Effects of soaking and germination conditions on gamma - Aminobutyric acid and total phenolic content in geminated mung bean

112 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Effects of soaking and germination conditions on gamma - aminobutyric acid and total
phenolic content in geminated mung bean
Anh T. Vu∗, Tuyen C. Kha, & Huan T. Phan
Faculty of Food Science and Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam
ARTICLE INFO
Research Paper
Received: May 24, 2018
Revised: September 28, 2018
Accepted: October 09, 2018
Keywords
Gamma – aminobutyric acid (GABA)
Germinated mung bean
Polyphenol
Temperature
Time
∗Corresponding author
Vu Thuy Anh
Email: vuthuyanh@hcmuaf.edu.vn
ABSTRACT
Germinated mung bean is a well-known food due to its high
content of gamma aminobutyric acid (GABA). This study was
designed to test the effectiveness of soaking and germination
conditions on GABA and total phenolic contents in germinated
mung bean. The results showed that reasonable conditions for
soaking mung bean was at 300C within 8 h, which created the
highest content of GABA (4,51 mg/g). Meanwhile, the highest
content of polyphenol (1,25 mg GAE/g) was reached at 350C
within 8 h. The optimized conditions for germinating mung bean
were at 350C for 24 h giving the most highest content for both
GABA and TPC, 4,46 mg/g and 1,30 mg GAE/g, respectively.
Cited as: Vu, A. T., Kha, T. C., & Phan, H. T. (2019). Effects of soaking and germination
conditions on gamma - aminobutyric acid and total phenolic content in geminated mung bean.
The Journal of Agriculture and Development 18(2), 112-118.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 113
Ảnh hưởng của điều kiện ngâm và ủ đến hàm lượng gamma - aminobutyric acid và
polyphenol trong hạt đậu xanh nẩy mầm
Vũ Thùy Anh∗, Kha Chấn Tuyền & Phan Tại Huân
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh
THÔNG TIN BÀI BÁO
Bài báo khoa học
Ngày nhận: 24/05/2018
Ngày chỉnh sửa: 28/09/2018
Ngày chấp nhận: 09/10/2018
Từ khóa
Gamma - aminobutyric acid (GABA)
Hạt đậu xanh nẩy mầm
Nhiệt độ
Polyphenol
Thời gian
∗Tác giả liên hệ
Vũ Thùy Anh
Email: vuthuyanh@hcmuaf.edu.vn
TÓM TẮT
Hạt đậu xanh nẩy mầm được biết đến như nguồn thực phẩm
giàu các hợp chất sinh học như gamma aminobutyric acid và
polyphenol. Nghiên cứu này thực hiện nhằm đánh giá tác động
của điều kiện ngâm và ủ đến hàm lượng gamma - aminobutyric
acid (GABA) và polyphenol trong mầm hạt đậu xanh. Kết quả
đạt được điều kiện ngâm hạt ở 300C trong vòng 8 giờ cho hàm
lượng GABA cao nhất (4,51 mg/g). Trong khi đó, hàm lượng
polyphenol tổng cao nhất (1,25 mg GAE/g) đạt được khi ngâm ở
350C trong 8 giờ. Điều kiện ủ hạt ở 350C trong vòng 24 giờ cho
thấy hàm lượng GABA và polyphenol đều đạt giá trị cao nhất,
lần lượt tương ứng với 4,46 mg/g và 1,30 mg GAE/g.
1. Đặt Vấn Đề
Đậu xanh (Vigna radiata L.; Họ: Fabaceae)
tiếng Anh được gọi là green bean hoặc mung
bean. Hạt đậu xanh chứa nhiều thành phần
dinh dưỡng cân đối bao gồm protein và chất xơ
cùng một lượng đáng kể các hợp chất sinh học.
Hàm lượng protein, amino acid, oligosaccharide
và polyphenol trong đậu xanh làm cho chúng có
tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống sưng tấy,
giảm viêm và điều hòa chuyển hóa lipid. Trong
suốt quá trình nẩy mầm hạt, các enzyme nội bào
được hoạt hoá và các hợp chất dự trữ như protein
và carbohydrate được phân cắt thành các phân tử
nhỏ, đồng thời các hợp chất mới được hình thành.
