Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã phát triển các giống ngô tím mới với sự kết hợp khác nhau của phenol trong màng ngoài tim chống béo phì, viêm và kháng insulin, một nghiên cứu mới trên chuột cho thấy. Pericarp cũng cung cấp cho ngành công nghiệp thực phẩm một nguồn chất màu và nông dân mới với một sản phẩm giá trị gia tăng mới cho cây trồng của họ.
Lớp vỏ ngoài hoặc lớp ngoài của hạt ngô màu tím và màu sáng khác cũng có thể cung cấp một nguồn chất màu thay thế cho các sản phẩm thực phẩm, mang lại cho các nhà sản xuất ngô một sản phẩm giá trị gia tăng khác từ cây trồng của họ, nhóm nghiên cứu bởi giáo sư khoa học thực phẩm Elvira Gonzalez de Mejia và giáo sư khoa học cây trồng John Juvik đã công bố phát hiện của họ gần đây trên tạp chí Food Chemistry.
Từ một giống ngô có tên là Apache Red, nhóm của Juvik đã tạo ra 20 giống ngô tím di truyền, mỗi giống có một sự kết hợp độc đáo của anthocyanin, các sắc tố tự nhiên, bổ dưỡng mang lại cho vỏ quả màu sắc rực rỡ.
Được tìm thấy rộng rãi trong các mô thực vật, các hợp chất phenolic có xu hướng thơm và góp phần tạo nên màu sắc, hương vị và tính axit của trái cây. Anthocyanin là một loại phenol và các nghiên cứu đã liên kết việc tiêu thụ thực phẩm giàu anthocyanin với giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, tiểu đường Loại 2 và một số loại ung thư.
Sử dụng nước áp lực, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ và đồng tác giả nghiên cứu Diego Luna Vital đã chiết xuất anthocyanin từ vỏ hạt ngô, tạo ra chiết xuất nước giàu anthocyanin sau đó được làm khô. Trong khi các phân tích về các chất chiết xuất cho thấy pericarp là một nguồn dồi dào anthocyanin và các hợp chất phenolic, nồng độ thay đổi đáng kể giữa các giống.
Để kiểm tra tác động của anthocyanin đối với tình trạng viêm do béo phì, nghiên cứu sinh và tác giả đầu tiên của nghiên cứu Qiaozhi Zhang đã kết hợp các tế bào mỡ được gọi là tế bào mỡ từ những con chuột có tế bào miễn dịch lớn gọi là đại thực bào.
Các mô hình tế bào chuột trong nghiên cứu đã mô phỏng những người béo phì có nồng độ lipit và viêm cao trong tế bào của họ, hoặc những người khỏe mạnh thường xuyên ăn thực vật có chứa các hợp chất phenolic, de Mejia cho biết. “Vì vậy, đây là những mô hình rất thực có thể được dịch thành các nghiên cứu in vivo với người hoặc động vật.”
“Chúng tôi đã đánh giá một số dấu ấn sinh học rất đặc biệt đã được biết là có liên quan đến tình trạng viêm và quá trình tạo mỡ, đó là sự chuyển đổi tế bào tiền mỡ thành tế bào mỡ trưởng thành tích tụ chất béo”, Luna Vital nói.
Họ quan sát thấy rằng các hợp chất phenolic trong chiết xuất đã làm thay đổi sự phát triển của tế bào, làm giảm hàm lượng chất béo của tế bào mỡ từ 8% -56%, tùy thuộc vào các phenol khác nhau được sử dụng.
Để nghiên cứu tác động của các hợp chất lên khả năng kháng insulin, rối loạn chức năng trao đổi chất liên quan đến bệnh tiểu đường, các nhà khoa học đã sử dụng một loại protein truyền tín hiệu tế bào để tạo ra sự đề kháng insulin trong các tế bào mỡ chuột, sau đó xử lý các tế bào bằng các hợp chất anthocyanin và theo dõi sự hấp thu glucose của chúng.
Một dấu hiệu chính của kháng insulin giảm 29% -64%, họ đã tìm thấy và sự hấp thu glucose của các tế bào giảm 30% -139%, tùy thuộc vào thành phần hóa học của anthocyanin được sử dụng.
“Chúng tôi đã quan sát những thay đổi rất quan trọng trong các phân tử làm giảm căng thẳng oxy hóa và viêm trong các tế bào mỡ kháng insulin”, Luna-Vital nói. “Chúng tôi cũng tìm thấy những thay đổi quan trọng trong các phân tử gây viêm trong các tế bào miễn dịch.”
Các phát hiện cho thấy mức độ và thành phần hóa học khác nhau của các hợp chất phenolic này có thể ngăn ngừa béo phì hoặc cải thiện hồ sơ insulin của những người béo phì, LunaVital nói.
Các phenol nhỏ hơn như quercetin, luteolin và rutin có trong nhiều loại thực phẩm thực vật đóng vai trò chính trong việc giảm một số bệnh béo phì, viêm và một số dấu hiệu của bệnh tiểu đường Loại 2, de Mejia nói. “Trong khi những người khác, chẳng hạn như vanillic và axit protocatechuic, đã làm giảm sự chuyển đổi tiềm năng của các tế bào tiền mỡ thành tế bào mỡ.”
Mặc dù vậy, cô cảnh báo rằng “điều rất quan trọng cần lưu ý rằng đó không chỉ là một hoặc hai hợp chất, mà là sự kết hợp của phenolics” hoạt động cùng nhau chịu trách nhiệm cho các tác động có lợi.
Sinh viên tốt nghiệp và đồng tác giả nghiên cứu Laura Chatham hiện đang thực hiện lựa chọn bộ gen để xác định các dấu hiệu DNA liên quan đến các hiệu ứng sức khỏe hứa hẹn nhất để nhân giống ngô với các tính chất đó, Juvik nói.
Ngoài các đặc tính tăng cường sức khỏe của nó, vỏ ngô đỏ, tím và ngô rực rỡ khác có thể đóng vai trò là sắc tố tự nhiên cho ngành công nghiệp thực phẩm, đáp ứng nhu cầu mạnh mẽ của người tiêu dùng về các chất thay thế cho thuốc nhuộm tổng hợp, Juvik nói.
“Chúng tôi đã tính toán rằng tất cả thuốc nhuộm màu đỏ số 40 một trong những thuốc nhuộm chính được sử dụng ở Mỹ có thể được thay thế bằng sắc tố có nguồn gốc từ khoảng 600.000 mẫu ngô,” Juvik nói. “Và chúng tôi có thể sản xuất pericarp giàu anthocyanin với số lượng đủ để các nhà sản xuất thêm nó vào đồ uống hoặc các sản phẩm đặc biệt có đặc tính dược phẩm.”
Một lợi thế khác của ngô khô là nó ổn định, cung cấp một sự thay thế kinh tế cho các loại trái cây và rau quả dễ hỏng mà các nhà sản xuất hiện cũng sử dụng để tạo màu cho nhiều loại thực phẩm và đồ uống, ông nói.
“Lợi thế của việc sử dụng nước để chiết xuất anthocyanin từ màng ngoài tim là cách đơn giản nhất, đơn giản và rẻ tiền nhất để công nghiệp loại bỏ các hợp chất này, so với các giao thức chiết xuất khác phức tạp và tốn kém hơn”, Juvik nói.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Illinois tại Urbana-Champaign . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :