Đánh giá giống và xử lý hóa chất nâng cao năng suất và hàm lượng curcumin trong nghệ curcuma spp (tt)

2017, các giống nghệ được công bố hiện nay chủ yếu dựa vào các đặc điểm hình thái và sinh hoá, do vậy đa số các giống nghệ đều giống nhau, không có sự khác biệt rõ về hình thái của lá,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Mã ngành: 9 62 01 10

BÙI THỊ CẨM HƯỜNG

ĐÁNH GIÁ GIỐNG VÀ XỬ LÝ HÓA CHẤT

NÂNG CAO NĂNG SUẤT

VÀ HÀM LƯỢNG CURCUMIN

TRONG NGHỆ CURCUMA SPP

CẦN THƠ - 2019

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn chính: PGS.TS Lê Vĩnh Thúc Người hướng dẫn phụ: TS Lưu Thái Danh

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1 Khảo sát sự đa dạng di truyền của một số giống nghệ ở miền Nam Việt Nam dựa trên chỉ thị phân tử RAPD và ISSR Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Chuyên đề Nông nghiệp 2016 3:11-19

2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun phenylalanine lên sinh trưởng, năng suất và hàm lượng curcumin trên

nghệ (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Tạp chí Khoa học

Nông nghiệp Việt Nam 2017 15(6):817-825

3 Ảnh hưởng của phân bón lá đến sinh trưởng, hàm lượng

và năng suất curcumin trên nghệ Xà cừ Curcuma

xanthorrhiza Roxb Tạp chí Khoa học Trường Đại học

Cần Thơ Chuyên đề Công nghệ sinh học 2019 15(1): 168-173

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của luận án

Chi Nghệ (Curcuma), thuộc họ gừng Zingiberaceae, là một trong những loại cây dược liệu quan trọng Theo Sahoo et al (2017),

các giống nghệ được công bố hiện nay chủ yếu dựa vào các đặc điểm hình thái và sinh hoá, do vậy đa số các giống nghệ đều giống nhau, không có sự khác biệt rõ về hình thái của lá, hoa và củ nên rất dễ gây nhầm lẫn cho các nhà nghiên cứu và người sử dụng Trong điều kiện môi trường khác nhau, chất lượng nghệ cũng khác nhau Sự kết hợp giữa kỹ thuật phân tử hiện đại với chỉ tiêu sinh hóa đã giúp cho công tác chọn và phát triển giống dựa vào đặc điểm hình thái đạt hiệu quả hơn Hiện nay, trên thế giới đã ứng dụng dấu chỉ thị phân tử để đánh giá đa dạng di truyền trên nghệ, trong đó, dấu chỉ thị phân tử RAPD

(Syamkumar, 2008; Jan et al., 2011; Khan et al., 2013; Phurailatpam

et al., 2013; Mohanty et al., 2014) và ISSR (Syamkumar, 2008; Taheri

et al., 2012) được sử dụng phổ biến do kỹ thuật đơn giản, dễ thực hiện

Nghiên cứu của Akamine et al (2007), Niranjan and Prakash (2008), Yue et al (2010), Hu et al (2015), Panahi et al (2015) cho

rằng curcumin, thành phần chính trong củ nghệ, có nhiều hoạt tính sinh học như khả năng chống oxy hóa, chống đột biến, chống ung thư, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ký sinh trùng và có khả năng giải độc Tuy nhiên, hàm lượng curcumin trong nghệ rất thấp

khoảng 1-6% (Aggarwal et al., 2006 và Niranjan et al., 2013) Theo Ishimine et al (2003 và 2004); Hossain et al (2005a và 2005b); Hossain and Ishimine (2005); Hossain and Ishimine (2007) có nhiều

yếu tố quyết định đến sự sinh trưởng, hàm lượng, năng suất curcumin

trên nghệ, trong đó, giống giữ vai trò quan trọng nhất (Singh et al.,

2013) Ngoài dinh dưỡng đạm, lân, kali, việc bổ sung các nguyên tố

vi lượng như sắt, kẽm và boron cũng rất cần thiết, góp phần gia tăng

hàm lượng, năng suất curcumin trong nghệ (Velmurugan et al., 2007; Singh, 2014; Datta et al., 2017) Ngoài ra, khi bổ sung phenylalanine,

