Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và giảm đường huyết của các loại cao chiết từ một số loại gạo ở việt nam

..

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH
BAN CHẤP HÀNH TP. HỒ CHÍ MINH
----------------------

CƠNG TRÌNH DỰ THI
GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA
LẦN THỨ XIX NĂM 2017

TÊN CÔNG TRÌNH:
KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HỐ VÀ GIẢM ĐƯỜNG HUYẾT
CỦA CÁC LOẠI CAO CHIẾT TỪ MỘT SỐ LOẠI GẠO Ở VIỆT NAM.

LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: LĨNH VỰC NÔNG – LÂM – NGƯ NGHIỆP
CHUN NGÀNH: NƠNG NGHIỆP

Mã số cơng trình: ………………


i

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 3
1.1. Tổng quan về các loại gạo................................................................................ 3
1.1.1. Gạo lứt tím ................................................................................................. 3
1.1.1.1. Định nghĩa: .......................................................................................... 3
1.1.1.2. Cấu tạo ................................................................................................. 3
1.1.1.3. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của gạo lứt tím: ............................. 5

1.1.2. Gạo huyết rồng .......................................................................................... 9
1.1.2.1. Định nghĩa ........................................................................................... 9
1.1.2.2. Cấu tạo và thành phần ......................................................................... 9
1.1.2.3. Giá trị dinh dưỡng của gạo huyết rồng: ............................................ 10
1.1.3. Gạo nếp than ............................................................................................ 11
1.1.3.1. Định nghĩa ......................................................................................... 11
1.1.3.2. Cấu tạo và thành phần ....................................................................... 11
1.2. Tổng quan về cơ chế oxy hoá của gốc tự do và chỉ số đường huyết ............. 14
1.2.1. Cơ chế oxy hoá của gốc tự do.................................................................. 14
1.2.2. Chỉ số đường huyết .................................................................................. 14
1.2.3. Bệnh tiểu đường ....................................................................................... 16
1.3. Một số chất có khả năng chống oxy hóa ........................................................ 15
1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế về tác dụng các loại
gạo ......................................................................................................................... 17
1.4.1. Một số nghiên cứu ở nước ngồi ............................................................. 17
1.4.2. Tình hình triển khai nghiên cứu ở trong nước: ........................................ 18
CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 19
2.1. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................... 20
2.2 Nguyên liệu ..................................................................................................... 20
2.1.1. Nguyên liệu thực vật ................................................................................ 20
2.1.2. Xử lí nguyên liệu ..................................................................................... 20
2.1.3 Nguyên liệu động vật ................................................................................ 20
2.3. Các phương pháp nghiên cứu......................................................................... 20


ii

2.3.1 Xác định sơ bộ thành phần hoá học của gạo ............................................ 20
2.3.1.1 Protein được xác định theo AOAC 992.23 ........................................ 21
2.3.1.2 Chất xơ được xác định theo AOAC 991.43 ....................................... 21

2.3.1.3 Tro được xác định theo AOAC 923.03 .............................................. 22
2.3.1.4 Chất béo được xác định theo Eromosele (1994) ................................ 22
2.3.1.5 Carbohydrate theo FAO (2002) thì % carbohydrate
được tính theo cơng thức ................................................................................ 22
2.3.2. Phương pháp phân tích định lượng hoạt chất chống oxy hóa ................. 23
2.3.2.1 Phương pháp FRAP ............................................................................ 23
2.3.2.2 Phương pháp loại gốc tự do DPPH ..................................................... 24
2.3.3. Đánh giá hoạt tính dịch chiết trên chuột bạch ứng dụng trong mơ hình
giảm lượng đường huyết trong máu. .................................................................. 25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 27
3.1. Kết quả phân tích sơ bộ thành phần cơ bản của ba loại gạo .......................... 28
3.2 Khả năng chống oxy hóa của các loại gạo ...................................................... 31
3.2.1. Kết quả khảo sát khả năng chống oxy hóa theo phương pháp FRAP ...... 31
3.2.2. Kết quả khảo sát khả năng chống oxy hóa theo phương pháp loại gốc tự
do DPPH ............................................................................................................ 37
3.3. Ảnh hưởng của dịch chiết gạo đến lượng đường trong máu.......................... 39
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 44
4.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................... 44
4.2. KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 46


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Lúa tím thảo dược do công ty cổ phần đầu tư Hải Âu Việt trồng tại Hải
Hậu - Nam Định ......................................................................................................... 3
Hình 1.2: Cấu tạo hạt lúa ............................................................................................ 4
Hình 1.3: Gạo huyết rồng ......................................................................................... 10
Hình 1.4: Gạo nếp than ............................................................................................. 11

Hình 1.5: Cấu tạo anthocyanin ................................................................................ 13
Hình 1.6: Cơ chế oxy hố của gốc tự do .................................................................. 14
Hình 2.1: Chuột bạch dùng thí nghiệm .................................................................... 25
Hình 2.2: Bảng tra lượng đường trong máu. ............................................................ 27
Hình 3.1: Biểu đồ hàm lượng protein trong ba loại gạo ........................................... 28
Hình 3.2: Biểu đồ hàm lượng lipid trong ba loại gạo ............................................... 28
Hình 3.3: Biểu đồ hàm lượng chất xơ trong ba loại gạo .......................................... 29
Hình 3.4: Biểu đồ hàm lượng tro trong ba loại gạo.................................................. 29
Hình 3.5: Biểu đồ hàm lượng carbohydrat trong ba loại gạo ................................... 30
Hình 3.6: Đồ thị đường chuẩn Fe2+-TPTZ .............................................................. 31
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện khả năng chống oxi hóa của các dịch chiết
nước từ 3 loại gạo so với Vitamin C ........................................................................ 34
Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện khả năng chống oxi hóa của các dịch chiết
cồn từ 3 loại gạo so với Vitamin C ........................................................................... 37
Hình 3.9: % ức chế của 3 loại dịch chiết gạo AOLO, AOGT, AOLI và acid ascorbic
(nước)........................................................................................................................ 38
Hình 3.10: % ức chế của 3 loại dịch chiết gạo AOLO, AOGT, AOLI và acid
ascorbic (cồn) ........................................................................................................... 38
Hình 3.11: Kết quả đo đường huyết của nhóm chuột uống cao chiết cồn gạo huyết
rồng (EOLO96)......................................................................................................... 39
Hình 3.12: Kết quả đo đường huyết của nhóm chuột uống cao chiết cồn gạo tím
(EOLI96) .................................................................................................................. 40
Hình 3.13: Kết quả đo đường huyết của nhóm chuột uống cao chiết cồn gạo nếp
than (EOGT96) ......................................................................................................... 41


iv

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Sự phân bố chất dinh dưỡng trong gạo lứt................................................. 5

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của lứt tím/100g nguyên liệu .............................. 6
Bảng 1.3: Tỷ lệ giữa các nhóm protein trong từng thành phần hạt gạo ..................... 7
Bảng 1.4: Thành phần lipid trong gạo lứt................................................................... 8
Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng của gạo huyết rồng / 100g nguyên liệu ............ 10
Bảng 1.6 Thành phần của gạo nếp than và so sánh với các hạt gạo-nếp khác ......... 11
Bảng 3.1: Kết quả đường chuẩn Fe2+ ...................................................................... 31
Bảng 3.2: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
nước từ gạo tím ......................................................................................................... 32
Bảng 3.3: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
nước từ gạo huyết rồng ............................................................................................. 32
Bảng 3.4: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính toán giá trị FRAP đối với dịch chiết
nước từ gạo nếp than ................................................................................................ 33
Bảng 3.5: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
nước từ 3 loại gạo so với Vitamin C ........................................................................ 33
Bảng 3.6: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
cồn từ gạo tím ........................................................................................................... 35
Bảng 3.7: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
cồn từ gạo huyết rồng ............................................................................................... 35
Bảng 3.8: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
cồn từ gạo nếp than ................................................................................................... 36
Bảng 3.9: Kết quả đo độ hấp thu và kết quả tính tốn giá trị FRAP đối với dịch chiết
cồn từ 3 loại gạo so với Vitamin C ........................................................................... 36
Bảng 3.10. Kết quả đo đường huyết của nhóm chuột uống cao chiết cồn của 3 loại
gạo so với nhóm chuột đối chứng ............................................................................ 41


v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AOGT: dịch chiết nước của nếp than (Aquas - Oryza sativa l. Glutinosa

Tanaka)
AOLI: dịch chiết nước của gạo tím (Aquas - Oryza sativa L.indica)
AOLO: dịch chiết nước của gạo huyết rồng (Aquas - Oryza sativa L. ORYSA)
DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
EOGT96: dịch chiết thô ethanol 96 của nếp than (Ethanol 96 - Oryza sativa l.
Glutinosa Tanaka)
EOLI96: dịch chiết thô ethanol 96 của gạo tím (Ethanol 96 - Oryza sativa L.indica)
EOLO96: dịch chiết thô ethanol 96 của gạo huyết rồng (Ethanol 96 - Oryza sativa
L. ORYSA)
FR: gốc tự do
FRAP: Ferric ion Reducing Antioxidant Power
g: gam.
L: lít
mg: miligam
ml: mililit
mM: milimol
TPTZ: 2,4,6-tris-(2-pyridyl)-1,3,5-triazine
w: weight
g: microgam
M: micromole


1

MỞ ĐẦU
Hiện nay bệnh tiểu đường đang phát triển rất nhanh và là nguyên nhân của
nhiều biến chứng phức tạp (Bhat et al., 2008). Sự phát triển của bệnh tiểu đường do
nhiều ngun nhân trong đó ngun nhân chính là stress oxy hóa. Stress oxy hóa
dẫn đến sự tạo thành các gốc tự do là yếu tố chính của sự phát triển bệnh và những
biến chứng phức tạp của bệnh tiểu đường (Tripathi and Chandra, 2009). Để ngăn

chặn sự tiến triển của bệnh tiểu đường bằng cách bổ sung các chất chống oxy hóa tự
nhiên hiện diện trong thực vật do các chất chống oxy hóa này có khả năng làm sạch
các gốc tự do có hại cho cơ thể từ sự stress oxy hóa (Pal et al., 2011).
Ngũ cốc là nguồn cung cấp năng lượng dồi dào cho cơ thể và đặc biệt các
loại ngũ cốc có màu làm tăng lên giá trị sử dụng vì những ích lợi cho sức khỏe mà
chúng đem lại. Ở Việt Nam, gạo (Oryza sativa L.) là nguồn cung cấp nguồn
carbohydrat chính cho những bữa ăn hàng ngày của người dân Việt Nam cũng như
một số dân tộc ở Châu Á. Gạo thường được dùng dưới loại gạo đã được chà xát làm
mất lớp cám nên những tác dụng hữu ích của gạo nguyên cám bị mất đi. Gạo
nguyên cám còn gọi là gạo lứt có những thành phần tốt cho sức khỏe vì có tác dụng
ngăn ngừa các bệnh về đường tim mạch, ngăn ngừa tăng đường huyết và tăng lipid
máu (S. M. Kim và cộng sự,1995) ngăn ngừa và phòng chống ung thư.
Nhóm nghiên cứu 3 loại gạo được ưa chuộng trên thị trường:
Gạo nếp than (black glutinous rice): nếp than là loại gạo có màu tím đen từ
vỏ ngồi đến tận ruột gạo, có hương vị hấp dẫn đặc biệt, khác hẳn với nhiều loại lúa
nếp thường (C.Bounphanousay et al., 2008). Trong gạo nếp than có chứa khoảng
75% tinh bột, với hàm lượng chất khống rất cao, chứa nhiều axít amin mà đặc biệt
có chứa lượng lớn anthocyanin với tác dụng chống oxy hóa, ngăn chặn tác động
nguy hại của các gốc tự do, rất ích lợi cho sức khỏe người sử dụng (Gu Defa, Xu
meizu, 2006).
Gạo huyết rồng (red rice): là loại gạo được trồng ở vùng nước ngập sâu, hạt
lúa mẩy, màu đỏ nâu, khi bẻ đôi hạt gạo bên trong vẫn còn màu đỏ, gạo nấu cơm
thơm ngậy, cơm gạo lứt đỏ bùi càng nhai càng có vị ngọt và béo. Đây là loại gạo có
giá trị dinh dưỡng cao thường được dùng làm bột dinh dưỡng cho trẻ em. Gạo lứt


