Công ngh sinh hc & Ging cây trng
ơ
TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH LÂM NGHIP TP 13, S 6 (2024) 3
Hp cht th cp và hot tính kháng oxy hóa
ca b ging lúa nếp ry, lúa mùa trên mt s ging lúa bản địa Vit Nam
Nguyễn Lê Đức Huy, Huỳnh Như Điền, Hunh K, Nguyn Lc Hin,
Chung Trương Quc Khang, Trần In Đô, Nguyn Phm Ngc Dip,
Tng Th Thùy Trang, Nguyễn Mai Xuân Đào, Phm Ý Vy, Phm Th Bé Tư*
Trường Nông nghip - Trường Đại hc Cần Thơ
Phytochemical constituents and antioxidant activities of upland
and traditional rice collection in Vietnam
Nguyen Le Duc Huy, Huynh Nhu Dien, Huynh Ky, Nguyen Loc Hien,
Chung Truong Quoc Khang, Tran In Do, Nguyen Pham Ngoc Diep,
Tong Thi Thuy Trang, Nguyen Mai Xuan Dao, Pham Y Vy, Pham Thi Be Tu*
College of Agriculture - Can Tho University
*Corresponding author: ptbtu@ctu.edu.vn
https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.13.6.2024.003-010
Thông tin chung:
Ngày nhn bài: 05/07/2024
Ngày phn bin: 09/08/2024
Ngày quyết định đăng: 06/09/2024
T khóa:
Anthocyanin, Blu Sáng,
DPPH, Flavonoid,
Nếp Cm, polyphenol.
Keywords:
Anthocyanin, Blau Sang,
DPPH, Flavonoid, Nep Cam,
polyphenol.
TÓM TT
Ngày nay, nhu cu s dng các ging gạo màu ngày càng được chú trng nhiu
hơn do nhng li ích các loi go này mang li. Mc tiêu ca nghiên cu
này nhm kho sát hàm ng polyphenol tng s (bằng phương pháp Folin-
Ciocalteu), hàm lượng flavonoid (bằng phương pháp so màu AlCl3) hàm
ng anthocyanin bng s dng Cyanidin 3-glucosidase 17 mu ging lúa
rẫy và lúa mùa địa phương. Kết qu cho thy, ging Nếp Cm và Blu Sáng có
hàm lưng anthocyanin lần lượt là 401,29±1,30 mg Cy3-GE/g và 374,44±2,17
mg Cy3-GE/g, cao hơn các giống còn li. Ging Nếp Cm, Blẩu ng cũng
hàm lượng polyphenol tng s cao ln lượt 260,65±4,37; 258,60±3,44 mg
GAE/100 g khác biệt ý nghĩa thống vi các ging còn lại. Hàm ng
flavonoid th hin cao nht ging Blu Sáng (207,11±1,67 mg GAE/100 g).
Kết qu cũng cho thấy hu hết các ging v lụa màu tím hàm ng
anthocyanin, polyphenol và flavonoid tng s cao hơn vỏ lụa màu đ màu
trng. Hot tính kháng oxy hóa th hin các ging lúa có v la màu tím có kh
năng kháng oxy hóa mạnh hơn so với nhóm ging lúa có v lụa màu đỏ và màu
trắng. Đây nguồn vt liu tt phc v cho công tác lai to ging mi theo
ng thc phm chc năng đáp ng yêu cu tiêu th trong nước xut khu.
ABSTRACT
Nowadays, the color rice varieties are popular to use because of their benefits.
The main goal of this research was to determine the total polyphenol content
(by Folin-Ciocalteu method), flavonoid content (by AlCl3 colorimetric method),
and anthocyanin content using Cyanidin 3-glucosidase of the 17 upland and
traditional rice varieties. The results showed that Nep Cam and Blau Sang
varieties had anthocyanin content with the value of 401.29 ± 1.30 mg Cy3-GE/g
and 374.44±2.17 mg Cy3-GE/g, respectively, higher than the remaining
varieties. Nep Cam and Blau Sang varieties also showed high total polyphenol
content with the value of 260.65±4.37; 258.60±3.44 mg GAE/100 g,
respectively, and were statistically significantly different from the remaining
varieties. Blau Sang variety also showed the highest flavonoid content (207.11
±1.67 mg GAE/100g). Among the diffrrent brown rice color, the varieties with
purple pericarp had higher anthocyanin, total polyphenol and total flavonoid
content than the red and white pericarps. The antioxidant activity showed that
the purple pricarps rice varieties had stronger antioxidant capacity than the
red and white pericarps rice varieties. This is a good source of materials for
breeding new varieties in the direction of functional foods to meet domestic
consumption and export requirements.