một tiền chất trong con đường sinh tổng hợp curcumin, có thể làm

tăng hàm lượng curcumin trong nghệ (Kita et al., 2008) do sự chuyển

đổi phenylalanine thành cinnamic acid (chủ yếu diễn ra trong lá) và qua con đường này có thể dẫn đến sự tổng hợp curcumin trong củ nghệ (Neema, 2005) Bên cạnh phenylalanine, salicylic acid cũng đóng vai trò quan trọng trong sự tích lũy các chất biến dưỡng thứ cấp và hoạt hóa phenylalanine ammonia lyase, enzyme đầu tiên của chuỗi sinh

tổng hợp curcumin (Janas et al., 2002; Solecka and Kacperska, 2003; Zhao et al., 2005; Kita et al., 2008)

Tại Việt Nam, Škornič et al (2015) cho rằng có khoảng 27 loài

nghệ phân bố rải rác từ Bắc vào Nam, đây là nguồn vật liệu di truyền rất quý trong công tác chọn tạo giống mới Tuy nhiên, hiện nay, các nghiên cứu về nghệ chỉ tập trung vào đặc điểm hình thái và hoạt tính sinh học, chưa có nhiều nghiên cứu về giống cũng như dinh dưỡng

Do đó, việc tìm ra giống nghệ có hàm lượng, năng suất curcumin cao trên cơ sở đặc điểm hình thái, dấu phân tử và sinh hoá; đồng thời tìm

ra hóa chất thích hợp ảnh hưởng đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ là rất cần thiết

1.2 Mục tiêu của luận án

Tìm ra giống nghệ có năng suất và hàm lượng curcumin cao

trên cơ sở đặc điểm hình thái, dấu phân tử và sinh hóa

Tìm ra hoá chất xử lý thích hợp cho sự sinh trưởng, gia tăng hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: 34 mẫu giống nghệ địa phương và nhập nội được thu thập ở Việt Nam (32 mẫu), Indonesia (1 mẫu), Australia (1 mẫu)

Phạm vi nghiên cứu chính: Nghiên cứu về chọn giống và tác động của hóa chất gia tăng năng suất và hàm lượng curcumin tại thành phố Cần Thơ năm 2014-2018

1.4 Nội dung của luận án

* Nội dung 1: Đánh giá giống nghệ có hàm lượng và năng suất curcumin cao

+ Thu thập 34 giống nghệ địa phương và nhập nội

+ Đánh giá sự đa dạng của 34 giống nghệ dựa vào đặc điểm hình thái, dấu chỉ thị phân tử và chỉ tiêu sinh hóa

* Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoá chất xử lý đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ

Ảnh hưởng của thời điểm và nồng độ xử lý phenylalanine (Phe); salicylic acid (SA); sắt sulfate (FeSO4); kẽm sulfate (ZnSO4); borax và sau đó đánh giá hiệu quả loại hoá chất xử lý đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ

1.5 Những đóng góp mới của luận án

Luận án đã chọn ra được mẫu giống nghệ C.34 có hàm lượng

và năng suất curcumin trên khối lượng chất khô cao nhất (12,2%; 11,6 g) Giống C.34 có gân lá màu xanh; thịt củ màu vàng cam/vàng cam đậm, mùi nghệ, hơi đắng và ít the; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng

nhạt/trắng; thuộc loài Curcuma xanthorrhiza

Xác định được mối quan hệ di truyền của mẫu nghệ C.34 với các mẫu giống còn lại dựa vào đặc điểm hình thái, dấu phân tử RAPD

và ISSR và các chỉ tiêu sinh hoá

Phun lên lá nghệ một trong các chất như: Phe, SA 100 ppm, FeSO4, ZnSO4,borax 0,5% ở thời điểm 120 ngày sau trồng đều làm gia tăng hàm lượng và năng suất curcumin trên khối lượng củ khô Phun Phe 100 ppm hoặc FeSO4 0,5% lên lá nghệ Curcuma

xanthorrhiza đã làm gia tăng khối lượng củ tươi (1,63; 1,72 lần); khối

lượng củ khô (1,80; 1,78 lần); hàm lượng curcumin (đều 1,39 lần) và năng suất curcumin trên khối lượng củ khô (2,50; 2,48 lần) so với không phun