2

đỏ có nhiều chất dinh dưỡng như: chất bột, chất đạm, chất béo, chất xơ cùng các
vitamin: B1, B2, B3, B5, B6…, các acid như: paraaminobenzoic (PABA), Folic

(vitamin M), phytic và các nguyên tố vi lượng như: calci, sắt, magie, selen,
glutathione (GSH), kali và natri.
Gạo lứt tím (purple rice): có lớp vỏ ngồi màu đen ánh tím, nên được gọi là
gạo tím than (tên Hán-Việt là Huyền Mễ). Lớp vỏ lứt màu tím rất giàu dinh dưỡng,
canxi…và đặc biệt hơn cả là rất giàu Anthocyanin, đây là một chất chống oxy hố
rất tốt, phịng chống gốc tự do trong cơ thể nên có tác dụng phịng chống ung thư.
Năm 2013, Yao và cộng sự đã nghiên cứu được rằng anthocyanin từ gạo tím có khả
năng làm giảm hấp thu cholesterol nên có khả năng làm giảm cholesterol máu.
Qua các nội dung trên và dựa trên tình hình thực tế ở Việt Nam, mục tiêu đề
tài là: Trên thế giới có nhiều bài nghiên cứu khoa học đã chứng minh có một số loại
gạo có tác động chống oxy hố và giúp giảm đường huyết. Nhóm thực hiện nghiên
cứu hoạt tính chống oxy hoá và khả năng hạ đường huyết của gạo nếp than, gạo tím,
gạo huyết rồng trên mơ hình động vật.
Chính vì lí do đó mà đề tài “Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và giảm
đường huyết của các loại cao chiết từ một số loại gạo ở Việt Nam” được thực
hiện.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Nguyên liệu gạo nếp than, huyết rồng và lứt
tím trong nghiên cứu khả năng hoạt tính chống oxy hố và hạ đường huyết, là tiền
đề cho các nghiên cứu về ứng dụng các dụng cho các sản phẩm từ gạo. Đồng thời
nâng cao giá trị sản phẩm gạo màu Việt Nam trên thị trường thế giới.


3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về các loại gạo
1.1.1. Gạo lứt tím
1.1.1.1. Định nghĩa:
Là loại gạo lứt (hay cịn gọi là gạo lứt tím, gạo huyền mễ cũng đều là một

loại gạo). Đây là loại gạo xay xát chỉ bỏ vỏ trấu bên ngoài, loại gạo này có nguồn
gốc từ giống lúa ST đặc biệt có màu đen. Loại gạo này rất giàu dinh dưỡng đặc biệt
giàu vitamin B1, B2, B3, B6 và các nguyên tố vi lượng như canxi, mage, sắt,
selen.. Lớp vỏ lứt màu tím rất giàu dinh dưỡng và đặc biệt hơn cả là rất giàu
Anthocyanin, đây là một chất chống oxy hoá rất tốt, phịng chống gốc tự do trong
cơ thể nên có tác dụng phòng chống ung thư. Năm 2003, Yao và cộng sự đã nghiên
cứu được rằng anthocyanin từ gạo tím có khả năng làm giảm hấp thu cholesterol
nên có khả năng làm giảm cholesterol máu. Loại gạo này có nguồn gốc từ giống lúa
ST đặc biệt có màu đen

Hình 1.1: Lúa tím thảo dược do cơng ty cổ phần đầu tư Hải Âu Việt trồng tại Hải
Hậu - Nam Định
1.1.1.2. Cấu tạo
Gạo tím tên khoa học là Oryza sativa L.indic.. Cấu tạo và thành phần của
gạo lứt tím cũng giống như gạo lứt. Do loại gạo này có nguồn gốc từ giống lúa ST
đặc biệt có màu đen nên có màu khác so với gạo lứt có màu nâu.


4

Hình 1.2: Cấu tạo hạt lúa
Vỏ trấu: chiếm khoảng 15 - 20% trọng lượng hạt lúa, thành phần chủ yếu
của vỏ trấu là cellulose và chất xơ. Các tế bào vỏ trấu được liên kết với nhau nhờ
khoáng và lignin. Nước có thể truyền qua vỏ trấu trong q trình sấy khơ hoặc làm
ướt hạt. Vỏ trấu rất cứng có tác dụng bảo vệ, chống sự xâm nhập của côn trùng,
nấm mốc và ảnh hưởng của môi trường. Trên vỏ trấu có các đường gân nổi lên trên
rất rõ. Màu sắc của vỏ trấu từ vàng nhạt đến vàng nâu tùy thuộc vào giống lúa. Ở
đầu mảnh dưới của vỏ trấu có ba mũi nhọn, mũi ở giữa nhọn và bén hơn mũi hai
bên. Đầu mảnh trên có một mũi nhọn, mũi giữa của mảnh dưới hợp với mũi của
mảnh trên tạo thành vỏ của hạt. Vỏ trấu có tác dụng chống oxy hóa và tác động của

enzyme. ( Nguyễn Đức Lượng và cộng sự, 2004)
Vỏ cám: gồm nhiều lớp, chiếm khoảng 4 - 5% trọng lượng hạt lúa. Lớp
aleurone thuộc vỏ quả và sẽ trở thành cám khi xát trắng. Cám giàu protein, khoáng,
vitamin và chất béo.
Nội nhũ: là phần chủ yếu của hạt lúa, tinh bột trong nội nhũ chiếm khoảng
80% trọng lượng hạt lúa. Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng và có hình dạng
khác nhau. Thành phần hóa học của nội nhũ chủ yếu là tinh bột và protid, ngồi ra
cịn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose và một số sản phẩm phân
giải của tinh bột như dextrin, đường… Tùy theo điều kiện canh tác và giống lúa, nội
nhũ có màu trắng trong hay trắng đục (giống hạt dài nội nhũ trắng trong, giống hạt
bầu nội nhũ trắng đục).


