Phát triển sản phẩm sữa bột nâng cao miễn dịch có bổ sung chiết xuất gừng cho bệnh nhân ung thư thực quản

Hình 1.2: Thời gian sống còn trung bình tổng thể và tỉ lệ sống còn 5 năm của bệnh nhân ung thư thực quản Hình 1.3: Tỉ lệ sống sót liên quan đến biến chứng sau phẫu thuật ung thư thực q

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM SỮA BỘT NÂNG CAO MIỄN DỊCH

CÓ BỔ SUNG CHIẾT XUẤT GỪNG CHO BỆNH NHÂN UNG THƯ THỰC QUẢN

BÁO CÁO GIỮA KỲ

Môn học: Nguyên lý phát triển của sản phẩm thực phẩm

PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM SỮA BỘT NÂNG CAO MIỄN DỊCH

CÓ BỔ SUNG CHIẾT XUẤT GỪNG CHO BỆNH NHÂN UNG THƯ THỰC QUẢN

Ngành: Công nghệ sinh học

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS Ngô Đại Nghiệp

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Ý TƯỞNG 1

1.1 Ung thư thực quản 1

1.1.1 Dịch tễ bệnh và tình trạng giảm chức năng miễn dịch ở sau điều trị 1

1.1.2 Vai trò của dinh dưỡng ở bệnh nhân ung thư thực quản 5

1.1.3 Các nghiên cứu về vai trò của dinh dưỡng miễn dịch (Immunonutrition) 7

1.1.4 Chiết xuất từ Gừng (Zingiber officinale Rosc.) 10

1.2 Tình hình thị trường sữa dành cho bệnh nhân ung thư tại Việt Nam 14

1.2.1 Tổng quan doanh thu từ thị trường sữa công thức toàn cầu và các thị phần tiềm năng ở Việt Nam 14

1.2.2 Khảo sát thị trường các sản phẩm sữa bột công thức hiện có dành cho bệnh nhân ung thư 17

CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM MỚI 21

2.1 Sơ đồ thí nghiệm – Khảo sát nhu cầu người tiêu dùng 21

2.1.1 Khảo sát nhu cầu người tiêu dùng 22

2.1.2 Phân loại nhu cầu và phản ánh quy trình 23

2.2 Nghiên cứu sản phẩm mới trong phòng thí nghiệm 24

2.2.1 Dạng sản phẩm 24

2.2.2 Phương pháp sấy sữa tạo dạng bột 24

2.2.3 Khảo sát thông số sản xuất 25

2.2.4 Khảo sát chỉ tiêu sản phẩm 27

2.3 Thử nghiệm mẫu trong phòng thí nghiệm 29

2.4 Sản xuất thử nghiệm trong nhà máy 30

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT THỰC TẾ 31

3.1 Nguồn nguyên liệu 31

3.1.1 Sữa tươi nguyên liệu 31

3.1.2 Các nguyên liệu phụ 32

3.2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột 36

3.2.1 Chuẩn hóa (Standardization) 36

3.2.2 Thanh trùng (Pasteurization) và hòa trộn (Mixing) 37

3.2.3 Cô đặc (Concentration / Evaporation) 37

3.2.4 Đồng hóa (Homogenization) 38

3.2.5 Sấy sữa (Spray Drying) 38

3.2.6 Xử lý (Cyclone Separation / Bag Filter) 38

3.2.7 Rót sản phẩm (Packaging) 39

CHƯƠNG 4 THƯƠNG MẠI HÓA SẢN PHẨM 40

4.1 Các thủ tục thương mại hóa 40

4.2 Phân khúc khách hàng nhắm tới 41

4.3 Chiến lược marketing quảng bá 42

4.4 Các kênh phân phối chủ yếu 43

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.2: Thời gian sống còn trung bình tổng thể và tỉ lệ sống còn 5 năm của bệnh nhân

ung thư thực quản

Hình 1.3: Tỉ lệ sống sót liên quan đến biến chứng sau phẫu thuật ung thư thực quản Hình 1.4: Ảnh hưởng chất dinh dưỡng đến năng miễn dịch

Hình 1.5 : Tổng quan về dinh dưỡng miễn dịch (Immunonutrion)

Hình 1.6: Các cơ chế chung điều hòa miễn dịch bởi các thực vật dùng làm thuốc Hình 1.7: Cây gừng và các cấu trúc hóa học của các hợp chất chiết xuất từ gừng

Hình 1.8: Vai trò của gừng trong cơ chế bệnh sinh của ung thư

Hình 1.9: Doanh thu của thị trường sữa công thức

Hình 1.10 : Các thị trường sữa công thức tiềm năng tại Việt Nam

Hình 2.1: Sơ đồ các bước thí nghiệm để phát triển thử nghiệm sản phẩm mới

Hình 3.1: Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột

DANH MỤC CÁC BẢNG

trên thị trường tại Việt Nam

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu

Bảng 2.2: Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa tươi nguyên liệu

Bảng 2.3: Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi nguyên liệu

Bảng 2.4: Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột

Bảng 2.5: Các chỉ tiêu lý – hoá của sữa bột thành phẩm

Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa bột

Bảng 3.1: Tính chất của sản phẩm bột gừng từ Asian BioPlex (Thailand)

Bảng 3.2: Một số thành phần khác có trong sữa bột

Bảng 4.1: Tóm tắt một số hình thức quảng cáo sản phẩm

Bảng 4.2: Tóm tắt một số hình thức phân phối sản phẩm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Ý TƯỞNG 1.1 Ung thư thực quản

1.1.1 Dịch tễ bệnh và tình trạng giảm chức năng miễn dịch ở sau điều trị

Ung thư thực quản xếp hàng thứ 7 về tỉ lệ hiện mắc và đứng thứ 6 về tỉ lệ tử vong (Hình 1.1) Theo GLOBOCAN 2020, cứ có 18 trường hợp chết vì ung thư thì ung thư thực quản chiếm 1 ca, chủ yếu phân bố ở khu vực Đông Á, kế đến là Nam Phi,

Đông Phi, Nam Âu và Trung-Nam Á và trong đó nam giới chiếm khoảng 70% (1)

