Báo cáo nghiên cứu khoa học: " MỘT SỐ THÀNH PHẦN HOÁ SINH CỦA XƯƠNG RỒNG BÀ KHÔNG GAI (Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck) Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ" pdf

67 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008 M ỘT SỐ THÀNH PHẦN HOÁ SINH CỦA XƯƠNG RỒNG BÀ KHÔNG GAI (Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck) Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Võ Thị Mai Hương, Hoàng Thị Hà Giang, Nguyễn Thị Quỳnh Như Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế TÓM TẮT Xương rồng bà không gai là một loài cây có giá trị sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau… Bài báo này giới thiệu số kết quả nghiên cứu về thành phần hóa sinh của loại cây này. Ở xương rồng bà, hàm lượng chất khô chiếm 6,8-7,2%; hàm lượng nước tự do chiếm 53,73 đến 60,09%; Hàm lượng nước liên kết 33,09-39,09%. Hàm lượng khoáng tổng số thay đổi trong khoảng 19,32 - 21,88 %. Hàm lượng N tổng số chiếm 0,312 - 0,63g %, cao nhất là ở giai đoạn trưởng thành. Hàm lượng lipid 1,26-2,0%; Hàm lượng P dao động trong khoảng từ 5,760 - 11,372mg%. Hàm lượng cellulose chiếm 12,67 - 17,83% và không chênh lệnh nhiều giữa các giai đoạn sinh trưởng. Hàm lượng vitamin C đạt 72,6-196,6 mg/100g. Hàm lượng khoáng trong cây khoảng từ 19,32-21-88%. Đây là một loại cây có giá trị cần được lưu ý. 1. Mở đầu Nopal là tên g ọi chung cho giống xương rồng có nguồn gốc từ Châu Mỹ. Đây là m ột loại xương rồng có giá trị kinh tế không kém so với các loại rau củ khác. Nhiều nghiên c ứu cho thấy xương rồng Nopal có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nh ư dược phNm, mỹ phNm… Ngoài ra, Nopal còn được dùng làm thức ăn cho người nh ư một loại rau tươi hay chế biến thành các loại thức ăn khô, đồ hộp hoặc làm thức ăn cho gia súc.… Lo ại cây này lại rất thích hợp với điều kiện của vùng đất khô hạn và sinh tr ưởng nhanh, vì vậy, chúng còn dược trồng để cải tạo, che phủ đất [1, 2, 6, 9, 10, 13]. X ương rồng bà không gai cũng là một loại xương rồng thuộc giống xương rồng Nopal. Ở Việt Nam, loại xương rồng này mọc tự nhiên, chủ yếu ở các vùng đất cát khô h ạn. Ở một số địa phương nhân dân trồng để làm cảnh do có hoa đẹp [5]. Hi ện nay, đã có những nghiên cứu bước đầu về giống xương rồng này ở nước ta do Vi ện Ứng dụng Công nghệ tiến hành. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào gi ống xương rồng nhập từ nước ngoài vào, trong khi đó, các loài thuộc giống x ương rồng Nopal ở Việt Nam nói chung và tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng vẫn chưa được quan tâm. Tìm hiểu “Một số thành phần hoá sinh của xương rồng bà không gai (Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck) ở tỉnh Thừa Thiên Huế’’ là một trong những nghiên c ứu đầu tiên được thực hiện trên đối tượng này nhằm làm cơ sở cho những nghiên c ứu và đề xuất hướng sử dụng tiếp theo. 68 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu Cây x ương rồng bà không gai (Nopalea cochenillifera (L.) Salm- Dyck) H ọ: Cactaceae B ộ: Carryophyllales L ớp: Magnoliopsida Ngành: Magnoliophyta Bộ phận dùng để phân tích là thân x ương rồng ở các giai đoạn non, trưởng thành, già và qu ả xương rồng. 2.2. Phương pháp nghiên cứu − Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Lowry [8]. − Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp Bertrand [8, 14]. − Xác định hàm lượng N tổng số theo phương pháp Kjeldahl [14]. − Xác định hàm lượng lipid theo phương pháp Soxhlet [8,14]. − Xác định hàm lượng khoáng tổng số bằng phương pháp tro hóa [14]. − Xác định hàm lượng cellulose theo phương pháp thuỷ phân bằng acid mạnh [8]. − Xác định hàm lượng P theo phương pháp so màu Xeruleo-Molipdic [14]. − Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẫn độ với iode [8, 14] − Hàm l ượng nước tự do và nước liên kết theo phương pháp trọng lượng [14]. 