5

Phôi: là thành phần riêng lẽ nằm trong nội nhũ, phơi nằm bên góc dưới hạt
gạo chiếm khoảng 1- 2% trọng lượng hạt. Phôi là nơi dự trữ chất dinh dưỡng của
hạt và nảy mầm tạo cây mới trong điều kiện thích hợp. Thành phần hóa học của
phơi gồm có protid, glucid hồ tan, khá nhiều lipid, khống, cellulose và các
vitamin. Phôi cách nội nhũ bởi lớp ngù là lớp trung gian chuyển các chất dinh
dưỡng từ nội nhũ sang phôi khi hạt nẩy mầm. (Dương Thị Phượng Liên, Hà Thanh
Toàn, 2012)..
1.1.1.3. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của gạo lứt tím:
Hàm lượng chất khống trong gạo lứt tím và gạo lứt rất giống nhau. Nhưng
gạo tím là nguồn cung cấp sắt tốt hơn gạo lứt, đáp ứng 6% giá trị hằng ngày so với
5% giá trị hằng ngày trong cơm gạo lứt. Kẽm là chất khoáng hỗ trợ sức khoẻ miễn
dịch, phospho cần thiết cho sự hình thành răng và xương, sắt giúp vận chuyển oxy
trong cơ thể.
Trong quá trình nghiên cứu các nhà khoa học đã xác định chất màu trong gạo
lứt chính là anthocyanin, là chất màu thực vật thuộc nhóm flavonoid. Anthocyanin

là một chất chống oxy hóa mạnh, có thể cắt dứt các cơn đau tim và ngăn cản sự tạo
thành máu đông trong lòng mạch máu. (www.livestrong.com)
Bảng 1.1: Sự phân bố chất dinh dưỡng trong gạo lứt
Thành phần

Hàm lượng

Độ ẩm (%)

15,5

Protein (%)

7,4

Lipit (%)

2,3

Tinh bột (%)

72,5

Chất xơ (%)

1,0

Tro (%)

1,3

Mức độ đánh bóng (%)

0

(Nguồn: Bureau of Science and Technology, 1963)


6

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của lứt tím/100g nguyên liệu
Thành phần

Đơn vị

Hàm lượng

Năng lượng

kcalo

362

Carbohydrate

g

76,17

Protein

g

7.5

Chất béo

g

2,68

Chất xơ

g

3,4

Tro

G

1,27

Nước

G

12,37

Vitamin B6

mg

0,509

Sắt

mg

1,8

Magie

mg

143

Mangan

mg

3,743

Phospho

mg

264

Kali

mg

268

Natri

mg

4

Kẽm

mg

2,02
(www.healthbenefitstimes.com)

Carbohydrate:
Là thành phần chiếm đa số trong gạo lứt, carbohydrat bao gồm tinh bột, đường
và chất xơ. Hàm lượng tinh bột trong hạt thay đổi trong khoảng khoảng 60-75% so
với khối lượng hạt. Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người.
Ngồi ra, tinh bột cịn có tính chất chức năng riêng làm tăng giá trị cảm quan cho
thực phẩm như khả năng tạo sợi, tạo màng, tạo gel, khả năng phồng nở,… Hạt tinh
bột gồm hai thành phần chính là amylose và amylosepectin. Tỷ lệ giữa amylose và
amylosepectin của các loại tinh bột khoảng 1:4. Tuy nhiên tỷ lệ này sẽ thay đổi theo


7

từng giống . Ngồi ra trong tinh bột cịn có chứa khoảng 0,5-1% lipid và một ít các
hợp chất của phospho và nitơ.
Protein:
Protein là thành phần quan trọng thứ hai sau tinh bột. Theo Viện Nghiên Cứu
Lúa Quốc Tế thì hàm lượng protein trong gạo lứt thay đổi tùy vào giống lúa từ 4,3 –
18,2% (Juliano, 1972).
Có 4 loại protein gồm: glutelin, albumin, globulin, prolamin. Protein từ gạo dễ
tiêu hóa, và đây cũng là một nguồn protein thực vật dồi dào. Protein khơng chỉ có
giá trị dinh dưỡng mà cịn góp phần lớn để tạo cấu trúc cho các sản phẩm.

Bảng 1.3: Tỷ lệ giữa các nhóm protein trong từng thành phần hạt gạo
Thành phần

Glutelin

Albumin

Globulin

Prolamin

Gạo lứt

75-85

5-10

6-10

3-6

Phôi

54

24

14

8

Cám

22

37

36

5

Gạo trắng

83

5

9

3

Nước:
Nước là một chỉ số quan trọng, lượng nước ở trong hạt có 2 dạng: nước liên kết
và nước tự do. Lượng nước tự do trong thóc gạo tính bằng phần trăm gọi là thủy
phần của thóc gạo. Thóc gạo càng chín thủy phần càng giảm dần. Giai đoạn bắt đầu
chín thủy phần khoảng 65-70%, nhưng sang giai đoạn lúa chín hồn tồn thủy phần
giảm xuống chỉ cịn 16-21%. Thủy phần của thóc có liên quan chặt chẽ và ảnh
hưởng trực tiếp đến sự thay đổi về chất lượng của thóc gạo trong quá trình bảo
quản.
Lipid:
Gạo lứt chứa 2,4 – 3,9% lipid, tập trung nhiều ở vỏ cám. Loại lipid chính trong
cám là triglyceride, acid béo tự do trong nội nhũ và monoacyl lipid trong tinh bột.
Thành phần chính của chất béo từ gạo nảy mầm là các photpholipid, là các lipid


8

không cực và cuối cùng là glycolipids. Dựa vào cấu trúc và sự trao đổi chất có thể
phân lipid trong cám thành 3 dạng chính là glycerolipid, sterol lipid và sphingolipid
( Y Fujino, 1978).