Cụ thể, ung thư thực quản về cơ bản bao gồm hai thể mô bệnh học khác nhau : ung thư tế bào vảy thực quản (Squamous cell – SCC) và ung thư biểu mô tuyến (Adenocarcinoma – AC), với các yếu tố nguy cơ, cơ chế bệnh sinh và xu hướng tỉ lệ mắc bệnh khác nhau Trong khi SCC có nhiều đặc điểm giống với ung thư biểu mô tế bào vảy vùng đầu cổ, với tỉ lệ hiện mắc chiếm đa số ở các khu vực đang phát triển nhưng có

xu hướng đang giảm, thì AC lại giống như bệnh sinh của ung thư dạ dày với tỉ lệ bệnh tập trung và tăng nhiều ở các quốc gia thu nhập cao (1)

Hình 1.1: Sự phân bố tỉ lệ

số ca mới mắc và tử vong của 10 loại ung thư phổ biến nhất ở cả 2 giới trong

GLOBOCAN 2020)

Các phương pháp điều trị đòi hỏi một cách tiếp cận đa mô thức và tùy thuộc vào giai đoạn bệnh, bao gồm phẫu thuật, hóa trị, xạ trị và gần đây là các liệu pháp trúng đích

và miễn dịch

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong chẩn đoán và điều trị, tỉ lệ sống còn 5 năm của bệnh nhân ung thư thực quản nhìn chung vẫn còn thấp Dữ liệu từ nghiên cứu SEER (Surveillance, Epidemiology and End Result) tiến hành trên 93.167 bệnh nhân ở Hoa Kỳ trong 4 thập kỉ cho thấy có sự gia tăng thời gian sống còn trung bình tổng thể (từ 7 tháng của năm 1973 lên 11 tháng của năm 2009 đối với AC) và tỉ lệ sống 5 năm (từ 9% lên 22%) (Hình 1.2) Sự cải thiện này phần lớn là do phát hiện sớm bệnh ở giai đoạn có thể phẫu thuật được và sử dụng phương thức điều trị đa mô thức (2)

Hình 1.2: Thời gian sống còn trung bình tổng thể và tỉ lệ sống còn 5 năm của bệnh nhân ung

thư thực quản khảo sát qua 4 thập kỉ (nghiên cứu của Njei và cộng sự, 2016)

Tuy nhiên, phẫu thuật cắt bỏ khối u thực quản (cắt thực quản toàn phần hay bán phần) lại thường xuyên xuất hiện các biến chứng hậu phẫu ảnh hưởng đến khả năng sống sót lâu dài Trong một nghiên cứu quan sát hồi cứu, tiến hành ở Đan Mạch trong từ 2010 đến 2015 trên bệnh nhân ung thư được chỉ định phẫu thuật mở cắt thực quản, ghi nhận 67% gặp một hoặc nhiều biến chứng sau phẫu thuật Bệnh nhân không có biến chứng có

tỉ lệ sống sót lâu dài là 52%, trong khi tỉ lệ này ở bệnh nhân có biến chứng giảm xuống

còn 30% Biến chứng thường gặp nhất là nhiễm trùng với 56% trường hợp, trong đó 19% những ca này sẽ chuyển thành nhiễm trùng huyết Ngoài ra, phân tích hồi quy cho thấy biến chứng nhiễm trùng huyết / sốc nhiễm trùng sau phẫu thuật có liên quan đến tăng nguy cơ tử vong và làm giảm đáng kể thời gian sống còn (Hình 1.3) (3)

Hình 1.3: Tỉ lệ sống sót lâu dài có liên quan đến biến chứng sau phẫu thuật – Nhiễm trùng làm

tăng nguy cơ tử vong (nghiên cứu của Rasmussen và cộng sự, 2018)

Sự tăng nguy cơ nhiễm trùng và/hoặc tăng diễn tiến đến nhiễm trùng huyết / sốc nhiễm trùng cho thấy một tình trạng tổn thương hệ miễn dịch sau phẫu thuật của những bệnh nhân này Hơn nữa, nhóm tác giả cũng đề xuất khả năng rằng sự bùng phát di căn

là do ức chế miễn dịch sau phẫu thuật

Thực vậy, tình trạng suy giảm hoạt động miễn dịch cũng được ghi nhận sau các

mô thức điều trị ung thư ở các nghiên cứu khác

Kang và cộng sự (2009) tiến hành khảo sát sự hồi phục phản ứng miễn dịch ở các bệnh nhân ung thư vú sau khi điều trị hóa trị hoặc hóa-xạ trị hỗ trợ, cho thấy mất 12 tháng để tất cả các thông số phản ánh khả năng miễn dịch trở về mức cơ bản trước điều trị, bao gồm hoạt động của các tế bào giết tự nhiên (Natural killer cell activity – NKCA), hoạt động độc tế bào lympho (lymphokine-activated killer cell activity), tăng sinh tế bào lympho, các loại tế bào tua (CD4, CD8, and CD56) và sản xuất các cytokine (IFN-γ, IL-

2, IL-4, IL-6, và IL-1α) Nhìn chung, khả năng phục hồi miễn dịch đối với IFN-γ, IL-2, IL-4, sự tăng sinh tế bào lympho và NKCA kém hơn so với các loại tế bào tua và IL-6 Ngoài ra, loại liệu pháp điều trị bổ trợ, chứ không phải là giai đoạn ung thư, mới có ảnh hưởng đến sự phục hồi miễn dịch, cụ thể là hóa trị hoặc hóa-xạ trị kết hợp làm trì hoãn đáng kể sự phục hồi IL-2, trong khi xạ trị làm chậm sự phục hồi IL-4 (4)