Cụ thể, quá trình nẩy mầm đã nâng cao hàm
lượng Gamma - aminobutyric acid và polyphenol
trong các hạt ngũ cốc (Paucar-Menacho & ctv.,
2017). Hàm lượng các hợp chất sinh học này có
trong các mầm hạt ngũ cốc đã được chứng minh
là có lợi ích đáng kể cho cơ thể con người (Randhir
& ctv., 2004). Theo tác giả Kanatt & ctv. (2001),
các hợp chất sinh học như GABA và polyphenol
có hiệu quả sinh học rất cao như chống oxy hoá,
kháng khuẩn, chống viêm nhiễm và chống sự tăng
trưởng của các khối u. Như vậy, quá trình nẩy
mầm cải thiện chất lượng dinh dưỡng và y học
của đậu xanh (El-Adawy & ctv., 2003).
Gamma - aminobutyric acid (GABA) là amino
acid bốn carbon non-protein được biết đến như
một chất ức chế dẫn truyền xung động thần kinh
trong não và tủy sống của các loại động vật có vú.
GABA được sản xuất chủ yếu từ một - decarboxyl
hóa glutamate được xúc tác bởi glutamate decar-
boxylase (GAD) và là chất làm giảm hội chứng
mãn kinh, tăng cường miễn dịch, điều trị ung thư,
ngăn ngừa các triệu chứng liên quan đến rượu và
chống béo phì. Mặc dù GABA có sẵn trong nhiều
trái cây và rau quả, nồng độ của nó trong các loại
thực phẩm tự nhiên rất thấp, dao động từ 0,03
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2)
114 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
đến 2,00 µmol/g trọng lượng tươi. Nhiều nghiên
cứu tập trung vào việc tìm kiếm những phương
pháp mới để tăng hàm lượng GABA trong thực
phẩm tự nhiên có thể có lợi cho sức khỏe con
người (Song & Yu, 2018).
Polyphenol là một họ các hợp chất tự nhiên, là
các chất chuyển hóa thứ cấp và là các dẫn xuất
của các phân tử pentose phosphate, shikimate và
phenylpropanoid trong thực vật. Các hợp chất
phenolic thể hiện một loạt các đặc tính có lợi cho
sức khỏe như: chống dị ứng, chống viêm, chống
vi khuẩn, chống oxy hóa, chống huyết khối, bảo
vệ tim mạch và các tác dụng giãn mạch. Một số
tác dụng có lợi từ các hợp chất phenolic chủ yếu
là do hoạt tính chống oxy hóa của chúng. Các
lợi ích sức khỏe liên quan đến polyphenol và ứng
dụng của chúng đã được đề cập đến trong nhiều
nghiên cứu (Ajila & ctv., 2011).
Nhìn chung, các nghiên cứu cho thấy hạt nảy
mầm là nguồn có giá trị về các hợp chất hoạt tính
sinh học tự nhiên và chất chống oxy hóa. Tuy
nhiên, hàm lượng các hợp chất này phụ thuộc rất
lớn vào điều kiện xử lý hạt (thời gian ngâm hạt
trước nẩy mầm) và chế độ nẩy mầm (nhiệt độ
và thời gian), độ ẩm hạt, môi trường nẩy mầm
sáng hay tối và độ ẩm tương đối của môi trường
(El-Adawy & ctv., 2003; Paucar-Menacho & ctv.,
2017). Vì thế, xác định điều kiện ngâm và ủ trong
quá trình nẩy mầm hạt đậu xanh nhằm thu được
các hàm lượng GABA và polyphenol cao nhất là
điều quan trọng.