Công ngh sinh hc & Ging cây trng
4 TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH LÂM NGHIP TP 13, S 6 (2024)
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đồng bng sông Cu Long vùng trng lúa
quan trng nht ca c c vi sản lượng
chiếm khong 50% tng sản lượng lương thực
90% lượng go xut khẩu hàng năm trên c
c [1]. Gần đây, bên cạnh go trng, các loi
go màu, go thc phm chức năng, gạo dược
liệu được nghiên cứu và được người tiêu dùng
đặc bit quan tâm, do có cha các hp cht
hot tính sinh hc tt cho sc khe. Các ging
lúa như OM6976, OM5451, OM5472
OM3995 hàm lượng sắt cao đã được phát
trin, chứa hơn 6 mg/kg sắt trong go, tương
t như hàm lượng st cao trong ging lúa
quc tế IR68144 [2].
Lúa màu ngoài chứa hàm lượng anthocyanin
còn chứa hàm lượng polyphenol
flavonoid, nhng hp cht tác dng rt
ln cho vic chng oxy hóa các tác dng khác.
Hp cht phenolic chiếm 38% đến 60% trong
tổng hàm lượng polyphenol trong ht go màu
nâu nht, và khong 81% trong ht go màu đỏ
màu đen [3]. Hin nay, nhu cu s dng các
loi go chứa hàm lượng hp cht kháng oxy
hóa của người tiêu dùng ngày càng cao bi các
hp cht này. Vi nhiu li ích v dinh dưỡng
cho con người thì lúa màu còn đem lại năng
sut và chất lượng tốt hơn so với các ging lúa
khác [4].
Lúa rẫy lúa mùa địa phương được biết
đến lúa kh năng chống chu tt vi điều
kin bt li của môi trường, đồng thời đa số các
ging lúa này chất lượng cơm ngon dẻo.
Mt s ging a rẫy, lúa địa phương màu
sc rất đa dạng t đ, nâu, tím. Hằng năm công
tác trng tr hóa đánh giá một s các đặc
tính nông học được thc hin. Tuy nhiên, các
nghiên cu v dinh dưỡng cũng như các hợp
cht th cp kh năng kháng oxy hóa của các
mu ging lúa này vẫn chưa được thc hin. Vì
vy, vic nghiên cu các hp cht hot tính
sinh hc kh năng kháng oxy hóa của các
ging lúa này là cn thiết.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vt liu
B vt liu s dụng trong đề tài bao gm 17
ging lúa nếp ry và lúa mùa địa phương được
thu thp ti nhiu tnh của Đồng bng sông Cu
Long lưu giữ trong Ngân hàng gen - Trường
Nông nghiệp, Trường Đại hc Cần Thơ. Danh
sách giống được trình bày Bng 1.
Bng 1. Danh sách các giống lúa được nghiên cu
TT
Tên ging
Ngun gc
Chiu dài bông (cm)
1
Blu Sáng
Yên Bái
28,8±1,87
2
Gãy Xe 3
Tin Giang
26,13±0,12
3
Lúa Tri Cho
Bến Tre
30,76±0,59
4
Mc Cu 1
Long An
27,1±3,85
5
Nàng Co Đỏ 1
Tin Giang
25,20±0,10
6
Nàng Co Dt
Long An
24,63±3,85
7
Nàng Cùm 1
Bến Tre
27,02±0,08
8
Nếp Cm
Yên Bái
22,52±2,39
9
Nh Đỏ
Long An
28,48±2,33
10
Pèo Du Dây
Yên Bái
25,50±1,66
11
Plu Sán Râu
Yên Bái
29,30±1,13
12
So Khma
Ngân hàng gen
26,4±1,24
13
Thơm Núc Đít
Trà Vinh
26,3±1,88
14
Trng Tép Vàng (Cao)
Ngân hàng gen
28±1,02
15
Trng Tép Vàng (Thp)
Ngân hàng gen
22±2,22
16
Trng Cu
Ngân hàng gen
28,91±2,01
17
Xin Pn
Thái Nguyên
33,58±1,43
Công ngh sinh hc & Ging cây trng
ơ
TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH LÂM NGHIP TP 13, S 6 (2024) 5
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Hàm lượng anthocyanin, polyphenol,
flavonoid tng s và kh năng kháng oxy hóa
Phương pháp x lý mu
17 mu giống a được bóc v tru bng
thiết b xay xát mini. Cân 50 g gạo đã được bóc
v tru nghin thành bột. Phương pháp
nghiền được thc hin theo Thiranusornkij [5].