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Về khoa học: Trên cơ sở của nghiên cứu về đánh giá giống và các thí nghiệm xử lý hóa chất nhằm gia tăng sự sinh trưởng, năng suất

và hàm lượng curcumin trong nghệ cho thấy: (1) Kết hợp khảo sát đặc điểm hình thái, dấu phân tử và phân tích sinh hóa giúp cho việc chọn giống nghệ đạt kết quả tốt hơn; (2) Bên cạnh giống, con đường sinh tổng hợp curcumin còn chịu sự tác động của các chất dinh dưỡng (FeSO4) và amino acid (phenylalanine) được bổ sung từ bên ngoài; (3) Kết quả nghiên cứu của luận án có thể bổ sung vào giáo trình giảng dạy cây dược liệu và tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo

Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án có thể ứng dụng hiệu quả trong sản xuất, làm cơ sở định hướng, quy hoạch ổn định và phát triển bền vững các vùng trồng nghệ trọng điểm trong nước

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

2.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1.1 Thời gian nghiên cứu

Luận án được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2018

2.1.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm bộ môn Khoa học Cây trồng, bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, khoa Nông nghiệp, trường Đại học Cần Thơ và đất thí nghiệm tại huyện Phong Điền và quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu

Ba mươi bốn mẫu giống nghệ địa phương và nhập nội, 32 mẫu giống được thu thập ở Việt Nam; 1 mẫu giống ở Indonesia và 1 mẫu giống Australia

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Nội dung 1: Đánh giá giống nghệ có hàm lượng và năng suất curcumin cao

2.2.1.1 Thu thập giống

Ba mươi bốn mẫu giống nghệ địa phương và nhập nội được trồng tại quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ Thí nghiệm được tiến

hành từ 2014-2015, nghệ được trồng ngoài đồng theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD), với 3 lặp lại, mỗi lô trồng 2 m"

trên nền đất cát bơm có trộn thêm đất sông, độ thoát nước tốt và cũng

dễ rửa trôi chất dinh dưỡng

*Kỹ thuật canh tác: (áp dụng chung cho tất cả các mẫu giống)

Chọn củ nhánh cấp 2 có khối lượng tương đối đồng đều từ

30-40 g (Hossain et al., 2005a) để trồng Xử lý giống với chlorine 0,5%

trong 30 phút vớt ra để ráo và ủ 1 tuần trước khi trồng Ủ củ nơi có bóng râm, trên nền cao, thoát nước tốt và được phủ lên trên một lớp tro trấu Tưới nước vừa đủ ẩm giúp củ nẩy mầm Sau 7-10 ngày, đặt

củ giống sâu từ 7-8 cm với khoảng cách 25x25 cm (Mohamed et al.,

2014) Thường xuyên tưới nước cho nghệ, giai đoạn đầu tưới 1 lần/ngày Khi nghệ còn nhỏ, tán lá chưa lớn, ánh sáng chiếu xuống lớp đất mặt giúp cỏ phát triển tốt Thường xuyên làm cỏ, hạn chế sự cạnh

tranh về ánh sáng và dinh dưỡng đối với cây con, làm cỏ 2 tuần/lần

Phân bón áp dụng theo Mai Văn Quyền và ctv (2007) và Ravindran et al (2007) có cải tiến Bón phân cho nghệ được chia làm

ba lần bón: lần 1 bón NPK (16-16-8-13S): 100-150 kg/ha; lần 2 bón NPK (16-16-8-13S): 150-200 kg/ha; lần 3 bón NPK (16-16-8-13S): 100-150 kg/ha Bón vào các thời điểm: 60 NST (ngày sau trồng - giai đoạn cây 2-3 lá), 120 NST (giai đoạn tăng trưởng và tạo củ) 180 NST

(tiếp tục tăng trưởng và tạo củ)

2.2.1.2 Đặc điểm hình thái

Các đặc điểm hình thái như dạng lá, phát hoa, màu hoa, dạng

củ, màu củ,… và các chỉ tiêu tăng trưởng được đánh giá và ghi nhận khi cây đã trưởng thành 200-210 ngày sau trồng (Syamkuma, 2008),

mô tả chi tiết theo Phạm Hoàng Hộ (1999) và Võ Văn Chi (2003) Các chỉ tiêu chất lượng được ghi nhận khi thu hoạch (240 ngày sau trồng)

