Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (35 trang) Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (9 trang) Chương 3: Kết quả và thảo luận (70 trang) với 28 bảng và 23 hình. Cây cải bó xôi và giá trị dinh dưỡng 1. Đặc điểm sinh học 1. Nguồn gốc Rau cải bó xôi có tên khác là rau chân vịt, rau pố xôi, bố xôi, rau nhà chùa, bắp xôi, rau bina.
Tên khoa học là Spinacia oleracea L. Đây là một loài thực vật có hoa thuộc họ Dền (Amaranthaceae), thuộc lớp Hai lá mầm, có nguồn gốc ở miền Trung và Tây Nam Á. Phân loại Phân loại khoa học (USDA, NRCS, 2010) Giới (Regnum) Plantae Lớp (Class) Magnoliopsida Bộ (Ordo) Caryophyllales Họ (Familia) Amarathanceae Chi ( Genus) Spinacia Loài ( Species) Oleracea 1. Hình thái, sinh lý sinh trưởng * Hình thái, sinh lý sinh trưởng (A) (B) (C) Hình 1.
Hình thái của cây cải bó xôi (A: Cây, B: Hoa ,C: Hạt) (http://www.edu/faculty/carr/chenopodi.htm) [174] 6 Cải bó xôi là cây trồng 1 năm, chiều cao khoảng 30 cm, lá hình oval, màu xanh đậm, cuống nhỏ, các lá chụm lại tại gốc rất nhỏ, cả lá và thân đều giòn, dễ dập gãy, hoa có màu vàng xanh. Đặc điểm cải này có vị ngọt, tính mát (theo Báo Y dược Việt Nam 15/5/2017: http://ydvn.net/contents/view/20838.cay-cai-bo-xoi- spinacia-oleracea. Cải bó xôi là cây rau ở xứ lạnh, ưa khí hậu mát lạnh, chịu được rét, không chịu nóng. Cây sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 18-200C, sinh trưởng chậm khi nhiệt độ là 100C, cây có thể chịu nhiệt độ thấp -100C.
Cây cần ánh sáng nhẹ trong quá trình phát triển thân lá, ánh sáng quá mạnh không có lợi cho cây. Cải bó xôi có khả năng chịu bóng râm, vì vậy có thể trồng xen lẫn với các cây cao khác. Rau cải bó xôi là cây trồng mùa đông thích nghi với ánh sáng hạn chế là một thuộc tính có giá trị trong điều kiện sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo với chi phí cao. Hơn nữa, do có lá tương đối phẳng lớn (một đặc tính hữu ích cho nghiên cứu sinh lý và hóa sinh), cũng như sinh trưởng mạnh, nên đáp ứng với những thay đổi của điều kiện môi trường (Proietti et al.
Giá trị dinh dưỡng và giá trị trong nghiên cứu khoa học Đây là loại rau tốt cho sức khỏe, đồng thời cũng là một vị thuốc. Các khoáng chất trong rau cải bó xôi giúp kiềm hóa, cân bằng chế độ ăn uống axit cao, nguyên nhân của bệnh béo phì và các chứng bệnh khác. Các carotenoid được tìm thấy trong cải bó xôi có tác dụng bảo vệ mắt khỏi các bệnh như đục thủy tinh thể và thoái hóa điểm vàng… Vitamin K cùng với canxi và magiê có trong cải bó xôi giúp hệ xương chắc khỏe. Hàm lượng viamin A giúp da khỏe mạnh, duy trì độ ẩm thích hợp.
Vitamin C có trong cải bó xôi hoạt động như một chất chống oxi hóa có thể hòa tan trong nước, giúp làm giảm nguy cơ gây ra rất nhiều bệnh tật. Do đó, ăn cải bó xôi có thể giúp chống lại nhiễm trùng và giữ cho hệ thống miễn dịch luôn khỏe mạnh. Đây cũng là món uống có giá trị dinh dưỡng. Trong rau cải bó xôi có một loại hóa chất steroid tên khoa học là phutoecdy có tác dụng thúc đẩy sự sản xuất protein tự nhiên trong cơ thể lên tới 20% [172].
Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau cải bó xôi (USDA, Food Composition Databases) Giá trị dinh dưỡng 100g khối lượng tươi Calo 23 kcal Lipit 0,4 g Chất xơ 2,2 g Protein 2,9 g Đường 0,4 mg Canxi 99 mg Magie 79 mg Kali 558 mg Natri 79 mg Sắt 2,7 mg Cacbonhydrat 3,6 g Vitamin C 28,1 mg Vitamin A 9376 IU Vitamin B6 0,2 mg Vitamin K 483 mg Vitamin E 2 mg (http://ndb.gov/ndb/foods) [171] Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng của rau cải bó xôi trong điều trị chống ung thư cũng bước đầu có kết quả nhất định. Chế độ ăn nhiều rau quả được biết là làm giảm nguy cơ ung thư. Điều này cũng có nghĩa, thực vật ăn được là nguồn tác nhân chống ung thư tiềm năng. Rau cải bó xôi có khả năng cung cấp vượt trội vitamin K, vitamin A, mangan, magiê, axit folic, sắt, vitamin C, vitamin B2, kali và nó bao gồm rất nhiều chất xơ, vitamin B6, vitamin E và axit béo omega-3 rất cần thiết cho việc duy trì, cải thiện và điều hòa các mô của con người.
Hơn thế nữa, rau cải bó xôi có chứa các chất chống oxi hóa chính của nhóm carotenoid và polyphenol. Rau cải 8 bó xôi chứa hầu hết sulfoquinovosyl diacylglycerol (SQDG) và monogalactosyl diacylglycerol (MGDG) trong thành phần của glycoglycerolipid. Glycoglycerolipid trong rau cải bó xôi khi dùng đường uống có thể ức chế sự phát triển tế bào ung thư của con người và ức chế sự tăng sinh khối u rắn in vivo. Do đó, cải bó xôi là một loại thực phẩm chức năng có khả năng chống ung thư.
Nếu như rau mùi tàu có tổng lượng glycoglycerolipid lớn nhất (793,3mg/100g khối lượng tươi), ớt ngọt có lượng glycoglycerolipid nhỏ nhất (61,3 mg/100g khối lượng tươi) (trong số các 11 loại rau được thử nghiệm) và rau mùi tàu có lượng digalactosyl diacylglycerol (DGDG) lớn nhất (305,3mg/100g khối lượng tươi) thì trong khi rau cải bó xôi có nhiều MGDG và SQDG nhất (lần lượt là 480,6 và 52,7 mg/100g khối lượng tươi). Rau cải bó xôi cũng chứa lượng glycoglycerolipid lớn thứ hai (642,6 mg/100g khối lượng tươi). Những kết quả này cho thấy, rau cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) có thể là một thực phẩm chức năng có khả năng chống ung thư khá mạnh (Maeda et al. Hơn nữa, rau cải bó xôi là một trong những cây trồng ALS (Advanced Life Support) của NASA, được chọn để tăng cường sự đa dạng trong chế độ ăn uống cho các phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế, Mặt trăng và các căn cứ sao Hỏa.
NASA quan tâm đến rau cải bó xôi như một loại cây trồng ALS bởi: 1) sản xuất thành phần chống độc (liên kết canxi), axit oxalic, 2) khả năng sinh sắt khả dụng cao (trong khi các phi hành đoàn chuyến bay có thể bị giảm số lượng hồng cầu) (Johnson et al. Với đặc tính tăng trưởng thấp và chu kỳ sinh trưởng ngắn (30 ngày), rau cải bó xôi là một lựa chọn thích hợp trong số các loại rau ăn lá ALS để cung cấp cho chế độ ăn của phi hành gia như một nguồn rau tươi linh hoạt. Trên quan điểm thương mại, rau cải bó xôi đang ngày càng có tầm quan trọng kinh tế ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Mỹ, nhất là khi rau cải bó xôi thủy canh đang trở nên phổ biến rộng rãi. Chuyển giao công nghệ ALS và CEA (Controlled Environment Agriculture) sang sản xuất thủy canh thương mại loại cây trồng có thu nhập cao này đang làm cho việc sản xuất rau cải bó xôi quanh năm trở thành hiện thực khả thi ở Mỹ.