3. K ết quả nghiên cứu 3.1. Hàm l ượng protein và đường khử của thân và quả xương rồng Thân x ương rồng bà (mà người ta thường gọi là lá) là bộ phận được sử dụng chủ y ếu của cây. Kết quả phân tích hàm lượng protein của thân xương rồng bà non, trưởng thành, già và qu ả xương rồng ở bảng 1 cho thấy: hàm lượng protein trong xương rồng bà không gai dao động trong khoảng từ 0,023 đến 0,469g/100g mẫu. Trong thân, hàm l ượng này nhiều hơn trong quả và cao nhất là ở thân giai đoạn non (0,469g/100g), thấp nh ất ở thân giai đoạn già (0,096-0,263g/100g). Ở quả hàm lượng protein chỉ chiếm 0,023 g/100g). Hình 1. Xương rồng bà không gai 69 Bảng 1. Hàm lượng protein, vitamin C và đường khử ở các bộ phận khác nhau của xương rồng bà không gai Mẫu TN Bộ phận Protein hoà tan (g/100g m ẫu t ươi) Vitamin C (mg/100g m ẫu t ươi) Đường khử (g/100g m ẫu t ươi) Thân non Cả thân 0,469 ± 0,016 193,6 ± 13,2 0,231 ± 0,005 Thân tr ưởng thành Vỏ 0,425 ± 0,008 118,8 ± 8,8 0,620 ± 0,011 Thịt 0,293 ± 0,016 172,6 ± 6,6 0,990 ± 0,013 Thân già V ỏ 0,263 ± 0,013 136,4 ± 4,4 0,265 ± 0,008 Thịt 0,096 ± 0,009 123,2 ± 3,4 0,216 ± 0,014 Quả Cả quả 0,023 ± 0,012 81,4 ± 6,6 0,213 ± 0,036 Ở cùng một giai đoạn sinh trưởng, hàm lượng protein ở phần vỏ thân cao hơn ở ph ần thịt. Riêng ở cành non chưa phân chia thành phần thân và nên phải phân tích cả thân. So với hàm lượng protein trong cây nha đam, một loại cây cùng nhóm thực vật CAM (Crassuarance Acid Metabolism) v ới xương rồng (0,19 - 0,285g/100g mẫu) thì thành ph ần này trong xương rồng cao hơn. Hàm l ượng đường khử của loài xương rồng bà chiếm từ 0,213 đến 0,990g/100g m ẫu, cao nhất ở thân trưởng thành (0,62-0,99g/100g), trong đó phần thịt có hàm lượng đường khử cao hơn phần vỏ. Hàm lượng ở này thân già, thân non cũng như ở các phần th ịt và vỏ của chúng không sai khác nhau đáng kể. Hàm l ượng vitamin C trong thân xương rồng bà biến động trong khoảng 118,2- 193,6 mg% tu ỳ theo giai đoạn phát triển. Thành phần này cao ở thân non và thấp nhất ở thân già. Trong qu ả xương rồng bà hàm lượng vitamin C thấp hơn trong thân (81,4 mg%). 3.2. Hàm l ượng lipid, nitrogene (N) và phosphorus (P) tổng số trong xương r ồng bà K ết quả phân tích thu được ở bảng 2 cho thấy: hàm lượng lipid của xương rồng bà cao nh ất là ở phần non (2,02%). Ở các phần thân còn lại, hàm lượng lipid chiếm 1,26- 1,33% và không khác nhau đáng kể. Theo các nghiên cứu về Nopal ở châu Mỹ, hàm l ượng lipid trong thân chiếm khoảng 1-4 g/100g khô, tương tự thành phần này trong x ương rồng bà của Thừa Thiên Huế [12, 13]. Thành ph ần khoáng trong xương rồng bà ở các giai đoạn non, già và trưởng thành không khác nhau đáng kể, chiếm 19,32 % đến 21,88 % trọng lượng khô. Tài liệu t ổng hợp cho thấy hàm lượng khoáng trong xương rồng Nopal theo nghiên cứu của nhi ều tác giả thay đổi trong khoảng 19,0-23,5% [9, 12]. So với nhiều thực vật khác, sự có m ặt với hàm lượng khoáng cao trong thân xương rồng là một đặc điểm đáng lưu ý. 70 Bảng 2. Hàm lượng lipid, N và P tổng số ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của xương rồng bà không gai STT Mẫu TN Lipid (%) N t ổng số (g %) P tổng số (mg %) Khoáng tổng s ố (%) 1 Thân non 2,02 ± 0,80 0,312 ± 0,007 11,37 ± 0,32 19,32 ± 0,67 2 Thân tr ưở ng thành 1,33 ± 0,72 0,632 ± 0,014 8,12 ± 0,20 21,54 ± 0,42 3 Thân già 1,26 ± 0,40 0,485 ± 0,014 5,76 ± 0,03 21,88 ± 0,96 Hàm lượng N chiếm 0,31 - 0,63 % trọng lượng khô và cao nhất ở giai đoạn tr ưởng thành Hàm l ượng phosphore cao nhất là ở giai đoạn non (11,37mg%) và thấp nhất là ở giai đoạn già (5,76mg%). 