VI. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ KINH TẾ:
18. Thành phần hóa học:
- Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu, các chất sinh năng lượng: đường, tinh bột và các chất vi lượng. Chất béo và protein chứa trong dịch quả chanh dây không đáng kể, chỉ chiếm 3 - 4% tổng năng lượng cung cấp. Chanh dây chứa nhiều vitamin C và A. Về năng lượng cung cấp, chanh dây tương đương với xoài và sơri, về hàm lượng magie tương đương với chuối.
1.1. Carbohydrate
- Đường là thành phần chính cung cấp năng lượng và vị ngọt trong quả chanh dây. Chanh dây có hàm lượng đường vừa phải (8,5g glucide/100g), thấp hơn một số loại trái cây thông thường khác (trung bình là 9 - 12g/100g), chủ yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose và sucrose. Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vị ngọt của chanh dây nhưng phần lớn lượng đường này là fructose có độ ngọt cao (so với đường saccharose) vì vậy chanh dây vẫn có vị ngọt.
- Chất xơ: một trong những lợi ích sức khỏe của chanh dây là hạt chứa hàm lượng chất xơ khá cao. Hạt chanh dây là một nguồn chất xơ mà cơ thể cần để làm sạch ruột, cải thiện tiêu hóa và giúp ngăn ngừa cơn đau tim và đột quỵ. Chất xơ này tự gắn nó với các chất tích tụ trong thành ruột già, kéo nó ra và làm cho ruột già sạch sẽ, điều này làm cho cơ thể dễ dàng tiêu hóa thức ăn hơn và về lâu dài thì có thể ngăn ngừa sự phát triển của ung thư ruột kết. Một quy trình tương tự diễn ra trong các van của tim, theo đó chất xơ loại bỏ đi sự tích tụ của chất béo và cholesterol trong tim, bảo vệ cơ thể chống lại các cơn đau tim, các bệnh về tim và đột quỵ
1.2. Acid hữu cơ
- Trong dịch quả chanh dây có chứa các axit hữu cơ tự do: axit citric, axit aspartic và các axit khác có liên quan chiếm khoảng 95% tổng số các axit.
- Chanh dây vàng ít acid ascorbic hơn là chanh dây tím nhưng lại phong phú hơn trong tổng số acid (chủ yếu là acid citric - 3,9g/100g - hàm lượng acid citric
trong chanh dây khá cao nhưng vẫn thấp hơn chanh). Axit citric bao gồm tất cả các loại axit không bay hơi chiếm 93 - 96% tổng lượng axit, axit malic chiếm 4 - 7%. Tác dụng của axit citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ cho kẽm và cá nguyên tố vi lượng khác. Các nghiên cứu đã chứng minh những người cao huyết áp và bị bệnh mạch vành uống nước chanh leo có thể cải thiện tình trạng bệnh nhờ axit citric kết hợp với canxi, ngăn sự đông máu do tích tụ tiểu cầu.
- Hương vị ngọt ngào của chanh dây tím là do hàm lượng đường và tỷ lệ đường/acid cao. Trong chanh dây vàng, acid citric chiếm ưu thế, tiếp theo là axit malic, giống màu tím có thấp hơn axít citric, tiếp theo là acid lactic.
- Tỷ lệ đường : acid trong chanh dây tím là 5:1.
- Tỷ lệ đường : acid trong chanh dây vàng là 3:8.
- Các loại chanh dây tím thường ngọt hơn chanh dây vàng.
1.3. Acid amin
Amino acid tự do trong nước trái cây chanh dây tím là: arginine, aspartic acid, glycine, leucin, lysine, proline, threonine, tyrosine và valine. Xét về mặt giá trị dinh dưỡng, các protein thực vật có chất lượng không cao do tỷ lệ không cân đối của các acid amin không thay thế.
1.4. Enzyme
Trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể bị vô hoạt hoàn toàn ở 790C trong vòng 75 giây. Còn trong dịch quả chanh dây tím có chứa enzyme metylesterase bị vô hoạt ở 80oC trong 60 giây. Ngoài ra trong chanh dây còn có enzyme protease và SH - protease. Sử dụng casein làm cơ chất, pH tối ưu cho enzyme protease là 2,3 và cho SH - protease là 5,7.
1.5. Vitamin
- đóng vai trò là một chất oxy hoá. Vitamin giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể, đồng thời bảo vệ plasmalipids và LDL cholesterol khỏi các gốc tự do. Ngoài ra vitamin C còn đóng vai trò quan trọng trong sự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể và thậm chí làm giảm nhẹ triệu chứng cảm lạnh ở người. Một ly nước chanh dây ép cung cấp khoảng 50% lượng vitamin C cần thiết trong ngày cho một người trưởng thành.