2.2.1.3 Đặc điểm dấu phân tử

* Thu thập mẫu lá: Mỗi mẫu giống nghệ thu khoảng 2-3 lá

non không bị sâu bệnh Các mẫu lá được cho vào bao polyethylene kéo kín miệng, ghi nhãn và được trữ trong tủ lạnh 4oC để ly trích DNA

* Phương pháp ly trích DNA

Ly trích và tinh sạch DNA

Mô lá của 34 mẫu nghệ được ly trích và tinh sạch theo phương

pháp ly trích CTAB rút gọn (Doyle and Doyle, 1991)

Kiểm tra DNA bằng phương pháp điện di gel agarose 1% (w/v) Phản ứng PCR

Phản ứng PCR trong từng mẫu DNA nghệ được cho phản ứng với 20 chỉ thị phân tử RAPD (OPA02, OPA03, OPA04, OPA10, OPA13, OPB07, OPB10, OPD02, OPD03 và OPD07); và ISSR (ISSR1, ISSR2, ISSR5, ISSR6, ISSR7, ISSR10, ISSR12, ISSR14,

ISSR17 và ISSR18) (được sản xuất bởi công ty Sinh hoá Phù Sa - Vĩnh Long, Việt Nam)

Điện di sản phẩm PCR

Sản phẩm PCR được chạy điện di trên gel agarose 1% trong dung dịch TAE 1X bằng máy điện di với hiệu điện thế như sau: 42V trong 30 phút và 60V trong 65 phút Nhuộm gel trong ethidium bromide trong 20 phút (1 mg/L), rửa lại với nước rồi đem chụp hình gel bằng máy ảnh trên máy chiếu tia UV Sự hiện diện của các băng

là sản phẩm khuếch đại của quá trình PCR được thể hiện trên gel agarose để phân biệt sự đa dạng giữa các loài trong chi nghệ

2.2.1.4 Đặc điểm sinh hoá

Phân tích đặc điểm sinh hoá chính là phân tích các chỉ tiêu chất lượng trong phần đặc điểm hình thái

2.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu hoá chất xử lý đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ

Giống nghệ C.34 (được chọn từ nội dung 1) thuộc loài

Curcuma xanthorrhiza có hàm lượng và năng suất curcumin cao được

chọn làm vật liệu nghiên cứu cho 6 thí nghiệm trong nội dung này Hoá chất: Phenylalanine (C9H11NO2) - Sigma (Đức), salicylic acid (Trung Quốc), Iron (II) sulfate heptahydrate (FeSO4.7H2O) - Trung Quốc, Zinc sulfate heptahydrate (ZnSO4.7H2O) - Trung Quốc

và Borax - (Disodium tetraborate decahydrate - Na2B4O7.10H2O - Trung Quốc)

2.3.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ xử lý phenylalanine lên sự sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn

toàn với nhân tố A là 4 thời gian xử lý phenylalanine (90, 120, 150

và 180 ngày sau trồng) và nhân tố B là 4 nồng độ phenylalanine (0,

50, 100 và 200 ppm), gồm 16 tổ hợp nghiệm thức với 3 lần lặp lại

2.3.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ xử lý

salicylic acid lên sự sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn

toàn với nhân tố A là 4 thời gian xử lý salicylic acid (90, 120, 150 và

180 ngày sau trồng) và nhân tố B là 4 nồng độ salicylic acid (0, 50,

100 và 200 ppm), gồm 16 tổ hợp nghiệm thức với 3 lần lặp lại

2.3.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ xử lý

curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn

với nhân tố A là 3 thời gian xử lý (60, 90 và 120 ngày sau trồng) và nhân tố B là 6 mức độ FeSO4 (2 nồng độ phun 0,5 và 1%; 3 liều lượng

bón 10, 20, 30 kg/ha và nghiệm thức đối chứng), gồm 18 tổ hợp

nghiệm thức với 3 lần lặp lại

2.3.2.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ xử lý

curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn

với nhân tố A là 3 thời gian xử lý (60, 90 và 120 ngày sau trồng) và nhân tố B là 6 mức độ ZnSO4 (2 nồng độ phun 0,5 và 1%; 3 liều lượng bón 10, 20, 30 kg/ha và nghiệm thức đối chứng), gồm 18 tổ hợp nghiệm thức với 3 lần lặp lại