Bảng 1.4: Thành phần lipid trong gạo lứt
Acid béo

Hàm lượng

Oleic

41-45,6

Linoleic

27,6-35,7

Stearic

1,8-2,6

Palmitic

12,3-17,3

Linostearic

0,5-0,9

Các chất khác

4-4,6

Vitamin:
Gạo lứt được xem là nguồn cung cấp dồi dào các vitamin nhóm B, đặc biệt là
vitamin B1, B3, B6 (Juliano, 1972). Phần lớn vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp
aleuron và phôi hạt. Trong quá trình chế biến các vitamin nằm trong phần cám dễ bị
mất đi. Vitamin có vai trò là coenzyme của các enzyme xúc tác vơ số phản ứng sinh
hóa trong cơ thể ( Lê Ngọc Tú, 2005). Có thể nói nó mang một ý nghĩa sống còn đối
với cơ thể. Tuy nhiên hầu hết các vitamin này tan trong nước nên cơ thể khó dự trữ
được trong cơ thể.
Chất khống, tro và vitamin:
Các chất khoáng tập trung chủ yếu ở vỏ trấu, hạt, phơi. Chất khống nhiều nhất

trong vỏ trấu là silic, trong phôi hạt là phopho, kali, Magie, lượng phospho trong hạt
chủ yếu tồn tại ở dạng phitin (83%) và acid nucleic (13%).


9

Enzyme:
Hầu hết tất cả các q trình sinh hóa xảy ra trong tế bào sống kể cả hạt đều do
enzyme xúc tác tiến hành. Vì vậy enzyme đóng vai trò vơ cùng quan trọng. Có
nhiều loại enzyme như: amylase, lipase, protease, oxydase, peroxydase…Tùy thuộc
vào nhiệt độ và pH của môi trường mà cường độ xúc tác của mỗi enzyme khác
nhau.

1.1.2. Gạo huyết rồng
1.1.2.1. Định nghĩa
Gạo huyết rồng là giống lúa sạ được trồng ở vùng nước ngập sâu, hạt lúa mẩy,
màu đỏ nâu, bẻ đơi hạt gạo vẫn cịn màu đỏ bên trong, gạo nấu thành hộp đựng
cơm thơm ngậy, cơm gạo huyết rồng càng nhai càng có vị ngọt và béo bùi. Đây là
loại gạo có giá trị dinh dưỡng cao, hay được dùng làm bột dinh dưỡng cho trẻ em.
Theo nghiên cứu ban đầu của Trung tâm Dinh dưỡng TP.HCM, gạo huyết rồng
lại có chỉ số đường huyết thuộc nhóm cao (chỉ số đường huyết của gạo huyết rồng
là 75,1), hồn tồn khơng phù hợp cho bệnh nhân đái tháo đường, vì nếu dùng
thường xuyên sẽ làm mất ổn định đường huyết, làm bệnh nhân nhanh xuất hiện các
biến chứng của bệnh đái tháo đường.
1.1.2.2. Cấu tạo và thành phần
Tên khoa học: Oryza sativa L. ORYSA
Gạo huyết rồng có cấu tạo và thành phần giống như gạo lứt. Nên mọi người
thường nhầm lẫn giữa 2 loại gạo này. Nhưng có điểm khác so với gạo lứt là khi bẻ
đơi hạt gạo thì bên trong vẫn có màu đỏ cịn với gạo lứt thì nhạt hơn, có hạt chỉ có
màu trắng.

10

Hình 1.3: Gạo huyết rồng
1.1.2.3. Giá trị dinh dưỡng của gạo huyết rồng:
Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng của gạo huyết rồng / 100g nguyên liệu
Thành phần

Đơn vị

Hàm lượng

Năng lượng

kcal

405,0

Carbohydrate

g

86,7

Protein

g

7,0

Chất béo

g

4,9

Chất xơ

g

2,7

Nước

g

1,6

Tro

g

3,4

Sắt

mg

5,5

Kẽm

mg

3,3

Kali

mg

256

Natri

mg

6,0
(www.healthbenefitstimes.com)


11

1.1.3. Gạo nếp than
1.1.3.1. Định nghĩa

Hình 1.4: Gạo nếp than
Nếp than hay còn gọi là gạo nếp cẩm, có màu sẫm, khi nấu lên sẽ trở thành
màu đỏ hoặc màu tím đen, là giống lúa cổ truyền của Việt Nam, giống lúa quang
cảm được trồng nhiều ở miền Tây Nam Bộ vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long. Đây

là loại gạo có thành phần dinh dưỡng rất cao nên còn được gọi là "bổ huyết mễ"
(gạo bổ máu). So với các loại gạo thơng thường, nếp cẩm có hàm lượng protein cao
hơn 6,8% và chất béo cao hơn 20%. Trong loại gạo này còn có chứa 8 loại axit
amin, carotene và các loại nguyên tố vi lượng khác Tuy nhiên, giống lúa này có
năng suất thấp và chỉ trồng duy nhất một mùa trong năm nên chưa đáp ứng được
nhu cầu xã hội ngày càng cao hiện nay.
1.1.3.2. Cấu tạo và thành phần
Tên khoa học: Oryza sativa l. Glutinosa Tanaka
Bảng 1.6 Thành phần của gạo nếp than và so sánh với các hạt gạo-nếp khác
Thành phần dinh dưỡng/100g