Balázs và cộng sự (2019) tiến hành nghiên cứu tác động của xạ trị lên hệ miễn dịch ở các bệnh nhân ung thư đầu cổ Nghiên cứu quan sát thấy tỉ lệ tế bào CD4 trong quần thể tế bào lympho không khác biệt ở bệnh nhân ung thư trước xạ trị so với nhóm chứng khỏe mạnh Ngay sau khi xạ trị tỉ lệ tế bào T CD4 giảm 20% so với giá trị trước khi điều trị và một tháng sau đó mức giảm này càng trở nên rõ rệt hơn (34%) Ngoài ra,

tỉ lệ tế bào T điều hòa ở bệnh nhân ung thư đầu cổ tăng gấp 2 lần so với nhóm chứng khỏe mạnh và xạ trị sẽ dẫn đến sự gia tăng hơn nữa tỉ lệ này trong ít nhất một tháng sau liệu pháp Hơn nữa, sự biểu hiện của CTLA4 và PD-1 trên các tế bào CD4 T-effector cho thấy kiểu hình ức chế miễn dịch Mức CTLA-4 trên tế bào T CD4 ở nhóm chứng khỏe mạnh chỉ có 2,66% và tăng lên khoảng 8% ở bệnh nhân ung thư trước khi điều trị Sau đó, xạ trị sẽ tiếp tục gây ra sự gia tăng mạnh mẽ và dai dẳng hơn nữa biểu hiện của CTLA-4 lên đến 13% sau một tháng Tương tự, biểu hiện PD-1 cũng cao hơn sau một

tháng sau xạ trị (17% so với 11% trước điều trị) (5)

1.1.2 Vai trò của dinh dưỡng trong việc nâng cao miễn dịch ở bệnh nhân ung thư thực quản giai đoạn sau điều trị

Suy dinh dưỡng cũng được biết có tác động bất lợi đến chức năng miễn dịch, bởi

vì hệ thống miễn dịch luôn đòi hỏi nhu cầu năng lượng cao để có thể sẵn sàng hoạt động (hình 1.4) Nhu cầu này có thể được đáp ứng từ các nguồn ngoại sinh (tức là từ chế độ

ăn uống) và/hoặc từ các nguồn nội sinh Các tế bào của hệ thống miễn dịch sử dụng glucose, amino acid và acid béo làm nhiên liệu, cũng như cần các vitamin, chất vi lượng đóng vai trò như các coenzyme và các chất mang điện tử của chuỗi sinh năng lượng Thứ hai, sự tăng sinh tế bào rất cần thiết trong các phản ứng miễn dịch đáp ứng Trước khi phân bào cần phải có sự sao chép của DNA và tất cả các thành phần tế bào (màng, các bào quan ), rõ ràng cần cung cấp các chất dinh dưỡng nguyên liệu mà một số chất tế bào không thể tự tổng hợp và phải đến từ chế độ ăn (ví dụ : Acid béo thiết yếu, amino acid thiết yếu và khoáng chất) Ví dụ như, amino acid arginine là tiền chất để tổng hợp polyamine, đóng vai trò điều hòa quá trình sao chép DNA và phân chia tế bào Một số vitamin như A và D, và các chất chuyển hóa của chúng là những chất điều hòa trực tiếp biểu hiện gen, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trưởng thành, biệt hóa và đáp ứng của tế bào miễn dịch Thứ ba, sự kích hoạt đáp ứng miễn dịch sản xuất protein (bao gồm các Ig, cytokine, thụ thể cytokine, hay các protein giai đoạn cấp tính) và các chất trung gian có nguồn gốc từ lipid (bao gồm cả prostaglandin và leucotrienes…) cũng cần phải

có bộ máy enzyme thích hợp cũng như cơ chất nguyên liệu dồi dào

Hình 1.4: Ảnh hưởng chất dinh dưỡng và chức năng miễn dịch theo cơ chế trực tiếp và gián

tiếp Tình trạng dinh dưỡng kém có thể làm suy giảm các phản ứng miễn dịch

Dinh dưỡng không đầy đủ

 Quá dư một số chất dinh dưỡng nhất định

 Thiếu một số chất dinh dưỡng vi lượng lẫn đa lượng do

chế độ ăn không đáp ứng đầy đủ

 Cân bằng năng lượng âm do chế độ ăn kiêng giảm năng

lượng

 Thiếu nước hoặc mất cân bằng nước

 Quá tải/ phụ thuộc vào thực phẩm bổ sung liều cao

Mức độ ảnh hưởng đến hệ miễn dịch

 Thời gian thiếu dinh dưỡng

 Mức độ trầm trọng của việc thiếu dinh dưỡng

Ảnh hưởng trực tiếp đến chức

năng miễn dịch

Thay đổi nguồn cung cấp dinh

dưỡng (các đại phân tử)

/coenzyme/cofactor ảnh hưởng đến

chuyển hóa năng lượng và tổng hợp

protein của các TB miễn dịch

Ảnh hưởng gián tiếp đến chức

năng miễn dịch

Sự kích hoạt đáp ứng miễn dịch sản xuất protein (bao gồm các Ig, cytokine, thụ thể cytokine, hay các protein giai đoạn cấp tính) và các chất trung gian có nguồn gốc từ lipid (prostaglandin và leucotrienes…)

Chức năng miễn dịch

↓ Hoạt động miễn dịch tế bào ↓ Hoạt động thực bào

Do đó, vai trò của các chất dinh dưỡng đối với chức năng miễn dịch là rất nhiều

và đa dạng và tái khẳng định tầm quan trọng của việc cung cấp đầy đủ và cân bằng các chất này trong việc nâng cao hoạt động miễn dịch, nhất là ở bệnh nhân ung thư giai đoạn hồi phục sau điều trị Nghiên cứu của Yu và cộng sự (2013) cho thấy dinh dưỡng qua đường ruột sớm sau mổ bảo vệ niêm mạc ruột, cải thiện tình trạng dinh dưỡng và tăng cường miễn dịch cho nhóm bệnh nhân lớn tuổi phẫu thuật cắt thực quản, góp phần ảnh hưởng tích cực đến chất lượng cuộc sống bệnh nhân Cụ thể, vào ngày thứ 7 ở nhóm bệnh nhân được dinh dưỡng đường ruột sớm (Enteral Nutrition – EN), các globulin miễn dịch (IgA, IgG và IgM), các nhóm tế bào lympho T (CD4, CD8) và IL-2 tăng cao hơn đáng kể so với nhóm dinh dưỡng ngoài đường ruột (Parenteral nutrition – PN) (6) Một nghiên cứu khác của Paccagnella (2010), dinh dưỡng đường ruột sớm đem lại hiệu quả