2.3.2.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ xử lý

Borax lên sự sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn

với nhân tố A là 3 thời gian xử lý (60, 90 và 120 ngày sau trồng) và nhân tố B là 6 mức độ Borax (2 nồng độ phun 0,5 và 1%; 3 liều lượng bón 10, 20, 30 kg/ha và nghiệm thức đối chứng), gồm 18 tổ hợp nghiệm thức với 3 lặp lại

2.3.2.6 Thí nghiệm 6: Hiệu quả xử lý các loại phân bón qua lá lên

sự sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trên nghệ Curcuma xanthorrhiza

* Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn

1 nhân tố, 5 nghiệm thức tương ứng 5 loại phân bón lá (kết quả 5 thí nghiệm trên) và nghiệm thức đối chứng không phun với 3 lần lặp lại Các nghiệm thức lần lượt là: Phe 100 ppm; SA 100 ppm; FeSO4 0,5%; ZnSO4 0,5%; Borax 0,5% và Đối chứng

2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Các đặc điểm hình thái được ghi nhận và mã hóa dạng nhị phân theo nguyên tắc: có đặc điểm = 1 và không có đặc điểm = 0 Sau khi ghi nhận tất cả các đặc điểm trên, số liệu thu thập được lưu trữ trong phần mềm Excel Phân tích sơ đồ nhánh (cluster) và đánh giá mối quan

hệ giữa 34 mẫu giống nghệ bằng phần mềm NTSYSpc 2.1 theo phương pháp UPGMA (Unweinhted Pair Group Method with Arithmatic Mean)

Tương tự, các đặc điểm dấu phân tử trong phổ điện di trên gel agarose thể hiện bằng sự xuất hiện hoặc không xuất hiện của một băng DNA nào đó được ghi nhận tương ứng là 1 và 0 Số liệu sau khi thu thập được lưu trữ trong phần mềm Excel Phân tích sơ đồ hình nhánh (cluster) và đánh giá mối quan hệ di truyền giữa các giống bằng phần mềm NTSYSpc V2.1 theo phương pháp UPGMA

Số liệu về sinh trưởng và chất lượng được nhập và vẽ đồ thị bằng chương trình Microsoft excel, phân tích thống kê bằng chương trình SPSS 24.0

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 NỘI DUNG 1: ĐÁNH GIÁ GIỐNG CÓ HÀM LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT CURCUMIN CAO

3.1.1 Đặc điểm hình thái của 34 mẫu giống nghệ

3.1.1.1 Đặc điểm hình thái về thân, lá và hoa

Kết quả nghiên cứu cho thấy trong 10 đặc điểm thân, lá, hoa của 34 giống nghệ địa phương và nhập nội đều biểu hiện đa hình, trong

đó màu lá và cách mọc của cụm hoa khác biệt không ý nghĩa Nếu mỗi biểu hiện của 1 đặc điểm hình thái được kiểm soát bởi 1 alene thì trung bình có 3 alen/đặc điểm Các đặc điểm về hình dạng của phiến lá, sự xuất hiện của cuống lá, cách mọc của lá, màu gân giữa lá, màu thân và màu lá bắc của cụm hoa đều có sự khác biệt nhau Đa số các giống nghệ đều có thân màu xanh lá (79,0%), lá có cuống (85,0%), phiến lá hình mũi mác (73,0%), lá mọc thẳng (63%), gân giữa lá màu xanh lá (71,0%) và 100% lá có mùi thơm đặc trưng và đều hình thành hoa Lá bắc phía dưới màu xanh lá, phía trên có màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng chiếm tỷ lệ cao (70%)

