Nghiên cứu thành phần và hàm lượng chất béo từ hạt cây ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) ở Việt Nam

Bài viết khảo sát thành phần và phân tích hàm lượng axit béo, tocopherol, triacylglycerol và phytosterol trong hạt dầu ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) có tại ở Việt Nam. Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo bài viết.

N N Hiền, N T Huyền / Nghiên cứu thành phần hàm lượng chất béo từ hạt ý dĩ… NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CHẤT BÉO TỪ HẠT CÂY Ý DĨ (Coix lacryma-jobi L.) Ở VIỆT NAM Nguyễn Ngọc Hiền, Nguyễn Thị Huyền Trường Đại học Vinh Ngày nhận 22/5/2019, ngày nhận đăng 16/8/2019 Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, khảo sát thành ph n ph n t ch hà ng xit o, tocopherol, triacylglycerol phytosterol d u hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) thuộc họ Lúa Các h p chất xit o ch ão hò đặc tr ng axit linoleic xit o eic Hà ng xit o đ c xác định cụ thể ằng ph ơng pháp sắc ký kh Các tocopherol, phytoserol, triacylglycerol đ c xác định hà ng ằng áy sắc ký ỏng hiệu c o Từ khóa: Axit béo; tocophrol; phytosterol; GC-MS; d u hạt ý dĩ Mở đầu Nhiều ồi c y cho ipit có giá trị dinh d ỡng c o đ c ng ời chọn ọc, thu n hó , gieo trồng từ hàng ngàn nă tr ớc nh : đậu t ơng (Glycine max (L.) Merr.); h ớng d ơng (Helianthus annunus L.); lạc (Arachis hypogea L.); vừng (Sesamum orientalis L.)… Ngoài r , có nhiều ồi c y cho hạt ớp chất ipit đ c dùng để chế iến sơn, v c ni, d u nhờn chất tẩy rử nh : trẩu trơn - Vernicia fordii (Hemsl.) Airy Shaw; trẩu nhăn (Vernicia montana Lour.)… Trong y học cổ truyền, nhiều đị ph ơng đất n ớc t , ớp chất ipit từ nhiều oài c y khác nh u (nh mắc rạc (Delavaya toxocarpa Franch); gấc (Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng)…) đ c sử dụng thuốc để chữ trị ệnh d , ệnh phong, viê đ u khớp… Một số oại xit o đ nối đôi (C18-20) thành ph n củ ipit từ hạt thực vật có hoạt t nh sinh học c o, có tác dụng chống xơ vữ động ạch, chuyển hó cholesterol máu, đ ng đ c coi sản phẩ tốt sức khỏe củ ng ời [1], [2] Trong tự nhiên nhiều ồi c y cho ipit, ph n ố nhiều nơi, nh ng ch đ c iết đến, ch đ c nghiên cứu đ y đủ ới đ c sử dụng đị ph ơng hẹp theo kinh nghiệ d n gi n Đó ch nh nguồn tài nguyên cho ipit đ dạng, có nhiều tiề triển vọng ứng dụng y học phát triển kinh tế, xã hội Một số phải kể đến hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) họ lúa (Poaceae) Ý dĩ đ c trồng rộng rãi Trung Quốc, Đài Lo n, Nhật Bản, Thái L n Hàn Quốc Hạt ý dĩ đ c sử dụng để điều trị ụn cóc, d nứt nẻ, thấp khớp, đ u th n kinh, chống viê chống giun [3] Nghiên cứu y học đại tì thấy hoạt động chống tăng sinh, chống ung th [4], [5] hoạt động chống dị ứng [3] hạt ý dĩ Hạt ý dĩ đ c thử nghiệ để ngăn chặn dấu hiệu n đ u trình ung th ruột kết [6], có i cho sức khỏe ti ạch đ ờng ruột [7] có tác dụng giả ipid áu chống oxy hóa [8] Ngồi r , ột số chất enzox zinone hạt thể hoạt động chống viêm [9]; chiết xuất hạt ý dĩ có hiệu chống nhiễ virut [10] đ c sử dụng thực phẩ trị iệu chức cho ệnh nh n o phì, tiểu đ ờng chống dị ứng [11], [12] Nhằ rõ hà ng thành ph n ipit hạt ý dĩ, tiến hành nghiên cứu hà ng ipit thành ph n xit o, tocophero , tri cy g ycero phytosetro hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) Việt N Email: ngochiendhv@gmail.com (N N Hiền) 22 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48, Số 3A (2019), tr 22-28 Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu Mẫu hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) đ c thu vào tháng nă 2019 Hoài Đức, Hà Nội; đ c TS Nguyễn Quốc Bình - Bảo tàng thiên nhiên (Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) giá định tên kho học u giữ tiêu ản Các hạt s u thu hái đ c giữ nguyên ớp vỏ, sấy khô 40oC ằng tủ sấy Me ert IN110, x y nhỏ ảo quản nhiệt độ -4oC ằng tủ ạnh s u P n sonic MDFU334-PE 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp chiết lipit tổng Ph ơng pháp chiết ipit tổng ằng hex n Mẫu hạt nghiên cứu đ c chiết tách xác định hà ng ipit tổng theo ph ơng pháp ISO/DIS 659:1988 (International Organisation for Standardisation/Final draft) [13] Lấy 10 g ẫu hạt đ c sấy khô, đe nghiền nhỏ áy nghiền bi s u chiết ằng 150 mL hex n (chiết n) thiết ị đun nóng có hồi u chuyên dụng (Twisse n pp r tus) nhiệt độ 60oC Dịch chiết thu đ c đ c đe cất oại dung ôi áy cất qu y ch n không 40oC áp suất 25 tor Hà ng d u -4 o củ hạt s u c n c n ph n t ch S rtorius n ytic (10 ) đ c t nh toán theo ph n tră khối ng so với ẫu hạt khô n đ u Lipit đ c ảo quản dung ôi hex n tinh khiết u giữ nhiệt độ -10oC ằng tủ ạnh sâu Panasonic MDF-U334-PE 2.2.2 Phương pháp xác định thành phần hàm lượng axit béo Thành ph n hà ng xit o đ c xác định theo ph ơng pháp ISO/DIS 5509:1997 [14] Lấy 100 g ipit o hoà t n L hept n s u chuyển hó thành dạng methy ester để ph n t ch áy sắc ký kh Máy sắc ký kh hãng Hew ett P ck rd Instrument Model 5890 Series II, CP-Si 88 (cột o quản chuyên dụng CP-Sil 88, 100 mm/0,25 mm/0,25  với hệ chất chuẩn C16:0, C18:0) Ch ơng trình nhiệt độ: nhiệt độ 155-220oC (1,5oC/phút, tốc độ: 10oC/phút, 260oC/5 phút; Split: 1:50; injector 250oC, detector 250oC), sử dụng khí mang hydrogen, nitrogen khơng khí (detector gas: 30 mL/phút hydrogen, 300 mL/phút khơng khí 30 mL/phút nitrogen), ẫu tự động với thể t ch 0,9 µL Nhận dạng xit o ằng ph n ề chuyên dụng t nh toán chuyển đổi qu giá trị thời gi n u t ơng đ ơng ELC (Equiv ent Ch in-lengths of methyl ester derivatives of f tty cids) cho cột o quản chuyên dụng CP-Si 88, có sử dụng hệ chất chuẩn C16:0, C18:0 máy C-R3A theo công thức: 23 N N Hiền, N T Huyền / Nghiên cứu thành phần hàm lượng chất béo từ hạt ý dĩ… 2.2.3 Phương pháp phân tích thành phần hàm lượng tocopherol Thành ph n hà ng tocophero đ c xác định theo ph ơng pháp ISO/9936:2016 [15] Hồ tan 70÷100 g d u o 100 L hept n, 20 µL đe ph n t ch thiết ị HPLC (Merck-Hitachi F-1000 Fluorescence Spectrophotometer, 295/330 nm, D2500) Mẫu đ c tự động uồng ẫu tự động Merck 655-A40, cột 4,6 x 25 c , tốc độ dòng 1,3 L/phút, hệ ph động sử dụng hept n/tert-butyl metyl ete (v/v = 99/1…) 2.2.4 Phương pháp phân tích thành phần hàm lượng phytosterol Thành ph n hà ng phytostero đ c xác định theo ph ơng pháp ISO/5509:1997 [14] Cân 150 g ipit ẫu hạt, s u hò t n 100 mL eth no , xà phòng hó ằng dung dịch k i hydroxit 70oC Các stero đ c ph n ập qu cột nhô oxit (Merck, D r st dt, Đức), xit o đ c giữ ại Ph n stero đ c tách r từ cột đ c tinh chế ại ằng ph ơng pháp sắc ký ớp ỏng (Merck, D r st dt, Đức) s u hà ng