BÁO CÁO KHOA HỌC: "SO SÁNH SỰ CHUYỂN HOÁ HOÁ SINH THEO PHA PHÁT TRIỂN CỦA QUẢ MỘT SỐ GIỐNG CÀ CHUA TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN TẠI HÀ NỘI" doc

SO SÁNH SỰ CHUYỂN HOÁ HOÁ SINH THEO PHA
PHÁT TRIỂN CỦA QUẢ MỘT SỐ GIỐNG CÀ CHUA
TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN TẠI HÀ NỘI

Nguyễn Như Khanh, Phùng Gia Tường
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Quả thực vật là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho
cơ thể con người như vitamin, đường, các chất khoáng
v.v Ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu chọn giống, đánh
giá cây ăn quả theo năng suất và phẩm chất quả chín [1, 2,
3]. Sự nghiên cứu về các chuyển hoá hoá sinh theo pha phát
triển của quả thuộc các giống cây lấy quả đã được nghiên
cứu nhiều ở nước ngoài [7]. Để nghiên cứu quá trình
chuyển hoá hoá sinh của quả, đối tượng lí thú là các quả
mọng nước trong đó có quả cà chua. Phần thịt của quả
mọng nước là trung tâm của quá trình trao đổi chất gắn với
sự biến đổi phẩm chất của quả [7]. Kiến thức về sự chuyển
đổi hoá sinh của quả theo thời gian phát triển ngoài ý nghĩa
khoa học là mở rộng và hiểu sâu hơn kiến thức về quá trình
trao đổi chất của quả, còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc
xác định thời hạn thu hái dựa vào mối tương quan giữa biến
đổi hình thái, màu sắc bên ngoài với phẩm chất quả bên
trong, xác định phương thức bảo quản sau thu hái cho phù
hợp với đặc điểm trao đổi chất tại các thời điểm khác nhau
của quả. Ở Việt Nam vấn đề này còn ít được chú ý, chỉ mới
có vài công trình như nghiên cứu sự chuyển hoá hoá học
theo thời gian phát triển của quả chuối nhằm phục vụ cho
việc bảo quản sau thu hoạch [1]. Quả cà chua rất phổ biến ở
nước ta và được thu hái theo các thời điểm khác nhau của
quá trình phát triển. Trong bài này chúng tôi trình bày kết

quả phân tích sự biến đổi hoá sinh theo thời gian phát triển
của quả một số giống cà chua trong vụ đông xuân ở Hà
Nội.

I. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Đối tượng:

Chúng tôi thực nghiệm với bốn giống cà chua: P375, CS1,
Ba Lan lùn (Pn) và cà chua Pháp(F). Hạt giống do Trung
tâm nghiên cứu rau, hoa, quả Hà Nội cung cấp. Kỹ thuật
gieo ươm, trồng, bón phân, chăm sóc theo hướng dẫn của
Trung tâm nghiên cứu rau, hoa, quả Hà Nội.

Địa điểm gieo trồng: Vườn thực nghiệm Khoa Sinh-Kỹ
thuật nông nghiệp, trường ĐHSP Hà Nội.

Vụ trồng: Vụ đông xuân 2001-2002.

2. Phương pháp:

- Thời điểm lấy mẫu phân tích: Sau khi thụ tinh hình thành
quả 15 ngày (pha non), 45 ngày (pha trung gian), 60 ngày
(pha chín).
- Phân tích sắc tố diệp lục và carotenoit bằng phương pháp
quang phổ trên máy Spectronic 20D+ (Mỹ).
- Định lượng đường khử theo phương pháp Bectrand [4].
- Định lượng tinh bột theo phương pháp sử dụng HCl 25%
để thuỷ phân tinh bột rồi xác định lượng đường khử là sản
phẩm phân giải tinh bột theo phương pháp Bectrand [4].

- Xác định hoạt tính -amylase theo Ecmacov N.A.[4].
- Định lượng vitaminC (axit ascocbic) theo Ecmacov
N.A.[4].
- Định lượng tổng axit theo Ecmacov N.A.[4].
- Định lượng hoạt tính catalase theo phương pháp của
Bach-Oparin [4].

II. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Màu lục ban đầu của quả cà chua mất dần nhường chỗ cho
các màu vàng, da cam, đỏ v.v Các màu đó là do các sắc tố
caroten, xantophil, lycopen và lycoxantin. Theo R. Heller
và cộng sự [7], trong quả cà chua có nhiều lycopen và
lycoxantin. Sự biến đổi màu sắc bên ngoài phản ánh sự
chuyển đổi trao đổi chất bên trong quả. Để định lượng sự
biến đổi màu đó, chúng tôi đã xác định hàm lượng diệp lục
và carotenoit của quả cà chua theo thời gian phát triển của
nó .
Bảng 1: Sự biến động lượng sắc tố theo pha phát triển của
quả các giống cà chua
trong vụ đông xuân Hà Nội


Kết quả phân tích sắc tố của quả cà chua (bảng 1) cho thấy
lượng diệp lục giảm dần từ pha quả non đến pha quả chín.
Ngược lại, hàm lượng carotenoit tăng lên. Thời kỳ 30 ngày
từ pha non đến pha trung gian (45 ngày sau kết quả) hàm
lượng diệp lục giảm không nhiều từ 100% xuống 91,90%
đối với giống P375; 89,11% đối với giống CS1; 81,50%
đối với giống Pn và 82,07% đối với giống F. Song song với

điều đó, hàm lượng carotenoit tăng lên với tốc độ nhanh
hơn. Chẳng hạn đối với giống P375 lượng carotenoit từ pha
quả non đến pha trung gian đã tăng lên 27,93%, chỉ số đó ở
giống CS1 tăng 49,50%, ở giống Pn tăng 36,22% và ở
giống F tăng 42,92%.

Lượng diệp lục giảm nhanh nhất là từ thời điểm trung gian
45 ngày tuổi đến quả chín (60 ngày tuổi). Cụ thể, đối với
P375 lượng diệp lục trong quả cà chua chín chỉ còn bằng
27,09% so với pha non, chỉ số đó đối với giống CS1 chỉ
còn 21,28%, đối với Pn là 81,50% và đối với F chỉ còn
22,78% nghĩa là chỉ còn xấp xỉ 1/4 lượng diệp lục ở pha
non. Từ pha trung gian đến quả chín, lượng carotenoit tăng
lên nhưng không phải với tốc độ lớn như tốc độ giảm của
diệp lục. Lượng carotenoit trong quả cà chua chín là bằng
183,78% so với pha non đối với giống P375, 199,25% đối
với giống CS1, 177,36% đối với giống Pn và bằng
201,57% đối với giống F.

Chỉ số tiếp theo đã được phân tích là sự biến động hàm
lượng tinh bột và đường khử trong quả cà chua từ pha quả
non đến quả chín (bảng 2).

Theo thời gian phát triển của quả cà chua, lượng tinh bột
giảm xuống còn lượng đường khử tăng dần lên. Điều đó
phù hợp với các nghiên cứu của các tác giả khác trên các
loại quả khác cũng như quả cà chua [7]. Cần nhận xét là
lượng tinh bột và lượng đường khử trong quả các giống cà
chua khác nhau không giống nhau. Ở pha quả non sau 15
ngày kể từ thời điểm kết quả, lượng tinh bột trong quả