2. Vật Liệu và Phương Pháp Nghiên Cứu
2.1. Nguyên liệu và hóa chất
Đậu xanh (loại bỏ hạt vỡ, lép và các tạp
chất) trồng tại tỉnh Tiền Giang được sử dụng
cho các thí nghiệm. Sau đó, hạt được thu mua
một lần và bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh
tránh hư hỏng; Chất chuẩn: GABA chuẩn, acid
gallic chuẩn (Sigma Aldrich - Mỹ); Thuốc thử:
Folin - Ciocalteur (Merk - Đức); Dung môi trích
ly: ethanol, acetone, acid acetic (Xilong - Trung
Quốc), allyl - L- glycine, triethylamine, methanol,
phenyl isothiocyanate (Merk - Đức); Sodium
hypochlorite (NaOCl); Phenol (C6H5OH) (Xi-
long - Trung Quốc); Acid boric (H3BO3), dis-
odium tetraborate (Na2B4O7.10H2O) (Xilong -
Trung Quốc); Natri carbonate (Na2CO3) (Xilong
- Trung Quốc).
2.2. Bố trí thí nghiệm
Hai thí nghiệm được bố trí để đánh giá ảnh
hưởng điều kiện ngâm và ủ đến hàm lượng GABA
và polyphenol.
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời
gian ngâm đến hàm lượng GABA và polyphenol
trong quá trình nẩy mầm. Thí nghiệm khảo sát
thời gian và nhiệt độ ngâm được thiết kế theo
kiểu 2 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần,
bao gồm 3 chế độ thời gian ngâm (6, 8, 10 giờ) và
3 chế độ nhiệt độ ngâm (30, 35, 400C). 20 g hạt
đậu xanh được rửa sạch và ngâm tỉ lệ 1:5 (w/w)
trong nước ở chế độ thời gian và nhiệt độ ngâm
của các nghiệm thức. Sau các khoảng thời gian
ngâm, hạt đậu xanh được ủ ở 300C/24 giờ. Mầm
đậu xanh được thu hoạch và bảo quản ở nhiệt độ
-180C trong vòng 24 giờ để phân tích.
Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng của thời
gian và nhiệt độ ủ lên hàm lượng GABA và
polyphenol trong quá trình nẩy mầm. Thí nghiệm
khảo sát thời gian và nhiệt độ ủ được thiết kế theo
kiểu 2 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần,
trong đó bao gồm 4 chế độ thời gian ủ (12, 24,
36, 48 giờ) và 3 chế độ nhiệt độ ủ (30, 35, 400C).
20 g hạt đậu xanh được rửa sạch và ngâm tỉ lệ
1:5 (w/w) trong nước ở chế độ thời gian và nhiệt
độ ngâm ở thí nghiệm 1. Sau ngâm, hạt đậu xanh
được ủ ở các khoảng thời gian và nhiệt độ khác
nhau. Mầm đậu xanh được thu hoạch và bảo quản
ở nhiệt độ -180C trong vòng 24 giờ để phân tích.
2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
Phương pháp xác định hàm lượng GABA (Ki-
taoka & Nakano, 1969; Watchararparpaiboon &
ctv., 2010).
Hàm lượng GABA được đo theo phương pháp
đo quang. Mẫu được nghiền nhỏ và pha loãng
bằng ethanol 70% theo tỷ lệ 1:10 (w/w), khuấy
trong 30 phút, sau đó ly tâm 2 lần ở nhiệt độ 40C
với tốc độ 10.000 (vòng/phút) trong thời gian 10
phút. Tiến hành bay hơi hết ethanol ở nhiệt độ
900C trong 30 phút, pha loãng với nước cất và
khuấy trong 15 phút, sau đó ly tâm ở 40C với tốc
độ 10000 (vòng/phút) trong 10 phút. Dịch sau khi
ly tâm được sử dụng để phân tích GABA. Hút
600 µL dung dịch vừa trích ly vào ống nghiệm
rồi thêm 400 µL hỗn hợp dung dịch đệm borate
0,4 M, thêm vào 2 mL thuốc thử phenol 6% vào
ống nghiệm chứa mẫu vừa trích ly. Tiếp theo,
cho thêm thuốc thử NaOCl 8% (2 mL) vào rồi
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 115
lắc mạnh trong 5 phút. Sau cùng, đun nóng hỗn
hợp trên đến 700C trong 10 phút rồi làm nguội
mẫu đến nhiệt độ 300C. Tiến hành đo quang ở
bước sóng 630 nm. Kết quả GABA được tính theo
hàm lượng chất khô dựa vào phương trình đường
chuẩn: y = 0,0254x + 0,007 với R2 = 0,9953.
Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol
tổng theo tác giả Z lotek & ctv. (2016).
Mẫu được nghiền nhỏ và pha với dung dịch
trích ly gồm hỗn hợp 70% acetone, 0,5% acid
acetic và 29,5% nước theo tỷ lệ 1: 20 rồi khuấy
trong 2 giờ và giữ ngâm trong 12 giờ, ly tâm ở
3000 vòng trong 10 phút. Phần dịch sau khi trích
ly được sử dụng để định lượng TPC. Hút 500 µL
mẫu trích ly thêm 2 mL nước cất, sau đó hút
thêm 500 µL thuốc thử Folin - Ciocalteu (tỷ lệ
thuốc thử/nước: 1/10) và 2 mL Na2CO3 7,0%,
lắc đều rồi để yên 8 phút ở nhiệt độ phòng. Giữ
yên hỗn hợp trên trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng.
Đo độ hấp thụ bước sóng ở 765 nm. Định lượng
dựa vào đồ thị đường chuẩn của acid gallic: y =
0,0012x + 0,0015 với R2 = 0,9999. Kết quả được
thể hiện bằng số mg tương đương acid gallic/g.
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Các dữ liệu được phân tích ANOVA bằng phần
mềm Statgraphic và Excel.
3. Kết Quả và Thảo Luận
3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và
thời gian ngâm hạt đậu xanh đến hàm lượng
GABA được trình bày qua Hình 1. Kết quả phân
tích thống kê cho thấy sự thay đổi hàm lượng
GABA (mg/g) bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt
độ và thời gian (P < 0,05), hàm lượng GABA
cao nhất (4,51 mg/g) đạt được ở nhiệt độ ngâm
300C trong 8 giờ.
Khi thời gian ngâm đạt mức 8 giờ ở nhiệt độ
300C và khác biệt này có ý nghĩa với hàm lượng
GABA ứng với các chế độ ngâm khác nhau. Qua
Hình 1 cho thấy khi thời gian ngâm tăng từ 6
giờ lên 8 giờ thì hàm lượng GABA cũng có xu
hướng tăng theo, tuy nhiên khi thời gian ngâm
nhiều hơn 8 giờ thì xuất hiện sự suy giảm của
hàm lượng GABA.
Ngâm đậu là giai đoạn cần thiết trong quá
trình nẩy mầm hạt để làm tăng hàm lượng nước
của hạt (ẩm độ tăng từ 11,2% lên 60,6%), thúc
Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm (0C) và thời
gian ngâm (giờ) đến hàm lượng GABA của hạt đậu
xanh nẩy mầm.
đẩy quá trình nẩy mầm xảy ra (Guo & ctv., 2011).
Giai đoạn này cũng rất quan trọng để kiểm soát
sự phát triển của enzyme cần cho quá trình nẩy
mầm. Tuy nhiên khi thời gian ngâm kéo dài, hàm
lượng amino acid bên trong đậu xanh dễ dàng bị
hòa tan trong nước, làm cho hàm lượng GABA
suy giảm đáng kể. Ngoài ra, khi hạt đậu xanh
được ngâm trong thời gian dài sẽ dẫn đến tình
trạng thiếu oxy và ảnh hưởng không tốt đến sự
nẩy mầm của hạt. Đồng thời nhiệt độ cũng là yếu
tố kích thích sự nẩy mầm và sản sinh GABA. Kết
quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ 300C là nhiệt
độ ngâm thích hợp cho quá trình tổng hợp GABA
trong hạt đậu xanh.
