Lúa là một trong những loại cây lương thực chính được trồng phổ biến ở Việt Nam. Từ trước đến nay, trồng lúa để thu hoạch hạt cho lương thực hoặc sử dụng sinh khối cho chăn nuôi rất ít sử dụng lá lúa như nguồn nguyên liệu sản xuất các hoạt chất sinh học. Trong khi đó, lá lúa ở giai đoạn làm đòng chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể như chlorophyll và các hợp chất phenols, chúng giúp hỗ trợ tiêu hóa và tăng cường miễn dịch cho cơ thể người sử dụng. Việc sử dụng sinh khối lá lúa để sản xuất các hoạt chất sinh học sẽ mở ra giải pháp nâng cao giá trị từ cây lúa.

Lá lúa có hàm lượng chlorophyll cao hơn so với một số loại rau khác. Chlorophyll a và các dẫn xuất của nó như pheophorbide b và pheophytin b hiện diện trong thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong phòng chống ung thư bởi hoạt tính chống oxy hóa và chống đột biến hay giữ các tác nhân gây đột biến. Các chất dẫn xuất của chlorophyll a đã cho thấy, có khả năng bắt gốc tự do hiệu quả hơn so với các dẫn xuất của chlorophyll b và chế độ ăn uống bổ sung chlorophyll có tác dụng chống oxy hóa và hoạt động chống gây đột biến (antimutagenic) ở người.

Polyphenol có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa vô cùng hiệu quả. Khả năng chống oxy hóa của các polyphenol đã thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học. Các hợp chất phenols trong lá lúa có thể đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động chống oxy hóa. Khả năng chống oxy hoá phụ thuộc vào sự hiện diện của các hợp chất phenolic với số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl gắn vào cấu trúc vòng của phân tử phenolic.

Trong quá trình hình thành và phát triển của lá, những thay đổi trong quá trình chuyển hóa của các mô thực vật xảy ra, cây tăng trưởng và phát triển thông qua sản xuất và tích lũy các hợp chất có hoạt tính sinh học. Quá trình sản xuất và hàm lượng của các hợp chất sinh học này cũng thay đổi trong suốt quá trình phát triển của lá. Sự sản xuất và tích lũy các hợp chất có hoạt tính sinh học cũng thay đổi trong suốt quá trình phát triển của lá. Hàm lượng chlorophyll, polyphenol bị ảnh hưởng bởi sự trưởng thành của cây và trong lá non có chứa lượng lớn hợp chất polyphenol cao hơn lá trưởng thành và lá già.

Điều kiện ánh sáng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng, thành phần và số lượng của các hợp chất có trong thực vật. Hàm lượng chlorophyll luôn cao hơn ở những cây trồng sống trong điều kiện ít ánh sáng so với điều kiện nhiều ánh sáng. Thực vật phát triển trong bóng râm, chất diệp lục tăng và hấp thụ ánh sáng trong lục lạp để tối đa hóa ánh sáng hấp thụ. Cường độ ánh sáng khác nhau cũng có ảnh hưởng đến sự tích lũy các chất chuyển hóa thứ cấp như flavonoid và các hợp chất phenolic cũng như các hoạt động chống oxy hóa của chúng. Tuy nhiên, các loại thực vật khác nhau có phản ứng khác nhau đối với sự thay đổi cường độ ánh sáng và tạo ra các hợp chất flavonoid; polyphenol khác nhau.

Khai thác các hợp chất có ích cho sức khỏe từ lá lúa sẽ làm tăng giá trị cho quá trình sản xuất lúa, tạo ra hướng đi mới làm tăng giá trị của cây lúa được trồng ở Việt Nam. Chính vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của giai đoạn sinh trưởng và cường độ chiếu ánh sáng tới sự tích lũy hàm lượng chlorophyll và polyphenol trong lá lúa giống IR50404 nhằm xác định điều kiện trồng và thời điểm thu hoạch lá thích hợp.

Qua thời gian thực hiện, kết quả nghiên cứu cho thấy, lá lúa ở giai đoạn 3 tuần tuổi được gieo trồng trong điều kiện ánh sáng S1 (cường độ ánh sáng trung bình 22.686 Lux, tương ứng với độ che phủ khoảng 60% cường độ ánh sáng) có sự tích lũy chlorophyll cao nhất, đạt 1.357,49 µg/g lá lúa tươi. Trong khi đó, lúa được gieo trồng trong điều kiện chiếu sáng tự nhiên Tn (cường độ ánh sáng trung bình 60.791 Lux) cho hàm lượng polyphenol cao nhất (6,88 mg/g lá lúa tươi) ở thời điểm sau gieo 5 tuần tuổi. Song song đó, kết quả phân tích hoạt tính chống oxy hóa thông qua hoạt động bắt gốc tự do DPPH cho thấy giống lúa IR50404 được gieo trồng ở điều kiện ánh sáng S1 có hoạt tính DPPH cao hơn (p<0,05) so với điều kiện ánh sáng S2 (cường độ trung bình 6.072 Lux, tương ứng với độ che phủ 90% cường độ ánh sáng) và điều kiện chiếu sáng Tn. Kết quả nghiên cứu chứng minh rằng cường độ ánh sáng khác nhau có ảnh hưởng đến sự tích lũy các hợp chất có hoạt tính sinh học trong lá lúa như chlorophyll a, b và polyphenol ở giống lúa IR50404 ở các giai đoạn sinh trưởng. Hơn nữa, các hợp chất sinh học thực vật này có thể đóng vai trò quan trọng như các chất chính trong hoạt động chống oxy hoá của lá lúa.