thành ph n củ stero đ c xác định ởi GLC sử dụng etu in chất chuẩn nội Các h p chất đ c tách r cột SE 54 CB (dài 50 , đ ờng k nh 0,25 , độ dày ớp phi 0,25 μ ) (M cherey-Nagel, Düren, Đức) Các thông số kỹ thuật củ áy: kh ng hydro, tỷ ệ ph n chi 20:1, nhiệt độ uồng ẫu đ u dò đ c điều chỉnh đến 320oC, ch ơng trình nhiệt độ chạy 245oC đến 260oC tăng 5oC/phút Các đỉnh t n hiệu đ c xác định ằng chất chuẩn (β-sitostero , c pestero , stig stero ) ằng ột h n h p stero đ c ph n ập từ ipit hạt cải ( r ssic stero ) từ ipit hạt h ớng d ơng ( 7- ven stero , 7-stig stero , 7c pestero ) Tất stero s u đ c xác định ằng cách so sánh thời gi n u củ chất chuẩn 2.2.5 Phương pháp phân tích thành phần hàm lượng triacylglycerol Thành ph n hà ng tri cy g ycero xác định theo ph ơng pháp ISO/9936:2016 [15] Thành ph n hà ng tri cy g ycero ẫu d u hạt đ c xác định áy sắc k ỏng c o áp ph đảo AOCS Offici Method Ce -89 0,1 g d u đ c hoà t n vào L xeton ọc qu ống tiê k ch th ớc 0,45 µm 20 L củ d u s u ọc đ c trực tiếp tự động vào hệ thống HPLC Ther o Finnig n điều chỉnh nhiệt độ cột (Spectra Syste AS3000), cột ph o C18: 250 mm ì 4,6 ; ; nhiệt độ 35oC, hệ dung rử giải có khả hồ t n isocr tic gồ có axeton Acetonitrile (60:40, V/V) tốc độ dòng chảy L/phút, sử dụng chất chuẩn trig ycero Kết thảo luận 3.1 Hàm lượng lipit tổng thành phần - hàm lượng axit béo hạt ý dĩ Thành ph n ipit hạt ý dĩ 7,87 Hà ng xit o không no chiế 92,95% lipit ẫu hạt ý dĩ, tập trung chủ yếu h i xit o o eic (34,53 ) ino eic (43,08%) Sự diện củ ột ng ớn xit khơng ão hò đơn ( xit o eic) xit o khơng ão hò đ nối đơi ( xit ino eic ino enic) d u hạt ý dĩ cho thấy tác dụng có i cho sức khỏe củ nó, xit o giả ức cho estero áu 24 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48, Số 3A (2019), tr 22-28 Các xit o no gồ xit p itic (11,36 ) xit ste ric (1,55%) Thành ph n xit o t ơng tự đ c tì thấy oài Úc à: 39,8 o eic 37,5% Hàm l ng xit ino eic hạt Ý dĩ Hàn quốc à: 46% axit oleic 38% linoleic [16, 17] ảng : Hàm lượng axit béo dầu hạt ý dĩ Axit o Công thức Hà ng (%) Axit myristic 14:0 0,19 Axit palmitic 16:0 11,36 Axit palmitoleic 16:1(n-7) 0,32 Axit stearic 18:0 1,55 Axit leoic C18:1(ω-9) 34,53 Axit vaccenic 18:1(n-7) 0,81 Axit linoleic C18:2 (ω-6)-t 43,08 Axit linolenic 18:3(n-3) 7,34 Axit eicosanoic 20:0 0,2 Axit gadoleic 20:1(n-11) 0,26 3.2 Hàm lượng thành phần tocopherol (T) tocotrienol (T3) ảng 2: Thành phần hàm lượng tocopherol (T) tocotrienol (T3) dầu hạt ý dĩ Tocopherol (T) M u α-T α-T3 β-T γ-T Hạt ý dĩ 1,17 9,70 0,55 22,85 β-T3 γ-T3 δ-T Tổng (mg/kg) 1,90 0,78 37,72 0,78 Hà ng vit in E tổng số ẫu d u hạt ý dĩ 37,72 g/kg, o gồ ảy đồng ph n củ vit in E ( ốn tocophero s tocotrieno s) đ c phát điều kiện th nghiệ củ chúng tơi ( ảng 2) có ặt tocophero với hà ng khác nh α-T, β-T, γ-T, δ-T γ-T3 Trong ẫu d u hạt ý dĩ tồn chủ yếu dạng γ-T (22,85 mg/kg) có dạng α-T3 (9,70 g/kg) dạng β-T3 (1,90 g/kg) Kết cho giá trị γ-T c o theo công ố củ Shiv R Bh nd ri vào nă 2012 Hàn Quốc 14,76 mg/kg [16] - Hàm lượng phytosterol ảng 3: Thành phần hàm lượng phytosterol dầu hạt ý dĩ STT Các dạng phytosterol Cholesterol Cholestanol Brassicasterol 24-MethylenCholesterol Campesterol Campestanol Hà lư ng ý dĩ (mg/kg) 37,60 ISTD 52,12 188,72 3854,00 139,60 u hạt 25 N N Hiền, N