3.1.1.2 Đặc điểm hình thái củ

Kết quả nghiên cứu cho thấy trong 6 đặc điểm hình thái củ của

34 giống nghệ địa phương và nhập nội, hình dạng căn hành và vị củ khác biệt không ý nghĩa Các đặc điểm về hình dạng củ chính, màu vỏ

củ, màu thịt củ và mùi củ đều khác biệt nhau Đa số các giống đều có

củ mẹ hình thuôn (chiếm 73,0%), vỏ củ màu vàng nhạt (chiếm 53,0%)

và có mùi nghệ đặc trưng Màu thịt củ rất đa dạng và hầu hết là màu vàng (chiếm 35,0%) (Hình 3.1) Kết quả này cũng phù hợp với nhiều

nghiên cứu khác Theo Syamkumar and Sasikumar (2006), hầu hết 15

giống nghệ khảo sát đều có mùi hăng như long não, vị củ đắng hoặc

hơi đắng (chiếm 100%) Syahid and Heryanto (2017) cho rằng trong

12 cá thể nghệ trắng C zedoaria, đa số đều có thịt củ màu trắng (chiếm 91,7%), ngoại trừ giống Curz10 có thịt củ màu vàng

Hình 3.1: Màu thịt củ của một số giống nghệ thuộc loài Curcuma

(Bình Thủy, Cần Thơ, 2014-2015); (A) vàng nhạt với vòng hơi xanh; (B) xanh tím; (C) vàng nhạt; (D) vàng cam; (E) và (F) vàng cam đậm

3.1.1.3 Các chỉ tiêu chất lượng

Giống có năng suất curcumin cao nhất gồm các giống C.34 (11,6 g), C.11 (11,2 g), C.13 (11,3 g), C.18 (11,2 g) (Bảng 3.1) Kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với các tác giả khác Hàm lượng curcumin của 67 giống nghệ ở Thái Lan dao động từ 0,32±0,44 đến

10,13±1,27% (Thaikert and Paisooksantivatana, 2009); hàm lượng

curcumin của 10 loài nghệ ở Ấn Độ dao động từ 2,1±0,58 đến 10,06±0,68% (Seema, 2015) Hàm lượng curcumin là một trong ba

thành phần sinh hoá quan trọng trong Curcuma spp (Sasikumar, 2005); hàm lượng curcumin trong C longa (2-5%) cao hơn các loài khác Babu et al (2012), hàm lượng curcumin giữa các loài khác nhau,

C longa (2,7-10,9%), C aromatic (2,3-8,0%), nhập nội (2,8-3,9%) và

hoang dại (0,02-2,6%) Hayakawa et al (2011), hàm lượng curcumin được sắp xếp theo thứ tự giảm dần C longa - Đông Nam Á (3198,4- 2315,1 mg/100 g trừ Indonesia B = 309,5 mg/100 g) > C longa (392,2-305,0 mg/100 g trừ Wakayama B) > C aromatica (126,2- 121,9 mg/100 g) > C zedoaria (1,2 mg/100 g) Hàm lượng curcumin

trong củ nghệ thay đổi giữa các giống và chất lượng củ cũng thay đổi

theo mùa vụ, đất đai, khí hậu, vùng địa lý (Geethanjali et al., 2016)

Hàm lượng curcumin là một trong những thành phần quyết định năng

suất curcumin (Mayazaki et al., 2014)

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu chất lượng của 34 mẫu giống nghệ địa phương và nhập

nội (Bình Thủy, Cần Thơ, 2014-2015)

củ tươi (g)

Khối lượng

củ khô (g)

Hàm lượng curcumin (%) curcumin (g) Năng suất

R2 = 0,87 (Hình 3.2) với p<0,001 Qua đó cho thấy mô hình hồi quy

sử dụng khối lượng củ tươi để dự đoán khối lượng củ khô/bụi rất phù hợp và có ý nghĩa thống kê Mô hình hồi quy tuyến tính có thể giải

thích được 87% sự khác biệt về khối lượng củ khô/bụi giữa các giống (Lê Thanh Phong, 2011)

