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 (2019)

Tạp chí khoa học, Tập 48, (3), tr. 22-28.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát thành phần và phân tách hàm lượng axit béo, tocopherol, triacylglycerol và phytosterol trong dầu hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.). Các hợp chất axit béo chưa bão hòa đặc trưng nhất là axit linoleic và axit linoleic. Hàm lượng các axit béo này được xác định cụ thể bằng phương pháp sắc ký khí. Các tocopherol, phytoserol, triacylglycerol được xác định hàm lượng bằng máy sắc ký lỏng hiệu năng cao.

MỞ ĐẦU

Trong y học cổ truyền, ở nhiều địạ phương trên đất nước ta , lớp chất lipit từ nhiều loài cây khác nhau (như mắc rạc (Delavaya toxocarpa Franch); gấc (Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng)…) cũng đã được sử dụng là thuốc để chữa trị các bệnh ngoài da , bệnh phong, viêm đau khớp… Một số loại axit béo đa nối đôi (C18-20) trong thành phần của lipit từ hạt thực vật có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng chống xơ vữa động mạch, chuyển hóa cholesterol trong máu, hiện đã và đang được coi là các sản phẩm rất tốt đối với sức khỏe của con người [1], [2].

Trong tự nhiên vẫn còn rất nhiều loài cây cho lipit, hiện phân bố ở khá nhiều nơi, nhưng chưa được biết đến, chưa đươc nghiên cứu đầy đủ hoặc chỉ mới được sử dụng ở từng địa phương hẹp theo kinh nghiệm dân gian. Đó chính là nguồn tài nguyên cho lipit rất đa dạng, có nhiều tiềm năng và triển vọng ứng dụng trong y học và phát triển kinh tế, xã hội.

Một trong số đó phải kể đến hạt cây ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) họ lúa (Poaceae). Ý dĩ được trồng rộng rãi ở Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Thái Lan và Hàn Quốc.

Hình ảnh cây Ý dĩ

Công dụng của ý dĩ:

• Hạt ý dĩ đã được sử dụng để điều trị mụn cóc, da nứt nẻ, thấp khớp, đau thần kinh, chống viêm và chống giun [3].
• Nghiên cứu y học hiện đại đã tìm thấy các hoạt động chống tăng sinh, chống ung thư [4], [5] và các hoạt động chống dị ứng [3] trong hạt ý dĩ.
• Hạt ý dĩ đã được thử nghiệm để ngăn chặn các dấu hiệu ban đầu trong quá trình ung thư ruột kết [6], có ích cho sức khỏe tim mạch và đường ruột [7] và có tác dụng giả lipid máu và chống oxy hóa [8].
• Ngoài ra, một số chất benzoxazinone trong hạt này thể hiện hoạt động chống viêm [9]; chiết xuất hạt ý dĩ có hiệu quả chống nhiễ virut [10] và có thể được sử dụng là thực phẩm trị liệu và chức năng cho bệnh nhân béo phì, tiểu đường và chống dị ứng [11], [12].

Nhằm làm rõ hàm lượng và thành phần lipit trong hạt cây ý dĩ, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hàm lượng lipit và thành phần các axit béo, tocopherol , triacylglycerol  và phytosetrol trong hạt cây ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) ở Việt Nam.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

• Mẫu hạt ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) được thu vào tháng 9 nă 2019 tại Hoài Đức, Hà Nội
• Các hạt sau khi thu hái được giữ nguyên lớp vỏ, sấy khô ở 40oC bằng tủ sấy.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp chiết lipit tổng – Phương pháp chiết lipit tổng bằng hexan

Mẫu hạt nghiên cứu được chiết tách và xác định hàm lượng lipit tổng theo phương pháp ISO/DIS 659:1988 (International Organisation for Standardisation/Final draft) [13].

• Lấy 10 g mẫu hạt đã được sấy khô, đem nghiền nhỏ trong máy nghiền bi và sau đó chiết bằng 150 mL hexan (chiết 2 lần) trong thiết bị đun nóng có hồi lưu chuyên dụng ở nhiệt độ 60oC trong 2 giờ.
• Dịch chiết thu được đem cất loại dung môi trên máy cất quay chân không ở 40oC và áp suất 25 tor.
• Hàm lượng dầu béo của hạt sau khi cân trên cân phân tích Sartorius analytic (10^-4) và được tính toán theo phần trăm khối lượng so với mẫu hạt khô ban đầu.
• Lipit được bảo quản trong dung môi hexan tinh khiết và lưu giữ ở nhiệt độ -10oC bằng tủ lạnh sâu Panasonic MDF-U334-PE.

Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng axit béo

Thành phần và hàm lượng axit béo được xác định theo phương pháp ISO/DIS 5509:1997 [14].

• Lấy 100 mg lipit bão hoà tan trong 1 mL heptan sau đó chuyển hó thành dạng methy ester để phân tích trên máy sắc ký khí.
• Nhận dạng các axit béo bằng phần mềm chuyên dụng tính toán chuyển đổi qua giá trị thời gian lưu tương đương ELC cho cột mao quản chuyên dụng CP-Si 88, có sử dụng hệ chất chuẩn C16:0, C18:0 trên máy C-R3A theo công thức:

Phương pháp phân tích thành phần và hàm lượng tocopherol

Thành phần và hàm lượng tocopherol được xác định theo phương pháp ISO/9936:2016 [15].

• Hoà tan 70÷10mg dầu béo trong 100 L heptan, lấy 20 µL đem phân tích trên thiết bị HPLC (Merck-Hitachi F-1000 Fluorescence Spectrophotometer, 295/330 nm, D- 2500).
• Mẫu được bơm tự động trong buồng bơm mâuc tự động Merck 655-A40, cột 4,6 x 25 c , tốc độ dòng 1,3 L/phút, hệ pha động sử dụng kà heptan/tert-butyl metyl ete (v/v = 99/1…).