ít sụt cân hơn (−4,6 % so với trọng lượng trước điều trị, so với −8,1% của nhóm chứng),

ít bị gián đoạn điều trị do độc tính của tia xạ (30,3% so với 63,6%), và giảm tỉ lệ nhập viện vì viêm ruột (16,1% so với 41,4%) ở bệnh nhân ung thư đầu cổ đang hóa-xạ trị (7)

1.1.3 Các nghiên cứu dẫn chứng về vai trò của dinh dưỡng điều hòa miễn dịch (Immunonutrition)

Trong ung thư thực quản, vai trò của thành phần dinh dưỡng càng quan trọng bởi

vì ở những bệnh nhân này thường xảy ra tình trạng suy dinh dưỡng do tắc nghẽn cơ học, suy mòn do khối u, ăn uống kém do khối u ảnh hưởng đáng kể đến chức năng nhai nuốt Suy dinh dưỡng ở bệnh nhân ung thư có liên quan đến thời gian nằm viện lâu hơn, giảm đáp ứng điều trị, giảm chất lượng cuộc sống và tỉ lệ sống còn Tuy các phương pháp điều trị hiện nay phù hợp để bảo tồn các chức năng cơ quan hoặc giới hạn sự tiến triển bệnh, các tác dụng phụ của chúng trong giai đoạn cấp và muộn tăng đáng kể, bao gồm viêm niêm mạc miệng – thực quản, khó nuốt, mất cảm giác vị giác, chán ăn, buồn nôn và nôn, gây cản trở việc ăn uống bằng miệng Ngoài ra, phẫu thuật ung thư thực quản có tỉ lệ biến chứng và tử vong cao hơn so với phẫu thuật cho các khối u ác tính lớn khác

Vì vậy, hướng dẫn mới nhất năm 2021 của Hội Dinh dưỡng lâm sàng và Chuyển hóa Châu Âu (The European Society for Clinical Nutrition and Metabolism – ESPEN)

đã khuyến cáo dinh dưỡng sớm qua đường ruột (EN) bằng ống thông dạ dày (Nasogastric tube – NG) hoặc ống mở dạ dày ra da (Percutaneous Endoscopy Gastrostomy – PEG) trước khi xạ trị ở bệnh nhân ung thư đầu cổ và thực quản (8)

Ngoài thời gian và đường dinh dưỡng, nghiên cứu của Sorensen và cộng sự (2009)

về thành phần dinh dưỡng cho thấy vai trò tiềm năng của các chất dinh dưỡng điều hòa hoạt động miễn dịch – gọi là « Immunonutrition » Nghiên cứu so sánh hai nhóm bệnh nhân ung thư đầu cổ được dinh dưỡng bằng công thức điều hòa miễn dịch (Immune-modulating nutrition formula – IMN) và công thức tiêu chuẩn cho bệnh nhân phẫu thuật (standard stress forrmula), trong khoảng thời gian 7 ngày trước và sau mổ Nhóm tác giả nhận thấy, nhóm IMN thúc đẩy khả năng phòng vệ, tăng hoạt động chống khối u và chữa lành vết thương, bằng chứng là có sự tăng đáng kể nhóm tế bào T CD4+ vào ngày hậu phẫu 1 (Postoperative day – POD) và ngày hậu phẫu 8, cũng như giảm marker viêm CRP

có ý nghĩa thống kê vào ngày POD1 (9)

Nghiên cứu kế tiếp của Vasson và cộng sự (2014) tiến hành thử nghiệm lâm sàng đối chứng ngẫu nhiên, khảo sát hiệu quả của việc sử dụng chế độ dinh dưỡng IMN bằng đường ruột (EN) – gọi chung là IEN (Immune modulating Enteral Nutrition formula) trên bệnh nhân ung thư đầu cổ hoặc thực quản được điều trị xạ trị Kết quả cho thấy khi dinh dưỡng bằng IEN làm tăng đáng kể tổng trọng lượng cơ thể, cũng như trọng lượng khối cơ (lean body mass) (lần lượt là +1,8 ± 2,7kg và +2,1 ± 3,2kg) và cải thiện nồng độ albumine trong máu (33,9 g/L của nhóm IEN so với 36,0 g/L của nhóm tiêu chuẩn) Để đánh giá chất lượng sống, người ta sử dụng chỉ số hoạt động cơ thể Karnofsky (giảm dần theo động nặng của bệnh làm giới hạn hoạt động cơ thể) Ở nhóm bệnh nhân dinh dưỡng bằng IEN, chỉ số này không đổi trong suốt quá trình xạ trị, gợi ý ưu thế duy trì khả năng hoạt động khi so với những bệnh nhân sử dụng công thức tiêu chuẩn (10)

Trong hướng dẫn của ESPEN về dinh dưỡng lâm sàng cho bệnh nhân phẫu thuật đường tiêu hóa (cắt dạ dày, cắt thực quản hay cắt khối tá tụy), việc sử dụng các công thức dinh dưỡng miễn dịch (gồm arginine, acid béo omega-3 và ribonucleotide) (hình 1.5) trước hoặc ít nhất là sau phẫu thuật, là khuyến cáo được mức độ đồng thuận cao (11)

Hình 1.5: Tổng quan về

dinh dưỡng miễn dịch (Immunonutrion), chủ yếu gồm bốn khái niệm có liên quan với nhau: hệ thống miễn dịch, dinh dưỡng, chuyển hóa các cơ quan trong cơ thể và hệ vi sinh vật ở người (hình từ nghiên cứu của (hình ảnh

từ nghiên cứu của Fermández-Garcia (12)).Việc hấp thụ chất dinh dưỡng giúp sửa chữa các mô (chữa lành vết thương), điều chỉnh sự giải phóng cytokine hoặc bảo vệ các cơ quan khỏi các gốc tự do hoặc chất oxy hóa

Chế độ dinh dưỡng miễn dịch cung cấp những lợi ích tiềm năng cho nhiều đối tượng: từ những bệnh nhân bị bệnh nặng, bao gồm cả những bệnh nhân đang phẫu thuật, bệnh nhân miễn dịch, những người có nguy cơ bị suy dinh dưỡng hoặc người cao tuổi

Các chất dinh dưỡng miễn dịch, đang được nghiên cứu và ứng dụng ngày càng nhiều Được nghiên cứu nhiều nhất là arginine (Arg), glutamine (Gln), acid béo ω-3 và nucleotide

1.1.4 Sử dụng thực vật và/hoặc hợp chất chiết xuất hoặc tổng hợp từ thực vật để

nâng cao miễn dịch – Chiết xuất từ Gừng (Zingiber officinale Rosc.)

