Tài liệu Beta-Glucan - một loại loại chất xơ tan tự nhiên với vai trò phòng chống bệnh tật - PGS.TS. Dương Thanh Liêm doc

Cấ ấu u trú trúc c giả giải ph i phẩ ẩu u củ của a hạ hạt y t yế ến n mạ mạch ch v vớ ới ph i phầ ần ch n chứ ứa Beta a Beta--glucan glucan Nội nhũ chứa tinh bột Aleuron phụ và Aleuron c

vai tro trò ̀ phò phòng ng ch chố ống ng b bệ ệnh nh ttậ ậtt

PGS.TS Dương Thanh Liêm

Bộ môn: Dinh dưỡng Khoa: Chăn nuôi – Thú Y Trường: Đại học Nông Lâm

Cấu tạo hóa học của β

b-glucan là một dạng xơ tan thuộc nhóm polysaccharide,

có nguồn gốc cấu tạo từ thành tế bào thực vật, nấm và một số vi khuẩn nhất định Mạch Beta- ở động vật bậc cao không có men phân giải

Các dạng cấu tạo của

6

1 1

3

Thành tế bào nấm men Mẩu Beta-glucan Beta-glucan hòa tan

b-glucan nằm ở lớp bên trong của thành tế bào nấm men Đây là một loại xơ tan, tạo nên lớp nhầy, có độ nhớt cao.

Chiết xuất / Rửa nước

Thủy phân / Rửa nước

Màng plasma Màng beta-glucan

Lớp Mannoprotein

Cấ ấu u trú trúc c giả giải ph i phẩ ẩu u củ của a hạ hạt y t yế ến n mạ mạch ch

v

vớ ới ph i phầ ần ch n chứ ứa Beta a Beta glucan glucan

Nội nhũ chứa tinh bột

Aleuron phụ và Aleuron (có Beta-glucan) Mầm

Lớp vỏ ngoài, xơ không tan

Đây là phần

có chứa rất nhiều hoạt chất phòng chống bệnh tật Phương pháp chế biến

cổ điển loại

bỏ toàn bộ

Nội nhủ khỏang 83% của hạt lúa mạch gồm có tinh bột ở giữa màu trắng Phần ngoài

có protein, Beta-glucan, vitamin B-complex

(Nội nhũ)

Lớp cám khoảng 14,5% của hạt.Lớp cám chứa xơ và nhiều chấtdinh dưỡng quan trọng Cám có chứa dưới 20% protein Niacin

và vitamin B-complex ở đây Nó

Mầm chiếm khỏang 2,5% củahạt Đây là phôi nhũ, phần nẩymầm của hạt Nó nằm riêng biệt

có thể nhìn thấy được Phôi nhũ

có chứa chất béo và những chất dinh dưỡng có giá trị dượcliệu Mầm có chứa ít protein, vàvitamin B-complex, nhưng cónhiều thiamin, tocopherol

(Mầm)

Thành ph nh phầ ần xơ tan n xơ tan củ của m a mộ ột s t số ố loạ

loại i hạ hạt c t cố ốc c ở cá ở các n c nướ ước ôn đ c ôn đớ ớii

• Yến mạch (Oat): Beta Beta glucan glucan

• Yến mạch (Oat): Beta Beta glucan glucan

• Lúa mạch (Barley): Beta Beta glucan glucan

Tìm năng nổi trội của những hợp chất trên, nó là chất xơ tan, tạo nên độ nhớt với sự hút nước cao, tạo thành dịch sánh nhầy hydrocolloid,

bảo vệ tế bào niêm mạc ruột rất tốt.

Xơ tan cho sức khỏe: Răng miệng và ruột kết

http://www.models.kvl.dk/Build_Your_Food/Meeting_051014/Mark%20Lawther%20Biovelop.pdf

thực phẩm chức năng, thực phẩm thuốc

1 Giảm hấp thu béo và giữ nước mạnh, chống táo bón, bảo vệ tốt ruột kết

2 Làm cho thực phẩm trở nên mềm mại, cảm giác khoái khẩu “như ăn kem”

3 Là chất ổn định tạo độ nhớt, độ nhầy cao, hạn chế xâm nhập của vi trùng

4 Beta glucan hòa tan tốt trong nước, như là một prebiotics.

5 Có thể sử dụng như là chất thay thế béo làm bóng mượt thức ăn.

6 Beta glucans yến mạch, có thể làm giảm cholesterol.

7 Beta glucan giữ glucose làm chậm hấp thu vào máu, điều chỉnh lượng đường huyết qua ống tiêu hóa, có tác dụng tốt với người bệnh tiểu đường

