚP: CNSH TT34

Cần Thơ, Tháng 05/2013

PHẦN KÝ DUYỆT

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

Đồng thời, xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô giảng viên Viện Công nghệ Sinh học của Trường Đại học Cần Thơ cùng bạn bè đã góp ý, động viên, hỗ trợ nhiệt tình cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại Viện

Chân thành cảm ơn bạn Nguyễn Văn Tính, anh Nguyễn Ngọc Phú và các cán bộ phòng thí nghiệm Công nghệ enzyme đã hết lòng góp ý, giúp đỡ động viên giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này

Tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến Cha, Mẹ đã hỗ trợ, động viên cả về vật chất lẫn tinh thần để giúp tôi hoàn thành tốt luận văn Sau cùng xin được cảm ơn sâu sắc đến các bạn sinh viên K34 đã giúp đỡ tôi về kinh nghiệm cũng như tài liệu tham khảo trong suốt quá trình làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Các cây họ đậu từ xưa đã được biết như nguồn dinh dưỡng quý giá cho sức khỏe Ngày nay, các nhà khoa học đã chứng minh được trong đậu có chứa các hợp chất có thể ngăn ngừa các bệnh nguy hiểm ở con người, tiêu biểu nhất là polyphenols Polyphenols là hợp chất có nguồn gốc tự nhiên, hiện diện ở rất nhiều loài thực vật nhưng chúng có nhiều nhất ở các cây họ đậu Dựa trên phương pháp xác định nồng độ polyphenols của 6 loại đậu trong 5 ngày nảy mầm bằng đường chuẩn acid gallic, xác định được 6 loại đậu được khảo sát đạt hàm lượng polyphenols cao nhất vào ngày thứ

5, đậu phộng là loại đậu có hàm lượng polyphenols cao nhất Thực hiện các thí nghiệm khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của 6 loại đậu dựa trên phản ứng khử ion

Fe 3+ và phản ứng cắt gốc tự do của DPPH, kết quả xác định được đậu phộng là loại đậu có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất trong 6 loại đậu được khảo sát Thực hiện phân tích thành phần polyphenols trong các loại đậu bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với hai chất chuẩn là gallic acid và ferrulic acid, kết quả cho thấy đậu phộng có chứa nhiều loại polyphenols nhất, hai peak xuất hiện ở thời điểm phút thứ 1,5 và 2,4 đại diện cho hai thành phần chính của polyphenols trong 6 loại đậu

Từ khóa: cây họ đậu, DPPH, đậu phộng, hoạt tính chống oxy hóa, HPLC, nảy

mầm, phản ứng khử ion Fe3+, polyphenols

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Lý do chọn đề tài 2

1.3 Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về hợp chất polyphenols 3

2.2 Phân loại hợp chất polyphenols 4

2.2.1 Phenolic acids 5

2.2.2 Flavonoids 7

2.2.3 Stilbenes 9

2.2.4 Lignans 9

2.3 Hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất polyphenols 10

2.4 Thành phần dinh dưỡng trong các loại hạt đậu 11

2.4.1 Đậu nành 11

2.4.2 Đậu xanh 14

2.4.3 Đậu phộng 14

2.4.4 Đậu đen 15

2.5 Quá trình biến dưỡng trong hạt nảy mầm 17

2.5.1 Các giai đoạn của sự nảy mầm 17

2.5.2 Sự thay đổi hàm lượng các chất chống oxy hóa 20

2.6 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 20

2.6.1 Giới thiệu 20

2.6.2 Các bộ phận của hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao 21

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 22

3.1 Phương tiện nghiên cứu 22

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

3.1.2 Hóa chất 22

3.1.3 Thiết bị, dụng cụ 22

3.2 Phương pháp nghiên cứu 22

3.2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 22

3.2.2 Chuẩn bị hạt nảy mầm 23

3.2.3 Phương pháp ly trích polyphenols 23

3.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenols toàn phần 23

3.2.5 Đánh giá khả năng chống oxy hóa 24

3.2.6 Phân tích trên hệ thống HPLC 25

3.2.7 Bố trí thí nghiệm 25

3.2.7 Xử lý số liệu 26

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Xác định hàm lượng polyphenols toàn phần 27

4.1.1 Hàm lượng polyphenols toàn phần 27

4.1.2 So sánh hàm lượng polyphenols giữa các loại đậu ở ngày nảy mầm thứ năm 29

4.2 Đánh giá khả năng chống oxy hóa 31

4.2.1 Đánh giá khả năng khử 31

4.2.2 Đánh giá khả năng cắt gốc tự do 31

4.3 Phân tích trên hệ thống HPLC 35

CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Hàm lượng dinh dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam 12

Bảng 3 Khả năng khử ion Fe3+ của polyphenols các loại đậu 31 Bảng 4 Hoạt động cắt gốc tự do của polyphenols trong 6 loại đậu

DANH SÁCH HÌNH

Hình 5 Hàm lượng polyphenols trong 6 loại đậu ở ngày nảy

mầm thứ 5

30

Hình 6 Sự thay đổi về màu sắc các ống nghiệm sau phản ứng 33

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

HPLC: High Performance Liquid Chromatography

LDL: Low Density Lipoprotein

TCA: Trichloroacetic Acid

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, đời sống người dân ngày càng được nâng cao, cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước Chính vì thế, vấn đề sức khỏe, dinh dưỡng và chế độ ăn

đã và đang được xã hội quan tâm Xã hội càng phát triển, càng xuất hiện nhiều bệnh tật nguy hiểm cho con người Để phòng ngừa và điều trị các bệnh nguy hiểm trên, có rất nhiều phương pháp như sử dụng thuốc, thực phẩm chức năng, cải thiện khẩu phần ăn uống hàng ngày Trong đó, việc cải thiện sức khỏe bằng chính khẩu phần ăn uống hàng ngày là an toàn và ít tốn kém hơn cả

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc tiêu thụ ngũ cốc nguyên hạt có thể giúp làm giảm nguy cơ mắc một số bệnh như tim mạch, đột quỵ, tiểu đường tuýp II, những hội chứng về chuyển hóa, và ung thư đường tiêu hóa (Jones và cs., 2002; Jones, 2006) Ngoài chất xơ, ngũ cốc nguyên hạt còn chứa nhiều chất giúp cải thiện sức khỏe như vitamin, khoáng chất, và một số chất khác, trong đó có hợp chất polyphenols

Hợp chất polyphenols có khả năng chống sự oxy hóa và bảo vệ giúp ngăn ngừa nguy cơ mắc các bệnh về thoái hóa Định nghĩa tổng quát về hợp chất polyphenols là bất cứ hợp chất nào trong cấu tạo có chứa một vòng benzene được gắn với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl Phenolic acids (hydroxybenzoic acids, hydroxycinnamic acids), flavonoids (flavonols, flavones, isoflavones, flavanones, anthocyanins, và flavanols), tannins cô đặc, coumarins, và alkyl-resorcinols là những ví dụ tiêu biểu Những thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật đều có chứa phenols, chất này ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài, mùi vị, và sự ổn định khi bị oxy hóa (Naczk và Shahidi, 2004) Trong các hạt ngũ cốc, những hợp chất này hiện diện chủ yếu ở phần vỏ hạt Có thể sản xuất bột cám giàu polyphenols từ vỏ đậu để làm chất phụ gia vào những thực phẩm chúng

ta sử dụng hàng ngày như bánh mì, bánh ngọt, bánh bắp… Điều đó có thể làm tăng lượng chất xơ tiêu hóa và những đặc tính trị bệnh của thực phẩm Đa số các tài liệu viết về polyphenols ở thực vật đều tập trung trên trái cây, rau cải, rượu vang, và trà Tuy nhiên, hầu hết các hợp chất polyphenols có trong trái cây và rau cải đều được tìm thấy ở các loại đậu Chỉ có một vài polyphenols có ở duy nhất một loài, ví dụ như avenanthramides trong yến mạch

Xác định hoạt tính chống oxy hóa của polyphenols trong các loại đậu

Khảo sát thành phần chủ yếu của polyphenols trong các loại hạt đậu

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về hợp chất polyphenols

Trong những năm gần đây, người tiêu dùng mong muốn có thể hạn chế những tác hại và nguy cơ về sức khỏe của họ thông qua việc cải thiện chế độ ăn của họ Trong thực vật có chứa rất nhiều hợp chất và enzyme như các chất chống oxy hóa để duy trì

sự sống và trao đổi chất (Pandhair và Sekhon, 2006) Liên quan đến việc cải thiện sức khỏe, bao hàm những sản phẩm nông nghiệp với nhiều tiềm năng có lợi, đã thúc đẩy những nghiên cứu về chất chống oxy hóa (Moore và cs., 2005) Nhiều bệnh thoái hóa

ở con người bao gồm bệnh ung thư, bệnh tim mạch và tai biến mạch máu não được xem như hậu quả từ sự tổn hại lipid, protein, và nucleic acid bởi những gốc tự do Những chất chống oxy hóa có thể làm cản trở hoặc ức chế sự oxy hóa của lipid hoặc những phân tử khác bằng cách kiềm hãm sự bắt đầu của chuỗi phản ứng oxy hóa Chúng được chia thành hai loại chính: chất chống oxy hóa hóa học và tự nhiên tùy thuộc vào chúng có nguồn gốc từ đâu Gần đây, người tiêu dùng đã bắt đầu quan tâm đến sự an toàn của những chất phụ gia thực phẩm Vì thế, những chất chống oxy hóa lấy từ trong tự nhiên sẽ có giá trị thương mại trong lĩnh vực thực phẩm và trong công nghiệp sản xuất các chế phẩm chăm sóc sức khỏe con người miễn là chúng có khả năng chống lại những phản ứng oxy hóa không mong muốn

Một phương pháp khả thi để ngăn ngừa và ngăn chặn các bệnh về thoái hóa chính

là cải thiện khả năng chống oxy hóa trong cơ thể chúng ta Việc tiêu thụ nhiều trái cây

và rau củ có liên quan trong việc làm giảm tác động của những bệnh thoái hóa Trái cây cũng giúp tăng cường sức khỏe ở một số phương diện khác Nhìn chung, hoạt tính sinh học của những chiết xuất từ thực vật nhờ vào sự có mặt của những hợp chất là polyphenols, carotenoids, và chlorophyll Thực vật đóng góp vào phương diện này chủ yếu là nhờ hoạt tính chống oxy hóa của những hợp chất polyphenols

Polyphenols là một nhóm các hợp chất hiện diện chủ yếu trong tự nhiên, nhưng cũng có thể được tổng hợp hoặc bán tổng hợp, những hợp chất hữu cơ đặc trưng bởi sự hiện diện của một số lượng lớn các đơn vị cấu trúc của polyphenols Số lượng và đặc điểm của những cấu trúc phenol này đặc trưng cho những thuộc tính vật lý, hóa học và sinh học (sự trao đổi chất, tính độc và trị liệu, v.v) của các chất nằm trong nhóm polyphenols Tên gọi ―poly‖ xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ đại πολύς (polus, nghĩa là số

nhiều) và ―phenol‖ trong đó đề cập đến một cấu trúc hóa học được hình thành bằng cách gắn một vòng benzenoid thơm (phenyl), một nhóm hydroxyl (-OH) nhóm giống như được tìm thấy trong rượu (vì thế mà có hậu tố "-ol") Khái niệm polyphenol dường như đã được sử dụng từ năm 1894

Polyphenols có nhiều cấu trúc khác nhau, từ cấu trúc đơn giản chứa một vòng thơm bị hydroxyl hóa đến những cấu trúc phức tạp hơn Con đường sinh tổng hợp các hợp chất phenolic ở thực vật đã được nghiên cứu rất rộng rãi Con đường sinh tổng hợp và tích lũy các hợp chất thứ cấp có thể là một quá trình kiểm soát nội sinh trong các giai đoạn phát triển khác nhau, hoặc nó có thể được điều hòa bởi các yếu tố ngoại sinh như ánh sáng, nhiệt độ, v.v Phenylalanine, được sinh ra từ thực vật thông qua con đường shikimate, là một tiền chất phổ biến cho hầu hết các hợp chất phenolic trong thực vật bậc cao Tương tự, hydroxycinnamic acid và những ester coenzyme A của chúng là những yếu tố cấu trúc chính của các hợp chất phenolic, như cinnamate ester và amide, lignin, flavonoid, và tannin cô đặc Con đường phenylalanine/hydroxycinnamate được định nghĩa như ―sự trao đổi chất phenylpropanoid chung‖ Nó bao gồm các phản ứng bắt nguồn từ L-phenylalanine đến hydroxycinnamates và các dạng kích hoạt Những enzyme xúc tác cho từng bước riêng biệt trong sự chuyển hóa phenylpropanoid tổng quát bao gồm phenylalanine ammonialyase (PAL), cinnamic acid 4-hydroxylase (CA4H), và 4-coumarate:coenzyme A ligase (C4L) Ba bước này cần thiết cho sự sinh tổng hợp của hợp chất polyphenols Nhiều dẫn chứng cho thấy chuỗi phản ứng phenylpropanoid và flavonoid được xúc tác bởi một số phức hệ nhiều enzyme liên kết với màng