Từ kết quả thí nghiệm trên, chế độ ngâm hạt
đậu xanh để sinh GABA tối ưu là ở nhiệt độ 30oC
trong khoảng thời gian là 8 giờ. Chế độ ngâm
này sẽ được chọn làm yếu tố cố định cho các thí
nghiệm tiếp theo về sự ảnh hưởng của chế độ
nẩy mầm lên hàm lượng GABA. Theo Huang &
ctv. (2014), hàm lượng của các hợp chất phenolic
trong hạt đậu xanh cũng có sự thay đổi rõ rệt sau
quá trình nẩy mầm. Quá trình nẩy mầm có hiệu
quả trong việc phá vỡ các đại phân tử và làm giàu
chất dinh dưỡng có trong đậu xanh. Trong đó,
nhiệt độ ngâm và thời gian ngâm có ảnh hưởng
rõ rệt đến hàm lượng polyphenol với mức ý nghĩa
P < 0,05.
Theo kết quả Hình 2, hàm lượng TPC cao nhất
(1,25 mg/g) đạt được tại chế độ ngâm có nhiệt
độ là 350C trong vòng 8 giờ và có sự khác biệt có
ý nghĩa so với các nghiệm thức khác.
Qua Hình 2 cho thấy, khi thời gian và nhiệt
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2)
116 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm (0C) và thời
gian ngâm (giờ) lên hàm lượng TPC của hạt đậu
xanh.
độ tăng thì hàm lượng polyphenol cũng có chiều
hướng gia tăng. Tuy nhiên, khi nhiệt độ và thời
gian ngâm đạt tới một ngưỡng nhất định thì hàm
lượng TPC sẽ có chiều hướng giảm. Theo Tian-
sawang & ctv. (2016), khoảng thời gian ngâm hạt
tối ưu cho hàm lượng polyphenol cao nhất là 6 - 8
giờ, điều này trùng khớp với kết quả về thời gian
ngâm hạt trong nghiên cứu này. Các nghiên cứu
trước đây chỉ ra rằng, lượng nước hạt hấp thụ và
thời gian ngâm có ảnh hưởng lớn đế khả năng sinh
tổng hợp polyphenol có trong hạt (Akillioglu &
Karakaya, 2010). Trước quá trình nẩy mầm, phần
lớn hàm lượng polyphenol tập trung trong lớp vỏ
ngoài của hạt đậu xanh. Qua Hình 2 cho thấy,
khi giá trị của thời gian và nhiệt độ tăng thì hàm
lượng polyphenol cũng có chiều hướng gia tăng.
Tuy nhiên, khi nhiệt độ và thời gian ngâm đạt tới
một ngưỡng nhất định thì giá trị của hàm lượng
TPC sẽ có chiều hướng giảm. Điều này được gải
thích là do khi ngâm hạt trong một khoảng thời
gian dài, lượng nước hạt hấp thụ được sẽ bị dư
thừa, điều này đồng thời dẫn đến sự mất cân bằng
oxy làm giảm khả năng nẩy mầm của hạt. Như
vậy, đối với hàm lượng polyphenol, chế độ ngâm
hạt tối ưu là ở nhiệt độ ngâm 350C trong khoảng
thời gian ngâm là 8 giờ. Các thông số này sẽ được
bố trí cố định cho các thí nghiệm tiếp theo liên
quan đến việc khảo sát ảnh hưởng của chế độ
ngâm lên hàm lượng TPC.
3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến
hàm lượng GABA (mg/g) được thể hiện trong
Hình 3.
Kết quả phân thích thống kê cho thấy nhiệt độ
và thời gian ủ có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình
sinh tổng hợp GABA (mg/g) với mức ý nghĩa P
< 0,05. Chế độ nẩy mầm ở nhiệt độ 350C trong
24 giờ đã cho hàm lượng GABA là cao nhất, đạt
4,46 mg/g và có sự khác biệt rõ ràng với các chế
độ còn lại.
Hình 3. Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian ủ đến hàm
lượng GABA.
Về yếu tố nhiệt độ, hàm lượng GABA tăng khi
nhiệt độ nẩy mầm tăng từ 300C đến 350C. Tuy
nhiên, khi nhiệt độ nẩy mầm tiếp tục tăng thì
hàm lượng GABA cũng có dấu hiệu suy giảm.
Dựa trên các nghiên cứu của Hussain & Uddin
(2012) cho thấy hạt đậu xanh sau khi ngâm được
ủ kín trong môi trường có nhiệt độ là 33,40C làm
cải thiện tốt hơn thành phần dinh dưỡng của hạt.