Gạo tẻ

Jasmine

Nếp thường

Nếp than

Năng lượng, kcal

361

355

355

362

Ẩm, g

10.2

11.9

11.7

11.2

Protein, g

6

6.1

6.3

7.4


12

Carbohydrates, g

82.0

81.1

81

77.7

Lipid, g

0.8

0.7

0.6

2.4

Xơ, g

0.6

0.8

0

2.8

Calcium, mg

8

5

7

12

Phosphorus, mg

87

65

63

255

Potassium, mg

111

113

0

326

Sodium, mg

31

34

0

12

Vitamin B1, mg

0.07

0.12

0.08

0.26

Vitamin B2, mg

0.02

0.02

0.03

0.04

Niacin, g

1.8

1.5

1.8

5.5

()
Anthocyanin
Anthocyanin là hợp chất màu hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên, thuộc nhóm
flavonoid, có màu đỏ, đỏ tía. Trong các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên
thì anthocyanin là họ màu phổ biến nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao
và tìm thấy được trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả
nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tơ, hoa hibicut, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than,
gạo đỏ...
Màu tím của gạo được cho bởi Anthocyanin có tác dụng giúp máu lưu thơng
tốt, và là một chất chống oxy hóa ức chế sự lão hóa.


13

Hình 1.5: Cấu tạo anthocyanin

Cyanidin3-glucozit
Tác dụng của Cyanidin3-glucozit là giúp ngăn chặn tế bào ung thư đặc biệt là
ung thư phổi.
Gamma Amino axit butyric (GABA)
Chất truyền thần kinh, giúp ngăn ngừa rối loạn thần kinh như Bệnh Alzheimer,
Giúp thư giãn, giảm bớt sự lo lắng và cải thiện chứng mất ngủ,
Tăng sự trao đổi chất trong não,
Làm giảm huyết áp
Ngăn chặn và ức chế sự phát triển tế bào ung thư và ung thư ruột kết
Gamma-Oryzanol
Giúp duy trì một mức độ cao testosterone ở nam giới
Cải thiện các rối loạn trong thời kỳ mãn kinh ở phụ nữ

Làm giảm cholesterol huyết tương
Kích thích sản xuất insulin
Kích thích sự hoạt động của Endorphins
Giúp sự phát triển của mô cơ nạc
Giảm viêm khớp đầu
Cải thiện sự bài tiết acid mật phân sử dụng trong tiêu hóa chất béo
()


14

1.2. Tổng quan về cơ chế oxy hoá của gốc tự do và chỉ số đường huyết
1.2.1. Cơ chế oxy hoá của gốc tự do
Một gốc tự do là một phân tử với một điện tử độc thân chưa tạo thành cặp
(unpaired electron) (Afzal & Armstrong, 2002). Những gốc tự do thiếu hụt electron
để tạo thành "bộ tám" (octet) theo cấu trúc của Lewis (Lewis Structure).
Gốc tự do liên tục được sản sinh trong chuỗi phản ứng (Free-Radical Chain
reaction) trong cơ thể và các tác động từ bên ngoài. Gốc tự do nói về các phản
ứng oxy hóa xảy ra trong cơ thể gây ra các loại bệnh và nhiều tác hại trên cơ thể.
Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau đây:
Trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và
tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn cơng các ty lập thể, phá vỡ nguồn
cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích
thích tố, enzym khiến cơ thể khơng tăng trưởng được.

Hình 1.6: Cơ chế oxy hố của gốc tự do
Nếu khơng bị kiểm sốt, kiềm chế, gốc tự do gây ra các bệnh thối hóa như
ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm
trùng, làm giảm trí tuệ, teo cơ quan bộ phận người cao niên.
1.2.2. Chỉ số đường huyết

Carbohydrate hay Glucide là một chất hữu cơ có chứa 3 nguyên tử là
cácbon (C), oxi (O) và Hiđrô (H) với tỷ lệ H:O = 2:1 (tương tự tỷ lệ của nước H2O).
Một cách tổng qt, có thể biểu diễn cơng thức phân tử của Carbohydrat là


15

Cm(H2O)n (trong đó m và n là các số tự nhiên khác khơng, có thể bằng hoặc khác
nhau). Đây là một nhóm phổ biến nhất trong bốn nhóm phân tử sinh học chính.
Chúng có nhiều vai trị quan trọng trong các cơ thể sống như tích trữ và vận
chuyển năng lượng (như tinh bột, glycogen) và các thành phần cấu trúc (như
cellulose trong thực vật và chitin trong động vật). Thêm vào đó, carbohydrat và các
dẫn xuất của nó có vai trị chính trong q trình làm việc của hệ miễn dịch, thụ
tinh, phát bệnh, sự đông máu, và sinh học phát triển.
Carbohydrat cấu tạo nên hầu hết các vật chất hữu cơ trên Trái Đất do các vai
trò bao quát của chúng trong tất cả các dạng sống. Đầu tiên là tồn tại ở dạng dự trữ
năng lượng, nhiên liệu và chất trao đổi trung gian. Thứ 2, các loại đường ribose và
deoxyribose tạo thành một phần trong cấu trúc của ARN và ADN. Thứ
3, polysacarit là các thành phần cấu trúc của thành tế bào vi khuẩn và thực vật.
Thực ra, cellulose là thành phần chính của thành tế bào thực vật và là một trong
những hợp chất hữu cơ phổ biến nhất trong sinh quyển. Thứ 4, carbohydrat có quan
hệ với một số protein và lipid, các chất này có vai trị quan trọng trong việc tương
tác gián tiếp giữa các tế bào và sự tương tác giữa các tế bào với các thành phần khác
trong môi trường của tế bào.
Trong cơ thể, carbohydrat tồn tại dưới 3 dạng
- Dạng vận chuyển: glucose, fructose, galactose...trong máu và dịch cơ thể.
Glucose chiếm 90-95% trong số này.
- Dạng dự trữ là Glycogen dữ trữ trong gan và cơ bắp
- Dạng kết hợp với Protein và Lipid cấu tạo nên tế bào trong cơ thể.
Chỉ số đường huyết viết tắt là GI (Glycemic Index) là chỉ số phản ánh tốc