- Vitamin A: Chanh dây cũng chứa rất nhiều vitamin A. Carotenoids được tìm
- thấy trong chanh dây có hoạt độ vitamin A khác nhau. Viatamin A là loại vitamin tan trong dầu, cần thiết cho thị giác, da, sự phát triển và tái sinh mô tế bào.
-
- Bên cạnh đó chanh dây còn là một nguồn tuyệt vời của niacin (vitamin B3) và riboflavin (vitamin B2).
- Riboflavin được biến đổi thành 2 coenzym là flavin mononucleotid (FMN) và flavin adenin dinucleotid (FAD), là các dạng coenzym hoạt động cần cho sự hô hấp của mô. Riboflavin cũng cần cho sự hoạt hoá pyridoxin, sự chuyển tryptophan thành niacin và liên quan đến sự toàn vẹn của hồng cầu. Riboflavin là điều cần thiết cho việc chuyển đổi protein, chất béo và carbohydrate thành đường, mà là "đốt cháy" để sản xuất năng lượng. Là vitamin tan tốt trong nước và rượu, giúp tăng sức đề kháng cho cơ thể, tăng tốc độ tạo máu và ảnh hưởng đến sự phát triển của bào thai. Bên cạnh đó còn giúp cho làn da, móng tay, tóc khỏe mạnh và tăng cường màng nhầy của miệng, môi và lưỡi. Nó cũng hoạt động như một chất chống oxy hoá bằng cách vô hiệu hóa các chất gây hại trong
cơ thể được gọi là gốc tự do. Riboflavin cũng là cần thiết để kích hoạt và hỗ trợ hoạt động của vitamin B6, folate, niacin và vitamin K.
- Niacin: hai hợp chất liên quan - acid nicotinic và niacinamide (nicotinamide) - đều được gọi là niacin. Niacin cũng thường được gọi là vitamin B3, một vitamin tan trong nước ngăn ngừa bệnh Pellagra. Niacin cũng có thể được tạo ra trong cơ thể từ một amino acid thiết yếu là tryptophan. Cần có 60 phân tử tryptophan để chế tạo một phân tử niacin (có một ngoại lệ là ở những phụ nữ mang thai sự biến đổi này hiệu quả hơn tới 2 lần). Niacin tạo thành 2 coenzyme trong cơ thể gọi là nicotinamide adenin dinucleotide (NAD) và nicotinamide adenin dinucleotide phosphate (NADP), tham gia vào quá trình giải phóng năng lượng từ thực phẩm.
1.6. Chất khoáng
- Chanh dây cung cấp các loại chất khoáng như Canxi, Fe, Magie, Phospho, Kali, Sodium,… Chanh dây có thể thay thế các loại thức ăn như chuối, cam. Kali là một chất điện ly quan trọng trong việc hỗ trợ sự co bóp ở tim, ổn định cân bằng axit bazơ và huyết áp.
- Chanh dây có chứa 10 - 13% nhu cầu hàng ngày về Magie, một nguyên tố khoáng giúp ổn định huyết áp, là tác nhân bảo vệ tim mạch, góp phần chống lại hiện tượng lão hóa. Ngoài ra Magie còn được xem là chất chống stress hiệu quả.
1.7. Alkaloid:
- Alkaloid là các hợp chất dị vòng chứa N trong công thức phân tử và có hoạt tính dược học đối với cơ thể người và động vật. Alkaloid thường hiện diện trong các loại cây có nhựa với hàm lượng 15 - 20%. Tên gọi alkaloid bắt nguồn từ alkaline, một từ để chỉ các base nitơ - tức các hợp chất có chứa nhóm amine. Alkaloid là các hợp chất trao đổi bậc hai của acid amine không chỉ có trong thực vật mà còn có trong vi sinh vật. Các dạng alkaloid thường gặp nhất là các dạng dẫn xuất từ các amino acid.
- Các alkaloid thường có vị đắng và độc nên giúp thực vật xua đuổi côn trùng và động vật ăn cỏ. Alkaloid được tìm thấy trong hạt, lá, rễ của các cây trồng như cà phê, ca cao, hạt guarana, lá bạc hà, lá coca,… Một số alkaloid thường gặp là caffeine, theophylline, nicotine, codeine, and indole alkaloid. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số alkaloid có lợi cho sức khỏe. Ví dụ như, theobromine có tính lợi tiểu mạnh, là một chất kích thích nhẹ và có tác dụng làm giãn nở động mạch,
các indole alkaloid có tác dụng chống lại các khối u, chống viêm, giảm đau, chống oxy hóa, chống vi khuẩn và nấm,… Đối với con người, nhiều hợp chất alkaloid có độc tính (như strychnine, coniine) nhưng có một số khác lại có tác dụng chữa bệnh như giảm đau, gây tê, gây mê với liều lượng sử dụng thích hợp. Cá biệt có một số alkaloid gây nghiện như morphine, codein. Có thể trích ly các hợp chất alkaloid bằng các acid như HCl, H2SO4, đôi khi cả các acid hữu cơ như acid maleic, acid citric.
