CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Tổng quan về đậu bắp 1. Giới thiệu chung Đậu bắp (Abelmoschus esculentus (L.1), là một loại rau ăn quả, thân thảo, được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Kumar, Kumar, vàNadendla, 2013) Ngoài chứa nhiều vitamin, chất xơ, carbohydrate, protein và khoáng chất, đậu bắp còn có các hoạt tính sinh học khác nhau như tính chống viêm, kháng khuẩn, ngăn ngừa ung thư và kháng nấm (Al-Shawi và đồng tác giả, 2021). Quả đậu bắp Đậu bắp được phân loại khoa học như ở Bảng 1.
Phân lớp của đậu bắp (Tripathi và đồng tác giả, 2011) Giới Plantae Ngành Magnoliophyta Lớp Magnoliopsida Bộ Malvales Họ Malvaceae Chi Abelmoschus Loài esculentus 7 Nguồn gốc: Đậu bắp được người Ai Cập ghi chép lần đầu tiên vào năm 1216 sau Công Nguyên (Lamont, 1999). Tuy nhiên, nhà thực vật học Vavilov chỉ ra rằng cây đậu bắp đã phát triển trước đó ở khí hậu nhiệt đới của Ethiopia (Lamont, 1999). Trong khi đó một số nhà khoa học khác cho rằng đậu bắp có nguồn gốc từ miền Bắc Ấn Độ (Tripathi và đồng tác giả, 2011). Sau đó lan rộng khắp xung quanh Địa Trung Hải và về phía tây đến toàn thế giới.
Vào đầu những năm 1700, cây đậu bắp được cho là do những người nô lệ từ Châu Mỹ hoặc thực dân Pháp đưa vào các thuộc địa của Mỹ (Lamont, 1999). Đậu bắp kể từ đó được phân bố rộng rãi và được nhiều nhà vườn biết đến. Phân bố: Ấn Độ là quốc gia đứng đầu thế giới với 3.5 triệu tấn (70% tổng lượng sản xuất) của đậu bắp được sản xuất từ hơn 0.35 triệu héc-ta đất (FAOSTAT, 2008). Đậu bắp được tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới từ Địa Trung Hải đến các khu vực xích đạo như có thể thấy từ sự phân bố địa lý của các loại thuần hóa và hoang dã được thể hiện trong Hình 1.
Sự phân bố địa lí của các loài đậu bắp theo (Charrier, 1984). 8 Nhìn vào hình ta có thể thấy được đậu bắp được trồng như một loại cây trong vườn hoặc trong những trang trại thương mại lớn với diện tích đáng kể ở Châu Phi và Châu Á (Rubatzky và đồng tác giả, 2012). Một số nước trồng cây đậu bắp thương mại như Ấn Độ, Nhật Bản, Thổ Nhĩ Kỳ, Iran, Tây Phi, Nam Tư, Bangladesh, Afghanistan, Pakistan, Myanmar, Malaysia, Thái Lan, Ấn Độ, Brazil, Ethiopia, Cyprus và ở miền Nam Hoa Kỳ (Benjawan và đồng tác giả, 2007; JW, 1987; Qhureshi, 2007). Bên cạnh tên nhị Thức Latinh của đậu bắp là Abelmoschus esculentus và Hibiscus esculentus, đậu bắp còn được biết đến với nhiều cái tên địa phương khác nhau trên thế giới như: Lady’s finger; bhindi (Ấn Độ); krajiab kheaw (Thái Lan); cây đậu bắp, ochro, okoro, quimgombo, quingumbo, gombo, kopi arab, kacang bendi (Đông Nam Á); bamia, bamya hoặc bamieh (Trung Đông) và gumbo (miền Nam Hoa Kỳ) (Ndunguru và đồng tác giả, 2004).
Đặc điểm sinh học: Đậu bắp là loại cây thân thảo, lưỡng tính, thường mọc thẳng với số nhánh sinh trưởng không xác định, có chiều cao từ 0,9 đến 2,4 m. Chu kỳ sinh trưởng của đậu bắp từ 90-100 ngày, chủ yếu được trồng lấy quả dùng làm rau (Tripathi và đồng tác giả, 2011). Quả đậu bắp có dạng nang dài, hình nón hoặc hình trụ với đầu nhọn hoặc cùn, có chiều dài khoảng 10 - 30cm và đường kính từ 1- 4 cm tùy theo mỗi loại. Vỏ quả đậu bắp thường có gân.
