Thành phần hóa sinh học của cây xương rồng gai ở Bình Thuận

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> THÀNH PHẦN HÓA SINH HỌC CỦA CÂY XƢƠNG RỒNG GAI Ở BÌNH THUẬN<br /> Đinh Hữu Đông<br /> Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh<br /> TÓM TẮT<br /> X ơng rồng gai là m t loài cây có giá tr s dụng trong nhiều lĩnh vự khá nh u…Trong nghi n ứu<br /> này gi i thiệu m t số kết quả nghiên cứu về thành phần hóa sinh của loại cây này. Ở x ơng rồng g i, h m l ợng<br /> ch t khô chiếm 6,81 ÷ 7,21%, h m l ợng n c tự do chiếm 51,84 ÷ 60,07%; h m l ợng n c liên kết<br /> 32,10÷39,29%; v pH ạt từ 4,3 ÷ 5,0; h m l ợng khoáng tổng số th y ổi trong khoảng 20,01 ÷ 21,88%, hàm<br /> l ợng nitrogen tổng số chiếm 0,321 ÷ 0,654 mg% cao nh t trong gi i oạn tr ởng th nh, h m l ợng lipid<br /> 1,03÷2,03% v ạt cao nh t ở thân non; h m l ợng protein d o ng trong khoảng 0,415 ÷ 0,867mg%; hàm<br /> l ợng cellulose chiếm 14,1÷17,46%, h m l ợng roten ạt từ 18,15 ÷ 20,06g/100g m u và không chênh lệch<br /> nhiều giữ á gi i oạn sinh tr ởng H m l ợng vitamin C ạt 121,3 ÷ 195,7mg/100g m u g p 4 lần nh<br /> m<br /> và chứ ầy ủ l ợng amino axit cần thiết ho ơ thể cùng 5% ch t chống oxi h fl vonoid Đ c biệt h m l ợng<br /> ch t xơ hiếm khoảng 48.5% chứa trong rễ, cành, hoa, quả và gai của cây. Trong cây r t giàu ch t chống oxy<br /> hóa, nó giúp cân b ng holesterol v<br /> ờng trong máu.Đây l<br /> ầu tìm hiểu về giá tr dinh d ỡng của m t<br /> loại cây có giá tr , cần ợc nghiên cứu sâu hơn<br /> Từ kh : X ơng rồng, phân tích, thành phần, saponin, flavonoid, antioxidants.<br /> <br /> BIOCHEMICAL COMPOSITION OF CACTUS THORN<br /> IN BINH THUAN PROVINCE<br /> ABSTRACT<br /> Cactus thorn is a valueble plant in various fields. This study present some results of biochemical<br /> composition of this plant, which are shown with these figures: dry weigh about 6,81 ÷7,21%, free water content<br /> 51,84 ÷ 60,07%, and structural water 32,10 - 39,29%, pH from 4,3 to 5,0. The total mineral content in this plant<br /> varies between 20,01 ÷ 21,88%. The total nitrogen content is 0,321 ÷ 0,654mg% wich is the highest in the<br /> mature period. The lipid content is 1,03 ÷ 2,03% and protein approximetly 0,415 ÷ 0,867mg%.Cellulose<br /> contibutes to percentage 14,1 ÷ 17,46%,caroten from 18,15 to 20,06g/100g,which does not much varies omong<br /> the growing periods. This plant hasthe vitamine C content of 121,3 ÷ 195,7mg per 100gram by 4 times sample<br /> containing alove vera and containing all of amino acid necessary fof the body with 5% flavonoid antioxidants.<br /> Thus, it is rich in antioxidants, helps normalize cholesterol and blood sugar. It may be assumed that cactus thorn<br /> is a plant of considerably great value and should be hard studied.<br /> Keywords: Cactus, analyse, composition, saponin, flavonoid, antioxidants<br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> Trong tiếng Anh, từ cactus (x ơng rồng) bắt nguồn từtiếng Hy Lạp cổ Κακτος k ktos,<br /> dùng ể chỉ những loài cây kế<br /> g i, c biệt là cây kế a-ti-sô, v s u<br /> ợ dùng ể gọi<br /> hung ho lo i<br /> g i n y (do C rolus Linn eus khám phá năm 1753, n y thu c họ<br /> M mmill ri ) Đây l m t lo i x ơng rồng có giá tr kinh tế không kém các loài rau củ quả<br /> khác. Nhiều nghiên cứu cho th y x ơng rồng gai(cactus thorn) n ợc ứng dụng trong các<br /> lĩnh vự khá nh d ợc phẩm, mỹ phẩm, y họ …Ngo i r x ơng rồng g i n ợc dùng làm<br /> thứ ăn ho ng ời nh m t loại r u t ơi th y thế hay thứ ăn khô, ồ h p, thứ ăn gi s ,<br /> phân n…Lo i ây n y r t thích hợp v sinh tr ởng nh nh tr n vùng t khô hạn, vì vậy<br /> h ng n ợc trồng ể cải tạo và che phủ t[16, 18, 20].