Bt gạo được xay bằng phương pháp xay khô
vi máy nghin pin Alpine (Thiết b Phoenix
Corporation, Red Bank, NJ, USA) với điện áp 50
Hz tốc độ 4800 vòng/phút. Bt gạo được
sàng lc thành các c ht 125-180 µm và đưc
bo qun trong túi polymer tr nhiệt độ
4oC đến khi s dng cho các tnghim kế tiếp.
Ht go So Khma
Ht go Blu Sáng
Bt go So Khma
Bt go Blu Sáng
Hình 1. Màu sc ht go lt, bt go đại din cho các ging lúa s dng trong thí nghim
Xác định hàm lượng anthocyanin tng s
Hàm lượng anthocyanin được xác định da
trên phương pháp của Ghasemzadeh
hiu chnh [6]. Mu bt ca 17 ging go lt
màu đưc chiết xut bng cách cân 50 mg vi
5 mL Methanol cha 1% HCl (99:1), ổn định qua
đêm nhiệt độ 4oC. Hn hợp được ly tâm
phn dung dch ni trên mặt được thu thp
dùng đo hàm lượng anthocyanin. Giá tr độ hp
th được đo tại 2 bước sóng 530 nm và 657 nm
(UVP gelstudio PLUS). Hàm lượng anthocyanin
đưc tính theo công thc:
TAC = OD530 nm-(0,25 x OD657 nm) x th
tích chiết xut (mL) x 1/khối lượng mu (g).
Cyanidin 3-glucoside được s dụng nchất
đối chứng dương trong xây dựng phương trình
đưng chuẩn. Hàm lượng anthocyanin được
tính toán dựa trên đường chuẩn được biu
th bng mg cyanidin 3-glucoside (Cy3-GE)/100
g trọng lượng bt.
Xác định hàm lượng polyphenol tng s
Định lượng polyphenol tng s (TPC) bng
thuc th Folin-Ciocalteu theo quy trình được
t bi Cáceres hiu chnh [7]. Mu bt
(90 mg) được chiết xut vi 1,8 mL Methanol
80% trong 24 gi nhiệt đ phòng. Hn hp
đưc ly tâm 5.000 vòng/phút trong 5 phút
4oC dch chiết được s dụng để phân tích.
Rút 20 μL dịch chiết cho vào đĩa 96 giếng vi 5
ln lp li/mẫu, thêm 50 μL thuc th Folin-
Công ngh sinh hc & Ging cây trng
6 TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH LÂM NGHIP TP 13, S 6 (2024)
Ciocalteu, tiếp tục thêm 50 μL nước ct 80
μL Na2CO3 7,5% trộn đều 30 phút nhit
độ phòng. Độ hp th được đo c sóng
765 nm bằng máy đo quang ph. Gallic acid
đưc s dụng như chất đối chứng dương trong
xây dựng phương trình đường chun
Methanol làm đối chứng âm. Hàm lượng
polyphenol được tính toán dựa trên đường
chuẩn được biu th bng mg Gallic acid
tương đương (mg GAE)/100 g trọng lượng bt.