Trong khi đó, Komatsuzaki & ctv. (2007) với đối
tượng nghiên cứu là hạt gạo lứt lại cho ra nhiệt
độ ươm mầm tối ưu là 350C, để thu được hàm
lượng GABA cao nhất.
Về yếu tố thời gian, có thể dễ dàng nhận thấy,
thời gian nẩy mầm trong vòng 12 giờ luôn cho
kết quả về hàm lượng GABA thấp nhất. Điều
này là do trong khoảng thời gian 12 giờ, chu
trình sinh tổng hợp GABA chưa diễn ra triệt để,
quá trình chuyển hóa glutamic acid thành GABA
do enzyme glutamic acid decacboxylase chưa đạt
hiệu suất cao nhất. Theo Chung & ctv. (2009),
trong quá trình nẩy mầm, các enzyme sẽ được
kích hoạt, làm thoái hóa các hợp chất chính như
carbonhydrate và protein, tạo nên các hợp chất
như GABA, các chất xơ tiêu hóa được và vitamin.
Cho nên, khoảng thời gian ủ cần đủ dài để quá
trình này xảy ra triệt để. Tuy nhiên, hàm lượng
GABA tăng lên khi thời gian ủ tăng sau đó lại sụt
giảm khi thời gian ươm mầm tiếp tục kéo dài hơn.
Nguyên nhân là do sự kéo dài thời gian nẩy mầm
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 117
làm cho pH của khối hạt sẽ thay đổi, ức chế hoạt
động của enzyme GAD và kích thích sự hoạt động
của enzyme GABA-T, enzyme thủy phân GABA.
Ngoài ra, do quá trình ủ diễn ra ở điều kiện yếm
khí nên việc kéo dài thời gian nẩy mầm sẽ làm
hạt mùi ôi khó chịu, thâm nâu và khó sử dụng
trong các thành phẩm ứng dụng sau này. Việc
so sánh kết quả thí nghiệm với một số nghiên
cứu khác cũng cho thấy một vài sự trùng khớp
cũng như khác biệt. Cụ thể, trong nghiên cứu
được tiến hành bởi Karladee & Suriyong (2012)
trên đối tượng là 21 giống lúa cho nẩy mầm của
Thái Lan cho thấy hàm lượng GABA đạt ngưỡng
cao nhất với thời gian ủ là 24 giờ, sau đó giảm
dần khi tăng thời gian nẩy mầm. Điều này có
phần tương thích với kết quả được chứng minh
trong nghiên cứu này. Tuy nhiên, trong nghiên
cứu của Banchuen & ctv. (2009), trên hạt gạo lứt
nẩy mầm thì thời gian ủ tối ưu lại là 36 giờ. Sự
khác biệt về kết quả của thời gian và nhiệt độ ủ
giữa nghiên cứu này và các nghiên cứu khác được
cho là do sự khác biệt về đối tượng nghiên cứu,
điều kiện, môi trường và phương pháp nghiên cứu
có sự khác biệt. Như vậy, kết quả từ nghiên cứu
của đề tài này cho thấy chế độ nẩy mầm tốt nhất
cho quá trình sinh tổng hợp GABA trong đậu
xanh là ở nhiệt độ 350C trong thời gian 24 giờ.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy nhiệt độ
và thời gian ủ ảnh hưởng có ý nghĩa đến quá trình
sinh tổng hợp TPC (mg GAE/g) với mức ý nghĩa
P < 0,05. Theo Hình 4, chế độ nẩy mầm ở nhiệt
độ 350C trong vòng 24 giờ cho kết quả về hàm
lượng TPC cao nhất (1,30 mg GAEg).
Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ (0C) và thời gian
ủ (giờ) đến hàm lượng polyphenol.
