Sự phân bố các hợp chất Caffeine, trigonelline, chlorogenic acids và đường trong 2 loại cà phê

CHÀO MỪNG CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI
THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM CHÚNG TÔI
GVHD:NGUYỄN VĂN TẶNG
Chủ đề: Sự phân bố các hợp chất : Caffeine,
trigonelline, chlorogenic acids và đường trong 2
loại cà phê: Arabica L.( Cà phê chè) và
Canephora P.( cà phê vối)
Ca phe che Ca phe voi
1.Giới thiệu.
•
Hai loài cà phê có tầm quan trọng của toàn thế giới: Coffea
arabica ( cà phê chè) (2n=44) và Coffea canephora (cà phê vối)
(2n=22) (thường được gọi là Robusta), thích nghi với môi trường
sinh thái rất khác nhau.
•
Cà phê chè, với vị đắng thấp hơn và hương vị tốt hơn, được đánh
giá cao bởi người tiêu dùng và chi phí gấp đôi cà phê Robusta .
•
Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một đánh giá sinh hóa
của đường, CGA, trigonelline và các biến đổi caffeine trong các
nguồn tài nguyên hoang dã di truyền của C. arabica và C.
canephora
2. Vật liệu và phương pháp:
2.1. Nguyên liệu thực vật:
2.1.1. Nguồn gen C. arabica:
Ba mươi tám gen C. arabica được thu được bởi IRD1 được
đánh giá tất cả nhưng hai gen có nguồn gốc Ethiopia
(Guillaumet & Halle, 1967) và những gen khác từ núi
Marsabit ở Kenya (Berthaud, Anthony, & Lourd, 1983) tập
hợp này được duy trì ở núi Tonkoui Station (Coted'Ivoire).
2.1.2. Nguồn gen C. canephora:

•
Các chuyến đi thu thập đã được thực hiện ở năm nước châu
Phi từ năm 1975 và 1988.
•
Nguồn tài nguyên di truyền được duy trì ở Cote d'Ivoire
(CNRA, Divo trạm).
•
Tám nước được sử dụng cho đánh giá sinh hóa, nhưng chỉ có
sáu từ miền Trung Châu Phi Cộng hòa được đánh giá.
2.2. Chuẩn bị mẫu
•
Quả cà phê được thu hoạch khi đạt độ chin kĩ thuật và sử
dụng phương pháp chế biến ướt.
•
Sau khi làm khô trên silicagel, 50 cà phê xanh mỗi cây đã
được đông lạnh trong nitơ lỏng trước khi nghiền nát trong
một máy xay hình cầu(Dangoumill), trong 2 phút.
•
Các loại bột mịn được chia thành sáu mẫu, ba mẫu dùng để
ước tính hàm lượng nước và ba mẫu để khai thác và phân
tích.
2.3. Trích ly và tinh chế
Các biện pháp Trích ly và phương pháp làm sạch khác
nhau đã được sử dụng, theo các hợp chất:
i. Caffeine và trigonelline
ii. Chlorogenic axit
iii. Sucrose
2.4. Phân tích HPLC.
•
Ba phương pháp phân tích khác nhau đã được sử dụng để

phân tích các hợp chất alkaloid, axit chlorogenic và đường
trong hạt xanh.
•
Các phương pháp phân tích axit chlorogenic đã được mô
tả trong Kỳ et al.(1997).

•
10 chất chiết xuất, kiểm soát đã được sử dụng để xác minh
sự ổn định của các phép đo.

•
Đơn vị hàm lượng chất khô tỷ lệ phần trăm ( % dmb).
2.5. Phân tích thống kê.
•
Tất cả các kết quả được phân tích bằng cách sử dụng phần
mềm Statistica (phiên bản 5.1, năm 1997 cho Microsoft
Windows).
•
Trong mỗi loài, sự khác biệt giữa chúng đã được thử
nghiệm bằng cách sử dụng ANOVA một chiều.
•
Đối với C. canephora, so sánh giữa các nhóm cũng được
thực hiện bằng cách sử dụng ANOVA một chiều.
•
So sánh không đúng giữa các loài đã được xử lý bằng cách
sử dụng cách kiểm tra F, trong khi so sánh trung bình yêu
cầu kiểm tra không tham Kruskall-Wallis.
2.6 Sự biến đổi:
2.6.1. Sự biến đổi tương đối.
Đối với mỗi đồng phân, một phần tương đối là tỷ lệ của đồng

phân CGA ( ví dụ như %3- CQA = 3- CQA/CGA).