Màu sắc của vỏ quả chưa trưởng thành từ xanh lục vàng đến xanh đậm, đôi khi có màu xanh tím, đỏ, nâu đỏ hoặc hơi trắng (Lamont, 1999; Tripathi và đồng tác giả, 2011). Sắc tố đỏ cũng có thể xuất hiện ở thân, gân lá, cuống lá và gốc cánh hoa, có giá trị làm cây cảnh (Martin và đồng tác giả, 1981). Quả đậu bắp 1. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của quả đậu bắp được trình bày trong bảng 1.
Thành phần hóa học tính trên 100g bộ phận ăn được của đậu bắp (Gopalan và đồng tác giả, 2007) Thành phần Giá trị Thành phần Giá trị Calories 35.01 Chất khoáng (g) 0.0 10 Các giá trị tại bảng 1.2 cho thấy, nước là thành phần chính trong quả, chiếm đến 89,60%. Trong khi đó, tổng carbohydrate chiếm 6,40%, đây cũng được xem là thành phần dồi dào trong quả đậu bắp. Tuy nhiên, hàm lượng này có sự phân bổ khác nhau ở các bộ phận của quả. Hầu hết các giai đoạn phát triển của hạt, luôn có sự hiện diện của đường sucrose.
Trong khi, các loại đường như: raffinose, stachyose và verbascose thuộc họ oligosaccharide chỉ được tìm thấy trong hạt khô, ngoại trừ monosaccharide (Salunkhe và đồng tác giả, 1998). Vỏ đậu bắp có chứa chất nhầy, phần lớn là hỗn hợp polysaccharide tự nhiên, bao gồm các monosaccharide: galacturonic acid, glucuronic acid, lượng nhỏ galactose, rhamnose, glucose và arabinose liên kết với protein và khoáng chất (Anastasakis và đồng tác giả, 2009; Salunkhe và đồng tác giả, 1998). Các polysaccharide này có tính acid, chúng tạo ra trạng thái nhớt đặc trưng (Kontogiorgos và đồng tác giả, 2012) và có thể hòa tan trong dung dịch acid, kiềm hoặc dung dịch hydroalcoholic. Hạt đậu bắp được biết đến là rất giàu protein chất lượng cao, đặc biệt là về hàm lượng các axit amin thiết yếu so với các nguồn protein thực vật khác.
Tổng hàm lượng protein trong hạt và vỏ đậu bắp ở các giai đoạn phát triển khác nhau đã được xác định (Sengkhamparn, Verhoef, và đồng tác giả, 2009). Hàm lượng protein tối đa trong vỏ quả là 2,08% và trong hạt là 2,09% khi quả đậu bắp được chín ngày tuổi. Chất béo được tìm thấy chủ yếu trong hạt đậu bắp và có hàm lượng thay đổi đáng kể trong quá trình phát triển của chúng (2,2-20,2%). Trong đó, palmitic và oleic là là hai axit béo được tìm thấy với hàm lượng cao vượt trội so với các acid béo khác (Salunkhe và đồng tác giả, 1998).
Kết quả này có thể tạo tiền đề cho việc nghiên cứu một loại dầu thực vật từ nguồn nguyên liệu có giá thành thấp và tốt cho sức khỏe. Các vitamin và khoáng chất cũng là những thành phần dồi dào trong quả đậu bắp, chúng là nguồn dinh dưỡng không thể thiếu trong chế độ ăn uống hằng ngày của con người. Phân loại Có khoảng 50 loài khác nhau thuộc chi Abelmoschus đã được mô tả bởi các nhà phân loại học (Tripathi và đồng tác giả, 2011). Bảng phân loại về chi Abelmoschus được trình bày trong bảng 1.
Trong số các loài trong bảng 1.3, ba loài đầu tiên đều đã được thuần hóa và nuôi trồng, trong khi các loài còn lại đều ở dạng hoang dã (Tripathi và đồng tác giả, 2011). Ở 11 Việt Nam, chi đậu bắp (Abelmoschus medic.) đã được công nhận có 3 loài. Chúng có giá trị về nhiều mặt như: Đậu bắp (A. esculentus): làm rau ăn, sâm bố chính (A.
sagittifolius): làm thuốc và vông vang: (A. moschatus): cho tinh dầu. Bảng phân loại chi Abelmoschus (Tripathi và đồng tác giả, 2011) Số thứ tự Loài 1 A. moschatus Medikus- subsp.
betulifolius (Mast) Hochr- subsp. tuberculatus Pal & Singh 5 A. Lợi ích sức khỏe Đậu bắp không chỉ là một nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng mà còn giúp ích cho sức khỏe của con người. Nhờ chứa nhiều chất xơ, đậu bắp giúp ổn định lượng đường trong máu bằng cách điều chỉnh tốc độ hấp thu đường từ đường ruột, cụ thể là làm chậm quá trình đồng hóa đường trong ruột, từ đó giảm thiểu lượng đường huyết trong cơ thể, hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường (Kumar, Kumar, Nadendla, và đồng tác giả, 2013).