T Huyền / Nghiên cứu thành phần hàm lượng chất béo từ hạt ý dĩ… STT Các dạng phytosterol 10 11 12 13 14 15 Stigmasterol ∆7-Campesterol ∆5,23-Stigmastadienol Sitosterol Sitostanol ∆5-Avenasterol ∆5,24-Stigmastadienol ∆7-Stigmastenol ∆7-Avenasterol Tổng Hà lư ng ý dĩ (mg/kg) 1656,86 325,89 109,32 8628,31 113,27 1207,65 107,84 260,57 316,35 16998,10 u hạt Hàm ng phytostero tổng ẫu d u hạt ý dĩ ức c o với 16998,10 mg/kg Các phytosterol tập trung ột số dạng nh sitostero có hà ng 8628,31 mg/kg, campesterol 3854 mg/kg, stigmasterol 1656,86 g/kg ∆5-avenasterol 1207,65 mg/kg Tien-Tso Wu cộng (2007) công ố nghiên cứu với hà ng campesterol (trung bình 58 mg/kg) hà ng sitosterol (trung bình 131,07 mg/kg) 536 g/kg phytostero tổng số hạt ý dĩ Đài Lo n thấp so với phát củ [18] - Hàm lượng triacylglycerol ảng 4: Thành phần hàm lượng triacylglycerol (TAG) dầu hạt ý dĩ STT Các dạng triacylglycerol Monomere TAG Diglyceride Monoglyceride FFA Glycerin Total Hà lư ng u H (%) 90,67 2,59 0,08 6,42 0,24 100 Các triglycerol mẫu hạt ý dĩ tập trung chủ yếu dạng monomere TAG với tỷ lệ ên đến 90,67% Trong đó, khơng phát có mặt olygomere TAG, trimere TAG dimere TAG; dạng lại có hà ng nhỏ từ 0,08% - 6,42% Kết luận Từ kết nghiên cứu ta thấy hạt ý dĩ có hà ng xit o không no c o, ên đến 92,95%, tập trung chủ yếu dạng axit béo oleic (26,68%), linoleic (60,11%) Bảy đồng phân củ vit in E đ c phát hiện, chủ yếu dạng γ-T với hà ng 22,85 mg/kg Hàm ng phytosterol tổng mẫu hạt ý dĩ nghiên cứu mức cao 16998,10 mg/kg Triacylglycerol tồn chủ yếu dạng monomere TAG ên đến 90,67%, dạng lại chiế hà ng nhỏ d ới 10% Từ kết nhận thấy hạt ý 26 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48, Số 3A (2019), tr 22-28 dĩ Việt Nam có hà ng γ-T, phytosterol cao, có giá trị dinh d ỡng có khả giảm nồng độ cholesterol TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đoàn L n Ph ơng, Phạ Minh Qu n, Lã Đình Mỡi, Nguyễn Quốc Bình, B Matthaus, Phạm Quốc Long, Lipit từ hạt số loài thực vật Việt Nam, Hà Nội: NXB Khoa học tự nhiên công nghệ, 2018 [2] Phạm Quốc Long, Ch u Văn Minh, Lipit axit béo hoạt tính sinh học có nguồn gốc thiên nhiên, Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 [3] Hsu, H.Y., et , “Suppression of ergic re ctions y dehu ed d y in ssoci tion with the nce of TH1/TH2 ce responses”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(13): pp 3763-3769, 2003 [4] Chang, H.C., Y.C Hu ng, nd W.C Hung, “Antipro ifer tive nd che opreventive effects of adlay seed on lung cancer in vitro and in vivo”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(12): pp 3656-3660, 2003 [5] Lee, M.Y., et , “Iso tion nd ch r cteriz tion of new lactam compounds that inhibit lung and colon cancer cells from adlay (Coix lachryma-jobi L var ma-yuen Stapf) r n”, Food and Chemical Toxicology, 46(6): pp 1933-1939, 2008 [6] C.K Shih, W Chi ng, nd M.L Kuo, “Effects of d y on zoxy eth ne-induced co on c rcinogenesis in r ts”, Food and Chemical Toxicology, 42(8): pp 1339-1347, 2004 [7] C.Y W ng, H.T Lin, nd S.C Wu, “Inf uence of diet ry supp e ent tion with Bacillus-fermented adlay on lipid metabolism, antioxidant status and intestinal microflora in hamsters”, Journal of the Science of Food and Agriculture, 91(12): pp 2271-2276, 2011 [8] Yu, F., et , “Effects of d y seed oi on ood ipids nd ntioxid nt c p city in hyper ipide ic r ts”, Journal of the Science of Food and Agriculture, 91(10): pp 1843-1848, 2011 [9] T N g o, et , “Benzox zinones fro Coix lachryma-jobi var ma-yuen”, Phytochemistry, 24(12): pp 2959-2962, 1985 [10] Y Hidaka, et al., Chinese medicine, Coix seeds increase peripheral cytotoxic T and NK cells Biotherapy, 1992 5(3): pp 201-203 [11] D.T H , et , “Ad y seed extr ct (Coix lachryma-jobi L.) decreased adipocyte differentiation and increased glucose uptake in 3T3-L1 ce s”, Journal of Medicinal Food, 13(6): pp 1331-1339, 2010 [12] S.O Ki , et , “Hypo ipide ic effects of crude extr ct of d y seed (Coix lachrymajobi var mayuen) in obesity rat fed high fat diet: Relations of TNF-α nd eptin RNA expressions nd seru ipid eve s”, Life Sciences, 75(11): pp 13911404, 2004 27 N N Hiền, N T Huyền / Nghiên cứu thành phần hàm lượng chất béo từ hạt ý dĩ… [13] ISO/DIS 659:1988, Oilseeds determination of hexane extract (or light petroleum extract), called “oil content”, International Organisation for Standardisation/Final draft, 1988 [14] ISO/DIS 5509:1997, Animal and vegetable fats and oils - Preparation of methyl esters of fatty acid, International Organisation for Standardisation/Final draft, 1997 [15] ISO/DIS 9936:2006, Animal and vegetable fats and oils - Determination of tocopherol and tocotrienol contents by high-performance liquid chromatography, International Organisation for Standardisation/Final draft, 2006 [16] S.R Bh nd ri, et , “Ev u tion of phytonutrients in Ad y (Coix lacrymajobi L.) seeds”, African Journal of Biotechnology, 11(8): pp 1872-1878, 2012 [17] M Zhou, et , “F tty cid co position of ipids of Austr i n o ts”, Journal of Cereal Science, 28(3): pp 311-319, 1998 [18] T.T.Wu, A.L Ch r es, nd T.C Hu ng, “Deter in tion of the contents of the in biochemical compounds of Adlay (Coxi lachrymal-jobi)”, Food Chemistry, 104(4): pp 1509-1515, 2007 SUMMARY AN ANALYSIS OF COMPOSITIONS AND FAT CONTENT IN COIX (Coix lacryma-jobi L.) IN VIET NAM In this research, we conducted a survey of components and analyzed the content of fatty acids, tocopherol, triglycerides and phytosterols in coix seed oil and millet in the rice family The most typical unsaturated fatty acid compounds are linoleic acid and oleic acid The content of these fatty acids is specifically determined by gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) The content of tocopherol, phytoserol, triacylglycerol was determined by high performance liquid chromatography (HPLC) Key words: Fatty acids; tocopherol; phytosterol; GC-MS; seed oil 28 ... hệ chất chuẩn C16:0, C18:0 máy C-R3A theo công thức: 23 N N Hiền, N T Huyền / Nghiên cứu thành phần hàm lượng chất béo từ hạt ý dĩ 2.2.3 Phương pháp phân tích thành phần hàm lượng tocopherol Thành. .. dụng chất chuẩn trig ycero Kết thảo luận 3.1 Hàm lượng lipit tổng thành phần - hàm lượng axit béo hạt ý dĩ Thành ph n ipit hạt ý dĩ 7,87 Hà ng xit o không no chiế 92,95% lipit ẫu hạt ý dĩ, tập... 20:1(n-11) 0,26 3.2 Hàm lượng thành phần tocopherol (T) tocotrienol (T3) ảng 2: Thành phần hàm lượng tocopherol (T) tocotrienol (T3) dầu hạt ý dĩ Tocopherol (T) M u α-T α-T3 β-T γ-T Hạt ý dĩ 1,17 9,70