Xác định hàm lượng flavonoid tng s
Hàm lượng flavonoid tng s trong mi dch
chiết pha loãng được xác định bằng phương
pháp so màu AlCl3, NaNO2 NaOH được
t bi Djeridane hiu chnh [8]. S dng
20 μL mẫu đã được chiết xut bng mL 80%
Methanol. Bơm vào tng giếng trên đĩa 96
giếng vi 5 ln lp li, thêm 20 μL dung dch
NaNO2 tối trong 5 phút. Sau đó thêm 20 μL
dung dch AlCl3 10% trong Methanol. Hn hp
phn ng được 6 phút nhit độ phòng. Sau
khi phn ng thêm 160 μL NaOH vào hn hp
6 phút nhiệt độ phòng. Độ hp th đưc
đo c sóng 510 nm. Gallic Acid được s
dụng như chất đối chứng dương xây dựng
phương trình đưng chun Methanol làm
đối chứng âm. Hàm lượng flavonoid được tính
toán dựa trên phương trình đưng chun
đưc biu th bằng mg Galic acid tương đương
(mg GAE)/100 g trọng lượng bt.
Đánh giá khả năng kháng oxy hóa DPPH
Định lưng phần trămc chế gc t do ca
DPPH theo pơng pháp ca Ghasemzadeh
hiu chnh [6], bng ch ly 80 µL dung
dch chiết tách bơm vào đĩa 96 giếng vi 1 mu
5 ln lp li, tiếp tc thêm 40 µL DPPH (0,5
mM) và 80 µL Sodium Acetate Buffer (pH 5,5),
sau đó lc nh trong phòng ti trong 30
phút. Sau khi , độ hp th ca c mẫu được
đo c sóng 517 nm bng y quang ph
máy quang ph Multiskan, SkyHigh Microplate
Spectrophotometers. Gallic acid Methanol
đưc s dụng như các đi chứng dương và đối
chng âm.
Phần trăm kháng gốc t do ca mt cht
đưc tính theo công thc:
Phn trăm ức chế = [(OD mu blank OD mu) / OD mu blank] x 100% .
Trong đó:
OD mu blank: giá tr độ hp th ca chất đối
chng, không cha mu go chiết xut;
OD mu: giá tr độ hp th ca mu go chiết
xut.
2.2.2 Phân tích mối tương quan giữa hàm
ợng anthocyanin, hàm lượng polyphenol,
flavonoid tng s kh năng kháng oxy hóa
DPPH ca các ging lúa nghiên cu
Hệ số tương quan Pearson (Pearson
correlation coefficient, hiệu: r) số liệu
thống kê kiểm tra đo lường mối quan hệ thống
hoặc liên kết giữa các biến phụ thuộc với các
biến liên tục. Công thức tính hệ số tương quan
tuyến tính của hai biến định lượng x y tn
mẫu như sau:
2.3. Xử lý số liệu
S liu được biu din bng giá tr trung
bình±độ lch chun (mean±SD). Phn mm
Microsoft Excel 2021, SPSS đưc s dụng để
tính toán, x s liu v đồ th bng phn
mm Origin 2022 và R Studio. Giá tr trung bình
đưc phân tích ANOVA theo phép th Ducan.
Giá tr p<0,05 ch ra s khác nhau ý nghĩa
thng kê.
3. KT QU VÀ THO LUN
3.1. Hàm lượng anthocyanin, polyphenol,
flavonoid tng s và kh năng kháng oxy hóa
Công ngh sinh hc & Ging cây trng
ơ
TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH LÂM NGHIP TP 13, S 6 (2024) 7
Hàm lượng anthocyanin, polyphenol,
flavonoid tng s kh năng kháng oxy hóa
DPPH các ging lúa có sc t lp v cám khác
nhau th hin qua Bng 2.