<br /> Bình Thuận là vùng khí hậu khô c n, hơn 50% diện tí h l ồi cát khô. Vì vậy loài thực<br /> vật này là giống x ơng rồng thuần chủng<br /> tr ng ủa Bình Thuận. Có sức sống mạnh mẽ,<br /> ch u ựng ợc thời tiết khắc nghiệt d i -20°C khác v i các loại x ơng rồng khác không<br /> ch u ựng ợ Sinh tr ởng trên những vùng t ngoài tự nhiên, sức kháng sâu bệnh tốt nên<br /> hoàn toàn không s dụng các loại phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, là thực vật<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 03/2014<br /> <br /> 27<br /> <br /> KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> sống lâu năm trong thi n nhi n Trong quá trình sinh tr ởng tr n t l n át v<br /> t hoàng thổ<br /> v i khí hậu khắc nghiệt<br /> tí h lũy ợc nhiều thành phần hiệu quả ối v i sức khỏe con<br /> ng ời.<br /> <br /> Hình 1. Cây xƣơng rồng gai<br /> Hiện nay ở Việt Nam có r t ít những nghiên cứu về giống cây này và những nghiên cứu<br /> m i chỉ dừng lại ở mứ ơn giản Trong khi<br /> x ơng rồng gai là m t loài cây có phổ biến<br /> ở Bình Thuận m h<br /> ợc nghiên cứu v kh i thá Phân tí h nh l ợng “M t số thành<br /> phần h sinh trong x ơng rồng gai ở Bình Thuận” l nghiên cứu tạo tiền ề cho những<br /> nghiên cứu tiếp theo nh “trí h ly á h t có hoạt tính sinh họ trong x ơng rồng gai ở Bình<br /> Thuận ứng dụng trong thực phẩm” Vì vậy nghiên cứu này là hết sức cần thiết.<br /> 2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu<br /> 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu<br /> Theo tổ chức quốc tế nghiên cứu về thực vật mọng n c hay ICSG, họ x ơng rồng bao<br /> gồm 125 ến 130 hi, 1400 ến 1500 loài, thu c 4 phân họ v 9 tông Cây x ơng rồng gai ở<br /> Bình Thuận thu c họ Cactacace, B Carryophyllales, L p Magrnoliopsida và Ngành<br /> Magrnoliophyta [2, 3, 24]<br /> Đối t ợng nghiên cứu là: cây x ơng rồng gai ở Bình Thuận (Cactus thornở Bình<br /> Thuận) Ch ng ợc thu nhận tại 3 vùng khác nhau v i 3<br /> tuổi khá nh u l non, tr ởng<br /> thành và già tại Bình Thuận.<br /> B phận dùng ể phân tích nghiên cứu l thân x ơng rồng ở các giai oạn non, tr ởng<br /> thành và già. Sau khi r a sạch tạp ch t, phân loại và tiến h nh phân nh thành từng loại.<br /> Chúng tôi tiến hành xay nhỏ, ghi nhãn, ngày l y m u… từng lô riêng biệt và bảo quản. Mỗi<br /> m u thí nghiệm ợc l y l 100ml, ợ nh danh khoa học nh s u:<br /> M u x ơng rồng non: XRN1,XRN2, XRN3…<br /> M u x ơng rồng tr ởng thành: XRT1, XRT2, XRT3…<br /> M u x ơng rồng già: XRG1, XRG2, XRG3…<br /> 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu[12, 13; 14]<br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng Protein theo ph ơng pháp L wry<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng Lipid theo ph ơng pháp Soxhlet<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 