4. Cấu trúc của luận văn
3.2.6. Ảnh hưởng của melatonin ngoại sinh đến hàm lượng phenol tổng
và flavonoid tổng số của quả bơ trong thời gian bảo quản và chín
Các hợp chất phenol và flavonoid có hoạt tính sinh học nổi trội, có tác động tích cực đến sức khỏe con người như kháng viêm, chống oxy hóa, ngăn chặn sự hình thành các gốc oxy đơn phân tử, kiểm soát sự tăng sinh các tế bào ung thư cũng như bệnh tật khác của con người [29], [54].
Phenols và flavonoid là các chất chuyển hóa thứ cấp làm tăng đặc tính
chống oxy hóa thông qua khả năng quét gốc tự do. Các chất phenol có khả năng ngăn chặn các chuỗi phản ứng dây chuyền bằng cách phản ứng trực tiếp với gốc tự do tạo thành một gốc tự do mới bền hơn, hoặc cũng có thể tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp vốn là xúc tác cho quá trình tạo gốc tự do. Flavonoid là một nhóm hợp chất chống oxy hóa nổi bật nhất thuộc nhóm polyphenol, có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh nhờ sự có mặt của các nhóm hydroxyl nhân thơm. Bên cạnh tác động hiệu quả đến sức khỏe con người, các hợp chất phenol và flavonoid có khả năng duy trì chất lượng dinh dưỡng của rau quả đặc biệt ảnh hưởng đến hương vị của thịt quả bơ [52], [43]. Vì vậy, hàm lượng polyphenol tổng số và flavonoid tổng số là hai trong số các chỉ tiêu quan trọng cần khảo sát để đánh giá hiệu quả của việc xử lý melatonin đến chất lượng thương phẩm của quả bơ 034. Kết quả thực nghiệm được thể hiện ở bảng 3.9 và bảng 3.10
Kết quả phân tích ở bảng 3.9 cho thấy hàm lượng phenol tổng số của quả bơ 034 có sự biến động trong quá trình chín qua các lần định kỳ lấy mẫu và khác nhau nhiều giữa các công thức thí nghiệm. Hàm lượng phenol ở quả đối chứng tăng trong quá trình chín, đạt giá trị cực đại là 96,08 mg/100g FW ở 10 ngày sau thu hoạch. Xu hướng tích lũy hàm lượng phenol tổng số trong quả đối chứng tăng dần trong quá trình chín tương tự như trong báo cáo đối với quả bơ Hass [53] và quả bơ Booth 7 [62].
Bảng 3.9. Hàm lượng phenol tổng số của quả bơ sau thu hoạch dưới tác động của melatonin ngoại sinh (mg/100g FW)
Ngày sau thu hoạch Hàm lượng phenol tổng số (mg/100g FW) Đối chứng ML 0,1 mM ML 0,5 mM LSD CV% 0 73,98 ± 2,84 2 80,95b ± 3,55 82,99ab ± 2,23 84,07a ± 2,21 2,7366 3,37 4 84,69b ± 2,24 86,48ab ± 2,89 89,58a ± 3,99 2,2146 2,59 6 88,72b ± 2,71 89,72b ± 2,39 96,61a ± 2,09 1,9072 2,12 8 93,12b ± 2,85 94,65b ± 3,50 101,34a ± 2,92 3,2492 3,43 10 96,08b ± 2,46 98,11b ± 4,35 108,15a ± 2,27 2,8109 2,84 12 86,93b ± 2,63 89,31b ± 3,12 100,01a ± 2,98 2,7851 3,08
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Ở công thức xử lý melatonin, quy luật biến động về hàm lượng phenol diễn ra cũng giống với quả đối chứng đó là hàm lượng phenol tổng số tăng nhanh ở thời điểm 2 ngày sau thu hoạch (tăng 9,42% ở đối chứng, 12,18% ở 0,1 mM và 13,64% ở công thức 0,5 mM), sau đó tiếp tục tăng dần theo thời gian bảo quản và chín của quả bơ rồi tiến tới đạt giá trị cực đại ở ngày thứ 10 sau thu hoạch (đạt 98,11 mg/100g FW ở 0,1 mM và 108,15 mg/100g FW ở 0,5 mM) và cuối cùng thì giảm mạnh ở ngày thứ 12 (giảm 9,52% ở đối chứng, 8,97% ở 0,1 mM và 7,53% ở 0,5 mM). Sự tích lũy và đạt cực đại hàm lượng phenol tổng số trong quả bơ cùng với xu hướng tăng cường sản sinh ethylen trong quá trình chín (giai đoạn quả tiến đến hô hấp bộc phát) [62].