- Các alkaloid tồn tại trong chanh dây có tiền chất ban đầu là indole thuộc nhóm hợp chất β-carboline. β-carboline gốc (9H-β-carboline hay 9H-pyrido[3,4- b]indole) là một amine hữu cơ, từ β-carboline gốc này sinh ra các amine tạo thành nhóm các hợp chất β-carboline. Nhóm hợp chất này phổ biến trong cây trồng và động vật. β-carboline gốc có cấu trúc giống tryptamine, với chuỗi ethylamine được nối với vòng indole qua phân tử carbon bên ngoài.
• Các alkaloid hiện diện trong chanh dây:
- Harmala alkaloid: là nhóm những hợp chất β-carboline có chức năng giống một chất ức chế enzyme oxy hóa monoamine (monoamine oxidase inhibitors - MAOIs). Lượng harmala alkaloid hiện diện trong chanh dây tím là 0,012% và trong chanh dây vàng là 0,7%. Các harmala alkaloid hiện diện trong chanh dây bao gồm: harmane, harmine, harmaline, harmol, harmolol. Trong đó, các chất như harmaline, harmane, harmine đóng vai trò then chốt.
- Harmaline: là chất kích thích hệ thần kinh trung ương và đồng thời là chất ức chế thuận nghịch của enzyme monoamine oxidase A (MAO-A). Trong cơ thể, MAO-A có chức năng khử nhóm amine khỏi tyramine, noradrenaline, adrenaline, serotonin, dopamine. Tyramine là một monoamine có nguồn gốc từ tyrosin hoạt động giống như một chất dẫn truyền xung thần kinh. Các harmaline cạnh tranh với tyramine gắn vào MAO-A. Ở nồng độ nhất định, harmaline giúp ổn định lượng tyramine trong cơ thể. Ở nồng độ cao, harmaline ức chế hoạt động của enzyme MAO-A gây ra hiện tượng tích tụ quá mức tyramine trong cơ thể. Điều này cũng không có lợi. Tuy nhiên, chất ức chế thuận nghịch không liên kết vĩnh viễn với enzyme cho nên tyramine có thể cạnh tranh với harmline để liên kết với enzyme. Điều này dẫn đến nguy cơ mắc bệnh cao huyết áp, tăng cân… khi ăn thực phẩm có chứa nhiều tyramine như phomai do tyramine giúp giải phóng các monoamine dự trữ như noradrenaline, adrenaline, dopamine. Tùy vào liều lượng, harmaline có thể gây ra ảo giác nhất thời và mất ổn định.
- Harmine: là chất ức chế thuận nghịch của enzyme MAO-A. Khi có mặt oxy, enzyme MAO-A khử các nhóm amine tạo thành các andehit tương ứng và NH3. Noradrenaline, adrenaline là hoocmon tiết ra từ tuyến thượng thận, có tác dụng kích thích sự phân giải và giảm sự tổng hợp glycogen, tạo ra nhiều glucose trong máu nên làm tăng huyết áp, tim đập nhanh. Harmine ức chế enzyme MAO-A phân hủy các hoocmon này, làm giảm quá trình tổng hợp glycogen, tăng sự tạo thành glucose, làm tăng đường huyết. Tuy nhiên, ở một nồng độ vừa phải, harmine trong cơ thể sẽ giúp cơ thể phát triển ổn định. - Serotonin là chất dẫn truyền xung thần kinh trong não. Serotonin giúp kiểm
soát thể trọng và ngăn ngừa bệnh trầm uất và trạng thái bốc đồng. Một bộ não giàu serotonin sẽ nói không với rượu, ăn nhậu, ma túy. Lý do là thùy não trước - nơi đưa ra những quyết định ăn uống tiết ra một chất gọi là MCH gây thèm khát mãnh liệt với bột, đường. Seratonin lại là chất dẫn truyền xung thần kinh chủ yếu của thùy não trước giúp cơ thể kháng cự lại sự thúc giục ăn uống của MCH. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, với một lượng seratonin cao trong não giúp con người kiểm soát được tâm lý, ít giận dữ và ít cô lập hơn, ngăn ngừa bệnh trầm cảm. Các chất ức chế MAO-A như harmine, harmaline giúp duy trì seratoni trong cơ thể, ngăn chặn các bệnh về đường huyết, tim mạch và bệnh trầm cảm.