Các đặc tính điều hòa miễn dịch của thực vật và/hoặc hợp chất chiết xuất hoặc

tổng hợp từ thực vật đã được nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây Phần lớn việc

nâng cao khả năng miễn dịch liên quan đến điều hòa hoạt động chống viêm, ức chế các chất tiền viêm, hoạt hóa các tế bào miễn dịch, tăng cường tương tác tế bào trong quá trình đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào, tăng hoạt động tế bào trình diện kháng nguyên, kích hoạt các con đường tín hiệu tế bào, biểu hiện các chemokine và cytokine miễn dịch (Hình 1.6)

Hình 1.6: Các cơ chế chung điều hòa miễn dịch bởi các thực vật dùng làm thuốc (1)

Hoạt hóa các tế bào NK, đại thực bào, bạch cầu đa nhân trung tính (2) Kích hoạt các tín hiệu phân tử như NF-kB, JNK, p38, ERK (3) Biểu hiện các cytokine như TNF-a, IL6, IL8, INF-y (4) Biểu hiện các cytokines như CCL4, CCL8 (5) Hoạt hóa sự biến đổi các lympho T thành T-helper (6) Ức chế biểu hiện các yếu tố hóa học tiền viêm như iNOS

và COX-2 (Hình ảnh từ nghiên cứu của Alhazmi và cộng sự (13))

Gừng (Zingiber officinale Rosc.), thuộc họ Zingiberaceae Nó có nguồn gốc từ Đông Nam Á và được sử dụng ở nhiều nước như một loại gia vị cho món ăn Bên cạnh

đó, gừng từ lâu cũng được sử dụng trong y học cổ truyền, có tiềm năng điều trị một số bệnh bao gồm viêm khớp, thấp khớp, rối loạn tiêu hóa (khó tiêu, táo bón và loét), bệnh tim mạch (xơ vữa động mạch và tăng huyết áp…)

Hiệu quả điều trị của gừng được nghiên cứu sâu hơn Chiết xuất từ gừng có hai loại hợp chất hóa học Nhóm chất bay hơi bao gồm hydrocacbon sesquiterpene và monoterpenoid tạo mùi thơm và vị đặc trưng của gừng Ngược lại, các hợp chất không bay hơi bao gồm gingerols, shogaols, paradols và zingerone (Hình 1.7)

Hình 1.7: Cây gừng và các cấu trúc hóa học

của các hợp chất chiết xuất từ Gừng

Các hợp chất thành phần có vai trò trị liệu và kiểm soát bệnh tật thông qua việc điều hòa các hoạt động sinh học khác nhau (hình 1.8), trong đó:

 Hoạt động chống oxy hóa và ngăn ngừa sự phá hủy của các đại phân tử gây ra bởi các gốc tự do/stress oxy hóa

 Hoạt động chống viêm Nghiên cứu của Tjendraputra và cộng sự (2001) cho thấy các hợp chất từ gừng như [8]-paradol và [8]-shogaol có tác dụng

ức chế hoạt động của COX-2 enzyme, mà COX-2 lại xúc tác tạo ra các prostanoids gây đau trong sưng viêm (14)

 Hoạt động chống khối u thông qua điều hòa các con đường tín hiệu tế bào như kích hoạt gen ức chế khối u, kích hoạt apoptosis và ức chế VEGF (Vascular endothelial growth factor) tăng sinh mạch máu Nghiên cứu của Liu và cộng sự (2012) chứng minh rằng terpenoid có trong chiết xuất gừng chưng cất bằng hơi nước là chất ức chế mạnh sự gia tăng của các tế bào ung thư nội mạc tử cung, ở IC(50) (Half Maximal Inhibitory Concentration) là 1,25 µg / ml Cơ chế của giảm tế bào u là do tăng phosphoryl hóa p53 và gây apoptosis (15)

 Khả năng kháng khuẩn Nghiên cứu của Gull và cộng sự (2012) cho thấy chiết xuất gừng methanol và ethanol có hiệu quả kháng tất cả các chủng vi

khuẩn đã được thử nghiệm, đặc biệt là chủng E coli và Shigella Theo báo

cáo, hoạt tính kháng khuẩn của chiết xuất có lẽ xuất phát từ các hợp chất

dễ bay hơi như sesquiterpenoids (16)

Hình 1.8: Gừng và các thành phần của nó có tác dụng dược lý trong việc kiểm soát và ngăn

ngừa bệnh tật Vai trò của gừng trong cơ chế bệnh sinh của ung thư (hình ảnh từ nghiên cứu của Rahmani và cộng sự (17))

