Nghiên cứu qui trình công nghệ khai thác các hoạt chất sinh học từ côn trùng và động vật biển để sản xuất thực phẩm chức năng tăng cường thể lực cho vận động viên

Hơn nữa việc ứng dụng các giải pháp hồi phục như sử dụng thực phẩm chức năng và dược liệu cũng như các chất giàu năng lượng, các phương pháp sinh lý, hoá sinh học hiện đại, đặc biệt là c

bộ khoa học và công nghệ – uỷ ban thể dục thể thao

-

báo cáo khoa học nghiệm thu đề tài

b¸o c¸o khoa häc

- Chøc vô: Nghiªn cøu viªn cao cÊp

- C¬ quan c«ng t¸c: Trung t©m Y häc ThÓ thao - ViÖn Khoa häc ThÓ dôc ThÓ thao

- §Þa chØ: 141 NguyÔn Th¸i Häc - Hµ Néi

- §iÖn tho¹i: 7338643 Email: phuongyhtt@vnn.vn

3 Danh s¸ch c¸c céng sù vµ c¬ quan phèi hîp

1 PGS.TS Lª QuÝ Ph−îng ViÖn Khoa häc ThÓ dôc ThÓ thao

2 KS NguyÔn Huy Nam ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc

4 CN Vâ ThÞ Ninh ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc

5 DS TrÇn B×nh Duyªn C«ng ty CP D−îc liÖu TW

6 Ths NguyÔn V¨n Phó ViÖn Khoa häc ThÓ dôc ThÓ thao

7 Ths Vâ T−êng Kha ViÖn Khoa häc ThÓ dôc ThÓ thao

8 CN §Æng TrÇn Hoµn ViÖn Khoa häc ThÓ dôc ThÓ thao

9 BS NguyÔn Träng HiÒn Trung t©m HLTTQG I

10 CN TrÇn Thanh V©n Liªn ®oµn §iÒn Kinh Hµ Néi

12 TS NguyÔn V¨n X¸ Trung t©m GD&PT S¾c ký

Mở đầu

Trong lĩnh vực thể thao vấn đề đánh giá năng lượng vận động của vận động viên là rất cần thiết Việc này giúp cho quá trình đào tạo vận động viên cấp cao được rút ngắn thời gian, tiết kiệm kinh phí và có hiệu quả cao Hơn nữa việc ứng dụng các giải pháp hồi phục như sử dụng thực phẩm chức năng và dược liệu cũng như các chất giàu năng lượng, các phương pháp sinh lý, hoá sinh học hiện đại, đặc biệt là các loại thực phẩm chức năng sản xuất từ các nguồn nguyên liệu hoạt chất tự nhiên là một hướng rất phát triển nó không những mang lại thành tích cao cho vận động viên, mang lại màu cờ sắc áo cho quốc gia mà còn mang lại sự an toàn về sức khoẻ cho mọi người

Nhiều nước như Anh, Pháp, Mỹ, Nga, Đức và Trung Quốc v v đã có những thành công lớn trong hướng đi này và đã nghiên cứu được rất nhiều các loại thực phẩm chức năng tăng sức bền và hồi phục nhanh thể lực cho các vận động viên cũng như các đối tượng lao động nặng như stimol, Cao tụ đường, Khang thai v v

Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, đặc biệt là công nghệ sinh học trong những thập kỷ gần đây trên thế giới đã hình thành một ngành công nghiệp mới: Công nghiệp sinh học (Biotechnology industry) để ứng dụng nhanh các thành tựu mới nhất của công nghệ sinh học vào trong cuộc sống bảo vệ sức khoẻ cộng đồng nói chung cũng như trong lĩnh vực thể thao nói riêng Nhiều công ty đã có những bước tiến vượt bậc trong việc đa dạng hoá các sản phẩm từ việc khai thác các hoạt chất sinh học tự nhiên tạo ra các sản phẩm giàu các axit amin, các isopeptid và các peptid Các nguồn nguyên liệu thiên nhiên từ động, thực vật có chứa các hoạt chất hormon steroid, các chất vi khoáng cần thiết cho cơ thể Những sản phẩm tạo ra không những đã đem lại nguồn lợi nhuận khổng lồ, mà còn giá trị và hiệu quả cao đối với sức khoẻ con người Đây cũng là một hướng đi mới của loài người trong thế kỷ 21

Việt Nam là nước nhiệt đới có những đặc điểm địa hình, khí hậu địa lý ở nhiều vùng khác nhau, có nguồn tài nguyên thiên nhiên rừng vàng, biển bạc phong phú và đa dạng Việt Nam lại có một nền y học dân tộc cổ truyền, có truyền thống từ lâu đời Nhân dân ta nhất là từ các vùng quê miền núi cho đến miền biển đã biết dùng những bài thuốc dân gian từ cây cỏ đến con cua, con ốc, con cá dưới sông, dưới biển để làm thuốc bổ dưỡng hay còn gọi là thực phẩm chức năng để chữa trị bệnh

