Là một loại trái cây được trồng rộng rãi và tiêu thụ trên toàn thế giới, táo không chỉ có hương vị tốt, mà còn rất giàu các thành phần hoạt tính sinh học khác nhau có lợi ích sức khỏe đáng kể. Ngành công nghiệp chiết xuất Apple rất coi trọng nghiên cứu và ứng dụng các thành phần hoạt động trong táo. Có sự khác biệt về nội dung của các thành phần hoạt động giữa các giống Apple khác nhau do nền tảng di truyền, môi trường trồng trọt và các yếu tố khác.
1. Tổng quan về các hoạt chất chính trong táo
Các thành phần hoạt chất trong táo chủ yếu bao gồmpolyphenol(chẳng hạn như anthocyanin, axit chlorogen, epicatechin), flavonoid (bao gồm quercetin), vitamin, khoáng chất và chất xơ. Những thành phần này có táo với các chức năng sinh lý khác nhau như chống oxy hóa, chống viêm- và bảo vệ tim mạch.[1-2]Trong ngành chiết xuất thực vật, polyphenol và flavonoid đã thu hút sự chú ý nhất do hoạt động cao và triển vọng ứng dụng rộng rãi của chúng.
2. Sự khác biệt về hoạt chất giữa các loại táo khác nhau
2.1 Sự khác biệt về hàm lượng anthocyanin
Anthocyanin là các chất polyphenolic quan trọng trong táo, được biết đến với các đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ của chúng. Nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng procyanidin thay đổi đáng kể giữa các giống Apple.
Mức ngon: Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng anthocyanin trong vỏ táo ngon đỏ tương đối cao. Một nghiên cứu sử dụng phương pháp HPLC cho thấy hàm lượng anthocyanin B2 trong vỏ táo Fuji đỏ ở mức tương đối cao trong số một số quả táo, dao động từ 275,24 đến 548,42 g/g, trong khi hàm lượng trong xác thịt là 90,19 đến 247.06 g/g.[3] Một nghiên cứu khác chỉ ra rằng các thành quả trưởng thành của 'ngôi sao đỏ mới' và 'fuji' (một loại fuji đỏ) có hàm lượng anthocyanin cao, với nồng độ 4.232-7.307mg/g (FW) trong vỏ và 0,525-1.034mg/g (FW).[4]
②gala: So với một số giống hoang dã hoặc các giống được trồng cụ thể, táo Gala có thể có hàm lượng anthocyanin tương đối thấp hơn. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hàm lượng axit chlorogen, anthocyanin B2 và epicatechin trong thịt của táo hoang dã Tân Cương (Malus sieversii) cao hơn nhiều so với các giống được trồng tại địa phương như Gala.[5]Trong số đó, nội dung của anthocyanin B2 trong một số chủng táo hoang dã Tân Cương cao hơn đáng kể so với các giống gala.
Táo màu xanh lá cây (như trái cây rắn xanh): Táo xanh thường có hương vị chua hơn và hàm lượng thành phần hoạt động của chúng cũng thể hiện các đặc điểm riêng biệt. Hàm lượng anthocyanin trong quả rắn xanh (2,35%) cao hơn đáng kể so với Fuji đỏ (0,92%), cho thấy táo xanh có thể có lợi thế trong một số thành phần polyphenol nhất định.
Sự khác biệt giữa các giống hoang dã và trồng trọt xứng đáng được chú ý đặc biệt. Một nghiên cứu về 25 loại táo hoang dã Tân Cương và 3 giống táo địa phương (bao gồm cả Gala) cho thấy hàm lượng của 9 flavonoid được phát hiện trong thịt của Táo hoang dã Tân Cương cao hơn nhiều so với các giống được trồng tại địa phương. Ví dụ, hàm lượng epicatechin của một số chủng táo hoang trong Tân Cương (như GL183) thậm chí cao hơn 82,13 lần so với gala.[5] Mười hai loại flavonoid, bao gồm cảProcyanidinB1, B2 và B4, cũng được phát hiện trong sáu giống táo nhỏ (như Longshuai, Longhong và Longqiu) ở Đông Bắc Trung Quốc. Nội dung của epicatechin dao động từ 10,20 đến 73,77 mg/kg, với sự khác biệt đáng kể giữa các giống khác nhau.[6]
2.2 Sự khác biệt giống nhau giữa axit phenolic và flavonol
Ngoài anthocyanin, cũng có sự khác biệt về các chất polyphenolic khác trong số các giống khác nhau.
Axit phenolic: axit chlorogen là một trong những axit phenolic chính trong táo.[2]Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng axit chlorogen là phenol monomeric phong phú nhất trong không - làm giảm nước táo (NFC). Hàm lượng axit chlorogen trong thịt của táo hoang dã Tân Cương cũng cao hơn nhiều so với gala giống được trồng tại địa phương.[5]
Huangketol (như quercetin và rutin): Các nghiên cứu về táo nhỏ Đông Bắc đã chỉ ra rằng hàm lượng dẫn xuất quercetin, như quercetin galactoside và quercetin glucoside, rất khác nhau giữa các giống khác nhau. Ví dụ, hàm lượng quercetin galactoside dao động từ 5,36 đến 88,38 mg/kg và hàm lượng quercetin glycoside dao động từ 11,82 đến 49,64 mg/kg. Các thành phần flavonol này góp phần vào hoạt động chống oxy hóa tổng thể của táo.