giống P375 bằng 1,980g% quả tươi, lượng đường khử đã
đạt 0,687g% quả tươi và đạt trị số cao nhất. Lượng tinh bột
trong quả non giảm dần từ giống CS1 (1,530g%), giống Pn
(1,44g%) đến giống F chỉ là 1,260g% quả tươi. Lượng
đường khử trong quả non ở giống P375 bằng 0,687g%, ở
giống CS1 là 0,630g%, ở giống Pn chỉ là 0,620g% và ở F
bằng 0,635g%. Tốc độ phân giải tinh bột xẩy ra mạnh nhất
ở giống CS1, tiếp theo giống F, ở giống P375 và giống Pn
chậm hơn. Tốc độ tích luỹ đường khử trong quả chín cao
nhất là ở giống Pn, tiếp theo giống F rồi đến giống CS1,
thấp nhất ở giống P375. Tuy nhiên giống P375 có lượng
đường khử trong quả non cao nhất nên mặc dầu tốc độ phân
giải thấp hơn giống CS1 nhưng trị số tuyệt đối của lượng
đường khử trong quả chín vẫn nhiều hơn (1,00g%) so với
quả của giống CS1 (0,950g%).
Bảng 2: Sự biến động hàm lượng tinh bột và đường khử
theo pha phát triển
của quả các giống cà chua vụ đông xuân Hà Nội

Phân tích sự chuyển hoá tinh bột thành đường vốn là quá
trình xẩy ra với sự xúc tác của enzim này sẽ làm sáng tỏ
hơn sự biến đổi đó. Số liệu trên bảng 3 cho thấy hoạt tính
-amylase tăng lên từ pha quả non đến quả chín ở tất cả
bốn giống cà chua. Nhìn chung chiều hướng gia tăng hoạt
tính -amylase phù hợp với sự giảm lượng tinh bột và sự
tăng lượng đường khử trong quả (bảng 2).
Bảng 3: Hoạt tính enzym -amylase theo pha phát triển
của quả một số giống cà chua trong vụ đông xuân ỏ Hà
Nội.

Chỉ số tiếp theo đã được phân tích là lượng axit tổng số. Số
liệu trên bảng 4 cho thấy hàm lượng axit tổng số tăng
nhanh theo pha phát triển của quả và đạt 243, 24% so với
quả non ở F, 279,07% ở giống Pn, 285,19% ở giống CS1
và 323,33% ở giống P375. Những nghiên cứu của nhiều
người đã cho thấy lượng axit hữu cơ tương đối thấp trong
quả rất non, tăng nhanh ở thời kì sinh trưởng kéo dài của
các tế bào quả và giảm xuống khi quả chín như đối với các
loài quả, chẳng hạn, ở quả nho giảm từ 3 đến 5 lần. có lẽ
điều đó chỉ đúng với các loài quả ngọt. Còn các loài quả
chua như cà chua thì lượng axit hữu cơ tăng liên tục từ pha
quả non đến quả chín như kết quả phân tích của chúng tôi
(bảng 4). Số liệu trên bảng 4 cho thấy lượng axit tổng số
cao nhất ở tất cả 4 giống là ở pha quả chín. Cụ thể, ở giống
P375 lượng axit tổng số tăng từ 0,750lđl/100g chất tươi
trong quả non đến 1,325 trong quả ở thời kì trung gian (45
ngày tuổi) đến 2,425lđl/100g quả tươi ở thời kì quả chín.
Một cách tương ứng, chỉ số đó ở giống CS1 tăng từ 0,675
đến 1,050 và 1,925; ở giống Pn là 1,075 đến 2,075 và
3,000; ở giống F lần lượt bằng 0,925 đến 1,750 rồi 2,250.

Trên bảng 4 cũng trình bày số liệu về vitaminC trong quả
cà chua. Sự biến động về hàm lượng vitaminC diễn ra theo
xu hướng với axit hữu cơ tổng số nghĩa là tăng dần liên tục
từ pha quả non đến quả chín. Nhận thấy có mối tương quan
thuận giữa hàm lượng axit tổng số và vitaminC trong quả
cà chua qua các pha phát triển của nó đối với tất cả bốn
giống được nghiên cứu nghĩa là ở pha nào và giống nào có
lượng axit tổng số thấp thì lượng vitaminC ở pha đó và

giống đó cũng thấp và ngược lại. Giống Pn có quả chứa
lượng axit tổng số cũng như lượng vitaminC cao nhất, tiếp
theo là F rồi đến giống P375 và thấp nhất là quả của giống
CS1, trong vụ đông xuân.