Đối với CQA một phần tương đối là tỷ lệ của CQA trong CGA
s.s, trong khi % CGAs.s. là một phần của CGAs.s. trong
CQA.
2.6.2. Sự biến đổi tuyệt đối.
Điều này chỉ quan tâm đến tỷ lệ CQA / caffeine (CQA/C).
3. kết quả
3.1. C. arabica
3.1.1. Nhìn chung nội dung.
Trong C.arabica, tổng của caffeine, trigonelline, CGA và hàm
lượng đường biểu thị cho 16% dmb trên mức trung bình.
(bảng 1)
3.1.2. Đường
Đường là hợp chất chính với 9.2% dmb trên mức trung bình.
Sự khác biệt giữa sự thêm vào là ý nghĩa và hàm lượng thay
đổi từ 7.4 đến 11.1% dmb.
Tỉ lệ max/min là 1.5.
Table 1:Contents (% dmb) and ANOVA results for biochemical
traits in Cof- fea arabica. All F tests were very highly significant
(P < 0.001)
Trait Mean Min Max Max/Min F38,117
Sucrose 9.23 7.40 11.1 1.50 40.1
3-CQA 0.20 0.16 0.25 1.56 17.3
5- and 4-CQA 3.06 2.43 3.72 1.53 7.98
CQA 3.26 2.61 3.97 1.52 7.46
5-FQA 0.15 0.08 0.22 2.75 47.5
FQA 0.19 0.12 0.27 2.25 34.9
3,4-diCQA 0.12 0.08 0.17 2.12 30.3
3,5-diCQA 0.23 0.17 0.36 2.11 31.9

4,5-diCQA 0.25 0.18 0.38 2.11 29.5
diCQA 0.60 0.43 0.88 2.04 27.9
CGAs.s. 3.9 3.2 4.6 1.43 4.98
CGA 4.1 3.4 4.8 1.41 4.48
%CQA 84.3 76.7 88.1 1.14 247
%CGAs.s. 95.1 89.1 96.9 1.08 2.15
%3-CQA 5.0 4.0 6.4 1.60 111
%5-CQA 75.3 67.7 80.3 1.18 16.7
%5-FQA 3.7 2.1 5.4 2.57 234
%3,4-diCQA 2.9 1.9 4.6 2.42 171
%3,5-diCQA 5.7 4.0 8.6 2.15 164
%4,5-diCQA 6.2 4.6 9.3 2.02 155
Caffeine 1.22 0.96 1.62 1.68 10.5
Trigonelline 1.19 0.88 1.77 2.01 20.9
CAF/CQA 0.38 0.29 0.52 1.79
3.1.3. Chlorogenic acids.
•
Chlorogenic axit tạo thành từ nhóm thứ hai của các hợp
chất với DMB CQA là 4.1%.
•
Hai đồng phân (3-FQA và 4-FQA) không tham gia vào cấu
tạo vì hàm lượng CGA thấp (<2% ).
•
Tỷ lệ max/min của CGA là 1.4 và 1.5, 2.0, và 2.3 cho CQA,
diCQA và FQA, lần lượt.
3.1.4. Alkaloids.
Hàm lượng caffeine và trigonelline là tương ứng với 1,2%
dmb trên trung bình.
Tỷ lệ CAF/CQA dao động từ 0.29 đến 0.52 (trung bình
0.38).

Tỷ lệ max/min là 1.7, 1.8 và 2.0 cho hàm lượng caffeine, tỷ
lệ CAF/CQA và hàm lượng trigonelline,lần lượt.
3.2 Coffea canephora
3.2.1 Thành phần chung
Tổng các thành phần caffeine, trigonellin, CGA và đường mía
trung bình chiếm khoảng 20% tổng lượng chất khô (Bảng 2).
Bảng 2: Thành phần chất khô (%dmb) và kết quả phân tích
ANOVA về đặc điểm hóa sinh của cà phê vối
Đặc điểm Trung bình Nhỏ nhất (min) Lớn nhất(max) Max/min F
36,111
3-CQA 0,81 0,43 1,33 3,09 66,1
5- và 4-CQA 6,85 4,68 8,96 1,91 9,49
CQA 7,66 5,12 9.50 1,86 7,88
5-FQA 1,17 0,62 2,04 3,29 37,2
FQA 1,43 0,77 2,23 2,90 33,8
3,4 điCQA 0.77 0,54 0,95 1,76 11,9
3,5 điCQA 0,71 0,38 1,13 2,97 39,8
4,5điCQA điCQA 0,83 0,41 1,24 3,02 22,6
ĐiCQA 2,31 1,57 3,03 1,93 15,2
CGA
s.s
9,96 6,81 12,21 1,79 6,9
CGA 11,3 7,88 14,4 1,83 7,61
%CQA 76,8 68,5 84,2 1,23 192
%CGA
s.s
87,5 82,6 93,1 1,13 187
%3-CQA 7,11 3,71 11,4 3,07 272
%5 và 4-CQA 60,1 54,0 66,8 1,24 304
%5-FQA 10,2 6,06 14,7 2,43 166