8 Beta glucan cung cấp lượng chất xơ tan trong khẩu phần ăn hàng ngày và có chức năng thiết yếu cho sức khỏe đường ruột.

Ứng dụng trong thực phẩm

“Hiệu quả sức khỏe liên quan beta glucan”

1 Beta-glucan được chọn như là thực phẩm đa chức năng

2 Sử dụng beta glucan làm chất thay thế béo

3 Sử dụng để làm xốt Ma-don-ne

4 Dùng để làm thức ăn có mức thấp chất béo, làm các món xốt

5 Sử dụng trong chế biến thịt nghèo béo

6 Sử dụng làm nước uống chức năng.

7 Beta glucan là một polysaccharide thành tế bào, hydrocolloid chức năng

8 Beta Glucan từ yến mạch là nguyên liệu thực phẩm đa chức năng

9 Thay thế béo, bởi kết cấu được chọn mở ra trên thị trường

10 Beta-glucan cũng được chọn là dược liệu.

Ngày 23 tháng 12 năm 2005, FDA của Mỹ đã chứng nhận vai trò của beta-glucan, chất xơ hòa tan từ lúa mạch làm giảm nguy cơ bệnh mạch vành, giảm cholesterol

Lúa mạch và một số hạt khác có chứa beta-glucan, đây là một loại chất xơ hòa tan được tìm thấy bên trong hạt lúa mạch Chất xơ khác được tìm thấy bên ngoài ở tầng vỏ cám Khi chế biến thì chất xơ tầng vỏ cám rất dễ dàng tách ra.

Chất xơ được tìm thấy trong hạt lúa mạch có thể bị mất đi khi tinh chế bột mì trắng Ngày nay với qui trình chế biến mới, người ta sản xuất bột mì có chứa beta-glucan, chất xơ hòa tan Đây là loại nguyên liệu bột mì có chức năng cho sức khỏe Người ta còn ứng dụng nó để sản xuất thực phẩm thương mại khác có chức năng phòng chống bệnh tật.

Được phép dán nhãn thực phẩm từ lúa mạch có chứa nguồn beta-glucan, xơ hòa tan FDA của

Mỹ đã chứng nhận và cho phép nhà sản xuất ghi trên bao bì những sản phẩm sau đây:

- Hoạt hóa đại thực bào: Tăng khả năng thực bào của macrophage

- Tăng khả năng thực bào (phagocytosis) của bạch cầu trung tính

- Tăng tế bào sát thủ tự nhiên (Natural killer cell) vào hệ thống kháng thể.

- Hoạt hóa tế bào bạch huyết lymphocyte, tăng cường kháng thể

2.Beta-1,3-D glucan có hoạt tính chống sự phát triển khối u (anti-tumor) và

chống lại tế bào ung thư (anti-cancer)

3.Beta-glucans trong thành phần chất xơ của cám yến mạch làm giảm một

cách có ý nghĩa cholesterol máu, giảm cả mức cholesterol tổng số và LDL cholesterol

4.Làm dịu đi, làm chậm lại sự tăng sinh tế bào mô trong những mô bệnh u

bướu như là mô ung thư.

5.Làm giảm mức độ phơi nhiễm phóng xạ.

6.Giúp chữa mau lành vết thương: Hoạt động đại thực bào (Macrophage)

đóng vai trò chìa khóa trong việc chữa lành vết thương từ phẫu thuật hoặc chấn thương

Giảm thấp cholesterol, từ đó làm giảm tai biến mạch máu não

Beta-glucan là yếu tố chìa khóa kích thích tế bào kháng thể

Beta-glucan trương nở trong dạ dầy, gây cảm giác no, từ đó làm giảm bớt ngon miệng, chống béo phì.

T

Từ ừ đ đầ ầu u đế đến chân n chân

Beta-glucan làm giảm thấp mức

cholesterol xấu LDL-cholesterol

và giảm mỡ máu triglyceride

máu Từ đó có tác dụng phòng

chống bệnh tim mạch

Beta-glucan không tiêu hóa

hấp thu ở đoạn trên ống tiêu

hóa nên không cung cấp nhiều

năng lượng, không gây béo phì

hạ đường huyết đối với người mắc bệnh tiểu đường

Beta-glucan được lên men bởi

Vi khuẩn có ích trong đường ruột như: vi khuẩn Bifidobacteria và lactobacillus bacteria, có tác dụng bảo vệ chống ung thư kết tràng.