Các ứng dụng lâm sàng của gừng đang nhận được sự quan tâm đáng kể Một nghiên cứu Systematic Review của 109 thử nghiệm lâm sàng đối chứng ngẫu nhiên (Randomized Controlled Trials – RCT) cho thấy tác dụng của gừng cải thiện của buồn nôn và nôn trong thai kỳ, giảm viêm nhiễm, hội chứng chuyển hóa và giảm marker ung thư đại trực tràng Ngoài ra, 17 nghiên cứu trong số này đã cung cấp thông tin về tác dụng phụ Trong số các tác dụng phụ, các triệu chứng liên quan đến đường tiêu hóa là chủ yếu, tuy nhiên hầu hết trong số đó không gây tác động nghiêm trọng 16 nghiên cứu cho thấy có ợ chua, là một triệu chứng của trào ngược dạ dày – thực quản 5 nghiên cứu báo cáo buồn nôn là một tác dụng phụ của điều trị bằng gừng 2 nghiên cứu báo cáo có tiêu chảy trên các nhóm bệnh nhân có kì kinh kéo dài và sau khi mổ lấy thai Các triệu chứng GI bao gồm đau bụng, chướng bụng, đầy hơi và đau vùng thượng vị Ngoài ra, chỉ có một số ít các triệu chứng tim mạch và các triệu chứng hô hấp đã được quan sát thấy ở một nhóm bệnh nhân phẫu thuật nội soi điều trị bằng gừng Ngoài ra, trong 109 nghiên cứu này, có 43 nghiên cứu có bằng chứng độ tin cậy cao Trong 35/43 các thử nghiệm lâm sàng sử dụng liều lượng chiết xuất từ gừng dao động từ 200 – 1000mg bột (hoặc 2 – 4 viên nén) / ngày (18)

Một nghiên cứu của Rong và cộng sự (2009) khảo sát độc tính của việc sử dụng chiết xuất gừng ở các liều lượng 500, 1000 và 2000 mg / kg thể trọng kéo dài 35 ngày trên mô hình chuột Kết quả cho thấy việc sử dụng gừng mãn tính không liên quan đến

tử vong và hay bất thường nào về sự tăng trưởng, hành vi và các chỉ số huyết học và sinh hóa máu (19) Nghiên cứu khác của Weidner và cộng sự (2001) khảo sát khả năng gây quái thai của EV.EXT 33 (một chiết xuất thương mại của gừng) trên chuột mang thai, với nồng độ 100, 333 và 1000 mg / kg Kết quả cho thấy, không có trường hợp tử vong hoặc các tác dụng phụ liên quan đến điều trị được ghi nhận Tăng cân và tiêu thụ thức ăn tương tự nhau ở tất cả các nhóm trong thời kỳ mang thai, không ảnh hưởng khả năng sinh sản và gây độc cho hình thành cơ quan của thai (20)

1.2 Tình hình thị trường sữa dành cho bệnh nhân ung thư tại Việt Nam

1.2.1 Tổng quan doanh thu từ thị trường sữa công thức toàn cầu và các thị phần tiềm năng ở Việt Nam

Từ năm 2016 đến 2020, nhu cầu về sữa công thức tiêu chuẩn (Standard Milk Formula) tăng cao với tốc độ tăng trưởng hằng năm kép (Compounded Annual Growth

rate – CAGR) khoảng 4%

Những công ty nổi tiếng như Nestle SA, Danone, Kraft Heinz, Friesland Campina

và Abbott Nutrition, Mead Johnson & Company LLC, Meiji Holdings Company Ltd., Pfizer Nutrition Inc., Royal FrieslandCampina N.V, DePaul Industries (The DPI Group), Humana GmbH, đóng góp gần 60% thị phần doanh thu trong thị trường sữa công thức toàn cầu

Năm 2021, thị trường sữa công thức tiêu chuẩn toàn cầu đạt 16,99 tỷ USD năm

2021 và sẽ chứng kiến sự tăng trưởng ổn định, dự kiến đạt 28,2 tỷ USD vào năm 2031 Tốc độ tăng trưởng CAGR giai đoạn 2021 – 2031 là 5,2% (21)

Hình 1.9: Tổng quan

doanh thu từ thị trường sữa công thức toàn cầu và các thị phần tiềm năng ở Việt Nam (Nguồn : FactMR)

Trong đại dịch COVID-19, doanh số bán sữa công thức vẫn cao, do tăng nhu cầu

về các chất dinh dưỡng bổ sung Theo khuyến cáo của ESPEN, quản lý dinh dưỡng cho bệnh nhân COVID-19 đang điều trị hồi sức tích cực là một phần không thể thiếu (22)

Tuy nhiên, thị trường sữa công thức hiện nay vẫn chủ yếu tập trung vào các sản phẩm nuôi dưỡng cho trẻ em Nhu cầu đã tăng lên đáng kể trong những năm qua do những lợi ích về không chứa hormone và dư lượng thuốc trừ sâu và hàm lượng dinh dưỡng được cân chỉnh phù hợp Ngoài ra, các yếu tố kinh tế xã hội, mức sống được cải thiện và phụ nữ trở lại làm việc ngay sau sinh dẫn đến nhu cầu về các sản phẩm tiện lợi thay thế sữa mẹ, là những yếu tố chính làm tăng trưởng thị phần sữa cho trẻ em

Ngoài ra, sự già hóa dân số là yếu tố chính thúc đẩy tăng trưởng thị trường sữa công thức điều trị Theo báo cáo của Tổng cục Thống kê Việt Nam năm 2019, dự báo số dân từ 65 tuổi trở lên sẽ tăng dần cho tới năm 2069 Ngoài ra, dân số Việt Nam sẽ « già » (khi dân số từ 65 tuổi trở lên chiếm 14% tổng dân số) từ năm 2036 với tỉ trọng người cao tuổi là 14,17% và số người từ 65 tuổi trở lên là 15,46 triệu (23) (Hình 1.10) Theo nghiên cứu của Nguyen và cộng sự, tiến hành trên 821 người >75 tuổi ở miền Nam Việt Nam trong năm 2018 – 2019 cho thấy nguy cơ suy dinh dưỡng ở nhóm này là 21% (24)

Do đó, nhu cầu về dinh dưỡng qua đường ruột sẽ tăng lên cùng với sự gia tăng dân số già, cho thấy tiềm năng tăng trưởng của thị trường sữa công thức điều trị

Cuối cùng, phân khúc ung thư được kỳ vọng sẽ chiếm thị phần chính trong thị trường sữa công thức cho ăn qua đường ruột Theo GLOBOCAN, gánh nặng xã hội của ung thư ở Việt Nam ngày càng tăng, với 182,563 ca mới mắc và 122,690 ca tử vong trong năm 2020, dẫn đến việc ngăn ngừa và nâng đỡ tình trạng bệnh nhân ung thư là một trong những những thách thức đáng kể (1) Đa số bệnh nhân ung thư bị suy mòn và do