Mặt khác, kết quả xử lý thống kê cho thấy việc xử lý melatonin ở nồng độ thích hợp ảnh hưởng có ý nghĩa đến hàm lượng phenol tổng số của quả bơ. Trong nghiên cứu này, công thức 0,5 mM là hiệu quả hơn so với 0,1 mM. Quả
được xử lý melatonin 0,5 mM có hàm lượng phenol tổng số cao hơn so với đối chứng ở tất cả các thời điểm nghiên cứu, cao hơn từ 3,12 mg/100g FW đến 13,08
mg/100g FW. Cụ thể: đến ngày bảo quản cuối cùng (ngày thứ 12) mẫu đối chứng duy trì được hàm lượng phenol tổng số là 86,93 mg/100g FW trong khi đó mẫu xử lý melatonin với nồng độ 0,1 mM đạt 89,31 mg/100g FW; sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê, còn mẫu xử lý melatonin ở nồng độ 0,5 mM đạt giá trị cao nhất là 100,01 mg/100g FW.
Nhìn chung mẫu đối chứng và mẫu xử lý melatonin ở nồng độ 0,1 mM có tốc độ tăng hàm lượng phenol tổng số chậm. Cả 2 mẫu này hàm lượng phenol chỉ tăng mạnh trong 2 ngày đầu tiên trong thời gian bảo quản và chín, mẫu đối chứng đạt 80,95 mg/100g FW (tăng 9,4% so với nguyên liệu ban đầu), còn mẫu 0,1 mM đạt 82,99 mg/100g FW (tăng 12,2% so với nguyên liệu ban đầu và tăng hơn mẫu đối chứng 2,5%). Điều này không có ý nghĩa thống kê. Sau đó, hàm lượng phenol tăng dần đều trong khoảng từ 3,18% đến 4,96% (đối chứng) và tăng trong khoảng từ 3,66 đến 5,49% (0,1 mM). Trong khi đó, mẫu xử lý melatonin 0,5 mM có hàm lượng phenol tổng số tăng trong khoảng từ 4,9% đến 7,85 %.
Như vậy, kết quả thực nghiệm trên chứng tỏ việc xử lý melatonin với nồng độ 0,5 mM có tác dụng làm tăng hàm lượng phenol tổng số hiệu quả nhất, có tác dụng cải thiện chất lượng của quả bơ trong thời gian bảo quản và chín.
Quả xoài hay quả nho cũng có hàm lượng phenol tổng số tăng cao khi xử lý melatonin [45], [57]. Các bằng chứng này phù hợp với kết quả nghiên cứu của chúng tôi. Việc xử lý melatonin đã làm tăng hàm lượng phenol tổng số đáng kể bằng cách điều hòa sự biểu hiện của gen mã hóa cho các enzyme quan trọng như PAL, CHS1, CHS2 và F3H trong con đường phenylpropanoid của quá trình sinh tổng hợp các chất phenol và flavonoid [63].
và bảo quản dưới tác động của melatonin ngoại sinh được thể hiện ở biểu đồ 3.6.
Thời gian sau thu hoạch (ngày)
0 2 4 6 8 10 12 14 H àm lư ợ ng p he no l t ổn g số (m g/ 10 0g F W ) 60 70 80 90 100 110 120 Đối chứng Melatonin 0,1 mM Melatonin 0,5 mM
Biểu đồ 3.6. Ảnh hưởng của melatonin ngoại sinh đến hàm lượng phenol tổng số của quả bơ 034 trong quá trình chín và bảo quản
Hàm lượng flavonoid của quả bơ cũng có xu hướng tăng dần trong những ngày đầu bảo quản ở tất cả các công thức thí nghiệm tương tự như sự biến động về hàm lượng phenol tổng số sau đó hàm lượng flavonoid đạt giá trị cực đại vào cùng một thời điểm ngày thứ 8 sau thu hoạch (khác với hàm lượng phenol tổng số đạt giá trị cực đại vào ngày thứ 10 sau thu hoạch), tiếp theo đó lại giảm nhanh ở giai đoạn cuối của quá trình bảo quản (Bảng 3.10).
Quả đối chứng không xử lý melatonin có hàm lượng flavonoid tăng chậm, từ 1,11% đến 4,15% trong thời gian đầu từ 0 ngày đến 6 ngày, sau đó tăng nhanh và đạt giá trị cực đại là 52,9 mg/100g FW (cao hơn 17,45% so với nguyên liệu ban đầu). Sau đó hàm lượng flavonoid lại giảm mạnh ở những ngày cuối của quá trình bảo quản, với các giá trị lần lượt là 50,97 mg/100g FW sau 10 ngày thu hoạch (giảm 3,65% so với thời điểm 8 ngày), và đặc biệt giảm mạnh sau 12 ngày thu hoạch, đạt 30,99 mg/100g FW (giảm 39,2%).
Việc giảm hàm lượng flavonoid và hàm lượng phenol khi quả bơ đã chín hoàn toàn có thể do trong thời gian này xảy ra sự oxy hóa mạnh mẽ các hợp chất này bởi một lượng lớn các gốc tự do sản sinh trong suốt quá trình chín và bảo quản [45].