Trong ruột non beta-glucan làm

Việc rất tốt, nó gắn với chất béo,

Cholesterol, đường và cả độc tố

Lôi cuốn ra khỏi cơ thể

Beta-glucan hòa tan và giữ nước

giúp cho ruột nhu động đưa phân

ra ngoài dê dàng, từ đó có tác

dụng chống táo bón

Có ảnh hưởng chống oxy hóa bởi

Beta-glucan, một số vitamin và

Flavonid Vì vậy có tác dụng bảo

vệ tế bào chống lại gốc tự do.

Beta glucan làm giảm áp lực mầm bệnh glucan làm giảm áp lực mầm bệnh

2

2 Sử dụng Sử dụng b b glucan trong nấm sợi để làm cái glucan trong nấm sợi để làm cái

bẩy mầm bệnh trong đường ruột đưa ra ngoài

• Beta-glucan làm giảm áp lực mầm bệnh như thế nào?

– Chế phẩm chứa Mannose Oligosaccharides (MOS), nó

từng cho thấy rằng việc gắn kết và bắt giữ mầm bệnh, bằng cách đó nó có tác dụng bẫy mầm bệnh trong

Giảm áp lực mầm bệnh

Sức khỏe

Bẫy mầm bệnh

Sản xuất kháng sinh tự nhiên

Beta Beta glucan

bằng cách đó nó có tác dụng bẫy mầm bệnh trong đường ruột.

MOS gắn kết và bài thải những vi khuẩn

ra ngoài.

Intestinal Lumen Intestinal Lumen Những mầm bệnh như

E.coli và Salmonella gắn kết vào thành ruột thông qua những phân

Phương th thứ ức c hoạ hoạtt đ độ ộng ng củ của a Beta Beta glucan glucan

SBG gắn vào những receptor đặc biệt trên đại thực bào macrophage và những

tế bào bạch cầu khác trong vũ khí phòng thủ tự nhiên của cơ thể Kết quả của quá trình này là nâng cao:

for all diseases, and that is to stimulate the

• Tạo nên cơ chế chống ung thư phagocytes”.

• Khả năng phòng thủ bệnh truyền nhiễm

In ”The Doctors

Đại thực bào Macrophage Dilemma” by

• Nâng cao hiệu quả chủng ngừa vaccin

G.B.Shaw, inspired

by Metchnikoff’s Nobel Prize adress in

1908

SBG

(Soluble Beta Glucan)

9

Cơ chế hoạt động của SBG, gắn với những receptor trên macrophages

SBG

SBG – –Chức năng kích thích kháng thể Chức năng kích thích kháng thể

Tác c dụ dụng ng kí kích ch thí thích h ch hệ ệ th

Thử nghiệm Beta Glucan để

xử lý ung thư

• Tiêm 10 mg vào khối u ung thư Nhắc lại sau mỗi 2 tuần lễ.

• Cho uống Beta Glucan 500 mg TID.

• Thuốc bôi có chứa beta-glucan được bôi lên da, nơi có ung thư da.

Cầ ần cân nh n cân nhắ ắc gi c giữ ữa a chí chích ch và và

u

uố ống beta ng beta glucan glucan

• Với nhiều loại ung thư, chích trực tiếp vào khối u rất khó.

• Có thể uống thuốc có chứa hàm lượng cao

Beta-Glucan (10 or 20 mg/ml ) để không phải

uống nhiều lần.

• Khi uống liều cao sẽ gây độ nhớt rất lớn trong

đường ruột (khoảng 18-20 gauge)

• Sử dụng nhiều ở vị trí điều trị.

Các kiểu ung thư có thể

xử lý bằng Beta

xử lý bằng Beta Glucan Glucan

• Ung thư vú (Breast Cancer)

• Ung thư u hắc tố (Melanoma)

• Ung thư hạch Lymphoma

http://www.vtnaturalmed.com/conditionsdocuments/Three%20Natural%20Cancer%20Treatments%20that%20Really%20Work.ppt

melanoma), sau một số ngày Làm phản ứng

sinh thiết ở vị trí chích không tìm thấy những

khối u này nữa, người ta còn thấy các đại thực bào đã hoạt động ở đây rất rõ (Mansell, PWA,

Rowden G., and Hammer, C Clinical experiences with the use of glucan Immune Modulation and

Beta glucan v glucan vớ ới i Ung thư

• Người ta nghiên cứu số lớn phụ nữ, những người có khối ung thư vú ác tính, phẩu

thuật cắt bỏ và chiếu xạ Nhóm khác được chích thẳng beta 1,3-glutan vào khối u

không đau đã chữa lành hoàn toàn.