3. 3. Hàm lượng cellulose và chất khô của xương rồng bà X ương rồng bà không gai thuộc nhóm thực vật mọng nước nên thành phần cellulose c ủa nhóm thực vật này là tương đối thấp so với các thực vật khác. Tuy nhiên, hàm l ượng cellulose ở hình 2 cao hơn (12,67-17,83% trọng lượng khô) so với nha đam (7-11% tr ọng lượng khô) và thấp hơn so với dứa dại (19,8%). Cùng v ới khả năng sinh trưởng và phát triển trên các vùng đất xấu và khô hạn, s ự có mặt của các thành phần hóa sinh trên trong thân xương rồng có thể giải thích lý do ở nhiều nước châu Phi, xương rồng bà được xem là một trong những đối tượng được dùng để che phủ, cải tạo đất có giá trị. Hàm l ượng chất khô của xương rồng bà chiếm 6,82-7,19% và không chênh lệch đáng kể giữa các giai đoạn phát triển của thân. Hình 2. Hàm lượng chất khô và cellulose ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của xương rồng bà không gai 6,82 6,9 7,19 16 16,17 17,83 0 5 10 15 20 Non Trưởng thành Già Giai đoạn H àm lư ợ ng (% ) Chất khô Cellulose 71 3.4. Hàm lượng nước tự do, nước liên kết của xương rồng bà K ết quả ở bảng 3 cho thấy hàm lượng nước trong thân chiếm tỷ lệ lớn (hơn 90%) ở cả mẫu non, trưởng thành và già, tuy nhiên không có sự chênh lệch đáng kể gi ữa các giai đoạn. Trong khi đó hàm lượng nước tự do trong thân giảm dần từ thân non (60,09%) đến thân già (53,73%) và hàm lượng nước liên kết biến động theo xu hướng ng ược lại. Bảng 3. Hàm lượng nước tự do và nước liên kết ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của xương rồng bà không gai (% trọng lượng tươi) STT Mẫu TN N ước tổng số (% tr ọng lượng tươi) N ước tự do (%) Nước liên kết (%) 1 Non 93,18 ± 4,00 60,09 ± 1,49 33,09 ± 1,45 2 Trưởng thành 93,10 ± 3,90 57,84 ± 2,35 35,26 ± 3,45 3 Già 92,81 ± 3,50 53,73 ± 0,73 39,08 ± 0,17 Do xương rồng bà không gai thuộc nhóm thực vật mọng nước nên hàm lượng n ước tổng số chiếm tỷ lệ lớn là hợp lý. Tỷ lệ nước tự do/nước liên kết ở giai đoạn non là 1,82, giai đoạn trưởng thành là 1,64 và ở giai đoạn già là 1,38; thấp hơn nhiều so với m ột số đối tượng khác đã nghiên cứu. Hàm lượng nước liên kết trong cây có liên quan ch ặt chẽ đến khả năng chống chịu, nhất là khả năng chịu hạn và chịu nóng của thực vật. S ự có mặt với hàm lượng cao nước liên kết ở xương rồng bà này chứng tỏ khả năng ch ịu hạn của nhóm thực vật CAM là rất cao [7, 11]. 4. Kết luận - Hàm l ượng protein dao động trong khoảng từ 0,023 đến 0,469g/100g mẫu, hàm l ượng đường khử đạt từ 0,213 đến 0,990g/100g mẫu. Phần vỏ, hàm lượng protein và đường khử cao hơn phần thịt. - Hàm l ượng lipid 1,26 – 2,0 % và đạt cao nhất ở thân non. - Thành ph ần khoáng trong xương rồng bà ở cả 3 giai đoạn không khác nhau đáng kể, chiếm 19,32 % đến 21,88 % trọng lượng khô. - Hàm l ượng N tổng số dao động trong khoảng 0,63 mg% đến 0,312 mg%, cao nh ất là ở giai đoạn trưởng thành và thấp nhất là ở giai đoạn non. - Hàm l ượng P dao động trong khoảng 5,760 - 11,372mg/100g mẫu, cao nhất là ở giai đoạn non và thấp nhất là ở giai đoạn già. - Hàm l ượng chất khô trong xương rồng bà không gai chiếm 6,8-7,2%. Hàm l ượng cellulose đạt 12,67 – 17,83% và không chênh lệnh nhiều giữa các giai đoạn sinh tr ưởng. - Hàm l ượng nước tự do ở xương rồng bà không gai đạt từ 53,73 đến 60,09%, hàm l ượng nước liên kết cao 39,08 - 33,09% 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bravo, H.H., Las cactáceas de México, Universidad National Autonomy de México, D. F., 2nd Ed. Vol. 1, (1978). 