Chương 1 TONG QUAN 1. Tổng quan về cây nhàu 1. Đặc điểm của cây nhàu Nhàu thuộc họ Cà phê, có tên khoa học là Morinda citrifolia, thường mọc ở vùng nhiệt đới và ôn đới. Ở Việt Nam, nhàu mọc nhiều ở những vùng am thap doc theo bờ sông bờ suối, ao hồ hoặc muong rạch ở khắp các tỉnh miền Nam và một số tỉnh miền Trung.
Nhàu thuộc họ cả phê chính vì vậy mà đặc điểm hình thái của chúng đối với cây cà phê có những nét tương đồng nhất định. Thân cây có thé cao từ 4 đến 8 m khi trưởng thành. Phần thân và cành không có màu quá đặc biệt, lúc non thì có màu xanh, lúc trường thành có màu nâu xám. Lá cây mọc đối, có kích thước khá lớn, tương đương với lá cây cà phê, kích cỡ trung bình của chúng là dài 12-30 cm, rộng 6-15 cm.
Hoa nhàu thường mọc thành chùm, có màu xanh nhạt, có 5 cánh hoa và là hoa lưỡng tính có thé tự thụ phan. Trái nhàu thuộc dong quả hạch. Trái nhàu tươi có hình bau dục, kích cỡ trung bình là dài 5-7 cm, rộng 3-4 em. Khi còn non, quả có màu xanh nhạt, khi già chuyển sang màu vàng, vỏ nhẫn.
Bên trong trái có chứa nhiều hạt, hình bầu dục, một đầu nhọn, màu nâu đen. Có nhiều công trình nghiên cứu về trái nhàu đã được công bố, cho thấy trái nhàu chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học tự nhiên (có khoảng hơn 200 hợp chất). Kể từ năm 1996 đến nay, theo kết quả tìm kiếm và tổng hợp tại liệu từ Scopus, có khoảng 368 báo cáo đã được xuất bản về các thành phan có liên quan đến cây nhàu (rễ, thân, lá và quả). Nhìn chung, kết quả cho thấy lợi ích sức khoẻ của cây nhàu do có chứa nhiều hợp chất sinh học có lợi cho sức khoẻ con người, có thể kế đến như xanthones, flavonoids, benzophenones, lactones va polyphenol.
Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào thành phần của các hợp chất sinh học có trong rễ, lá cây nhàu cũng như các hoạt tính được liệu và thử nghiệm lâm sàng về chống ung thư và kháng viêm của chúng (Su và cộng sự, 2005). Tuy nhiên, nghiên cứu về trái nhàu vẫn còn hạn ché, đặc biệt là trái nhàu Việt Nam. Nhìn chung, thành phần và hàm lượng của các hợp chất có hoạt chất sinh học không chỉ bị ảnh hưởng bởi các thành phần của cây nhàu mà còn bởi điều kiện trồng (quốc gia) và mùa thu hoạch (Abou Assi và cộng sự, 2017). Tuy nhiên, các nghiên cứu về sự thay đổi của thành phần và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học bởi điều kiện bảo quản sau thu hoạch và phương pháp chế biến trái nhàu cần được quan tâm.
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, chất lượng nguyên liệu đóng vai trò rất quan trọng vì ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thành phẩm. Vì thế, xác định thời gian bảo quản (độ chín cho chế biến) của nguyên liệu là cần thiết, sao cho chất lượng nguyên liệu là tốt nhất, cụ thể là hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học cao. Nguyên liệu nông sản thực vật vẫn còn hô hấp sau khi thu hoạch nên chất lượng nguyên liệu thực vật như trái nhàu trong suốt quá trình bảo quản sau thu hoạch ít nhiều bị thay đổi, nên cần phải được quan tâm và xác định. Dé lựa chọn hiệu quả phương pháp trích ly cũng như phương pháp chế biến (bao gồm phương pháp vi bao), loại và cầu trúc của các hợp chất sinh học cần được quan tâm.