Nước ta còn là một trong những nước nghèo trên thế giới, có cơ cấu bệnh tật đặc thù cho những nước nhiệt đới gió mùa nên nhu cầu về thuốc rất cao Hàng năm, chúng ta phải tiêu tốn lượng lớn ngoại tệ để nhập các loại thực phẩm chức năng trong khi tiềm năng các hoạt chất sinh học dùng làm thực phẩm chức năng của ta lại rất lớn nhưng chưa được khai thác hợp lý Việc thực hiện đề tài này sẽ góp phần đưa ra một số giải pháp công nghệ hiện đại nhằm khai thác tiềm năng

đó, tạo ra những sản phẩm thực phẩm chức năng chất lượng, giá thành hạ phục vụ nhân dân

ở các nước phát triển trên thế giới như Anh, Đức, Pháp, Mỹ, Trung Quốc…việc sản xuất viên tăng lực, nước uống dùng cho vận động viên nhằm phục hồi và nâng cao thể lực trong tập luyện và thi đấu đã có từ lâu Với sự phát triển vượt bậc vấn đề sản xuất thuốc cho vận động viên

đã trở thành một ngành công nghiệp dược, thực phẩm chức năng, thậm chí sản xuất thuốc ở dạng doping dùng cho vận động viên, nhiều công ty dược đã giàu lên nhanh chóng với việc sản xuất thuốc tăng lực cho vận động viên thể thao Đã có không ít vận động viên đã đạt huy chương vàng, bạc…nhờ vào dùng thuốc tăng lực và chất kích thích Song đối với thể thao thì dùng doping cũng như các chất kích thích là bị nghiêm cấm và phản đối Tuy nhiên việc dùng thực phẩm chức năng

để phục hồi và nâng cao thể lực cho vận động viên trong tập luyện, thi đấu là một điều rất cần thiết

và được chấp nhận

Các huấn luyện viên, các bác sĩ ai cũng muốn tìm kiếm cho vận động viên những loại thuốc

có hiệu quả trong vấn đề phục hồi thể lực Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại thuốc phục

vụ cho việc phục hồi và nâng cao thể lực vận động viên nhưng hầu hết các loại thuốc này đều của nước ngoài sản xuất ra như (Cao tụ đường, khang thai, Power Plus…) Do không rõ nguồn gốc xuất

xứ của các loại thuốc nhập ngoại là hợp chất tự nhiên hay là tổng hợp hoá học, vì vậy các bác sĩ, huấn luyện viên và đặc biệt là vận động viên rất lo lắng cho những tác dụng phụ đi kèm Trong thời gian qua nhiều cơ quan nghiên cứu cũng như các công ty dược đã cho ra đời rất nhiều sản phẩm thuốc tăng lực từ nguồn nguyên liệu là các hoạt chất sinh học tự nhiên có trong động vật và thảo dược nhằm nâng cao khả năng phục hồi thể lực cho vận động viên trong luyện tập và thi đấu và đã

có tác dụng rất tốt

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước, thể thao Việt Nam cũng đạt được những thành tích đáng kể Tại các Đại hội thể thao ở khu vực Đông Nam á (Sea Games), vận động viên của chúng ta luôn có sự tiến bộ, số huy chương ở các đại hội sau luôn nhiều hơn các đại hội trước và cũng đã đạt được thành tích tại các giải Châu á và giải thế giới Điều

đó đã tạo niềm tin cho huấn luyện viên, vận động viên cũng như cho nền thể thao nước nhà, khẳng

định được nền Thể thao Việt Nam đã đổi mới và đang đi đúng hướng Đây là cơ hội và thách thức là làm sao chúng ta phải phát huy được những thành quả đạt được để thể thao nước nhà không chỉ có một vị trí xứng đáng trong khu vực mà còn cả trên thế giới Vấn đề là ở chỗ chúng ta có thể thuê

được huấn luyện viên giỏi, có thể mua được các thiết bị tập luyện đắt tiền song chúng ta không thể

có được thể lực sức bền tốt nếu chúng ta không quan tâm đến dinh dưỡng hồi phục và thực phẩm chức năng cho vận động viên Với sự đầu tư cho dinh dưỡng của vận động viên mà hàng năm chúng ta phải mua thực phẩm chức năng cho vận động viên bằng ngoại tệ số kinh phí không phải

là ít nhưng nếu bằng nội lực và nguồn tài nguyên sẵn có trong nước chúng ta có thể đảm bảo được

ổn định nguồn thực phẩm chức năng tiết kiệm ngoại tệ cho đất nước và mang lại sự an toàn cho sức khoẻ của vận động viên