độ làm tăng đường huyết sau khi ăn các thực phẩm giàu chất bột đường. Chất bột
đường hiện diện ở hầu hết các loại thực phẩm chúng ta dùng hàng ngày như: cơm,
bún, bánh mì và ngay cả trong sữa cơng thức dành cho trẻ đang lớn.
Chỉ số GI của một thực phẩm được phân loại: thấp, trung bình hoặc cao.
Thực phẩm có chỉ số GI cao thường chứa loại đường glucose hấp thu nhanh. Điều
đó có nghĩa là sau khi ăn các thực phẩm loại này, thì mức đường glucose trong máu
sẽ tăng vọt lên rất nhanh, nhưng cũng giảm nhanh ngay sau đó. Trong khi đó, các
thực phẩm có chỉ số GI thấp sẽ tốt hơn vì mức đường huyết được tăng lên từ từ đều
đặn và cũng giảm xuống một cách chậm rãi, giúp giữ được nguồn năng lượng ổn


16

định, có lợi hơn cho sức khỏe và trí não. Với bệnh nhân đái tháo đường (tiểu
đường), việc dùng các loại thức ăn chỉ số đường huyết thấp làm cho đường huyết dễ
kiểm sốt hơn, vì sẽ tăng từ từ sau ăn chứ không tăng vọt một cách đột ngột. Ngồi
ra, thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp còn cải thiện chuyển hóa lipid, đặc biệt
đối với đái tháo đường tuýp 2.
GI ≤ 55: chỉ số đường huyết thấp.
GI = 56 và 69: chỉ số đường huyết trung bình.
GI > 70: chỉ số đường huyết cao.
1.2.3. Bệnh tiểu đường
Bệnh tiểu đường là một nhóm các bệnh lý chuyển hóa đặc trưng bởi tăng
Glucose máu do khiếm khuyết tiết insuline, khiếm khuyết hoạt động insuline, hoặc
cả hai. Tăng Glucose máu mạn tính trong đái tháo đường sẽ gây tổn thương, rối
loạn chức năng hay suy nhiều cơ quan, đặc biệt là mắt, thận, thần kinh, tim và mạch
máu.
Đối với đại số đơng những người bình thường khỏe mạnh, họ có chỉ số
đường huyết theo mức chuẩn như sau:
 Đường huyết bình thường trong cơ thể trước bữa ăn trong khoảng 4 mm (4

mmol/l đến 4,9 mmol/l hoặc 72 mg/dl)
 Đường huyết bình thường trong cơ thể 2h sau bữa ăn có thể tăng tạm thời lên
cao nhất đến mức 7,8 mmol/l (140 mg/dl)
 Chỉ số lượng đường trong máu ở trạng thái cơ thể phục hồi trong khoảng 4,4
– 6,1 mmol/l (82-110 mg/dl)
1.3 Một số chất có khảng năng chống oxy hóa
Chất chống oxy hóa là chất dinh dưỡng có tác dụng giảm tác hại của oxy hóa
(các gốc tự do) trên các tế bào cơ thể. Như chúng ta đều biết, các tế bào cơ thể cần
cung cấp oxy cho sự tăng trưởng và năng lượng. Các tế bào cơ thể sử dụng oxy để
tạo ra năng lượng và duy trì sự sống và phát hành các gốc tự do như một sản phẩm
phụ. Chất chống oxy hóa sẽ loại bỏ các gốc tự do để ngăn ngừa bệnh tật trong cơ
thể và giúp tăng tuổi thọ cho con người.


17

Một số chất chống oxy hóa là chất dinh dưỡng bao gồm: Vitamin A, vitamin
C, vitamin D, vitamin E, beta-carotene, selen, hợp chất lycopene... Ngồi ra các
chất chống oxy hóa ngoại sinh có nhiều trong thực vật, điển hình nhất là các hợp
chất polyphenol (phenolic acid, flavonoid: flavon, flanovol, isoflavon, anthocyanin,
catechin,… tanin và các hợp chất phenol khác…).


Vitamin E ( anpha – tocoferol): Chức vụ thiên nhiên của vitammin E

là bảo vệ cơ thể chống những tác dụng độc hại của những FR. Những vitamin E gắn
nơi màng lipid, và nhờ chính chức vụ gắn gốc phenol mà nó có tính chống oxy hóa.
Nó được xem là hàng phịng thủ trước tiên chống lại q trình peroxyd hóa lipid.


Vitamin C (acid ascorbic): hiện nay là một trong những chế phẩm bổ

sung vitamin phổ biến nhất, nó đống một vai trị hết sức quan trọng trong mọi hoạt
động của cơ thể. Chức năng của vitamin C là giúp cho cấu trúc Collagen ổn định,
vitamin C cần thiết cho sự lành vết thương, tăng sức đề kháng cho cơ thể. Vitamin
C cũng là một chất chống oxy hóa quan trọng. Nó hoạt động như một chất chống
oxy hóa trong mơi trường nước của cơ thể - cả nội bào lẫn ngoại bào.


Flavonoid: Các chất chống oxy hóa này đóng một vai trò quan trọng

trong việc tăng cường sức khỏe tâm thần khi có tuổi tác. Hoa quả và trái cây có múi
như cam là một nguồn phong phú của chất flavonoid.