Nhìn chung, các hợp chất sinh học từ thực vật là các hợp chất thứ cấp va được chia ra thành 03 nhóm lớn, bao gồm: 1) terpenes và terpenoids (có khoảng 25 000 loại); 2) alkaloids (có khoảng 12 000 loại) và 3) polyphenol (khoảng 8 000 loại). Thành phần hóa học có trong nhàu Với hơn 200 loại hợp chất phytochemical có đặc tính hoạt tính sinh học đã được xác định va phân lập từ các bộ phận khác nhau của cây (Inada và cộng su, 2017). Các thành phần và nồng độ hóa học không chỉ liên quan đến bộ phận của cây mà còn liên quan đến vi trí trồng và thời kỳ thu hoạch (Assanga và cộng su, 2013). Đặc biệt, trái của cây nhàu được xem là chất chống oxy hóa mạnh trong tự nhiên, và nếu tiêu thụ thường xuyên giúp tăng cường khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng trong tế bào.
Trái nhàu chứa tiền chất proxeronine của alkaloid Xeronia, chat nay có vai trò quan trọng trong việc kích hoạt các enzyme xúc tác trong quá trình trao đổi chất của tế bào (Heinicke, 1985). Trái nhàu với 90% thành phần là nước, và các thành phần chất khô như chất rắn hòa tan, chất xơ và protein. Các axít amin chính như axít aspartic, axít glutamic va isoleucine; và hàm lượng protein có trong trái nhàu cao một cách đáng ngạc nhiên, chiếm đến 11,3% chất khô của nước quả. Khoáng chất chiếm 8,4% chất khô, chủ yếu là kali, lưu huỳnh, canxi và phốt pho; một lượng nhỏ selenium cũng được tìm thấy trong nước trái nhàu (Chunhieng, 2003).
Trái nhàu chứa nhiều vitamin, chủ yếu là axit ascorbic (24-158 mg/100g chất khô) và provitamin A (Morton, 1992). Nước trái nhàu chứa các hợp chat phenolic như damna-canthal, scopoletin, molindone, alizarm, aucubin, noordam-nacanthal, rubidium, rubidium-1-methyl ether, và các glycoside anthraquinone khác. Damnacanthal là một anthraquinon vừa được phát hiện với những chức năng đáng chú ý (đặc biệt là chất chống ưng thư) (Solomon và cộng sự, 1999). Polyphenol Các hợp chất phenolic là lớp chính của các chuyên hóa thứ cấp trong thực vật và được chia thành axít phenolic va polyphenol.
Hiện nay, hơn 4000 hop chat phenolic đã được tìm thấy trong thực vật (Morris và cộng sự, 2004). Các phân tử này có thể kết hợp với mono hoặc polysaccharide, kết nối với một hoặc nhiều nhóm phenol, hoặc dưới dạng các dẫn xuất như este hoặc metyl este. Axit phenolic, flavonoid va tannin được xem là những nhóm hợp chất phenolic quan trọng nhất trong chế độ ăn uống của con người. Trái cây và các loại đồ uống như trà, rượu vang đỏ, và cà phê là những nguồn cung cấp polyphenol tốt nhất.
Ngoài ra, rau, thực vật thuộc họ đậu và ngũ cốc cũng là nguồn cung cấp tốt. Các hợp chất phenolic có ảnh hưởng một phần đến chất lượng cảm quan và thành phần dinh dưỡng của thực phẩm thực vật, vì chúng là thành phần quan trọng cấu thành nên chất lượng của trái cây, gop phần tạo nên mùi vị, màu sắc và các đặc tính dinh dưỡng của quả (Cheynier, 2005). Phenol hoạt động như là một chất chống oxy hóa mạnh nên có thé ngăn chặn các phân tử sinh học protein, axít nucleic, chất béo không bão hòa và đường khỏi các phản ứng gốc tự do, do đó làm giảm nguy cơ bị tổn thương do quá trình oxy hóa (Mennen và cộng sự, 2006). Polyphenol là các hợp chất tự nhiên rất nhạy cảm với các yêu tố môi trường như nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh, nồng độ oxy cao, pH kiềm và enzyme polyphenoloxidase (PPO-một loại enzyme gây hiện tượng biến đen cho một số loại rau, quả và giáp xác) (Minatel và cộng sự, 2017).