9 Đây cũng là một loại cây rau được sử dụng rộng rãi cho nhu cầu rau xanh của con người và nó được coi là cây trồng điển hình trong một số nghiên cứu. Rau cải bó xôi cũng là loại cây trồng có khả năng thích nghi ở điều kiện nhiệt độ thấp do sự điều chỉnh sâu sắc của quá trình trao đổi chất ở lá. Sự trao đổi chất này bao gồm cả sự gia tăng các enzyme quang hợp (phụ thuộc ít nhiều vào trạng thái carbohydrate và đặc điểm của lá) cũng như tăng khả năng thu dọn các dạng oxi hoạt hóa. Bên cạnh đó là sự liên quan đặc biệt đến việc tăng hàm lượng axit ascorbic trong lục lạp và rõ rệt hơn ở phiến lá (Schöner & Krause, 1990) [133].
Rau cải bó xôi cũng đã được dùng làm cây mẫu (the model plant) để nghiên cứu sự thay đổi sinh lý và chất lượng trong các điều kiện nhiệt độ và ánh sáng khác nhau. Kết quả đã cho thấy hàm lượng axit ascorbic, nitrate và axit oxalic, có thể bị ảnh hưởng độc lập bởi các thông số môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ không khí hoặc cường độ ánh sáng (Proietti et al. Ánh sáng đèn LED đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng 1. Các thông số ánh sáng và mức độ ảnh hưởng đến cây trồng Cây cần ánh sáng trong suốt cuộc đời của nó từ nảy mầm đến ra hoa và tạo hạt giống.
Ba thông số của ánh sáng nuôi cây được sử dụng trong ngành công nghiệp nhà kính là: số lượng, chất lượng và thời gian. Tất cả ba thông số có hiệu quả khác nhau đến cây trồng (Singh et al., 2015) [136]: - Số lượng ánh sáng (cường độ): Số lượng hoặc cường độ ánh sáng là thông số chính ảnh hưởng đến quang hợp, phản ứng quang hóa trong lục lạp của tế bào thực vật. Trong đó, năng lượng ánh sáng được sử dụng để chuyển đổi CO2 trong khí quyển thành các hợp chất carbohydrate. - Chất lượng ánh sáng (phân phối quang phổ): Chất lượng ánh sáng dùng để chỉ sự phân bố quang phổ của bức xạ, chẳng hạn phần bức xạ ở các vùng bước sóng màu xanh lam, màu xanh lá cây, đỏ hoặc các vùng ánh sáng khác nhìn thấy hoặc không nhìn thấy.
Đối với quang hợp, thực vật phản ứng mạnh với ánh sáng đỏ và xanh lam. Phân phối quang phổ ánh sáng cũng có ảnh hưởng đến quang phát sinh hình thái ở thực vật, sinh trưởng phát triển và ra hoa. 10 - Thời gian chiếu sáng-tối (quang chu kỳ): Quang chu kỳ chủ yếu ảnh hưởng đến ra hoa. Thời gian ra hoa ở thực vật có thể được kiểm soát bằng cách điều khiển thời gian chiếu sáng.
Cây không hấp thụ tất cả các bước sóng của ánh sáng (bức xạ mặt trời), chúng chỉ hấp thụ các bước sóng thích hợp theo yêu cầu của nó. Phần quan trọng nhất của quang phổ ánh sáng trong khoảng 400-700 nm được gọi là bức xạ hoạt động của quang hợp (PAR-photosynthetically active radiation), phạm vi quang phổ này tương ứng với khoảng quang phổ nhìn thấy của mắt người (Chen et al. Chlorophyll (chlorophyll a và b) đóng một vai trò quan trọng trong quang hợp, nhưng chúng không chỉ là chromophore. Cây còn có sắc tố quang hợp khác, được gọi là sắc tố vệ tinh hay sắc tố kèm (ví dụ như carotenoid: β-carotene, zeaxanthin, lycopene và lutein v.v), chúng tham gia vào sự hấp thụ ánh sáng và đóng một vai trò quan trọng trong quang hợp tạo nên năng suất cây trồng (Hình 1.
Phổ hấp thu của chlorophyll và carotenoid (Nguồn: Chen et al. , 2014) [40] Phổ bức xạ mặt trời chủ yếu bao gồm ba phần: tia cực tím (UV), ánh sáng nhìn thấy và tia hồng ngoại (Hình 1. Các phổ bước sóng ánh sáng (Nguồn: http://dennangluongmattroigivasolar.com/2019/01/nhung-phep- do-can-biet-khi-su-dung-den-led-nong-nghiep.