Isoflavone: Chất chống oxy hóa này có tác dụng đáng kể trong việc

ngăn chặn các bệnh. Nó có nhiều trong đậu nành. Isoflavone không chỉ làm giảm
đáng kể nguy cơ ung thư dài hạn mà còn giúp giảm bớt các triệu chứng mãn kinh và
cải thiện sức khỏe của xương.
Tuy nhiên, Vitamin E và vitamin C là chất tự nhiên có khả năng chống oxy
hóa tốt nhất so với những chất khác.
1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế về tác dụng các loại
gạo
1.4.1. Một số nghiên cứu ở nước ngoài
Theo Ngamdee P, Wichai U, Jiamyangyuen S (2016) đã có nghiên cứu hoạt
động chống oxy hố của cám gạo nếp đen.
Còn Hansakul P, Srisawat U, Itharat A, Lerdvuthisopon N (2011) thì có
nghiên cứu về hàm lượng phenol và flavonoid của chiết xuất gạo Thái Lan và mối

18

tương quan của chúng với các hoạt động chống oxy hố bằng cách sử dụng các xét
nghiệm hóa học và tế bào.
Ảnh hưởng của gạo lứt đã được nảy mầm lên mức đường trong máu và lipid
ở những bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường bị suy giảm glucose hoặc tiểu đường tuýp
2 được nghiên cứu bởi Hsu TF, Kise M, Wang MF, Ito Y, Yang MD, Aoto
H, Yoshihara R, Yokoyama J, Kunii D, Yamamoto S (2008).
Theo Panlasigui LN, Thompson LU (2006) đã nghiên cứu tác dụng hạ đường
huyết của gạo lứt ở những người bình thường và tiểu đường, cho thấy gạo lức là
thực phẩm có lợi cho sức khoẻ đối với người bị tiểu đường và người tăng đường
huyết hơn là gạo xát.
Một nghiên cứu hỗn hợp về khả năng chấp nhận, khả năng chịu đựng, và sự
thay thế của gạo lứt đối với gạo trắng để làm giảm mức glucose trong máu ở người
trưởng thành ở Nigeria của nhóm Adebamowo SN, Eseyin O, Yilme S, Adeyemi D,
Willett WC, Hu FB, Spiegelman D, Adebamowo CA (2017) cho thấy cái nhìn sâu
sắc về sự chấp nhận gạo lứt thay thế cho gạo trắng nhằm ổn định mức đường huyết
của người Nigeria.
Theo Terashima Y, Nagai Y, Kato H, Ohta A, Tanaka Y (2017) lại cho kết
quả nghiên cứu ăn cơm gạo lứt cải thiện kiểm soát đường huyết ở bệnh nhân tiểu
đường tuýp 2 Nhật Bản.
Về khả năng chống oxy hoá có nghiên cứu của You-Tung Lin, Cheng-Cheng
Pao, Shwu-Tzy Wu, and Chi-Yue Chang về đặc tính chống oxy hố của gạo lứt
năm 2013.
Theo Piebiep Goufo and Henrique Trindade (2014) đã nghiên cứu về các hợp
chất chống oxy hố có trong gạo.
Các tài liệu nước ngồi cho thấy tình hình khái qt về ảnh hưởng của gạo
cho khả năng hạ đường huyết và chống oxy hố nhưng chưa có nghiên cứu sâu và
so sánh về nhiều loại gạo khác nhau.

1.4.2. Tình hình triển khai nghiên cứu ở trong nước:
Những tài liệu trong nước hiện nay thường tập trung nghiên cứu về giá trị
dinh dưỡng, phát triển sản phẩm mới từ gạo lứt hoặc một số nghiên cứu khác hướng
đến gạo nảy mầm chứ khơng có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của gạo lứt và gạo


19

nếp than đến khả năng hạ đường huyết và khả năng chống oxy hoá, sau đây là một
số nghiên cứu tiêu biểu:
Sự biến đổi của acid glutamic và hoạt tính glutamate decacboxylase trong
quá trình ngâm và nảy mầm của gạo lứt nguyên phôi (Nguyễn Thị Hồng Hạnh,
2016).
Ảnh hưởng của loại hóa chất ngâm và điều kiện nảy mầm đến sự hình thành
GABA của giống lúa IR50404 ở qui mơ xưởng thực nghiệm (Nguyễn Hoàng
Khang, 2016).
Báo cáo nghiên cứu khoa học đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ
lúa nếp than (Phan Nam Phương và Trịnh Thanh Tâm, 2011).
Nghiên cứu quy trình sản xuất gạo mầm từ gạo lứt (Cung Thị Tố Quỳnh,
Nguyễn Hoàng Dũng và Lại Quốc Đạt, Tạp chí khoa học 51, 2013).
Nghiên cứu sản xuất gạo mầm từ gạo nương đỏ ở Tây Nguyên (Huỳnh
Phương Quyên và Nguyễn Thị Ngọc Yến, 2017).
Từ những nghiên cứu trình bày phía trên cho thấy đa số các đề tài nghiên cứu
trong nước quan tâm nhiều đến nghiên cứu quy trình sản xuất vào gạo lứt nâu là chủ
yếu, ít đề tài nghiên cứu về gạo lứt tím, gạo lứt đỏ và gạo nếp than.
Đặc biệt, các nghiên cứu kể trên dù trong nước hay những nghiên cứu ở
ngoài nước hầu như không thấy các nghiên cứu về tác dụng khả năng chống oxy
hoá và hạ đường huyết của các loại gạo lứt được trồng ở Việt Nam. Đồng thời, các
nghiên cứu so sánh các loại gạo có tác dụng như thế nào đến chỉ số đường huyết
thì chưa thấy có bất kỳ những nghiên cứu nào cơng bố trước đó. Việc chứng minh

tác dụng của gạo lứt tím, gạo huyết rồng và gạo nếp than sẽ khẳng định thêm về lợi
ích mà nó đem lại cho sức khỏe con người.