Bảng 3.10. Hàm lượng flavonoid tổng số của quả bơ sau thu hoạch dưới tác động của melatonin ngoại sinh (mg/100g FW)
Ngày sau thu hoạch Hàm lượng flavonoid tổng số (mg/100g FW) Đối chứng ML 0,1 mM ML 0,5 mM LSD CV% 0 45,04 ± 1,23 2 46,74a ± 1,58 46,83a ± 1,73 47,92a ± 1,70 1.6183 3,49 4 47,26b ± 1,44 47,95b ± 2,21 51,5a ± 1,97 1.8509 3,85 6 49,22c ± 1,21 52,81b ± 1,00 56,47a ± 1,54 1.2459 2,40 8 52,9c ± 1,86 61,47b ± 1,11 63,66a ± 1,26 1.3599 2,33 10 50,97c ± 1,41 56,75b ± 1,00 60,59a ± 1,47 1.3161 2,39 12 30,99c ± 1,81 33,26b ± 1,75 42,53a ± 1,24 1.6308 4,66
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Mẫu xử lý melatonin đã làm tăng hàm lượng flavonoid tổng số của quả bơ trong quá trình chín so với đối chứng, trong đó công thức melatonin 0,5 mM có tác động tích cực và hiệu quả hơn so với 0,1 mM. Mẫu xử lý 0,5 mM có hàm lượng flavonoid cao nhất, đạt giá trị cực đại là 63,66 mg/100g FW, trong khi đó mẫu xử lý 0,1 mM có hàm lượng flavonoid đạt giá trị cực đại là 61,47 mg/100g FW và mẫu đối chứng chỉ có hàm lượng flavonoid đạt 52,9
mg/100g FW. Sự sai khác này có ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Mặt khác việc xử lý melatonin ở nồng độ thích hợp 0,5 mM đã duy trì hàm lượng flavonoid ở mức cao hơn so với đối chứng và hạn chế sự sụt giảm hàm lượng flavonoid
trong những ngày cuối của quá trình bảo quản (quả đã chín hòan toàn); đạt 60,59 mg/100g FW sau 10 ngày thu hoạch (giảm 4,82% so với thời điểm 8 ngày) và sau 12 ngày thu hoạch hàm lượng flavonoid đạt 42,53 mg/100g FW, cao hơn nhiều so với mẫu đối chứng (30,99 mg/100g FW) và mẫu xử lý 0,1 mM (33,26 mg/100g FW).
Như vậy, kết quả thực nghiệm trên chứng tỏ việc xử lý melatonin với nồng độ 0,5 mM có tác dụng tích cực, tăng nhanh hàm lượng flavonoid và duy trì được hàm lượng flavonoid cao trong những ngày quả bơ đã chín hoàn toàn nên duy trì được chất lượng của quả bơ tốt nhất trong thời gian bảo quản và chín. Các hợp chất phenol và flavonoid ảnh hưởng đến màu sắc, hương vị và giá trị dinh dưỡng của quả bơ nên các hợp chất này đóng vai trò quan trọng đối với chất lượng của quả. Do đó, quả được xử lý melatonin có hàm lượng phenol cao hơn sẽ có chất lượng tốt hơn so với quả đối chứng.
Sự biến đổi hàm lượng phenol và flavonoid tổng số tương tự được quan sát ở quả dâu tây. Quả được xử lý melatonin và đối chứng thể hiện xu hướng tăng hàm lượng phenol và flavonoid tổng số trong suốt quá trình bảo quản ở 4oC. Quả dâu tây được xử lý melatonin 0,1 mM, 1mM và 10 mM có hàm lượng phenol và flavonoid cao đáng kể so với quả không xử lý melatonin từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 12. Quả được xử lý melatonin 1 mM có hàm lượng phenol tổng số cao nhất (8,98 mg/100g FW) ở thời điểm cuối của quá trình bảo quản [37]. Hàm lượng phenol và flavonoid của quả vải được xử lý melatonin cũng tăng đáng kể, melatonin có thể ức chế enzyme xúc tác sự oxy hóa phenol và hạn chế sự hóa nâu thịt quả [64]. Các nghiên cứu khác trên quả xoài [45], quả nho [57] cũng có kết quả tương tự.
Sự biến động về hàm lượng flavonoid tổng số của quả bơ trong quá trình chín và bảo quản dưới tác động của melatonin ngoại sinh được thể hiện ở biểu đồ 3.7.
Thời gian sau thu hoạch (ngày) 0 2 4 6 8 10 12 14 H àm lư ợ ng f la vo no id t ổn g số (% ) 20 30 40 50 60 70 Đối chứng Melatonin 0,1 mM Melatonin 0,5 mM
Biểu đồ 3.7. Ảnh hưởng của melatonin ngoại sinh đến hàm lượng flavonoid tổng số của quả bơ 034 trong quá trình chín và bảo quản