đó, cải thiện tình trạng lâm sàng này của bệnh nhân ung thư bằng dinh dưỡng sớm đường ruột là cần thiết cho bệnh nhân ung thư sau điều trị và góp phần vào sự tăng trưởng của thị trường sữa công thức (Hình 1.10)

Hình 1.10 : Thị trường sữa công thức tiềm năng tại Việt Nam Nhu cầu về dinh dưỡng

qua đường ruột sẽ tăng lên cùng với sự gia tăng dân số già (hình trên) và nuôi dưỡng hỗ trợ cho bệnh nhân ung thư (hình dưới) góp phần vào sự tăng trưởng của thị trường sữa

công thức (dữ liệu từ Tổng cục Thống kê Việt Nam 2019 và GLOBOCAN 2020)

1.2.2 Khảo sát thị trường các sản phẩm sữa hiện có dành cho bệnh nhân ung thư

Các chế phẩm nuôi ăn cho bệnh nhân ung thư thường có các đặc điểm :

 Có đậm độ năng lượng cao, để giảm tải khối lượng cho hệ tiêu hoá

 Giảm đường (có chỉ số đường huyết – Glycemic Index, GI – thấp) ; Tăng đạm (sử dụng đạm thủy phân, amino acid chuỗi phân nhánh) ; Giảm tỉ lệ chất béo thông thường, bổ sung thêm các Triglyceride chuỗi trung bình (MCT); Tăng chất xơ hoà tan (FOS), Vitamin và các chất vi lượng cần thiết

Bảng 1.1 : Tóm tắt các sản phẩm sữa bột công thức dành cho bệnh nhân ung thư hiện có trên thị trường tại Việt Nam

Tên

sản phẩm sữa

Đặc điểm sản phẩm

thích hợp

Hướng dẫn

sử dụng PEPTAMEN

® (Nestlé)

- 100% đạm Whey thủy phân giúp cơ thể dễ hấp thu

- 70% chất béo MCT giúp cải thiện tiêu hóa và hấp thu chất béo

- Vitamin và khoáng chất hỗ trợ cho quá trình hồi phục

- Chỉ số GI thấp, GI

= 36, phù hợp với bệnh nhân tiểu đường

(Trong 55g bột, tức 7 muỗng, pha với 210ml nước)

- Năng lượng: 255.75 Kcal

- Protein 7,54g (cung cấp 12% tổng năng lượng)

- Carbohydrate 34,54g (54% tổng năng lượng)

- Chất béo 9,63g (34% tổng năng lượng), trong đó có 4,9g MCT

- Các chất bổ sung: Choline, Taurine, L-Carnitine

- Các Vitamin A, nhóm B (B1, B2, B6, B12, Biotin), C, D, E, K, Niacin, Acid Folic, Acid Pantothenic

- Khoáng chất: Calci, Chrome, Chloride, Đồng, Iode, Sắt, Maggie, Mangan, Molybden, Phospho, Kali, Selen, Natri, Kẽm

- Hạ albumin huyết

và bệnh nằm ICU (suy thận, suy đa cơ quan)

- Bệnh nhân ung thư giảm chức năng tiêu hoá

- Bệnh nhân bất dung nạp với chế

độ nuôi ăn

- Bệnh nhân tổn thương đường tiêu hóa

- Bệnh nhân sau phẫu thuật

210 ml nước đun sôi để nguội + 7 muỗng sữa (55g bột), khuấy đều đến khi tan hoàn toàn

Digesta

(VitaDairy)

- Đường Sucrose, Maltodextrin giảm tình trạng tiêu chảy khi sử dụng thuốc dài ngày

- Có bổ sung MCT, FOS/Inulin

- Chứa hỗn hợp đạm Whey (gồm Whey Protein cô đặc, Whey thủy phân) giúp tăng khả năng hấp thu

(Trong 44g bột, tức 5 muỗng, pha với 180ml nước)

- Năng lượng: 200 Kcal

- Protein 8,14g (cung cấp 16% tổng năng lượng)

- Carbohydrate 23,9g

- Chất béo 8,44g, trong đó 2,8g MCT

- Các chất bổ sung: Lysine (382,8mg), FOS/Inulin (1,54g), Taurine (17,6mg)

- Các Vitamin và khoáng chất

- Người kém hấp thu Người bị táo bón, tiêu chảy khi dùng các sản phẩm sữa bột khác

- Đang nằm tại ICU/ hồi phục sau phẫu thuật

- Bệnh nhân ung thư ống tiêu hoá, không giảm chức năng gan tụy, giai đoạn phục hồi bình thường

Pha 5 muỗng gạt sữa bột Digesta Gold (tương đương với 44g) vào 180ml nước

ấm khoảng

50 o C Khuấy đều cho đến khi tan hết

- Bổ sung chất béo thực vật, là các chất béo đơn và đa không bão hòa (MUFA và PUFA), Omega-3 và Omega-6 (là Eicosapentaeonic Acid –EPA và Docosahexaenoic Acid – DHA)

- Tinh chất nghệ Curcumin

- FOS, Vitamin và khoáng chất

(Trong 63g bột, tức 7 muỗng, pha với 180ml nước thu được 200ml)

- Năng lượng: 260 Kcal

- Curcumin 126 mg

- Các Vitamin A, nhóm B (B1, B2, B6, B12, Biotin), C, D, E, K, Niacin, Acid Folic, Acid Pantothenic

- Khoáng chất: Calci, Chrome, Chloride, Đồng, Iode, Sắt, Maggie, Mangan, Molybden, Phospho, Kali, Selen, Natri, Kẽm

- Thích hợp với ung thư không giảm chức

năng tiêu hoá, chức năng thận bảo tồn

- Người già, bệnh nhân liệt nằm một chỗ khiến nhu động ruột kém

- Bệnh nhân ăn uống kém do mất vị giác sau điều trị

- Pha 7 muỗng gạt ngang sữa recova gold (tương đương với 63g) vào 180ml nước

ấm khoảng 35 – 40 o C Khuấy đều cho đến khi tan hết sẽ được khoảng 200ml

NutriCare

Fine

(NutriCare)