2.2 Phân loại hợp chất polyphenols

Có hàng ngàn phân tử có cấu trúc của polyphenols đã được tìm thấy ở các loài thực vật Những phân tử này là chất chuyển hóa thứ cấp của các loài thực vật này, và chúng cũng có liên quan đến việc bảo vệ cây khỏi tác động của tia cực tím và sự xâm nhập của mầm bệnh Những hợp chất này có thể được chia thành những nhóm khác nhau dựa trên số vòng phenol trong cấu trúc và những thành phần liên kết các vòng phenol lại với nhau Điều này đã tạo ra một số nhóm polyphenols cơ bản: phenolic acids, flavonoids, stilbenes, và lignans (Hình 2) Flavonoids trong cấu trúc có chứa 2 vòng thơm (A và B) gắn với nhau bởi 3 nguyên tử carbon, tạo nên sự oxy hóa khác

vòng cùng với vòng C Flavonoids được chia làm 6 nhóm nhỏ: flavonols, flavones, isoflavones, flavanones, anthocyanins, và flavanols (catechins và proanthocyanidins)

bị ester hóa, chỉ được tìm thấy ở một vài loại cây con người tiêu thụ, nên chúng chưa được nghiên cứu nhiều và chưa được quan tâm như một nguồn dinh dưỡng quan trọng Các hydroxycinnamic acids phổ biến hơn các hydroxybenzoic acids, và chủ yếu bao gồm p-coumaric, caffeic, ferulic, và sinapic acids Những acid này ít khi được tìm thấy ở dạng tự do, ngoại trừ trong quá trình chế biến thực phẩm đã trải qua đông lạnh, khử trùng, hoặc lên men Các dạng bám là các dạng bị glycosyl hóa, hoặc là ester của quinic acid, shikimic acid, và tartaric acid Caffeic acid và quinic acid kết hợp để tạo ra thành chlorogenic acid Nó đươc tìm thấy ở nhiều loại trái cây và có nồng độ cao ở cà phê: một ly cà phê có thể chứa 70–350 mg chlorogenic acid (Clifford, 1999) Các loại

trái cây có chứa nhiều hydroxycinnamic acids nhất là quả việt quất, kiwi, mận, anh đào, và táo; với khoảng 0,5–2 g/kg trọng lượng tươi

Caffeic acid tồn tại ở cả hai dạng tự do và ester hóa, là phenolic acid dồi dào nhất

và chiếm từ 75% đến 100% thành phần hydroxycinnamic acids trong trái cây Hydroxycinnamic acids được tìm thấy ở hầu hết các bộ phận của trái Tuy nhiên, hydroxycinnamic acids thường có hàm lượng cao nhất ở những phần bên ngoài của trái chín Hàm lượng hydroxycinnamic acids sẽ giảm trong quá trình trái chín, nhưng

nó lại tăng khi trái cây gia tăng kích thước

Ferulic acid là phenolic acid được tìm thấy rất phong phú trong hạt các loại ngũ cốc, tạo thành nguồn thức ăn chính cho nó Thành phần ferulic acid trong hạt lúa mì từ 0,8-2 g/kg trọng lượng khô, chiếm đến khoảng 90% tổng số polyphenols trong lúa mì Ferulic acid được tìm thấy chủ yếu ở những phần bên ngoài của hạt Lớp màng aleurone và phần vỏ hạt lúa mì có chứa 98% tổng số ferulic acid trong hạt Bột gạo và yến mạch cũng chứa một lượng tương đương phenolic acids như trong bột lúa mì (63

mg/kg) Ferulic acid được tìm thấy chủ yếu ở dạng trans, từ đó có thể bị ester hóa

thành arabinoxylans and hemicelluloses trong aleurone và phần vỏ Chỉ 10% ferulic acid được tìm thấy ở dạng tự do trong phần cám lúa mì Một vài hợp chất nhị trùng của ferulic acid cũng được tìm thấy trong ngũ cốc và tạo thành những cấu trúc bắc cầu giữa những mạch của hemicellulose

Hình 2 Cấu trúc cơ bản của flavonoids

(Nguồn: http://openi.nlm.nih.gov Ngày 14/12/2012)

2.2.2 Flavonoids

Flavonols là loại flavonoids phổ biến nhất trong thực phẩm, chất đại diện tiêu biểu của flavonols là quercetin and kaempferol Chúng tồn tại ở hàm lượng thấp với khoảng 15-30 mg/kg trọng lượng tươi Thực phẩm chứa flavonols nhiều nhất là củ hành (1.2 g/kg trọng lượng tươi), cải xoăn, tỏi tây, bông cải xanh, và cây việt quất Rượu vang đỏ và trà cũng chứa đến 45 mg flavonols/L Những chất này tồn tại ở dạng glycosyl hóa Trái cây thường có chứa từ 5 đến 10 flavonol glycosides khác nhau (Macheix và cs., 1990) Những flavonols này tích tụ ở phần mô bên ngoài và bên trên (vỏ và lá) bởi vì sự sinh tổng hợp của chúng được kích thích bởi tác nhân ánh sáng Flavones trong trái cây và rau cải ít phổ biến bằng flavonols Flavones chủ yếu ở dạng glycosides bao gồm luteolin và apigenin Nguồn cung cấp flavones quan trọng,

có thể ăn được được biết cho đến thời điểm này là ngò tây và cần tây Các ngũ cốc như

hạt kê, lúa mì có chứa dạng C-glycosides của flavones Vỏ của trái cam, quýt có chứa

một số lượng lớn polymethoxylated flavones: tangeretin, nobiletin, và sinensetin (lên đến 6.5 g/L tinh dầu quýt) Những polymethoxylated flavones này hầu hết là những flavonoids kỵ nước