Hơn nữa, việc sử dụng đậu bắp thường xuyên có thể giúp tránh bệnh thận (Gemede và đồng tác giả, 2015). Ngoài ra, chất xơ hòa tan trong đậu bắp giúp giảm lượng cholesterol trong huyết thanh và do đó giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch (Gemede và đồng tác giả, 2015). Thành phần pectin trong đậu bắp có thể giúp giảm lượng cholesterol trong máu cao đơn giản bằng cách điều chỉnh việc tạo ra mật trong ruột (Ngoc và đồng tác giả, 2008). Thêm vào đó, đậu bắp được sử dụng để điều trị các vấn đề tiêu hóa (Gemede và đồng tác giả, 2015).
Các polysaccharide có trong quả đậu bắp non có đặc tính chống dính đáng kể (tức là chúng giúp loại bỏ chất kết dính giữa vi khuẩn và mô dạ dày, ngăn không 12 cho vi khuẩn lây lan) (Gemede và đồng tác giả, 2015). Polysaccharide đậu bắp đặc biệt hiệu quả trong việc ức chế sự kết dính của Helicobacter pylori, một loại vi khuẩn cư trú trong dạ dày và có thể gây viêm dạ dày và loét dạ dày nếu không được kiểm soát (Gemede và đồng tác giả, 2015). Bên cạnh đó, đậu bắp cung cấp chất xơ giúp làm sạch hệ thống đường ruột, để ruột kết hoạt động với hiệu quả cao hơn (Gemede và đồng tác giả, 2015). Ngoài ra, vitamin A đóng một vai trò trong màng nhầy lành mạnh, hỗ trợ hệ tiêu hóa thực hiện đầy đủ chức năng (Georgiadis và đồng tác giả, 2011).
Đậu bắp được sử dụng để hỗ trợ làn da và máu khỏe mạnh vì chứa nhiều vitamin C (16-29mg) và vitamin K(45-60) (Gemede và đồng tác giả, 2015). Vitamin C là một chất chống oxy hóa thiết yếu hỗ trợ sự phát triển và sửa chữa các mô cơ thể. Mặc khác, vitamin K đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành cục máu đông (Gemede và đồng tác giả, 2015). Mặt khác, đậu bắp được sử dụng để thúc đẩy thai kỳ khỏe mạnh.
Một loại vitamin B vô cùng cần thiết để tạo và duy trì các tế bào mới có trong quả đậu bắp (46-88 mg), folate là một chất quan trọng để mang thai tối ưu và giúp tăng sự tăng trưởng và phát triển não bộ của thai nhi (Gemede và đồng tác giả, 2015). Lượng axit folic cao trong đậu bắp đóng vai trò rất lớn trong quá trình hình thành ống thần kinh của thai nhi từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 12 của thai kỳ (Zaharuddin và đồng tác giả, 2014). Đậu bắp cũng được sử dụng để cải thiện thị lực tốt nhờ vào thành phần vitamin A (14-20 mcg) và beta carotene có trong vỏ (0.43mg/100g) cả hai đều là chất dinh dưỡng quan trọng để duy trì thị lực tuyệt vời cùng làn da khỏe mạnh (Gemede và đồng tác giả, 2015; YORA và đồng tác giả, 2018). Giới thiệu về polysaccharide Polysaccharide là những carbohydrate cao phân tử, gồm chuỗi dàì các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside (Hình 1.
Người ta ước tính rằng, hơn 90% cacbohydrate trong tự nhiên tồn tại ở dạng polysaccharide. Số lượng đơn vị monosaccharide trong một Polysaccharide được gọi là mức độ trùng hợp (Degree of polymerization – DP) và thay đổi theo từng loại polysaccharide. Chỉ một số ít loại 13 polysacchride tự nhiên có DP nhỏ hơn 100; hầu hết các polysacchride có DP trong khoảng 200-3,000.