- Chứa các amino acid phân nhánh (Leucine, Isoleucine, Valine, Arginine,Glutamic)

- Bổ sung chất béo đơn và đa không bão hòa (MUFA và PUFA): Omega 3, Omega 6, MCT

- Carbohydrate và FOS

- Đặc biệt, bổ sung tinh chất nghệ (Curcumin) và Fucoidan từ tảo biển

(Trong 54g bột, tức 6 muỗng, pha với 180ml nước)

- Năng lượng: 226 Kcal

- Protein 8,93 g (19,6% tổng năng lượng) Các amino acid bổ sung:

Arginine (402mg), Leucine (812mg), Isoleucine (450mg), Valine (513mg), Glutamic (629mg)

- Carbohydrate 24,9g

- FOS/Inulin 1,88g

- Chất béo 9,77g, trong đó có 0,92g MCT; 113 mg EPA+DHA

- Curcumin 40 mg

- Fucoidan 14,1 mg

- Các Vitamin và khoáng chất

- Bệnh nhân ung thư giai đoạn ổn định và đang phục hồi

- Bệnh nhân ăn uống kém sau điều trị

Pha 5 muỗng gạt tương đương 47g sữa vào 180

ml nước đun sôi để nguội đến khoảng 45-50oC Khuấy đều cho đến khi tan hết được khoảng 220ml

FORTIMEL

(Nutricia)

- Cung cấp nhiều năng lượng (1 kcal / ml)

- Bổ sung Omega-3

và Omega-6 (theo tỉ

lệ 5,5 : 1) Có chứa MUFA và PUFA

- Chất xơ (hòa tan) cải thiện tiêu hóa và hấp thu

(Trong 45,6g bột, tức 8 muỗng trong 200ml nước)

- Năng lượng: 200 Kcal

- Protein 10g (cung cấp 20% tổng năng lượng) trong đó có 3,6g casein và 6,4g protein từ thực vật (đậu nành)

- Carbohydrate 24,6g (cung cấp 48,9%

tổng năng lượng)

- Chất béo 6,6g (cung cấp 29,9% tổng năng lượng), trong đó bao gồm 920mg Linoleic acid và 166mg a-Linolenic acid)

- Chất xơ hòa tan: 1,2g

- Các chất bổ sung: 72mg Choline, 1,38mg Inositol

- Các Vitamin và khoáng chất

- Thích hợp cho bệnh nhân ung thư không có giảm chức năng tiêu hoá, chức năng thận

bảo tồn và trong giai đoạn phục hồi

- Bệnh nặng ở ICU gây suy dinh dưỡng

- Bệnh nhân tăng nhu cầu năng lượng

và protein, như người già yếu, bỏng, biếng ăn

Pha 8 muỗng (một muỗng khoảng (5,7g) gạt sữa bột vào 50ml nước ấm

40 o C Khuấy đều và thêm nước để hòa tan hoàn toàn, tạo thành 200ml sữa sẵn sàng để cho ăn

PROSURE

(Abbott)

- Đậm độ năng lượng cao (1n26 Kcal/ml)

- Công thức giàu protein, giàu năng lượng này được bổ sung với 1,1 gam EPA (Omega-3 có nguồn gốc từ dầu cá)

(Trong 64,28g bột, tức 9 muỗng trong 200ml nước)

- Năng lượng: 252 Kcal

- Protein 13,3g

- Carbohydrate 40,56g

- Chất béo 5,12g, trong đó bao gồm 920mg EPA (Omega-3) và 400mg DHA (Omega-6)

- Chất xơ: 1,94g FOS: 2.2g

- Các chất bổ sung khác: 40mg Taurine, 20mg Carnitine

- Các Vitamin A, nhóm B (B1, B2, B6, B12, Biotin), C, D, E, K, Niacin, Acid Folic, Acid Pantothenic

- Khoáng chất: Calci, Chrome, Chloride, Đồng, Iode, Sắt, Maggie, Mangan, Molybden, Phospho, Kali, Selen, Natri, Kẽm

- Đặc biệt dành cho bệnh nhân ung thư

có nguy cơ hoặc có thể bị giảm cân

- Công thức đa phân tử polymeric

- Không chứa Gluten và Lactose

- EPA 0,46g/100ml Thích hợp với: hệ tiêu hoá hoạt động tốt (ung thư ngoài đường tiêu hoá) giai đoạn phục hồi

Pha 9 muỗng gạt sữa bột vào 190ml nước ấm

40 o C Khuấy đều và thêm nước để hòa tan hoàn toàn, tạo thành 200ml sữa sẵn sàng để cho ăn

Ý tưởng về phát triển sản phẩm sữa bột có công thức miễn dịch và tinh chất gừng

Về các dòng sản phẩm sữa bột dành cho bệnh nhân ung thư hiện có trên thị trường được trình bày trong bảng trên, ta thấy hiện nay chưa có sản phẩm sữa bột công thức nào dành cho bệnh nhân ung thư có đầy đủ « công thức miễn dịch » tương tự như ESPEN đề nghị (11) Vì vậy, chúng tôi mong muốn phát triển một sản phẩm sữa bột mới, có chứa đầy đủ « công thức miễn dịch » bao gồm cả arginine, omega-3 và nucleotide

Ngoài ra, với mong muốn đem lại tính mới mẻ và tăng cảm quan, mùi vị, cũng như ứng dụng các ưu điểm của nguồn nguyên liệu dược-thực phẩm lâu đời của nước ta, chúng tôi sẽ kết hợp thêm với bột gừng nhằm tạo ra sản phẩm sữa bột mới hoàn toàn chưa có trên thị trường, nhưng mang tính đặc trưng quen thuộc cho người bệnh

CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM MỚI

2.1 Sơ đồ thí nghiệm – Khảo sát nhu cầu người tiêu dùng

Hình 2.1: Sơ đồ các bước thí nghiệm

Xác định chỉ tiêu nguyên liệu Xác định tỉ lệ chất béo trong sữa nguyên liệu Khảo sát hiệu quả thanh trùng Khảo sát tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu Khảo sát nhiệt độ sấy