%3,4-điCQA 6,75 4,66 9,19 1,97 330
%3,5 điCQA 6,26 3,35 8,86 2,64 1273
%4,5 điCQA 7,30 4,67 11,9 2,55 58,3
Đường mía 5.45 4,05 7,05 1,74 25,6
Caffeine 2,54 1,51 3,33 2,21 16,7
Trigonellin 1,01 0,75 1,24 1,65 9,9
CAF/CQA 0,34 0,21 0,59 2,81
3.2.2 Axít chlorogenic
- Đối với C. canephora, axít clorogenic là thành phần chính trong
nhóm, nó chiếm 11,3% lượng chất khô, thành phần CQA,
điCQA, FQA lần lượt chiếm 67%, 20%, 13% trong tổng CGA.
-
Cũng trong C. arabica, thành phần 2 chất đồng phân 4-FQA và
3-FQA chiếm ít hơn 2% trong nhóm CGA
-
.Đối với tất cả các đồng phân khác, cho ta thấy sự khác biệt
quan trọng và đáng kể của các thành phần nguyên chất và thành
phần liên quan.
-
Thành phần liên quan được phân biệt tuyệt đối, đặc biệt là
thành phần %3-CQA và %3,5điCQA. Tỷ lệ max/min trong
bảng là 1,8 (đối với CGA), 1,9 (đối với CQA), 1,9 (đối với
điCQA) và 2,9 (đối với FQA).
-
Từ đó, ta thấy sự khác biệt với loài Coffea arabica, đó là sự
khác biệt giữa các đồng phân trong phạm vi mỗi loài CGA
3.2.2 Axít chlorogenic
Bảng 3 dưới đây thể hiện các địa phương (khác nhau về nguồn gốc
của loài):
Đặc

điểm
GUI CI CAM CAR CON F
4,32
P
3- CQA 0,69a 0,68a 1,05b 0,90ab 0,70a 3,74 0,013
5-FQA 1,40a 1,33ab 1,08ab 0,88b 1,10ab 3,16 0,027
CGA
s.s
86,3a 86,1a 87,2ab 89,8b 88.6ab 3,10 0,029
%3-
CQA
5,81a 6,25ab 9,18b 8,20ab 6,29a 3,65 0,015
%5-
FQA
11,6a 11,9a 9,52ab 7,97b 9,70ab 4,37 0,006
%4,5đi
CQA
6,93a 6,45a 6,83a 9,09b 7,57ab 3,17 0,027
Kết quả phân tích ANOVA theo sự khác nhau về nguồn gốc của
loài coffea canephora
•
Các nước xuất xứ là một nguồn của sự thay đổi intraspecific
3-CQA, 5-FQA, CGAs.s.%, %3-CQA, 5% FQA% 4,5-
diCQA từ (Bảng 3).
•
Mối liên hệ về sự khác nhau quan trọng này xuất phát từ các
địa phương khác nhau chiếm từ 29% đến 39%, điều đó cho
thấy sự khác nhau về phạm vi nguồn gốc vẫn chiếm tỷ lệ rất
cao.
Thành phần 3-CQA đã cho phép chúng tôi làm