2.3 Sự khác biệt về khả năng chống oxy hóa
Sự khác biệt trong các thành phần hoạt động trực tiếp dẫn đến mức độ khác nhau của khả năng chống oxy hóa giữa các loại táo khác nhau.
Một nghiên cứu đặc biệt so sánh thành phần polyphenol và khả năng chống oxy hóa (được đo bằng khả năng nhặt rác gốc DPPH và ABTS) của 15 loại nước ép táo NFC và thấy rằng:
Khả năng nhặt rác gốc tự do DPPH của nước táo "Jonagin" là cao nhất (89,1%).
Khả năng nhặt rác gốc tự do của ABTS của nước táo "Qiuxiang" là mạnh nhất (92,6%).[2]
Nghiên cứu cũng chứng minh rằng anthocyanin là những người đóng góp chính cho khả năng chống oxy hóa in vitro của nước táo NFC. Đặc biệt, ba phenol đơn phân củaProcyanidin B2, Epicatechin và Epicatechin Gallate thể hiện khả năng nhặt rác gốc DPPH mạnh mẽ; Khả năng nhặt rác triệt để ABTS phụ thuộc nhiều hơn vào tổng nội dung phenolic.
Another study compared the antioxidant capacity of Yamagata, Hongmantang (red skin and red meat), and Fuji apples at different developmental stages and found that the antioxidant capacity was as follows: Yamagata>Hongmantang>Fuji. [1] Và có một mối tương quan tích cực mạnh mẽ giữa nội dung của các chất phenolic và khả năng chống oxy hóa.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến nội dung của các thành phần hoạt động trong táo
Nội dung của các thành phần hoạt động trong táo không chỉ phụ thuộc vào sự đa dạng mà còn vào các yếu tố khác nhau:
- Phần trái cây: Sự phân phối các thành phần hoạt động trong các phần khác nhau của táo là vô cùng không đồng đều. Nhiều nghiên cứu đã liên tục chỉ ra rằng nội dung củapolyphenol(chẳng hạn như anthocyanin và flavonol), tổng phenol và tổng flavonoid trong vỏ trái cây cao hơn đáng kể so với bột trái cây.[3-4]Ví dụ, có báo cáo rằng tổng hàm lượng polyphenol trong vỏ của táo "vương miện vàng" (115,52mggae/100g) gấp hơn 2,6 lần so với xác thịt (44,33mggae/100g); Tổng hàm lượng flavonoid của vỏ trái cây (291,19mg/100g) gấp hơn 3,3 lần so với bột trái cây (87,38mg/100g). Tổng hàm lượng flavonoid trong vỏ táo "Red Fuji" (617,86mg/100g) cao hơn nhiều so với hạt của chúng (84,05mg/100g) và thịt. Do đó, điều quan trọng là sử dụng đầy đủ da và thậm chí dư lượng trái cây trong quá trình chế biến và chiết xuất.
- Giai đoạn phát triển trái cây: Nội dung của các thành phần hoạt động thay đổi động với sự phát triển của trái cây.[4]Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng trong quá trình phát triển trái cây của 'Fuji' và 'New Red Star', hàm lượng anthocyanin trong vỏ tăng trong giai đoạn đầu phát triển, đạt giá trị cao nhất vào cuối tháng 5, sau đó giảm và ổn định sau giữa tháng 7; Hàm lượng anthocyanin trong bột trái cây đã giảm và vẫn ổn định kể từ giữa tháng Tám. Một nghiên cứu cũng đã chỉ ra rõ ràng rằng tổng sốpolyphenol, flavonoid, anthocyanin và khả năng chống oxy hóa của táo cao hơn trong giai đoạn trái cây non và các thành phần hoạt động thể hiện xu hướng giảm với quá trình phát triển. Nội dung của anthocyanin tăng theo sự phát triển của trái cây.
-
Vùng và môi trường: Táo từ các khu vực khác nhau, ngay cả khi cùng loại, có thể có sự khác biệt trong các thành phần hoạt động của chúng do các yếu tố như khí hậu, đất và phương pháp canh tác. Nghiên cứu về táo hoang dã ở Tân Cương và táo nhỏ ở Đông Bắc Trung Quốc đã tiết lộ tính độc đáo và đa dạng của các thành phần hoạt động trong tài nguyên táo từ các khu vực khác nhau. [5-6]
4. Những hiểu biết và ứng dụng cho ngành chiết xuất thực vật
Sự khác biệt đáng kể về hoạt chất giữa các giống Apple khác nhau cung cấp các hướng và thách thức quan trọng cho ngành chiết xuất thực vật:
4.1 Lựa chọn các giống nguyên liệu thô: Ngành công nghiệp nên chọn chính xác các giống Apple dựa trên các thành phần hoạt động mục tiêu. Nếu cần có các chiết xuất hàm lượng anthocyanin độ cao, có thể ưu tiên cho các chủng Fuji đỏ, táo hoang dã Tân Cương hoặc táo xanh. Nếu sự chú ý được trả cho axit chlorogen hoặc epicatechin, thì tiềm năng của tài nguyên táo hoang dã ở Tân Cương là rất lớn. Điều quan trọng là phải thiết lập một hệ thống truy xuất nguồn gốc rõ ràng cho nguyên liệu thô, bao gồm cả sự đa dạng, nguồn gốc và thời gian thu hoạch.