Chữ ữa a b bệ ệnh nh ung ung thư thư b bằ ằng ng khá kháng ng th thể ể

• Kháng thể đơn dòng (Monoclonal antibodies: mAbs) gắn đến tế

bào ung thư • SBG như là “cò súng” thúc đẩy kháng thể tấn công

tế bào ung thư.

mAb THÍ NGHIỆM:

Ảnh hưởng của monoclonal antibody (mAb) riêng lẽ và phối hợp với SBG qua đường miệng đến sự phát triển khối ung thư trong chuột ghép tế bào ung thư người.

Nguồn Beta-glucan của các loài vi sinh vật

Cấu trúc hóa học của b-glucan Nguồn gốc Đặc tính

sản xuất Ứng dụng

Thực phẩm

Phương pháp chiết xuất, Năng suất thấp, Giá thành cao

Chống ung thư (Anti-tumor),

Mỹ phẩm

Nấm

b-1,3-Glucan

Phương pháp lên men,

Tinh khiết cao, Sản xuất sinh khối, Giá thấp

Thực phẩm chức năng, Thuốc,

Bổ sung TĂ chăn nuôi

Phương pháp chiết xuất, Tinh khiết thấp, Giá thành cao

Thực phẩm chức năng,

Mỹ phẩm,

Bổ sung TĂ chăn nuôi

CH 2 OH

OH

O O OH

CH 2 OH

OH

OH

Bêta glucan từ nấm sợi kích thích sức đề kháng cho cơ thể glucan từ nấm sợi kích thích sức đề kháng cho cơ thể

Phytase…

Qui Qui trì trình nh sả sản xu n xuấ ất BetaMax t BetaMax L L

Qui trình sản xuất BetaMax

Sản xuất beta-glucan thô

√ Công nghệ lên men sản xuất sinh khối beta-glucan

√ sức sản xuất: 250 tấn / năm

√ Lên men vi sinh: Sản xuất sinh khối,

ổn định, đồng nhất, chất lượng.

Qui trình sản xuất BetaMax

-Dạng bột -Dạng capsul

Sản xuất BetaMax-L qui mô > 100 tấn/năm

Ly tâm Sấy khô Nghiền siêu mịn

Hỗn hợp Đóng gói

ổn định, đồng nhất, chất lượng.

Sản phẩm beta-glucan có nguồn gốc vi khuẩn

Bổ sung TĂ (Gia súc) Lên men

BetaMax-L

Bổ sung TĂ (Thủy sản)

Bổ sung TĂ (Thủy sản)

Thực phẩm

Mỹ phẩm

Thuốc

Tạo hiệu

Phòng cho từng loại bệnh riêng

Tạo Kháng thể Không đặc hiệu

Nâng cao

Phòng bệnh phạm vi rộng

Vaccin và chất liệu kích thích kháng thể

Vaccin

Tạo hiệu giá kháng thể cao

Cho từng loại bệnh khác nhau

Giá cao

Cần từng loại vaccin từng loại bệnh

Ch Chấ ất li t liệ ệu u kí

kích ch thí thích ch khá

kháng th ng thể ể

Nâng cao Khả năng chống bệnh

Kích thích tăng trưởng giảm bệnh

Nuôi dưỡng sức khỏe

Nâng cao sức sản xuất

b-glucan

Ảnh hưởng của

của tế bào đơn nhân ngoại biên ở người (hPBMC)

PHA(1 )

beta-glucan (60 )

beta-glucan (30 )

beta-glucan (60 )

- Ức chế sự nhân lên của virus

- Hoạt hóa Macrophage, tế bào NK

- Nâng cao phản ứng miễn dịch trung gian của tế bào Tc Cell

- Hoạt hóa tế bào B-cell mg/ml

Beta-glucan kích thích tiết ra IFN-g như là chất kích thích macrophage, kích thích tế bào sát thủ NK, tế bào lympho T cytotoxic Từ đó, beta-glucan có thể chống lại sự nhiễm trùng do vi khuẩn, virus tấn công tế bào.

control PHA(1 )

IFN-g (pg/ml)

Ảnh hưởng trên tế bào bình thường:

glucan (80㎍/ml)

Viable cell(%)

 HaCaT : collagen cell, NIH3T3 : cellulose cell, CaSki /HeLa : uterin cancer cell

Beta-glucan chỉ chống tế bào ung thư, không tấn công tế bào bình thường.