Trong thực phẩm cho người, flavanones được tìm thấy trong cà chua, bạc hà, nhưng chúng tồn tại ở hàm lượng cao chỉ ở trái cam, quýt Flavanones bị glycosyl hóa bởi một disaccharide ở vị trí carbon số 7: neohesperidose tạo vị đắng, hoặc rutinose là chất không có vị Nước ép cam chứa từ 200-600 mg hesperidin/L và 15-85 mg narirutin/L, một ly cam ép có chứa từ 40-140 mg flavanone glycosides Bởi những phần cứng của quả cam, đặc biệt là phần vỏ và màng ngoài, chứa rất nhiều flavanones, nên toàn bộ quả có thể chứa flavanones gấp 5 lần một ly nước ép cam

Isoflavones là flavonoids có cấu trúc tương tự estrogens Mặc dù chúng không phải là steroids nhưng chúng có chứa nhóm hydroxyl ở vị trí 7 và vị trí 4, có cấu trúc tương tự với hydroxyl trong phân tử estradiol Chính điều này tạo ra thuộc tính giả hormone cho isoflavones, bao gồm khả năng gắn vào thụ quan estrogen, và cuối cùng chúng được phân loại như một loại estrogen thực vật Hầu hết isoflavones được tìm thấy ở những cây họ đậu Đậu nành và các sản phẩm của đậu nành là nguồn cung cấp isoflavones chính trong thực đơn hàng ngày của con người Chúng có chứa ba loại phân tử chính: genistein, daidzein, và glycitein Những isoflavones này thường tồn tại

ở bốn dạng: glycone, 7-O-glucoside, 6‖-O-acetyl-7-O-glucoside, và

6‖-O-malonyl-7-O-glucoside (Coward và cs., 1998) Đồng phân 6‖-O-malonyl-7-6‖-O-malonyl-7-O-glucoside có vị

đắng khó chịu Chúng nhạy cảm với nhiệt, thường bị thủy phân thành glycosides trong các quá trình sản xuất công nghiệp, như quá trình sản xuất sữa đậu nành Hàm lượng isoflavones trong đậu nành và các sản phẩm của nó rất đa dạng tùy thuộc vào vùng địa

lý, điều kiện trồng trọt, và quy trình chế biến Đậu nành chứa 580-3800 mg isoflavones/kg trọng lượng tươi, còn trong sữa đậu nành, hàm lượng này là 30-175 mg/L

Flavanols tồn tại ở hai dạng đơn phân (catechins) và polymer (proanthocyanidins) Catechins được tìm thấy ở nhiều loại trái cây (quả mơ có chứa

250 mg/kg trọng lượng tươi) Catechins cũng có mặt trong rượu vang đỏ (300 mg/L), nhưng trà xanh và chocolate mới được xem là những nguồn catechins dồi dào nhất Một bình trà có thể chứa đến 200 mg catechins Trà đen chứa ít flavanols đơn phân hơn, thường bị oxy hóa bởi nhiệt trong quá trình sao lá trà, trở thành hợp chất polyphenols cô đặc như theaflavins và thearubigins Catechin và epicatechin là hai loại flavanols chủ yếu trong trái cây, trong khi gallocatechin, epigallocatechin, và epigallocatechin gallate được tìm thấy trong hạt các cây họ đậu, nho, và trà Đối lập với các flavonoids khác, flavanols không bị glycosyl hóa trong thực phẩm Epicatechin trong trà rất bền với nhiệt cũng như pH môi trường acid: chỉ 15% chất này bị phân giải sau 7 giờ đun sôi trong nước ở pH=5

Anthocyanins là sắc tố hòa tan trong không bào của tế bào biểu bì ở hoa và trái cây, chúng tạo ra màu hồng, đỏ, xanh, và màu đỏ tía Chúng tồn tại ở nhiều dạng hóa học khác nhau, cả có màu lẫn không màu tùy theo pH Mặc dù anthocyanins không bền ở dạng aglycone (anthocyanidins) khi chúng hiện diện ở thực vật, nhưng chúng có khả năng chống lại tác nhân ánh sáng, pH, sự oxy hóa (những tác nhân có thể phân giải anthocyanidins) Sự phân giải đó bị ngăn chặn bởi sự glycosyl hóa, bằng cách gắn glucose ở vị trí carbon số 3, và sự ester hóa với nhiều acid hữu cơ (citric và malic acid)

và phenolic acids Ngoài ra, anthocyanins cũng được làm tăng tính ổn định bằng cách tạo ra những phức hợp với các flavonoids khác Trong chế độ ăn uống của người, anthocyanins hiện diện trong rượu vang đỏ, một vài loài ngũ cốc, và trong một số rau lấy củ và ăn lá (cà tím, bắp cải, đậu, củ hành, củ cải), nhưng chúng lại có rất nhiều trong trái cây Cyanidins là loại anthocyanidins chính trong thực phẩm Nhìn chung,

trong thành phần thực phẩm có rất nhiều sắc tố, lên đến 2-4 g/kg trọng lượng tươi (cây mâm xôi) Những giá trị này tăng them khi trái chin Anthocyanins được tìm thấy chủ yếu ở phần bên ngoài của trái, trừ những trái cây màu đỏ ra (chúng có ở phần thịt quả) như anh đào và dâu tây Rượu vang có chứa lượng anthocyanins 200-350 mg/L, và những anthocyanins này biến đổi thành những cấu trúc phức tạp hơn khi rượu càng được tích trữ lâu ngày

Hình 3 Cấu trúc các loại Flavonoids

2.2.4 Lignans

Lignans được tạo thành bởi hai đơn vị phenylpropane Nguồn cung cấp lignans giàu nhất là hạt lanh, có chứa secoisolariciresinol (3,7 g/kg trọng lượng khô), và một

lượng ít matairesinol Những loại hạt, ngũ cốc, trái cây, và rau khác cũng chứa một lượng nhỏ lignans này, nhưng hàm lượng lignans trong hạt lanh gấp 1000 lần trong những thực phẩm khác Lignans được chuyển hóa thành enterodiol và enterolactone bởi hệ vi khuẩn đường ruột Vì thế, chắc chắn có những lignans khác từ thực vật làm tiền chất của enterodiol và enterolactone nhưng chưa được nhận ra