Về nhiệt độ ủ, hàm lượng polyphenol tổng tăng
khi nhiệt độ nẩy mầm tăng từ khoảng 300C lên
350C, tuy nhiên lại giảm một cách đáng chú ý khi
nhiệt độ đạt mức 400C. Theo Hussain & Uddin
(2012), nhiệt độ nẩy mầm tối ưu của lúa mì là
từ 300C đến 370C. Trong khoảng nhiệt độ này,
giá trị dinh dưỡng của hạt sẽ tăng đáng kể. Khi
nhiệt độ tiếp tục gia tăng, quá trình ủ của hạt sẽ
bị ức chế, do đó, quá trình phân giải các carbon-
hydrate và protein thành các sản phẩm mới cũng
bị suy giảm, dẫn theo sự suy giảm về hàm lượng
polyphenol.
Về thời gian nẩy mầm, kết quả cho thấy 24
giờ là thời gian nẩy mầm tối ưu để sản sinh
polyphenol trong hạt. Theo nghiên cứu của Tian-
sawang & ctv. (2016), thời gian ủ tối ưu cho hàm
lượng TPC cao nhất là 48 giờ trên các loại hạt
khác nhau, trong đó có đậu xanh. Trong khi đó,
Fernandez-Orozco & ctv. (2008) công bố rằng
hàm lượng polyphenol gia tăng cao nhất là từ
2 đến 7 ngày nẩy mầm hạt đậu xanh. Tuy nhiên,
Wongsiri & ctv. (2015) đã công bố TPC của hạt
đậu xanh nẩy mầm tăng lên cao nhất là sau 24
giờ cho lên mầm, cao gấp 4 lần so với hạt tươi.
Nguyên nhân là do sau khi nẩy mầm, chất dinh
dưỡng trong hạt tăng lên, là điều kiện cực thuận
lợi cho các hệ vi sinh vật thâm nhập và phát
triển; đồng thời, cũng là thời điểm hạt chịu sự
tấn công mạnh của côn trùng từ môi trường bên
ngoài. Điều này là nguyên nhân dẫn đến sự tổng
hợp các hợp chất phenolic để kháng lại vi khuẩn
và các côn trùng gây hại. Như vậy, chế độ ủ hợp
lý để hàm lượng polyphenol cao nhất là nhiệt độ
350C trong 24 giờ.
4. Kết Luận
Thời gian ngâm hạt và nhiệt độ ngâm hạt ảnh
hưởng đến hàm lượng GABA và polyphenol có
trong đậu xanh. Trong đó, nhiệt độ ngâm tối ưu
là 300C/8 giờ, cho hàm lượng GABA là cao nhất,
với 4,51 mg/g và 350C/8 giờ cho hàm lượng TPC
là cao nhất, với 1,25 mg GAE/g.
Thời gian nẩy mầm và nhiệt độ ủ cũng có ảnh
hưởng lên hàm lượng GABA và polyphenol thu
được sau nẩy mầm. Trong đó, hàm lượng GABA
đạt tối ưu (4,46 mg/g) trong khoảng thời gian là
24 giờ trong khoảng nhiệt độ là 350C. Tương tự,
hàm lượng TPC đạt mức độ cao nhất (1,30 mg
GAE/g) khi nhiệt độ ở 350C trong vòng 24 giờ
ủ.
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2)
118 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Tài Liệu Tham Khảo (References)
Ajila, C. M., Brar, S. K., Verma, M., Tyagi, R. D., God-
bout. S., & Valéro, J. R. (2011). Extraction and anal-
ysis of polyphenols: Recent trends. Critical Reviews in
Biotechnology 31(3), 227-249.
Akillioglu, H. G., & Karakaya, S. (2010). Changes in to-
tal phenols, total flavonoids, and antioxidant activities
of common beans and pinto beans after soaking, cook-
ing, and in vitro digestion process. Food Science and
Biotechnology 19(3), 633-639.
Banchuen, J., Thammarutwasik, P., & Ooraikul, B.
(2009). Effect of germinating processes on bioactive
component of Sangyod Muang Phatthalung rice. Thai
Journal of Agricultural Science 42(4), 191-199.
Chung, H. J., Jang, H.C., Cho, H. Y., & Lim, S. T.
(2009). Effects of steeping and anaerobic treatment on
GABA (γ-aminobutyric acid) content in germinated
waxy hull-less barley. LWT - Food Science and Tech-
nology 42(10), 1712–1716.