03/2014<br /> <br /> 28<br /> <br /> KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng N tổng số theo ph ơng pháp Kejnd hl<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng P theo ph ơng pháp so m u Xeruleo-Molipdic<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng Cellulose theo ph ơng pháp thủy phân b ng acid mạnh<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng Vit min C theo ph ơng pháp huẩn<br /> <br /> - Xá<br /> <br /> nh h m l ợng n<br /> <br /> ờng kh theo ph ơng pháp Bertr nd<br /> <br /> c tự do v n<br /> <br /> c liên kết theo ph ơng pháp trọng l ợng<br /> <br /> - Xá<br /> nh h m l ợng tro, ch t xơ v Nitơ tổng<br /> tiêu chuẩn AOAC (1990)<br /> - Xá<br /> <br /> v i Iode<br /> <br /> ợ xá<br /> <br /> nh theo á ph ơng pháp<br /> <br /> nh h m l ợng Caroten theo ph ơng pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC).<br /> <br /> 2.3. Bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu<br /> Thí nghiệm<br /> Trang<br /> <br /> ợc thực hiện tại Trung tâm thí nghiệm thự h nh, tr ờng Đại học Nha<br /> <br /> Các thí nghiệm<br /> không quá 5% S u<br /> 3.<br /> <br /> ợc bố trí hoàn toàn ng u nhiên và ợc l p lại ít nh t 3 lần Đ sai số<br /> á kết quả thu ợc là trung bình c ng giữa các lần thí nghiệm.<br /> <br /> Kết quả và thảo luận<br /> <br /> 3.1. Hàm lƣợng protein, vitamin C và đƣờng khử trong xƣơng rồng gai<br /> Cây x ơng rồng gai nói chung, thân (mà ng ời t n th ờng gọi là lá) là b phận ợc s<br /> dụng chủ yếu của cây. Kết quả phân tí h ợc thể hiện trong bảng 1 cho th y nh s u: h m<br /> l ợng protein trong x ơng rồng g i d o ng trong khoảng 0,046 ến 0,867g/100g m u.<br /> Trong thân, h m l ợng này nhiều hơn trong quả và cao nh t là ở thân gi i oạn<br /> non(0,046g/100g m u) và th p nh t ở thân gi i oạn già(2,202 ÷ 0,415g/100g m u). Ở gai<br /> h m l ợng protein chỉ chiếm 0,046g/100g m u.<br /> Trong cùng m t gi i oạn sinh tr ởng, h m l ợng protein ở phần vỏ thân<br /> phần th t (Ri ng nh non h phân hi th nh thân, n n phải phân tích cả thân).<br /> <br /> o hơn ở<br /> <br /> So v i h m l ợng protein trong ây nh<br /> m, m t loài cây cùng nhóm thực vật CAM<br /> (Crassuarance Acid Metabolism) v i x ơng rồng (0,190 ÷ 0,285g/100g m u) thì thành phần<br /> này trong x ơng rồng o hơn từ 3 ến 4 lần.<br /> Bảng 1. Hàm lượng protein, vitaminC và đường khử trong các bộ phận khác nhau của<br /> xương rồng gai<br /> Mẫu thí nghiệm<br /> Thân non<br /> Thân tr ởng th nh<br /> Thân già<br /> Gai<br /> <br /> Bộ<br /> phận<br /> Cả thân<br /> <br /> Protein hòa tan<br /> (g/100g mẫu tươi)<br /> 0,867 ± 0,015<br /> <br /> Vitamine C<br /> (mg/100g mẫu tươi)<br /> 195,7 ± 15,3<br /> <br /> Đƣờng khử<br /> (g/100g mẫu tươi)<br /> 0,248 ± 0,003<br /> <br /> Vỏ<br /> Th t<br /> Vỏ<br /> Th t<br /> Cả g i<br /> <br /> 0,623 ± 0,018<br /> 0,478 ± 0,006<br /> 0,415 ± 0,013<br /> 0,202 ± 0,009<br /> 0,046 ± 0,014<br /> <br /> 127,8 ± 8,6<br /> 184,4 ± 5,7<br /> 135,4 ± 4,5<br /> 121,3 ± 2,3<br /> 31,6 ± 2,2<br /> <br /> 0,588 ± 0,012<br /> 0,991 ± 0,014<br /> 0,365 ± 0,007<br /> 0,311 ± 0,015<br /> 0,102 ± 0,036<br /> <br /> H m l ợng vit min C trong x ơng rồng gai biến<br /> ng trong khoảng 121,3 ến<br /> 195,7mg% tùy theo gi i oạn phát triển của cây.Thành phần này cao nh t ở thân non<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 03/2014<br /> <br /> 29<br /> <br /> KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> (195,7mg%) và th p nh t trong thân già (121,3mg%). Ở g i h m l ợng vitamin C là th p hơn<br /> hẳn, chỉ có 31,6mg%.