2.3 Hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất polyphenols

Tác dụng có lợi của polyphenols chủ yếu nhờ và thuộc tính chống oxy hóa của chúng, bởi chúng có thể đóng vai trò như tác nhân bẻ gãy mạch hoặc phá hủy các gốc

tự do tùy theo cấu trúc hóa học của chúng Theo Landbo và Meyer (2001), nước ép nho đỏ có thể gây ức chế sự peroxy hóa của LDL bằng cách kéo dài lag phase lên 2,7 lần khi khảo sát hàm lượng phenolic tổng tương đương 10 µM acid gallic (GAE) Phụ thuộc vào cấu trúc chuyên biệt của polyphenols, chúng thể hiện một cách đa dạng các thuộc tính của chúng Chúng bao gồm các sắc tố vàng, cam, đỏ, và xanh, cũng như rất nhiều các hợp chất khác trong thực phẩm Một số polyphenols dễ bay hơi như vanillin và eugenol (chất tạo mùi ở cây đinh hương) là những chất tạo mùi rất mạnh Những thuộc tính chính khác của polyphenols bao gồm khả năng khử các gốc tự

do có liên quan đến tính chống oxy hóa, và khả năng tương tác với protein Kế đến là khả năng tương tác của tannins với protein trong nước bọt, tạo thành khói và kết tủa trong đồ uống, ức chế enzyme và làm giảm khả năng tiêu hóa protein trong thức ăn Catechin, epicatechin, và gallates của epicatechin là những catechins chính quan trọng với sức khỏe con người Trong những năm gần đây, catechins đã được sử dụng như chất chống oxy hóa tự nhiên trong dầu và mỡ chống lại sự oxy hóa chất béo, bổ sung thêm vào thức ăn cho vật nuôi để tăng cường sức khỏe cho chúng và bảo vệ các sản phẩm từ động vật, như chất chống vi trùng trong thực phẩm và thành phần trong các thực phẩm chức năng Trong những năm gần đây, flavonoids được xem như chất chống ung thư và kháng viêm ở trà Có bằng chứng rằng việc tăng sử dụng bạc hà hoặc trà có thể cải thiện chất lượng sức khỏe vì khả năng bảo vệ trước các tác nhân oxy hóa được tăng cường, cũng như làm gián đoạn sự phát triển của các bệnh thoái hóa gây ra bởi sự oxy hóa

Sắc tố polyphenols chính ở thực vật là anthocyanins, flavonols và flavones màu vàng Jakobek và cs (2009) đã chứng minh rằng anthocyanins trong trái cây đóng góp nhiều vào hoạt động chống oxy hóa hơn flavonols, flavan-3-ols và phenolic acids Những thuộc tính của polyphenols bị ảnh hưởng lớn bởi sự tương tác của chúng với những chất khác trong thực phẩm Tính bền vững trong cấu trúc của tannins có thể

bị biến đổi bởi sự hiện diện của nhiều phân tử, bao gồm polysaccharides và proteins Cuối cùng, sự tương tác mạnh của polyphenols với những chất khác trong thực phẩm gây trở ngại trao đổi chất của polyphenols và nên được nghiên cứu nhiều hơn (Cheynier, 2005) Thực tế, sự tương tác của polyphenols với protein thực phẩm và enzyme tiêu hóa làm giảm khả năng tiêu hóa protein và thay đổi tính khả dụng sinh học của polyphenols Ngoài ra, quá trình chế biến trong gia đình, như nấu trong nước sôi, có tác động mạnh mẽ đến hàm lượng phenolic cũng như hoạt tính chống oxy hóa của nó

2.4 Thành phần dinh dƣỡng trong các loại hạt đậu

2.4.1 Đậu nành

Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành(tên khoa học Glycine max) là loại cây họ đậu

(Fabaceae) giàu hàm lượng protein, được trồng làm thức ăn cho người và gia súc Cây đậu tương là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng Sản phẩm từ cây đậu tương được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu nành, okara… đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia súc

Trong hạt đậu nành có các thành phần hóa học sau: protein (40%), lipid 25%), glucide (10-15%); có các muối khoáng Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S, các vitamin A, B1, B2, D, E, F, các enzyme, sáp, nhựa, cellulose

(12-Đậu nành có đủ các acid amin cần thiết: isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, tryptophan, valin, arginine, histidine, threonine, nên được coi là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các acid amin thiết yếu cho cơ thể

Theo số liệu phân tích của công ty Ajinomoto, Thái Lan (1994), hàm lượng dinh dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam như sau:

Bảng 1 Hàm lƣợng dinh dƣỡng của hạt đậu nành Việt Nam

Chỉ tiêu Đơn vị

Hạt đậu nành ở Đồng Nai

Hạt đậu nành ở An Giang

Kho đậu nành ép công nghiệp

Khô đậu nành ép thủ công

(Nguồn: Công ty Ajinomoto, Thái Lan, 1994)

Công dụng của đậu nành

Hầu như ai cũng biết đậu nành có chứa rất nhiều protein, 8 loại amino acid thiết yếu và là nguồn cung cấp calcium, chất xơ, sắt, và vitamin B Các hợp chất isoflavones

và các hóa thảo (phytochemicals) khác trong đậu nành có khả năng phòng ngừa và điều trị một số bệnh như: đau tim, tai biến mạch máu não, ung thư vú, ung thư kết tràng… (Theo Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Đại học Havard, Viện Đại Học Alabama Minnessota, Iowa và Helsinki, Phần Lan) Những hóa thảo đậu nành gồm có: protease inhibitors, phytates, phytosterols, saponins, acid phenolic, lecithin, acid béo omega 3, và isoflavones (phytoestrogens)

Protease inhibitors: có khả năng ngăn ngừa sự tác động của một số gene di truyền gây nên chứng ung thư Nó cũng bảo vệ tế bào cơ thể khỏi tác hại của môi trường sống xung quanh như tia nắng mặt trời và các chất ô nhiễm trong không khí Tuy nhiên, protease inhibitors bị mất bớt đi sau khi đậu nành được chế biến qua phương pháp làm nóng

Phytates: là một thể phosphorus và inositol, có khả năng ngăn cản tiến trình gây bệnh ung thư kết tràng và ung thư vú Ngoài ra nó còn có khả năng tiêu diệt những tế bào bị ung thư và phục hồi những tế bào bị hư hại

Phytosterols: có khả năng phòng ngừa các bệnh tim mạch bằng cách kiểm soát lượng cholesterol trong máu, đồng thời nó cũng có khả năng làm giảm thiểu sự phát triển các bứu ung thư kết tràng và chống ung thư da

Saponins: hoạt động như chất chống oxy hóa để bảo vệ tế bào cơ thể khỏi các tác hại của các gốc tự do Nó cũng có khả năng trự tiếp ngăn cản sự phát triển ung thư kết tràng và làm giảm lương cholesterol trong máu