- Dopamine là hợp chất hóa học trong não, rất cần thiết cho hệ thần kinh trung ương để tạo hứng thú, khoái lạc trong cuộc sống. Dopamine trong cơ thể được tiết ra chủ yếu ở hệ thống limpic trong não. Hệ thống này tạo ra sự sung sướng trong khi ăn uống và giao hợp để khuyến khích sinh vật sinh trưởng và gầy dựng giống nòi. Ngoài ra, hệ thống limbic còn ảnh hưởng đến nhiều tình cảm khác như tức giận và sợ hãi để giúp ta chiến đấu hay trốn chạy những hoàn cảnh có thể gây thiệt hại đến thân mạng. Ở hệ thống limbic có một nhóm tế bào thần kinh tiết ra Dopamine ở khu Ventral Tegmental (VTA) liên hệ đến sự ban thưởng. Khi khu này được kích thích thì ta có cảm giác đê mê lâng lâng. Lúc đó là lúc những tế bào thần kinh tiết ra chất Dopamine. Vai trò của Dopamine là khuyến khích những động tác và hành vi đem đến khoái lạc và thúc giục ta có thêm những hành vi đó nữa. Tôn giáo và giáo dục gia đình đều dựa trên hệ thống limbic này và dạy con người tập điều hòa (regulate) những tình cảm hay bản năng phát xuất từ đó. Khi thiếu dopamine dễ dẫn đến trầm cảm. Trong bản thân một số loại trái cây, dopamine là cơ chất của enzyme polyphenol oxidases (PPOs) tạo thành dopamine quinon, sau đó tiếp tục tạo thành các quinon khác. Các quinon này
tiếp tục tham gia phản ứng trùng ngưng với amino acid và protein để tạo thành sác tố màu nâu được biết đến là melanin. Quinon và melanin tạo ra từ dopamine có tác dụng chống lại sự gây hại của vi khuẩn và nấm.
- Harmane: có tác dụng chống cao huyết áp, giảm đau và chống co thắt. Lá chanh dây chứa rất nhiều các alkaloid này, vì vậy mà nhiều quốc gia trên thế giới dùng lá chanh dây để bào chế thuốc.
- Theobromine: còn được gọi là 3,7-dimethylxanthine hay 3,7-dihydro-3,7- dimethyl-1H-purine-2,6-dione, là một alkaloid là dẫn xuất methyl của xanthine có tính kích thích nhẹ tương tự như cafein nhưng không ảnh hưởng tới hệ thần kinh trung ương. Theobromine có tác dụng tương tự như cafein nhưng yếu hơn 10 lần. Theobromine có tác dụng lợi tiểu, kích thích nhẹ và thư giãn, có thể hạ thấp huyết áp vì có tác dụng giãn mạch máu. Theobromine cũng có tác dụng giúp thư giãn các cơ phế quản trong phổi, có thể sử dụng như thuốc ho. Lượng theobromine trong chanh dây đủ nhỏ để có thể tiêu thụ an toàn. Tuy nhiên, trong một vài trường hợp khi tiêu thụ một lượng lớn theobromine hoặc cơ thể chuyển hóa chậm có thể gây ra ngộ độc cấp và mãn tính, nhất là đối với người cao tuổi. Theobromine có thể gây mất ngủ, run, bồn chồn, lo lắng, cũng như góp phần tăng sản xuất nước tiểu. Các dấu hiệu đầu tiên của ngộ độc theobromine là buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy và đi tiểu nhiều. Tiếp theo là rối loạn nhịp tim, động kinh, xuất huyết nội, các cơn đau tim và chết.
- Passiflorin là một alkaloid glycoside từ chanh dây. Ở Châu Âu glycoside này được chiết xuất để làm thuốc giảm đau.
1.8. Các hợp chất Cyanogenic
- Trong thịt quả chanh dây người ta còn tìm thấy một cyanogenic glycoside có khả năng gây độc. Loại glycoside này tồn tại trong tất cả các giai đoạn phát triển của quả chanh dây, có hàm lượng cao nhất khi quả còn rất non, chưa chín; thấp nhất và giảm dần khi quả chín và bị nhăn. Theo thời gian hàm lương cyanogenic glycogide trong chanh dây rất thấp nên xem như độc tính không đáng kể.
1.9. Các hợp chất dễ bay hơi
- Các hợp chất dễ bay hơi tạo nên hương thơm đặc trưng cho các loại trái. Các chất này thường chia thành hai nhóm chính là tinh dầu và nhựa. Phần lớn tinh dầu và nhựa không tan trong nước và có tính sát trùng.Mùi thơm của trái không