công cụ để chia làm 2 nhóm: CGA-1 và CGA-2)
(hình 1).
Hình 1: Hai cách phân phối của thành phần của 3-CQA
Bảng 4: sự khác biệt có ý nghĩa giữa hai nhóm CGA-1 và
CGA-2 trong loài coffea canephora, được xác định bởi thành
phần 3-CQAa.
Đặc điểm Nhóm CGA-1 Nhóm CGA-2 F
1,35
P
3-CQA 0,61 1,11 169 <0,001
3,5-điCQA 0,80 0,56 20,9 <0,001
%CQA 76,0 78,0 4,20 0,048
%3-CQA 5,54 9,69 89,1 <0,001
%5-CQA 61,2 58,2 7,70 0,009
%3,5-điCQA 7,12 4,86 46,3 <0,001
3.2.3 Đường
•
Hàm lượng sucrose trung bình là 5,5 % và cho thấy sự khác
biệt đáng kể (Bảng 2). Không có sự khác biệt về hàm lượng
sucrose : (i) các nước xuất xứ (F4, 32= 1,16, p=0.35; (ii) nhóm
di truyền (F4, 24=0.86; P=0.50) và CGA-1 và CGA-2 nhóm
(F1, 35 = 2,72,P = 0.11). tỷ lệ tối đa / tối thiểu là 1,74
3.2.4. Alcaloit
•
Hàm lượng trung bình tương ứng của Caffeine và
trigonelline là 2,5% DMB và DMB 1.0%. 2 Alkaloids cho
thấy sự khác biệt đáng kể (Bảng 5).
•
Tỷ lệ CAF/CQA dao động từ 0,21 đến 0,59 (trung bình
0,34).

•
Tỷ lệ tối đa / tối thiểu là 2.2, 2.8 và 1.6 cho các hàm lượng
tương ứng caffeine, tỷ lệ của CAF / CQA và trigonelline.
3.3 Sự so sánh giữa các loài
3.3.1. Chênh lệch so sánh
•
C.canephora đa dạng cao hơn cho tất cả các lượng tuyệt
đối, ngoại trừ trigonelline và đường ( C.arabica có đường
cao hơn).
•
Nó cũng cao hơn cho tất cả các lượng tương đối, ngoại trừ
%CQA và %4- và 5-CQA.
•
Tỷ lệ đúng là đặc biệt cao đối với 3-CQA và 5-FQA
(>100x; bảng 5) và 10-23 lần cao hơn trong C.canephora
cho các hợp chất khác.
•
Trong mọi trường hợp, tỷ lệ sự khác nhau là cao hơn với
lượng tương đối.
Đặc điểm Đúng
Coffea arabica
Đúng
Coffea canephora
F37,37 p
3-CQA
4- và 5- CQA
5-FQA
3,4- diCQA
3,5- diCQA
4,5- diCQA

CQA
FQA
diCQA
CGA
CGAs.s
%CQA
%CGAs.s
% 3-CQA
% 4- và 5- CQA
% 5-FQA
% 4,5-diCQA
% 3,5- diCQA
% 4,5- diCQA
Sucrose
Caffeine
Trigonelline
0.000603
0.059795
0.001182
0.000475
0.001734
0.002262
0.063703
0.001479
0.011025
0.072575
0.060681
7.776089
1.795817
0.319205

7.868435
0.671280
0.324901
1.083151
1.484140
0.946919
0.019332
0.025995
0.073506
0.784545
0.118766
0.012741
0.038369
0.041491
0.802612
0.142241
0.151556
1.704695
1.190674
9.281518
6.777209
5.804806
12.405502
5.559940
0.893529
2.186997
2.734469
0.665679
0.198145
0.022062

122
13.1
100
26.8
22.1
18.3
12.6
96.1
13.7
23.5
19.6
1.19
3.77
18.2
1.58
8.28
2.75
2.02
1.84
1.42
10.2
1.18
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<<0.001

0.001
<0.001
<0.001
0.29
<0.001
<0.001
0.08
<0.001
0.001
0.017
0.032
0.015
<0.001
0.31
Bảng 5. Sự khác biệt trong đa dạng giữa các loài
3.3 Sự so sánh giữa các loài
3.3.2 Trung bình so sánh
•
Sự khác biệt được ghi nhận giữa các loài cho tất cả
các đặc điểm ngoại trừ % 3.5-diCQA (bảng 6).
•
Đường và trigonelline là cao hơn 1,69 và 1,18 lần
trong C.arabica, C.canephora tương ứng.
•
Các bộ phận tương đối của 5-CQA trong CQA,
CQA trong CGA và CGAs.s trong CGA cũng cao
hơn trong C.arabica.
•
Ngược lại, lượng CGA và lượng caffeine cao hơn
trong C.canephora.

•
Tỷ lệ caffeine của “C.canephora/C.arabica” dao
động từ 2,1 đến 7,8 và lượng tương ứng 5-FQA.