Phenolic acid: là một dược hóa học chống oxy hóa và phòng ngừa các DNA bị tế bào ung thư tấn công

Lecithin: là một hóa chất thực vật quan trọng, đóng vai trò quyết định trong việc kích thích sự biến dưỡng ở khắp các tế bào cơ thể Có khả năng làm gia tăng trí nhớ bằng cách nuôi dưỡng tốt các tế bào não và thần kinh, làm chắc các tuyến, tái tạo mô

tế bào cơ thể, có khả năng cải thiện hệ thống tuần hoàn, bổ xương, và tăng cường sức

đề kháng

Acid béo Omega-3: là loại chất béo không bão hòa có khả năng làm giảm lượng cholesterol xấu LDL đồng thời làm tăng lượng cholesterol tốt HDL trong máu Acid béo omega-3 còn gọi là alpha-linoleic acid gồm 2 thứ EPA và DHA cũng có trong một vào loại cá biển và trong cá sống ở những vùng nước nóng

Isoflavones (phytoestrogens): là một hóa chất thực vật tương tự hormone sinh dục nữ và hoạt động giống estrogen, có khả năng chống lại các tác nhân gây nên chứng ung thư liên quan đến hormone

ọe, không yên Bên cạnh đó, nó còn có ích cho người hay bị các loại bệnh nhiệt ngoài

da như mụn nhọt, ghẻ lở, nổi mề đay; trẻ em bị bệnh quai bị, sởi Ngoài ra đậu xanh còn có tác dụng giảm cholesterol, có thể bảo vệ gan và chống dị ứng Trong đậu xanh còn có thành phần hạ mỡ trong máu hữu hiệu, chứa nhiều kali, ít natri giúp cơ thể phòng chứng xơ cứng động mạch và bệnh cao huyết áp

Y học hiện đại cũng cho khẳng định đậu xanh có thành phần dinh dưỡng cao Bên cạnh thành phần chính là protein, glucide, lipid và chất xơ, nó chứa Vitamin E, B1, B2, B3, B6, C, tiền vitamin A, vitamin K, acid folic và các khoáng tố gồm Ca,

Mg, K, Na, Zn, Fe, Cu…

Với người Trung Quốc và Việt Nam, cháo đậu xanh là một trong những món ăn thông dụng Ngoài tính nhẹ nhàng thanh sạch, có tác dụng giải độc cơ thể, món ăn này còn tốt cho sức khỏe tim mạch, giúp ngăn ngừa ưng thư… Đậu xanh thường được phối hợp với một số dược liệu khác để phòng ngừa say nắng, các loại bệnh ôn nhiệt vào mùa hè Cháo đậu xanh với sắn dây có tác dụng thanh nhiệt giải độc, tiêu thử lợi thủy, sinh tân dịch, giải khát Đây là món ăn có ích cho sức khỏe trong mùa hè nóng nực, tốt cho người bị cao huyết áp, rối loạn lipid máu, thiểu năng tuần hoàn não Trong khi đó, món ăn cháo đậu xanh, lá sen lại có tác dụng bổ dưỡng cơ thể, thanh nhiệt, giải độc, tiêu thử trừ phiền, lợi thủy tiêu thũng, giảm mỡ máu, hạ huyết áp và phòng chống béo phì…

2.4.3 Đậu phộng

Thành phần chủ yếu trong nhân đậu phộng là chất béo chiếm tới 40-50% Dầu đậu phộng gồm các glycerid của nhiều acid béo bão hòa và chưa bão hòa, với tỉ lệ thay đổi tùy theo vùng canh tác và chất lượng chăm bón Dầu đậu phộng chứa các vitamin

hòa tan trong dầu, trong đó nhiều nhất là vitamin E - một yếu tố quan trọng trong tổng hợp hormone sinh dục, chống lão hóa Hai acid bão hòa có trong dầu đậu phộng là acid arachidic (C20) và acid lignoxeric (C24) có trong bơ ca cao và trong bơ sữa bò Đây là hai acid béo bão hòa dạng cis nên không gây nguy hiểm cho tim mạch

Ngoài những thành phần trên, Frampton và Boudreaux còn thấy một chất tan trong nước của hạt đậu phộng có tác dụng cầm máu Các vitamin như thiamine (vitamin B1) trong đậu phộng đã rang chiếm 0,23 mg % Nó là một phần của coenzyme thiamin pyrophosphate rất quan trọng trong phản ứng giải phóng năng lượng từ carbohydrate, chất béo và alcol (rượu, bia) Ngoài ra đậu phộng còn chứa vitamin B2, vitamin B6 Nghiên cứu của khoa điều trị thuộc Trường đại học Purdue (M ) công bố: đậu phộng chứa magnesium, manganese, sắt, đồng, phospho, kali, kẽm, selenium, calcium và đặc biệt là folate có tác dụng bổ não

Các bà mẹ mang thai ăn đậu phộng sẽ phòng tránh được những rối loạn khi hệ thần kinh của bé đang ở giai đoạn hình thành Chế độ ăn "nhà nghèo" chỉ cần rau và đậu phộng, đậu nành cũng đủ cho hệ xương, răng phát triển hoàn chỉnh

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Linkoeping (Thụy Điển) tìm thấy trong đậu phộng có chứa nitric oxide (NO) NO ban đầu được xem là chất có tác dụng phát động

hệ miễn dịch của cơ thể Vì vậy nếu NO tăng lên sẽ làm tăng sức đề kháng

Nghiên cứu của Penn State cho rằng chế độ ăn bốn ounce (113,4 g) đậu phộng mỗi ngày không kèm rượu bia sẽ làm giảm nguy cơ bệnh lý tim mạch

2.4.4 Đậu đen

Đậu đen có tên khoa học Vigna cylindrica, thuộc họ cánh bướm Fabaceae Trong

số các loại đậu làm thực phẩm thông dụng cho con người, đậu đen được các nhà dinh dưỡng đặc biệt quan tâm Tuy hàm lượng đạm thấp hơn đậu nành nhưng đậu đen lại có một tỷ lệ cân đối nhiều loại acid amin thiết yếu Đậu đen còn dồi dào hơn về một số khoáng chất như calcium, sắt, mangnesium, manganese, đặc biệt là hàm lượng cao chất molypdenum và những sắc tố chống oxy hoá anthocyanins Theo Đông y, đậu đen

có vị hơi ngọt, tính hơi hàn, có tác dụng lợi thủy, giải độc, dưỡng âm bổ thận, khu phong hoạt huyết Trên thực tế, đậu đen là nguồn cung cấp chất xơ, chất đạm và nhiều

vi chất quan trọng có giá trị bổ dưỡng rất cao có thể giúp phòng chống nhiều loại bệnh tật Tuy nhiên, không cần và không nên nuốt sống hạt đậu đen