Để đánh giá cường độ trao đổi chất, ngoài chỉ số axit tổng
số, cần biết hoạt độ của các enzim hô hấp catalase và
peroxodase là những thành viên cuối trong chuỗi hô hấp có
tác dụng phân giải H2O2 để chuyển hydro đến ôxy tạo
thành nước. Qúa trình này có tác dụng giải độc cho tế bào
khỏi bị H2O2 đầu độc [5, 6].

Kết quả phân tích hoạt tính enzim catalase và peroxidase
trong quả cà chua theo pha phát triển được dãn ra trên bảng
5.
Bảng 4: Hàm lượng axit tổng số và vitaminC theo pha phát
triển của quả một số giống cà chua ở vụ đông xuân Hà Nội


Bảng 5: Sự biến động về hoạt tính catalase và peroxidase
theo pha phát triển của quả một số giống cà chua trong vụ
đông xuân Hà Nội.


Nhìn vào bảng 5 ta thấy hoạt tính catalase tăng nhanh theo
pha phát triển của quả với tốc độ gần giống nhau ở tất cả 4
giống. Trong thời gian 30 ngày từ pha quả non sang pha
trung gian, hoạt tính catalase lên đến 178,03% so với hoạt
tính đó trong quả non ở giống P375, 189,95% ở giống Pn,
190,43% ở giống CS1 và đạt đến 194,73% ở quả F. Chỉ số

đó trong quả cà chua chín tăng lên đến 222,53% đối với
giống P375; 236,39% đối với giống CS1; đến 239,52% ở
giống Pn và đạt 240,78% so với pha quả non của F.

Hoạt tính penroxidase cũng biến động theo cách tương tự
như catalase (bảng 5).

Số liệu về sự biến động tăng lên từ pha quả non đến pha
quả chín của các chỉ số axit tổng số, vitaminC, hoạt tính các
enzim catalase và peroxidase chứng tỏ hô hấp tăng nhanh
khi quả chín. Điều này, có lẽ, liên quan với hiện tượng “hô
hấp khủng hoảng” vốn đặc trưng đối với nhiều loài quả như
chuối, cà chua, cam, quýt, v.v [7]

KẾT LUẬN

1. Theo pha phát triển từ quả non đến quả chín, lượng diệp
lục giảm dần, đặc biệt giảm nhanh từ pha trung gian (45
ngày tuổi) đến quả chín (60 ngày tuổi), lượng carotenoit
tăng dần theo chiều ngược lại.

2. Theo pha phát triển của quả, lượng tinh bột giảm dần và
trong quả cà chua chín vẫn còn từ 65,36 đến 75,00% so với
quả non tuỳ theo giống. Lượng đường khử biến động theo
hướng tăng dần từ quả non đến quả chín với tốc độ khác
nhau tuỳ theo giống cây. Các giống xuất từ châu Á (P375
và CS1) có tốc độ tích luỹ đường khử nhanh hơn so với các
giống xuất xứ châu Âu (Pn và F) từ pha trung gian sang pha
chín với tốc độ gấp khoảng 4 lần so với thời gian từ pha
quả non sang pha trung gian.

3. Hoạt tính enzim -amylase tăng dần theo pha phát triển
của quả.

4. Lượng axit tổng số và vitaminC của quả cà chua tăng lên
một cách đồng điệu từ pha quả non đến quả chín.

5. Hoạt tính của các enzim catalase và peroxidase đều tăng
lên từ quả non đến quả chín nhưng với nhịp điệu không
giống nhau. Hoạt tính catalase tăng rất nhanh từ pha quả
non đến pha trung gian ở tất cả bốn giống, sau đó chậm lại
như nhau. Hoạt tính peroxidase ở giống P375 và Pn tăng
nhanh từ pha trung gian đến pha quả chín, còn ở giống CS1
và F tốc độ tăng đồng đều trong suốt cả thời gian phát triển
của quả.