<br /> Thành phần thứ ba phải kể ến trong x ơng rồng g i l h m l ợng ờng kh chiếm từ<br /> 0,248 ÷ 0,991g/100g m u H m l ợng này cao nh t ở thân tr ởng thành(0,588 ÷ 0,991g/100g<br /> m u), trong<br /> phần th t h m l ợng ờng kh<br /> o hơn phần vỏ C n h m l ợng này trong<br /> thân gi , thân non ũng nh ở th t, vỏ và các thành phần khác của chúng sai khác nhau không<br /> áng kể.<br /> 3.2. Hàm lƣợng lipid, nitrogen(N) và phospho(P) tổng số trong xƣơng rồng gai<br /> Kết quả phân tí h thu ợc trong bảng 2 cho th y: h m l ợng lipid củ x ơng rồng gai<br /> cao nh t là là ở phần non (2,03%). Ở các phần thân còn lại, h m l ợng lipid chiếm 1,33 ến<br /> 1,72% v không khá nh u áng kể. Theo các nghiên cứu về cactus ở Châu Mỹ, h m l ợng<br /> lipid trong thân chiếm khoảng 1÷ 4g 100g khô, t ơng tự thành phần n y trong x ơng rồng<br /> gai ở Bình Thuận [6, 8].<br /> Bảng 2. Hàm lƣợng lipid, N, P và khoáng tổng trong xƣơng rồng gai<br /> Mẫu thí nghiệm<br /> Thân non<br /> Thân tr ởng th nh<br /> Thân già<br /> <br /> Lipid<br /> (%)<br /> 2,03 ± 0,70<br /> 1,33 ± 0,75<br /> 1,72 ± 0,38<br /> <br /> N tổng<br /> (g%)<br /> 0,321 ± 0,005<br /> 0,654 ± 0,013<br /> 0,483 ± 0,014<br /> <br /> P tổng<br /> (mg%)<br /> 12,53 ± 0,34<br /> 8,98 ± 0,52<br /> 6,30 ± 0,20<br /> <br /> Khoáng tổng<br /> (%)<br /> 20,01 ± 0,70<br /> 21,25 ± 0,52<br /> 21,88 ± 0,83<br /> <br /> H m l ợng nitrogen chiếm 0,321 ÷ 0,654% trọng l ợng khô và cao nh t trong gi i oạn<br /> tr ởng thành.<br /> H m l ợng phospho th p nh t ở thân già(6,3mg%) và cao nh t trong thân non chiếm<br /> 12,53mg%.<br /> Thành phần khoáng trong x ơng rồng gai ở á gi i oạn non, gi , tr ởng thành là khác<br /> nh u không áng kể, chiếm từ 20,01 ÷ 21,88% trọng l ợng khô. Tài liệu tổng hợp cho th y<br /> h m l ợng khoáng trong x ơng rồng gai theo nghiên cứu của nhiều tác giả th y ổi từ<br /> 19,0÷23,5%[2, 24]. So v i nhiều thực vật khác, sự có m t h m l ợng khoáng o trong x ơng<br /> rồng gai là m t iều áng qu n tâm<br /> 3.3. Hàm lƣợng chất khô, cellulose và caroten trong xƣơng rồng gai ở những giai đoạn<br /> phát triển khác nhau<br /> Dù sống trong iều kiện khô c n khắc nghiệt, xong x ơng rồng gai v n thu c nhóm<br /> thực vật mọng n c nên thành phần cellulose của nhóm thực vật n y t ơng ối th p so v i<br /> á lo i khá Tuy nhi n h m l ợng cellulose thể hiện trong bảng 3 (14,10 ÷ 17,46% trọng<br /> l ợng khô) o hơn so v i nh<br /> m (7÷11% trọng l ợng khô) và th p hơn dứa dại(19,8%<br /> trọng l ợng khô) [1, 3, 6].