Bảng phân tách thành phần của đậu đen đã cho thấy đậu đen có đủ các loại đạm thiết yếu, kể cả arginine và 3 loại acid amin khác mà khoa học gọi là BCCAs, leucine, valin và isoleucine Mỗi 100 g đậu đen cung cấp 0,97 g valine, 1,26 g leucine và 1,11

g isoleucine BCAAS là chữ viết tắt của Branched Chain Amino Acids là thuật ngữ để chỉ 3 loại acid amin đặc biệt quan trọng trong nhóm 8 loại acid amin thiết yếu BCAAs đôi khi còn được gọi là những stress amino acid

Chế độ ăn nhiều đậu đen là 1 biện pháp tự nhiên giúp phòng chống các loại bệnh thuộc hội chứng chuyển hoá như cao huyết áp, bệnh tim, tiểu đường Ngoài hợp chất polyphenols như các loại hạt khác, đậu đen còn có những sắc tố anthocyanins Do đó, lượng chất chống oxy hoá trong đậu đen cao hơn nhiều so với các loại đậu khác và gấp

10 lần so với quả cam Giống như các loại hạt thô khác, đậu đen có hàm lượng chất xơ cao Một chén đậu đen đủ cung cấp hơn phân nửa nhu cầu chất xơ của 1 người trong 1 ngày Chất xơ có khả năng làm chậm và giảm sự hấp thu mỡ qua màng ruột đồng thời kết dính một phần muối mật để đào thải ra ngoài qua đó đã góp phần làm hạ độ cholesterol trong máu Tác dụng tổng hợp của những hợp chất chống oxy hoá và chất

xơ có khả năng làm giảm các loại mỡ xấu LDL và triglycerides Những chất chống oxy hóa trong đậu đen còn có tác dụng kháng viêm và ngăn chăn sự oxy hóa LDL, loại chất béo có tính ổn định thấp dễ bị oxy hóa và bám vào thành mạch để tạo nên các mãng xơ vữa Đậu đen còn có cả một số khoáng chất khác như Ca, Mg cùng có tác động ổn định hoạt động tim mạch

Với tỷ lệ 24,2% chất đạm và 53,3% chất bột đường và nhiều chất xơ, đậu đen là loại thực phẩm rất tốt cho người bệnh tiểu đường Ăn nhiều đậu đen giúp ngăn chận hiện tượng tăng vọt đường huyết sau bửa ăn và tiến đến ổn định đường huyết Tác dụng giảm độ mỡ và kháng viêm của những hoạt chất khác trong đậu đen cũng góp phần quan trọng trong điều trị đái tháo đường hoặc làm giảm những hệ quả xấu do căn bệnh này gây ra Như vậy, từ ý nghĩa phòng chống các loại bệnh tim mạch, tiểu đường, đậu đen làm giảm nguy cơ tử vong sớm Hàm lượng cao chất chống oxy hoá trong loại hạt nầy cũng giúp trung hoà những gốc tự do chống thoái hoá tế bào và hư hại DNA cũng là một cơ chế làm chậm lão hoá

2.5 Quá trình biến dƣỡng trong hạt nảy mầm

2.5.1 Các giai đoạn của sự nảy mầm

Hạt nảy mầm trải qua 5 giai đoạn sau:

 Sự hóa nước (trương nước)

 Hình thành và hoạt hóa enzyme

 Động viên chất dự trữ

 Phôi bắt đầu sinh trưởng, tách vỏ hạt

 Sinh trưởng tiếp tục của cây mầm

a) Sự trương nước của hạt

Giai đoạn 1: Nhờ lực hóa nước của các hạt keo trong hạt (sức trương), các phân

tử nước bao quanh hạt keo được hóa nước và được giữ với một lực lớn Trong khi hạt keo hút nước trương lên thì xuất hiện một áp suất Yếu tố nhiệt độ có vai trò quan trọng trong giai đoạn này

Giai đoạn 2: Lực trương vẫn giữ vai trò chủ yếu, song lực thẩm thấu đang lớn dần do các hợp chất phức tạp bị thủy phân thành các hợp chất đơn giản, dễ hòa tan Giai đoạn 3: Các tế bào kéo dài và bắt đầu xuất hiện không bào, lực thẩm thấu đóng vai trò chủ yếu

b) Giai đoạn hình thành và hoạt hóa enzyme

Trong phôi và nội nhũ của hạt ở trạng thái ngủ, enzyme thường ở dạng bất hoạt

và bị liên kết Dưới ảnh hưởng của quá trình trương, enzyme chuyển thành dạng hoạt tính, đồng thời có quá trình tổng hợp mới một số enzyme Quá trình này cần có mARN tương ứng, có 3 loại mARN là:

 mARN tiềm sinh

 mARN được phiên mã từ giai đoạn phát sinh phôi, nhưng chưa có hoạt tính

 mARN tạo mới

Thoạt đầu, sự tổng hợp protein ở các ribosome có sẵn ở phôi, sau khoảng 8 giờ từ khi ngấm nước thì ribosome mới được hình thành và gia tăng Các enzyme cần thiết trước hết là enzyme xúc tác quá trình phân giải carbohydrate β-amylase thường ở dạng liên kết trong hạt khô, còn α–amylase được tổng hợp mới Các enzyme phân giải protide và lipid cũng được tạo mới

Vấn đề tích lũy năng lượng:

 Sau khi hạt hút nước thì cường độ hấp thu oxy cũng tăng lên Cường độ quá trình oxy hóa theo chu trình pentophosphate tăng mạnh, tích lũy ATP Sau 4 giờ, ATP tăng lên 20 lần, cung cấp cho các quá trình tổng hợp protein-enzyme

 Sau 10-12 giờ, các ty thể mới lớn và phân hóa nhanh chóng Sau 24 giờ, ty thể phân chia làm tăng số lượng, chức năng, quá trình oxy hóa theo chu trình Krebs tăng cường Đây là nguồn cung cấp năng lượng cho cây mầm c) Giai đoạn động viên chất dinh dưỡng và xây dựng thành phần của các cơ quan phôi đang lớn