Bng 2. Hàm lượng anthocyanin, polyphenol, flavonoid tng s và kh năng kháng oxy hóa
DPPH các ging lúa có sc t lp v cám khác nhau
TT
Tên giống
Sắc tố lớp vỏ cám
của giống lúa
Anthocyanin
(mg Cy3-GE/g)
Polyphenol
(mg GAE/100g)
Flavonoid
(mg GAE/100g)
1
Blẩu Sáng
Tím
374,44±2,17b
258,6±3,44a
207,11±1,67a
2
Gãy Xe 3
Đỏ nhạt
16,39±0,78ghi
173,41±3,17e
90,17±3,33i
3
Lúa Trời Cho
Nâu đỏ
16,23±0,32g-j
143,35±3,09gh
86,06±0,82i
4
Mắc Cu 1
Nâu
20,33±0,32f
148,67±3,64g
89,78±1,40i
5
Nàng Co Đỏ 1
Đỏ
16,19±0,69g-j
162,9±1,28f
124,11±1,64e
6
Nàng Co Dợt
Đốm nâu
17,83±0,19fg
168,09±6,63ef
95,06±0,79h
7
Nàng Cùm 1
Nâu
15,66±0,25g-j
139,82±4,48h
88,61±1,67i
8
Nếp Cẩm
Tím
401,29±1,30a
260,65±4,37a
138,17±3,32d
9
Nhỏ Đỏ
Đỏ
20,64±0,37f
143,92±3,86gh
87,56±3,04i
10
Pèo Du Dây
Tím
143,97±8,24d
184,05±3,09d
204,61±3,75a
11
Plaẩu Sán Râu (hạt nhỏ)
Chuyển tím
139,81±1,97e
243,92±2,33b
123,11±4,23e
12
So Khma
Trắng đục
15,72±0,21g-j
63,22±0,56i
117,83±1,33f
13
Thơm Núc Đít
Trắng đục
12,81±0,16ij
62,19±0,33ij
196,83±0,67b
14
Trắng Tép Vàng (cao)
Trắng
13,56±0,20hij
61,17±0,78ij
108,78±4,86g
15
Trắng Tép Vàng (thấp)
Trắng đục
17,24±0,65fgh
56,29±2,40j
158,89±3,13c
16
Trứng Cu
Trắng đục
12,16±0,10j
61,68±0,29ij
113,39±1,60f
17
Xiền Pản
Tím
152,9±0,52c
189,56±4,11c
117,0±1,76f
Ghi c: Các giá tr trong cùng mt cột được theo sau bi cùng mt ch cái không khác biệt có ý nghĩa ở
p ≤ 0,05 theo kiểm đnh Ducan.
Polyphenol mt trong nhng hp cht t
nhiên nhiu tác dụng như chống oxy hóa,
kháng viêm, kháng khun, chng d ng
chống lão hóa cho con người. Nhiu kết qu
th nghim cho thy chế độ ăn giàu polyphenol
s làm hn chế s xut hin stress oxy hóa
nhiu bnh liên quan [10-11]. Hàm lượng
polyphenol tng s ca 17 mu bt go lt
đưc trình bày Bng 2. Kết qu cho thy hàm
lượng polyphenol ca 17 mu bt go lt dao
động t 56,29±2,40 đến 260,64,37 mg
GAE/100g khác biệt ý nghĩa thng
mức ý nghĩa 1%. Nghiên cu này ch ra rng go
lứt màu tím màu đỏ hàm lượng
polyphenol cao hơn so với go trng. Kết qu
này tương t vi các nghiên cứu trước đây [12]
rng go trng có các hp cht phenolic và các
hoạt động kháng oxy hóa thp nht khi so sánh
vi go sc t. Trong nghiên cu này, hàm
lượng polyphenol trong bt go lt ca 17
ging lúa rất đa dạng, tùy thuc vào màu sc
ca ht.
Tương tự như hàm ng polyphenol, hàm
ng flavonoid tn ti trong t nhiên cũng có
c dng hiu qu đến kh năng kháng oxy hóa.
Kết qu đánh giá hàm lưng flavonoid tng s
ca 17 ging a được th hin Bng 2. Kết
qu cho thy hàm lượng flavonoid ca c
giống lúa dao động t 80,06±0,82 đến
207,11±1,67 mg GAE/100 g khác bit ý
nghĩa thng mc 1%. Theo mt nghiên
cu gần đây của [13] cho thy rằng hàm lượng
favonoid trung bình trong go trng thấp hơn
so vi gạo đỏ đen. Kết qu ca nghiên cu
y cũng tương t vi c nghiên cứu tc
đây, go sc t càng đm thì hàm lượng
flavonoid càng cao.
Anthocyanin sc t ph biến trong go
đen, gạo đỏ go tím [14]. Việc định lượng
hàm lượng anthocyanin tng s (TAC) thường