6. Dựa vào các chỉ số dinh dưỡng, như carotenoit (có các
caroten là tiền vitaminA) đường khử, axit tổng số và
vitaminC, quả của giống cà chua Pn có phẩm chất tốt nhất
trong 4 giống được nghiên cứu trong điều kiện vụ đông
xuân ở Hà Nội.

LỜI CẢM ƠN

Công trình được hoàn thành với sự tài trợ của chương trình
nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.

This work was supported by the Basic Research Program in
Natural Science

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hoàng Ngọc Châu, Dương Thuý Quyên, Nguyễn
Công Hoan (1995). Sự biến đổi các đặc tính cơ lý và thành
phần hoá học của quả chuối theo thời gian phát triển.Trong
sách: Sử dụng kĩ thuật của công nghệ sinh học để bảo quản,
chế biến nông sản sau thu hoạch. NXB Nông nghiệp Hà
Nội. 142- 148.
2. Lê Đình Định, Phạm Hoà (1995). Đặc điểm sinh
trưởng và ra hoa kết quả của một số giống cam thời kì cho
quả trong điều kiện sinh thái vùng Phú Quỳ. Trong sách:
Kết quả nghiên cứu khoa học về rau quả 1990-1994. NXB
Nông nghiệp. 82-90.
3. Trần Thế Tục, Hoàng Lâm, Vũ Mạnh Hải, Nguyễn
Quốc Hùng và những người khác (1995). Điều tra tuyển
chọn giống nhãn ở Hưng Yên. Trong sách: Kết quả nghiên
cứu khoa học về rau quả 1990-1994. NXB Nông nghiệp.
66-71.
4. Ecmacov N. A. (1972). Metodư biochemichexki
isledovania rastenii izdatelstvo “Kolos”. Leningrat.
5. K. Mathews, K. Evan Holde, Kewin G. Ahern (2000).
Biochemistry. Addison Wesley Longman, Inc.
Benjamin/Cummings. Sanfrancisco.
6. Harold A. Harper (1969). Precis de biochimie. Les
presses de l’université Laval, Québec. Librarie Armand
Collin, Paris.
7. R. Heller, R. Esnault, C. Lance (1995). Physiologie
végétable. 2. Développement. Cinquième édition mis à jour
et augmentée. Masson II Paris Milan Bacélone.

SUMMARY

Biochemical change depending on fruit development
phases of some tomato breeds cultivated in the Hanoi
winter - spring condition

Nguyen Nhu Khanh, Phung Gia Tuong
Hanoi University of Education

The analysis results of some biochemical indexes of tomato
fruits in the time at 15, 45 and 60 aged days of four tomato
breeds (P375, CS1, Pn, F) are indicated as follows:

1. The content of the total chlorophyll reduces from the
young phase to mature one, particularly the reduction
happened quickly from 45-aged day fruit phase to the
mature. The content of carotenoids increases step by step
along the development phase of fruit.

2. The starch content decrease up to the development
phases and in the mature fruit. It remains up from 65.36 to
75% of one in the initial young phase that depends the
breeds. Meanwhile the reduced sugar content increases
with the fruit ages by different speed that depends on the
breed. Reduced sugar accumulation in the Asian breeds
(P375 and CS1) is four times as quick as that in European
origin breeds (Pn and F) during the time from 45-age day
fruit to 60 age day one.

3. The -amylase activity increases gradually from one
to other fruit development phase. The catalase and
peroxidase activity grow up also from young phase to
mature. The catalase activity speeds up quickly from 45-
age day phase to 60 age day one for all four studied tomato
breeds. The peroxidase activity of P375 and Pn tomato
breed speeds up quickly from middle phase to mature,
meanwhile, this activity of the CS1 and F tomato breeds
increases step by step for all the time.

4. The content of total acids and vitamin C in the fruit of
all four tomato breeds increase by the same speed from
young fruit to mature one.

5. Among four studied tomato breeds, the Pn fruit has the
best nutrient quality in the winter spring season.

Người thẩm định nội dung khoa học: PGS Lê Thị Lan
Oanh