<br /> Bảng 3. Hàm lượng chất khô, cellulose và caroten trong xương rồng gai<br /> Mẫu thí nghiệm<br /> Ch t khô(%)<br /> Cellulose(%)<br /> Caroten(g/100mẫu)<br /> <br /> Thân non<br /> 6,81 ± 0,10<br /> 14,10 ± 0,12<br /> 18,15 ± 0,13<br /> <br /> Thân trƣởng thành<br /> 6,93 ± 0,13<br /> 15,12 ± 0,11<br /> 19,12 ± 0,14<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 03/2014<br /> <br /> Thân già<br /> 7,21 ± 0,12<br /> 17,46 ± 0,15<br /> 20,06 ± 0,17<br /> <br /> 30<br /> <br /> KHOA HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Cùng v i khả năng sinh tr ởng và phát triển tr n á vùng t x u và khô hạn, sự có<br /> m t của các thành phần hóasinh ở trong thân x ơng rồng gai có thể giải thích lý do ở nhiều<br /> n c Châu Phi nói chung và Miền Trung Việt N m ( c biệt là Bình Thuận) n i ri ng , x ơng<br /> rồng g i ợc xem là m t ối t ợng dùng che phủ và cải tạo t có giá tr .<br /> H m l ợng ch t khô củ x ơng rồng g i d o<br /> lệ h áng kể giữ á gi i oạn phát triển của thân.<br /> <br /> ng từ 6,81 ến 7,21% và không chênh<br /> <br /> H m l ợng caroten trong x ơng rồng gai chiếm từ 18,15 ÷ 20,06g/100g m u l<br /> biệt quan tâm trong những nghiên cứu tiếp theo.<br /> <br /> iều<br /> <br /> c<br /> <br /> 3.4. Hàm lƣợng nƣớc tự do, nƣớc liên kết và pH trong xƣơng rồng gai<br /> Kết quả ở bảng 4 cho th y h m l ợng n<br /> trong thân x ơng rồng gai chiếm tỉ lệ<br /> l n(91,13÷ 92,17%) ở cả m u non, tr ởng thành và già, tuy không có sự chênh lệ h áng kể<br /> giữ á gi i oạn Trong khi<br /> h m l ợng n c tự do trong thân x ơng rồng gai lại giảm<br /> dần từ thân non (60,07%) ến thân gi (51,84%), n h m l ợng n c liên kết thì biến ng<br /> theo xu h ng ng ợc lại.<br /> Bảng 4. Hàm lượng nước tự do, nước liên kết và pH ở các giai đoạn sinh trưởng<br /> khác nhau của xương rồng gai (% trọng lượng tươi)<br /> Nƣớc tổng số<br /> Nƣớc tự do<br /> Nƣớc liên kết<br /> Mẫu thí nghiệm<br /> pH<br /> (%trọng l ợng t ơi)<br /> (%)<br /> (%)<br /> Thân non<br /> 92,17 ± 4,00<br /> 60,07 ± 1,49<br /> 32,10 ± 1,43<br /> 5,0<br /> Thân tr ởng<br /> 91,82 ± 3,90<br /> 56,71 ± 2,35<br /> 35,11 ± 3,46<br /> 4.5<br /> thành<br /> Thân già<br /> 91,13 ± 3,50<br /> 51,84 ± 0,75<br /> 39,29 ± 0,28<br /> 4.3<br /> Đ pH trong x ơng rồng gai giảm dần theo sự phát triển của cây từ thân non(5,0) ến<br /> khi già còn là (4,3).<br /> Do x ơng rồng gai thu c nhóm thực vật mọng n<br /> n n h m l ợng n c tổng số chiếm<br /> tỉ lệ l n(hơn 90%) l hợp lý. Tỉ lệ n c tự do so v i n c liên kết ở gi i oạn non là 1,87%,<br /> gi i oạn tr ởng thànhlà 1,62%, và ở gi i oạn già là 1,32%; th p hơn nhiều so v i m t số ối<br /> t ợng<br /> nghi n ứu H m l ợng n c liên kết trong cây có liên quan ch t chẽ t i khả năng<br /> chống ch u, nh t là khả năng h u hạn và ch u nóng củ x ơng rồng n i hung v x ơng rồng<br /> gai ở Bình Thuận nói riêng[6,8,17].<br /> 3.5 So sánh thành phần một số chất có trong xƣơng rồng giữa Việt Nam và Châu<br /> Phi[1,3,9,19]<br /> Bảng 5. Bảng so sánh thành phần nước, proein, lipid, khoáng<br /> Nƣớc tổng<br /> Protein<br /> Lipid<br /> Khoáng tổng<br /> Thành phần<br /> (%)<br /> (%)<br /> (%)<br /> số(%trọng l ợng t ơi)<br /> X ơng rồng Châu Phi<br /> 5,2 - 5,8<br /> 1,2 - 1,7<br /> 17,3 - 19,6<br /> 91,5 - 92,0<br /> X ơng rồng Việt N m<br /> 6,3 - 12,5<br /> 1,33 - 2,03 20,01 - 21,88<br /> 91,12 - 92,17<br /> Nhìn bảng 5 ta th y h m l ợng n ctổng trong x ơng rồng giữa Việt Nam và Châu Phi<br /> t ơng ối nh nh u Nh ng th nh phần protein, lipid và khoáng tổng trong x ơng rồng gai ở<br /> Bình Thuận lại o hơn hẳn so v i x ơng rồng Châu Phi.<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 03/2014<br /> <br /> 31<br /> <br />