Vì vậy, trong quá trình xử lý và bao quản, cần lưu ý đến hàm lượng mat di đáng ké của polyphenol. Flavonoid Flavonoid là các phân tử có cấu trúc phenolic benzopyran chi được tim thay trong thực vật, chủ yếu 6 dang glycoside. Ban thân các flavonoid có thé được chia thành sáu phân lớp theo chức năng của loại dị vòng liên quan: flavonols, flavon, isoflavone, flavanones, anthocyanidins và flavanols (Gharras, 2009). Flavonoid là một loại sản phẩm tự nhiên quan trọng; được tìm thấy rộng rãi trong trái cây, rau, ngũ cốc, vỏ cây, rễ, thân, hoa, trà và rượu.
Flavonoid có vai trò như là hoạt tính sinh học ở thực vật, động vật và vi khuẩn. Trong thực vật, flavonoid từ lâu đã được biết đến là chất tổng hợp ở những vị trí cụ thé và chịu trách nhiệm về màu sắc và hương thơm của hoa và quả dé thu hút các loài thụ phan và do đó, sự phân tán của quả giúp nảy mầm hạt và bào tử, cũng như sự sinh trưởng và phát triển của cây con (Griesbach, 2010). Flavonoid nổi tiếng có nhiều công dụng hữu ích đối với sức khỏe con người và là một thành phần không thẻ thiếu trong một loạt các ứng dụng dinh dưỡng, duoc phẩm, y học và mỹ phẩm. Điều này là do chúng có đặc tính chống oxy hóa, chống viêm, kháng mô và chống ung thư cùng với khả năng điều chỉnh các chức năng chính của enzym tế bào.
Chúng cũng được biết đến là chất ức chế mạnh một số enzyme (Panche và cộng sự, 2016). Trong những nghiên cứu gần đây, dựa trên cơ chế hoạt động của flavonoid, chức năng và ứng dụng của flavonoid, flavonoid được dự đoán là một loại được phẩm tiềm năng trong việc phòng chống các bệnh mãn tính. Triterpenoid saponin Saponin là một loại hợp chất có hoạt tính sinh học phổ biến được tạo ra bởi nhiều loài thực vật. Saponin bao gồm các aglycones triterpenoid ky nước được gọi là sapogenin và một hoặc nhiều chất đường ưa nước (Sawai va cộng sự, 2011).
Phần đường có thể chứa glucose, galactose, rhamnose, methyl pentose, axit glucuronic hoặc xylose, trong khi phan aglycone có thé 1a steroid hoặc triterpene (Desai và cộng sự, 2009). Cac saponin thực vật được xem là hợp chất bảo vệ chống lại vi khuẩn gây bệnh va động vật ăn cỏ trong sinh học (Osbourn, 1996; Szakiel và cộng sự, 2011). Những saponin này cũng có những đặc tính có lợi cho con người. Ban chất Saponins'amphipathic cho phép chúng hoạt động như chất hoạt động bề mặt và tương tác với các thành phần màng tế bào như cholesterol và phospholipid, có kha năng làm cho chúng có giá trị trong sản xuất mỹ pham và dược phẩm.
Saponin có một số tác dụng điều trị, chang hạn như giảm nồng độ cholesterol trong huyết tương ở người, tác dụng chống ung thư, tác dụng ức chế sự lây nhiễm HIV trong ống nghiệm, hoạt động chống oxy hóa va bảo vệ chống tổn thương gan. Chúng cũng đã được sử dung làm chất bồ trợ trong quá trình phát triển vac xin (Sun và cộng sự, 2009). Ngoài ra, saponin cũng có nhiều ứng dụng khác nhau, ví dụ như khả năng tạo bọt khi trộn với nước, vì vậy chúng được sử dụng trong sản xuất xà phòng. Một số nghiên cứu về công dụng của trái nhàu Cho đến nay, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về thành phan và tác dụng của cây nhàu.
Theo công trình nghiên cứu của Krauss năm 1993, người Polynesian từ 2 000 năm trước đã sử dụng cây nhàu như một dược thảo để chữa bệnh, tăng cường sức khỏe và cứu đói.