Các hợp chất lipid có nhiều trong nội nhũ, lá mầm và trụ phôi

Glucide (tinh bột) Phân giải Monosaccharide

sucxilic Ti thể

APEP Phản ứng ngược chiều đường phân

Saccharose

Các phytohormone cũng được tạo ra ở pha nảy mầm như auxin và cytokinin, còn gibberellin được giải phóng thành dạng tự do, kích thích sự tổng hợp các enzyme thủy phân

Sự phân giải nucleic acid thành các base purine là tiền chất của cytokinin Còn tryptophan do phân giải protide là tiền chất của auxin

d) Sự phân giải của phôi

Phôi được tạo thành từ hợp tử Trong nhiều loại hạt phôi ở dạng ngủ đã có lá mầm và trụ dưới lá mầm Tế bào của phôi đã có sự phân hóa thành biểu bì, bó mạch và các tế bào dự trữ Mầm cành ở giữa hai lá mầm và mầm rễ ở đầu gốc của trụ dưới lá mầm còn bé và nằm yên lặng trong hạt cho đến khi nảy mầm

Khi nảy mầm, phôi sinh trưởng, các tế bào rễ nhú ra trước tiên để hút nước, chất dinh dưỡng và cố định cây mầm Trụ dưới lá mầm duỗi ra, sau đó mầm cành mới sinh trưởng tạo thành cành

Sự khởi đầu của các quá trình sinh trưởng là nhờ pha kéo dài tế bào Trong tế bào bắt đầu xuất hiện không bào, nhờ đó thể thẩm thấu xuất hiện và lớn dần

Vận chuyển

Trụ phôi Acid hữu cơ

Tổng hợp Protein

Tồn tại

Hạt aleurone Thể protein

Amoniac Tổng hợp

Sự sinh trưởng tiếp của cây mầm

Căn cứ vào sự sinh trưởng của cây mầm ở những giai đoạn đầu thì người ta phân biệt hai kiểu sinh trưởng:

 Kiểu sinh trưởng dưới mặt đất: đậu Hà Lan, hòa thảo: lá mầm nằm lại dưới mặt đất

 Kiểu sinh trưởng trên mặt đất: đậu đỗ, hành: lá mầm được đẩy lên trên mặt đất

2.5.2 Sự thay đổi hàm lượng các chất chống oxy hóa

Ở đậu, hợp chất polyphenols bao gồm những chất chống oxy hóa quan trọng nhất như phenolic acids, flavonoids Những chất này tồn tại như những ester tự do hòa tan đơn giản, và ở quy mô rộng hơn,chúng tồn tại như phức hợp những ester bám không hòa tan như polysaccharides, proteins, hoặc màng tế bào của hạt đậu Thành phần và hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất polyphenols bị ảnh hưởng nhiều bởi cách bảo quản, nhiệt, và một số quy trình chế biến, chúng có thể làm giảm hàm lượng polyphenols trong đậu Để đảm bảo hoặc cải thiện giá trị dinh dưỡng và chức năng của đậu, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự nảy mầm của hạt có thể làm tăng hàm lượng polyphenols và hoạt tính chống oxy hóa Sự nảy mầm bắt đầu từ việc ngâm nước, những hạt đậu khô sẽ hấp thu nước đến khi đạt độ ẩm khoảng 43-45%, và hoạt động trao đổi chất bắt đầu trở lại Trong suốt quá trình nảy mầm diễn ra sau đó, sự tổng hợp enzyme và sự biến đổi trong nhân bắt đầu xảy ra, điều đó có thể làm tăng hàm lượng polyphenols bên trong và hoạt tính chống oxy hóa

2.6 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

2.6.1 Giới thiệu

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là một phương pháp tách và phân tích các hợp chất được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện nay vì nhiều lí do: có độ nhạy tương đối cao, có khả năng định lượng tốt, thích hợp cho việc tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ bị phân hủy nhiệt, có phạm vi ứng dụng trải rộng trong nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu khoa học trong các phòng thí nghiệm đến công nghiệp và một số lĩnh vực khác

Hợp chất có thể phân tích bằng sắc ký lỏng như acid amin, protein, acid nucleic, hydrocacbon, carbohydrate, thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu, các hợp chất vô cơ… Dựa vào sự khác nhau về cơ chế chiết tách sử dụng trong sắc ký lỏng hiệu năng cao mà người ta có thể phân chia nó ra làm các loại: sắc ký hấp phụ, sắc ký phân bố, sắc ký ion, sắc ký rây phân tử… trong đó sắc ký phân bố được ứng dụng rộng rãi và phổ biến Tùy theo độ phân cực pha tĩnh và dung môi pha động, người ta phân biệt: sắc ký lỏng pha thường và sắc ký lỏng pha đảo

- Sắc ký lỏng pha thường: pha tĩnh có độ phân cực cao hơn độ phân cực của dung

môi pha động, dùng để tách và phân tích các hợp chất có độ phân cực cao với phân tử lượng không lớn lắm

- Sắc ký lỏng pha đảo: ngược với sắc ký pha thường, pha tĩnh có độ phân cực

thấp, pha động có độ phân cực cao hơn Phương pháp này dùng để phân tích các hợp chất từ không phân cực đến phân cực vừa Dung môi sử dụng là dung môi phân cực, trong đó nước đóng vai trò quan trọng mà lại rẻ tiền, do đó sắc ký lỏng pha đảo được sử dụng nhiều nhất

2.6.2 Các bộ phận của hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao

Thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao bao gồm các bộ phận chính: bơm, bộ phận tiêm mẫu, cột sắc ký phân tích, đầu dò, bộ phận điều khiển và xử lý số liệu

Mẫu sau khi được tiêm vào cột sẽ được pha động lôi kéo qua cột Dựa vào khả năng tương tác khác nhau giữa các chất có trong nền mẫu với pha tĩnh và pha động mà chúng được tách ra khỏi nhau và sau khi ra khỏi cột sẽ được ghi nhận bởi bộ dò cụ thể Sắc ký lỏng có thể ghép với nhiều loại đầu dò khác nhau như đầu dò phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis, đầu dò huỳnh quang FLD, đầu dò chỉ số khúc xạ RID, đầu dò điện hóa ECD, đầu dò khối phổ MS… Hiện nay đầu dò khối phổ được ứng dụng rộng rãi trong phân tích vết và các hợp chất nhận danh chính xác