2. Barthlott, W. and D.R. Hunt. Cactaceae, The Families and Genera of Vascular Plants (Eds. K. Kubitzki, J.G. Rohwe, and J.V. Bittrich), Springel- Verlag, Berlin (1993), 161-167. 3. Lê Doãn Diên, Hoá sinh th ực vật, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, (1993). 4. Guzman, C.L.U., Grupos taxonómicos, Suculentas Mexicanas/Cactáceas, CVS Publicaciones, México, D.F, (1997), 37-41. 5. Ph ạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, quyển 1, Montreat, Canadas, (1999). 6. Loro, J.F., I. del Río and L.P. Pérez-Santana, Preliminary studies of analgesic and antiinflammatory properties of Opuntia dillenii aqueous extract, J. Ethnopharmacol., vol 67, (1999), 213-218. 7. Mick, R.J., Growing variety 1308 for year around nopalito production, (Ed. P. Felker), 2nd Annual Texas Prickly Pear Council Convention Proceedings, McAllen, Texas, USA, (1991), 32-35. 8. Nguy ễn Văn Mùi, Thực hành hoá sinh học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà N ội, 2000. 9. Nerd, A., M. Dumotier and Y. Mizrahi, Properties and postharvest behavior of the vegetable cactus Nopalea cochenillifera, Postharvest Biol. Tec., vol 10, (1997), 135-143. 10. Park, E.H, J.H. Kahng and E.A. Paek, Studies on the pharmacological action of cactus: identification of its anti-inflammatory effect, Arch. Pharm. Res., vol 21, (1998), 30-34. 11. Pimienta, B.E., Vegetable cactus, (Ed J.T. Williams), Chapman and Hall, London, England, (1993), 177-192. 12. Rodriguez-Felix, A. and M. Cantwell, Developmental changes in composition and quality of prickly pear cactus cladodes (nopalitos), Plant Foods Hum. Nutr., vol 38, (1988), 83-93. 13. Russell, Ch.E. and P. Felker, The pricklypears (Opuntia sp., Cactaceae): A source of human and animal food in semiarid regions, Econ. Bot., 41, (1987), 433-445. 14. Ph ạm Văn Sổ, Bùi Thị Như Thuận, Kiểm nghiệm lương thực thực phm, NXB Khoa h ọc và Kỹ thuật Hà Nội, 1975. 73 BIOCHEMICAL COMPOSITION OF NOPALEA COCHENILLIFERA (L.) SALM-DYCK IN THUA THIEN HUE PROVINCE Vo Thi Mai Huong, Hoang Thi Ha Giang, Nguyen Thi Quynh Nhu College of Sciences, Hue University SUMMARY Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck is a valueble plant in various fields. This paper presents some results in the study on the biochemical composition of this plant, which are shown with these figures: dry weigh - about 6,8 – 7,2%, free water content – 53,73 – 60,09% and structural water – 33,09 – 39,09%. The total mineral content in this plant varies between 19,32 and 21,88 %. The total nitrogen content is 0,312 – 0,63% which is the highest in the mature period. The lipid content is 1,26 – 2,0% and phosphorus approximetaly 5,760 – 11,372mg%. Cellulose contributes to a percantage of 12,67 – 17,83, which does not much varies among the growing periods.This plant has the vitamin C content of 72,6 - 196,6 mg per 100 g. It may be assumed that Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck is a plant ofconsiderably great value. . 67 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008 M ỘT SỐ THÀNH PHẦN HOÁ SINH CỦA XƯƠNG RỒNG BÀ KHÔNG GAI (Nopalea cochenillifera (L. ) Salm-Dyck) Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Võ Thị Mai. x ương rồng Nopal ở Việt Nam nói chung và tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng vẫn chưa được quan tâm. Tìm hiểu Một số thành phần hoá sinh của xương rồng bà không gai (Nopalea cochenillifera (L. ) Salm-Dyck). lipid, N và P tổng số ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của xương rồng bà không gai STT Mẫu TN Lipid ( %) N t ổng số (g %) P tổng số (mg %) Khoáng tổng s ố ( %) 1 Thân non 2,02