4.2 Trọng tâm của các bộ phận xử lý: Cho rằng nội dung thành phần hoạt động trong vỏ cao hơn nhiều so với xác thịt, việc sản xuất chiết xuất nên ưu tiên sử dụng xử lý táo bởi các sản phẩm - (như Peel và Pomace). Điều này tăng cường hiệu quả khai thác và giá trị kinh tế trong khi phù hợp với khái niệm nền kinh tế tuần hoàn.
4.3 Tối ưu hóa công nghệ quy trình: Quá trình khai thác các hoạt chất khác nhau phải được tối ưu hóa cụ thể. Ví dụ, việc phát hiệnAnthocyanin B2thường được thực hiện bằng phương pháp HPLC, với các điều kiện sắc ký của cột Phenomenex Luna C18; Pha di động A: dung dịch axit photphoric 0,5%, pha B: Acetonitrile nước (50:50, v/v); Tốc độ dòng chảy: 1.0ml/phút; Nhiệt độ cột: 30 độ; Bước sóng phát hiện: 280nm. Trong sản xuất, cần phải khám phá các công nghệ khai thác, phân tách và tinh chế phù hợp với quy mô lớn -, hiệu quả cao - và có thể tối đa hóa việc duy trì hoạt động.[3]
4.4 Tiêu chuẩn hóa và chứng nhận sản phẩm: Do sự thay đổi của các sản phẩm tự nhiên, ngành công nghiệp cần tăng cường kiểm soát chất lượng, thiết lập phạm vi nội dung tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu khoa học và đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của tiềm năng của các lô sản phẩm khác nhau. Đồng thời, trong nghiên cứu độ sâu - về khả dụng sinh học và hiệu quả lâm sàng của các chiết xuất từ các giống khác nhau cung cấp một cơ sở vững chắc để phát triển sản phẩm.
Những tiến bộ trong sinh học phân tử, chuyển hóa và các công nghệ khác sẽ hiểu sâu hơn về các con đường sinh tổng hợp và cơ chế điều tiết của các thành phần hoạt động trong táo, tạo điều kiện cho việc nhân giống các giống mới với hàm lượng hoạt tính sinh học nâng cao. Trong - khám phá sâu của cơ chế hiệu quả sức khỏe con người củaChiết xuất táoCũng sẽ mở rộng ứng dụng của nó trong giá trị cao - - Đã thêm thực phẩm chức năng, sản phẩm sức khỏe, mỹ phẩm và các trường khác. Để biết thêm chi tiết, vui lòng kết nối với Serrisha từ Appchem. (E-mail:cwj@appchem.cn;+86-138-0919-0407)
Thẩm quyền giải quyết:
[1] Guo Ziwei, Hou Wenhe, Fu Hongbo. Những thay đổi của các chất phenolic và khả năng chống oxy hóa trong quá trình phát triển trái cây của các giống táo khác nhau [J]. Khoa học nông nghiệp Shandong, 2021, 53 (11): 35-44. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2021.11.006.
[2] Wang Yangi, Guo Yurong, Wang Yongtao. Phân tích thành phần phenolic và hoạt động chống oxy hóa của nước ép táo NFC từ các giống cây trồng khác nhau [J]. Tạp chí Viện Khoa học và Công nghệ Thực phẩm Trung Quốc, 2020, 20 (05): 74-83. Doi: 10.16429/j.1009-7848.2020.05.010.
[3] Wang Jiao, Bài hát Xinbo, Liu Chenghang, Liu Dailin. Xác định HPLC của proanthocyanidin B2 trong các loại táo khác nhau [J]. Khoa học thực phẩm, 2012, 33 (24): 293-295.
[4] Nei Lanchun, Sun Jianshe, LV Xia. Nội dung và sự thay đổi năng động của procyanidin trong trái cây của các giống khác nhau của Malus indorica [J]. Tạp chí Tài nguyên và Môi trường thực vật, 2004, (01): 16-18.
[5] Ông Tianming, Ni Weiru, Liu Qing. Phân tích về các loại và nội dung của flavonoid trong trái cây táo hoang dã Tân Cương [J]. Khoa học nông nghiệp Sơn Đông, 2017, 49 (03): 46-51. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2017.03.009.
[6] Liu Chang, Zhao Jirong, Wang Kun. Phân tích các thành phần flavonoid và nội dung của trái cây táo khác nhau ở Đông Bắc Trung Quốc [J]. Rừng bởi - Sản phẩm và chuyên môn ở Trung Quốc, 2020, (05): 25-28. Doi: 10.13268/j.cnki.fbsic.2020.05.007.