El-Adawy, T. A., Rahma, E. H., El-Bedawey, A. A., & El-
Beltagy, A. E. (2003). Nutritional potential and func-
tional properties of germinated mung bean, pea and
lentil seeds. Plant Foods for Human Nutrition 58(3),
1-13.
Fernandez-Orozco, R., Frias, J., Zielinski, H., Piskula, M.
K., Kozlowska, H., & Vidal-Valverde, C. (2008). Ki-
netic study of the antioxidant compounds and antioxi-
dant capacity during germination of Vigna radiata cv.
emmerald, Glycine max cv. jutro and Glycine max cv.
merit. Food Chemistry 111(3), 622-630.
Guo, Y., Chen, H., Song, Y., & Gu, Z. (2011). Effects
of soaking and aeration treatment on γ-aminobutyric
acid accumulation in germinated soybean (Glycine
max L.) European Food Research and Technology
232(5), 787-795.
Huang, X., Cai, W., & Xu, B. (2014). Kinetic changes
of nutrients and antioxidant capacities of germinated
soybean (Glycine max l.) and mung bean (Vigna ra-
diata l.) with germination time. Food Chemistry 143,
268-276.
Hussain, I., & Uddin, M. B. (2012). Optimization of ger-
mination conditions for germinated wheat flour by re-
sponse surface methodology. African Journal of Food
Science and Technology 3(1), 16-22.
Kanatt, S. R., Arjun, K., & Sharma, A. (2011). Antioxi-
dant and antimicrobial activity of legume hulls. Food
Research International 44(10), 3182-3187.
Karladee, D., & Suriyong, S. (2012). γ-Aminobutyric acid
(GABA) content in different varieties of brown rice
during germination. Science Asia 38(1), 13-17.
Kitaoka, S., & Nakano, Y. (1969). Colorimetric determi-
nation of w-amino acids. The Journal of Biochemistry
66(1), 87-94.
Komatsuzaki, N., Tsukahara, K., Toyoshima, H., Suzuki,
T., Shimizu, N., & Kimura, T. (2007). Effect of soak-
ing and gaseous treatment on GABA content in germi-
nated brown rice. Journal of Food Engineering 78(2),
556-560.
Paucar-Menacho, L. M., Pen˜as, E., Duen˜as, M., Frias,
J., & Martínez-Villaluenga, C. (2017). Optimizing ger-
mination conditions to enhance the accumulation of
bioactive compounds and the antioxidant activity of
kiwicha (Amaranthus caudatus) using response surface
methodology. LWT - Food Science and Technology 76,
245-252.
Randhir, R., Lin, Y. T., & Shetty, K. (2004). Stimulation
of phenolics, antioxidant and antimicrobial activites
in dark germinated mung bean sprouts in response to
peptide and phytochemical elicitors. Process Biochem-
istry 39(3), 637-646.
Song, H. Y., & Yu, R. C. (2018). Optimization of culture
conditions for gamma-aminobutyric acid production in
fermented adzuki bean milk. Journal of Food and Drug
Analysis 26(1), 74-81.
Tiansawang, K., Luangpituksa, P., Varanyanond, W., &
Hansawasdi, C. (2016). GABA (γ-aminobutyric acid)
production, antioxidant activity in some germinated
dietary seeds and the effect of cooking on their GABA
content. Food Science and Technology 36(2), 313-321.
Watchararparpaiboon, W., Laohakunjit, N., & Kerd-
choechuen, O. (2010). An improved process for high
quality and nutrition of brown rice production. Food
Science and Technology International 16(2), 147-158.
Wongsiri, S., Ohshima, T., & Duangmal, K. (2015).
Chemical composition, amino acid profile and antiox-
idant activities of germinated mung beans (Vigna ra-
diata). Journal of Food Processing and Preservation
39(6), 1956-1964.
Z lotek, U., Mikulska, S., Nagajek, M., & S´wieca, M.
(2016). The effect of different solvents and number of
extraction steps on the polyphenol content and antiox-
idant capacity of basil leaves (Ocimum basilicum L.)
extracts. Saudi Journal of Biological Sciences 23(5),
628-633.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(2) www.jad.hcmuaf.edu.vn