glucan (80㎍/ml)

Viable cell(%)

Ả̉nh h nh hưở ưởng ng kha khá́ng ung th ng ung thư ư cu củ̉a a

b b- -glucan glucan –– in vivo

Số lượng sống sót / tổng số

chuột bị gây bệnh ung thư

< 3 tuần < 4 tuần < 5 tuần < 6 tuần

Đối chứng ( DW 100㎕/mouse) 0 / 7

(250 /mouse) B 1 / 7 1 / 7 1/ 7 1 / 7

 Tumor cell : Sarcoma 180 in ICR mice

Khi xử lý beta-glucan trên chuột ICR*, những chuột này đã được gây ung thư nhân tạo với

Sarcoma 180, tế bào ung thư trong ổ bụng Nhóm đối chứng không xử lý beta-glucan, sau 3 ngày đều chết hết Trong khi đó nhóm thí nghiệm được cung cấp beta-glucan, sau thời gian nuôi như bảng trên, tỷ lệ sống sót 15~30% Điều này chứng tỏ beta-glucan có ảnh hưỡng đến tế bào ung thư,

nó như là chất để xử lý tế bào ung thư.

(250㎍/mouse) B 1 / 7 1 / 7 1/ 7 1 / 7

Inbred Strains of Mice: ICR

 Động vật TN: Cá bơn (flatfish)

 Điều kiện TN: 2 tuần đầu chuẩn bị, 6 tuần TN

Ảnh hưởng trên hoạt tính của macrophage Ảnh hưởng trên hoạt tính của lysozyme

Ứng dụng BetaMax

Ứng dụng BetaMax L ( L (b b glucana) trong nuôi trồng thủy sản glucana) trong nuôi trồng thủy sản : FC-119TM

Ứng dụng chế phẩm FC-119TM trên cá

600 700 800

500 600

- Phá hủy vi sinh vật, tế bào ung thư

- Tiết ra những cytokine khác nhau (IFN, TNF, 12)

IL-1,IL-Lysozyme:

- Phá hủy vi sinh vật trong huyết thanh

200 300 400 500

100 200 300 400

Ảnh hưởng khả năng chịu đựng chống lại sự nhiễm bệnh.

40 60 80 100

120

control Diet A Diet B

 Sau khi hoàn thành nhân giống, người ta gây nhiễm nhân tạo bệnh Edwardsiella

20 nhân tạo bệnh Edwardsiella

tarda bằng cách chích mầm bệnh vào cá

Betaglucan kích thích đại thực bào macrophage và lysozyme của cá bơn, như là kích thích phản ứng kháng thể không đặc hiệu

Như vậy, FC-119 nâng cao sức đề kháng chống bệnh của cơ thể cá.

*Edwardsiella tarda : là mầm bệnh gây bệnh Edward trên cá

Ảnh hưởng của Ảnh hưởng của b b glucan đến tỷ lệ chết của gà thịt glucan đến tỷ lệ chết của gà thịt

Động vật thí nghiệm: Gà thịt Thời gian thí nghiệm: 40 ngày

Đưa vào nước uống (Nước

Thời gian xử lý: Tất cả các tuần

Ảnh hưởng của Ảnh hưởng của b b glucan đến tỷ lệ chết của đàn gà đẻ trứng glucan đến tỷ lệ chết của đàn gà đẻ trứng

Thời gian thí nghiệm: 90 ngày Thời gian thí nghiệm: Đàn gà đẻ trứng

Đưa vào nước uống (Nước

Thời gian thí nghiệm: Mỗi 15 ngày

Tuần thứ 1: BetaMax-L 0.8 L/ngày, 3 ngày

Tháng thứ 3 – 6: BetaMax-L 0,8 L/ngày, 2 ngày Tuần thứ 2: BetaMax-L 0,8 L/ngày 2 ngày

Những ứng dụng của BetaMax

1 Bù đấp sự thiếu hụt hệ vi sinh vật đường ruột.

2 Tăng cường sự sản xuất kháng thể khi chủng vaccin.

3 Kích thích miễn dịch niêm mạc và sự tiết IgA

4 Chống sự viêm nhiễm do nhiễm khuẩn.

5 Giảm stress do:

-Thay đổi môi trường đột ngột.

-Bệnh do viêm nhiễm

6 Nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn

7 Tăng cường đáp ứng miễn dịch chống lại: virus, vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng.

8 Tăng cường sức đề kháng, chữa mau lành vết

thương.