Hình 3.2: Mối quan hệ giữa khối lượng củ tươi với củ khô/bụi của 34 mẫu giống

nghệ địa phương và nhập nội (Bình Thủy, Cần Thơ, 2014-2015) Tương quan giữa năng suất và hàm lượng curcumin/khối lượng

củ khô rất có ý nghĩa (r=0,93**) Bên cạnh đó, năng suất và hàm lượng curcumin/khối lượng củ khô có quan hệ tuyến tính theo phương trình

y = 0,87x + 0,15; hệ số xác định R2 = 0,86 (Hình 3.3) với p<0,001 Qua đó cho thấy mô hình hồi quy sử dụng hàm lượng curcumin để dự đoán năng suất curcumin/khối lượng củ khô rất phù hợp và có ý nghĩa thống kê Mô hình hồi quy tuyến tính có thể giải thích được 86% sự khác biệt về năng suất curcumin/khối lượng củ khô giữa các giống (Lê Thanh Phong, 2011)

Hình 3.3: Mối quan hệ giữa năng suất với hàm lượng curcumin/khối lượng

củ khô của 34 giống nghệ địa phương và nhập nội (Bình Thủy, Cần Thơ, 2014-2015)

y = 0,29x - 3,89 R² = 0,87

3.1.1.5 Mối quan hệ giữa chỉ tiêu chất lượng với đặc điểm hình thái

* Mối quan hệ giữa hàm lượng curcumin với đặc điểm hình thái

Những giống có hàm lượng curcumin thấp (0,68±0,52%) hầu hết đều có gân giữa lá màu nâu đỏ; thịt màu trắng sữa hoặc vàng nhạt hoặc trong tím đậm, ngoài tím nhạt, mùi long não, vị đắng và the; lá bắc có màu tím đậm hoặc phía dưới màu xanh, phía trên màu đỏ tím Với các đặc điểm gân giữa lá màu nâu đỏ, thịt củ trong tím đậm, ngoài tím nhạt, lá bắc phía trên màu đỏ tím; đây là sắc tố anthocyanine; do

đó sự tổng hợp curcumin (màu vàng) không được ưu tiên nên hàm lượng curcumin của nhóm các giống này rất thấp Theo Phạm Hoàng

Hộ (2003), Syamkumar (2008) và Lim (2016), những giống này thuộc

loài C aeruginosa và loài C zedoaria

Những giống có hàm lượng curcumin trung bình (6,09±1,38%) hầu hết đều có gân giữa lá màu xanh; thịt màu vàng, mùi nghệ, hơi đắng và ít the; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng Với các đặc điểm hình thái trên, theo Syamkumar (2008) và Lim (2016),

những giống này thuộc loài C aromatica và loài C mangga

Những giống có hàm lượng curcumin cao (10,5±1,11%) hầu hết đều có gân giữa lá màu xanh; thịt màu vàng hoặc vàng cam nhạt hoặc cam đậm, mùi nghệ, hơi đắng và ít the hoặc không vị; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng Theo Phạm Hoàng Hộ (2003),

Syamkumar (2008) và Lim (2016), những giống này thuộc loài C

longa và loài C xanthorrhiza

* Mối quan hệ giữa năng suất curcumin với đặc điểm hình thái

Những giống có năng suất curcumin thấp (0,60±0,22) hầu hết đều có các đặc điểm: gân giữa lá màu nâu đỏ; thịt củ màu trắng sữa/vàng nhạt hoặc trong tím đậm, ngoài tím nhạt, mùi long não, vị đắng và the; lá bắc có màu tím đậm hoặc phía dưới màu xanh, phía trên màu đỏ tím Theo Phạm Hoàng Hộ (2003), Syamkumar (2008) và

Lim (2016), những giống này thuộc loài C aeruginosa và loài C

zedoaria

Những giống có năng suất curcumin trung bình (5,14±1,33) hầu hết đều có gân lá chính màu xanh; thịt củ màu vàng hoặc vàng cam nhạt, mùi nghệ, hơi đắng và ít the; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng Theo Syamkumar (2008) và Lim (2016), những

giống này thuộc loài C aromatica và loài C mangga

Những giống có năng suất curcumin cao (10,0±1,09) hầu hết đều có gân lá chính màu xanh; thịt củ màu vàng cam hoặc vàng cam đậm, mùi nghệ, hơi đắng và ít the; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng Theo Phạm Hoàng Hộ (2003), Syamkumar (2008) và Lim

(2016), những giống này thuộc loài C longa và loài C xanthorrhiza Theo Mayazaki et al (2014), nhóm giống có hàm lượng

curcumin cao, năng suất curcumin phụ thuộc vào khối lượng củ khô;