Phương pháp phân tích thành phần và hàm lượng phytosterol

Thành phần và hàm lượng phytosterol được xác định theo phương pháp ISO/5509:1997 [14].

• Cân 150 mg lipit mẫu hạt, sau đó hòa tan trong 100 mL ethanol, xà phòng hóa  bằng dung dịch kali hydroxit ở 70oC.
• Các sterol được phân lập khi qua cột nhôm oxit, khi đó axit béo được giữ lại.
• Phần sterol từ cột được tinh chế lại bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng và sau đó hàm lượng và thành phần của sterol được xác định bởi GLC sử dụng betulin là chất chuẩn nội.
• Các hợp chất được tách ra trên cột SE 54 CB.

Phương pháp phân tích thành phần và hàm lượng triacylglycerol

Thành phần và hàm lượng triacylglycerol xác định theo phương pháp ISO/9936:2016 [15].

• Thành phần và hàm lượng triacylglycerol trong mẫu dầu hạt xác định trên máy sắc kí lỏng cao áp pha đảo AOCS Officil Method Ce 5b -89. 0,1 g đầu được hoà tan vào 2 mL axeton và lọc qua ống tim kích thước 0,45 µm. 20 µL của dầu sau khi lọc được trực tiếp bơm tự động vào hệ thống HPLC điều chỉnh nhiệt độ cột (Spectra Syste AS3000).

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hàm lượng lipit tổng và thành phần – hàm lượng axit béo trong hạt ý dĩ

Thành phần lipit trong hạt cây ý dĩ là 7,87% . Hàm lượng axit béo không no chiếm 92,95% lipit ở mẫu hạt ý dĩ, tập trung chủ yếu ở hai axit béo oleic (34,53% ) và linoleic (43,08%). Sự hiện diện của một lượng lớn axit không bão hòa đơn ( axit oleic) và axit béo không bão hòa đa nối đôi ( axit linoleic và linolenic) trong dầu hạt ý dĩ cho thấy tác dụng có lợi cho sức khỏe của nó, vì các axit béo này có thể làm giảm mức cholesterol trong máu.

Các axit béo no gồm axit palmitic (11,36%) và axit stearic (1,55%). Thành phần các axit béo tương tự đã được tìm thấy trong loài này ở Úc là: 39,8% oleic và 37,5%. Hàm lượng axit linoleic ở trong hạt ý dĩ Hàn Quốc là: 46% axit oleic và 38% linoleic.

Hàm lượng và thành phần tocopherol (T) và tocotrienol (T3)

– Hàm lượng vitamin E tổng số trong mẫu dầu hạt ý dĩ là 37,72 mg/kg, bao gồm 7 đồng phân của vitamin E ( bốn tocopherols và ba tocotrienols) đã được phát hiện trong điều kiện thí nghiệm của chúng tôi ( Bảng 2) có mặt các tocopherol với hàm lượng khác nhau như: α-T, β-T, γ-T, δ-T và γ-T3. Trong mẫu dầu hạt ý dĩ tồn tại chủ yếu dạng γ-T (22,85 mg/kg) và còn có dạng α-T3 (9,70 mg/kg) và dạng β-T3 (1,90 mg/kg).

Kết quả này cho giá trị γ-T cao hơn theo công bố của Shiva Ram Bhandari vào năm 2012 tại Hàn Quốc là 14,76 mg/kg [16].

– Hàm lượng phytosterol

Hàm lượng phytosterol tổng trong mẫu dầu hạt ý dĩ ở mức cao với 16998,10 mg/kg.

• Các phytosterol tập trung ở một số dạng như sitosterol có hà ng 8628,31 mg/kg, campesterol 3854 mg/kg, stigmasterol 1656,86 g/kg và ∆5-avenasterol 1207,65 mg/kg.
• Tien-Tso Wu và cộng sự (2007) đã công ố nghiên cứu với hà ng campesterol (trung bình 58 mg/kg) và hà ng sitosterol (trung bình 131,07 mg/kg) trên 536 g/kg phytostero tổng số trong hạt ý dĩ Đài Loan thấp hơn so với phát hiện củ chúng tôi [18].

– Hàm lượng triacylglycerol

Các triglycerol trong mẫu hạt ý dĩ tập trung chủ yếu ở dạng monomere TAG với tỷ lệ lên đến 90,67%.

Trong khi đó, không phát hiện sự có mặt của olygomere TAG, trimere TAG và dimere TAG; các dạng còn lại có hàm lượng nhỏ chỉ từ 0,08% – 6,42%.

KẾT LUẬN

– Từ kết quả nghiên cứu ta thấy hạt ý dĩ có hàm lượng axit béo không no rất cao, lên đến 92,95%, tập trung chủ yếu ở dạng axit béo oleic (26,68%), linoleic (60,11%).

– Bảy đồng phân của vitamin E đã được phát hiện, chủ yếu dạng γ-T với hàm lượng 22,85 mg/kg.

– Hàm lượng phytosterol tổng trong mẫu hạt ý dĩ nghiên cứu ở mức cao 16998,10 mg/kg. Triacylglycerol tồn tại chủ yếu ở dạng monomere TAG lên đến 90,67%, những dạng còn lại chiếm hàm lượng nhỏ dưới 10%.

Nguồn: Nguyễn Ngọc Hiền, Nguyễn Thị Huyền (2019), Nghiên cứu thành phần và hàm lượng chất béo từ hạt cây ý dĩ (Coix lacryma-jobi L.) ở Việt Nam, Tạp chí khoa học, Tập 48, (3), tr. 22-28.