Để hòa nhập với hướng nghiên cứu của thế giới trong việc khai thác sử dụng nguồn tài nguyên sinh học động, thực vật quí ở trong nước như (cỏ, cây, hoa, lá, tôm, cá, cua, ba ba, rùa rùa, nhân sâm, tam thất….) Việc khai thác ứng dụng nguồn tài nguyên sinh học vào việc sản xuất thực phẩm chức năng hiện nay đang là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết Hiện nay tuy Việt Nam đã

có một số công trình nghiên cứu và sản xuất thực phẩm chức năng từ nguyên liệu trong nước phục

vụ cho việc bổ dưỡng và tăng cường thể lực cho các đối tượng lao động nặng và vận động viên, cũng đã có một số thành công nhất định, nhưng đa số các loại thực phẩm chức năng đều đi từ nguồn nguyên liệu động thực vật quí hiếm như (Hải sâm, rắn biển, nấm linh chi……) điều này đã gặp rất nhiều khó khăn vì khi nghiên cứu ra được qui trình công nghệ, nhưng khi đi vào sản xuất lớn lại mắc phải không những giá thành nguyên liệu cao mà số lượng lớn lại không có để đáp ứng

được Trong khi đó tiềm năng tài nguyên dược liệu trong thiên nhiên của nước ta còn rất phong phú, chúng ta chưa khai thác và phát huy hết được thế mạnh này

Với những nỗ lực lớn và có được sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan nghiên cứu khoa học trong nước Viện khoa học Thể dục Thể thao phối hợp với Viện Công nghệ sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Trung tâm Giáo dục và Phát triển Sắc ký - Đại học Bách khoa Hà

Nội đã nghiên cứu thực hiện đề tài “ Nghiên cứu qui trình công nghệ khai thác các hoạt chất sinh học từ côn trùng và động vật biển để sản xuất thực phẩm chức năng tăng cường thể lực

cá chìa vôi, hầu và từ kiến, mối như các steroid (testosteron, cortilson, progesteron, oestradion.),

các axit amin và nguyên tố vi khoáng thiết yếu có tác dụng tăng khả năng miễn dịch, nâng cao sức

đề kháng của cơ thể, tăng cường thể lực và hồi phục nhanh sức khoẻ cho vận động viên từ nguồn nguyên liệu động vật biển và côn trùng sẽ thực sự có hiệu quả Cá cơm, cá chìa vôi, hàu là nguồn nguyên liệu rất dồi dào, từ xưa đến nay nhân dân ta mới chỉ biết ứng dụng đơn thuần làm thực phẩm, chế biến nước mắm Ngoài ra khi đánh bắt chế biến không hết còn thừa bỏ đi, còn nguyên liệu kiến và mối là 2 đối tượng chưa được khai thác đến Đây là một thế mạnh mà nhiều nước trên thế giới kể cả một số nước phát triển như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Nhật….cũng không có được lợi thế này Đề tài đã cho ra đời 3 sản phẩm bột nguyên liệu Thienamix, Nacamix, Phunamine và một sản phẩm viên tăng lực Phunamine dùng cho vận động viên

Các sản phẩm trên đều được sản xuất trên dây chuyền thiết bị hiện đại đạt tiêu chuẩn GMP của Công ty Cổ phần Dược Trung ương Mediplantex Sau đây chúng tôi xin trình bày kết quả nghiên cứu của đề tài như sau:

I Tổng quan tài liệu

1 Vận động thể thao với trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trong cơ thể

Hoá sinh học là khoa học, nó làm sáng tỏ những qui luật quan trọng nhất của quá trình biến

đổi thích nghi về mặt hoá học diễn ra trong tế bào của cơ thể con người và sinh giới nói chung Hoá sinh học thể thao cùng với hoá sinh y học thể thao nghiên cứu các quá trình biến đổi hoá sinh trong cơ thể vận động viên khi thực hiện những lượng vận động thể thao khác nhau Các kết quả nghiên

cứu đã chứng minh rằng chính bản chất sinh hoá học của các quá trình trao đổi chất và năng lực chuyển hoá của các hệ thống cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động trong quá trình luyện tập thể thao mới thực sự là yếu tố quyết định năng lực hoạt động thể lực cũng như khả năng chịu đựng

của vận động viên đối với lượng vận động lớn của bài tập [3, 10, 11] Những biến đổi thích nghi

trước hết phải là những biến đổi thích nghi về mặt sinh hoá diễn ra bên trong cơ thể vận động viên

sau những lượng vận động hợp lý của bài tập, được thực hiện trong những chu kỳ huấn luyện dài

hạn mới là cơ sở bền vững của của trình độ luyện tập và trạng thái xung sức thể thao Trong quá

trình luyện tập thể thao vấn đề tiêu hao năng lượng và phục hồi thể lực là rất quan trọng Để đánh giá được tình trạng sức khoẻ của vận động viên thì vấn đề quan tâm chính trước tiên là các chỉ tiêu sinh hoá bên trong liên quan đến quá trình trao đổi chất như: Testosterone, Lactat dehydrogenaza, creatinin, acid lactic, các chỉ tiêu về huyết học.v v Ngoài ra người ta còn đánh giá các chỉ tiêu bên ngoài như về tâm lý, phản xạ thần kinh, chuyên môn sư phạm [3, 10,11, 14, 15, 19, 22]

2 Hoạt chất thiên nhiên trong thực phẩm là nguồn dinh dưỡng và là thực phẩm Thuốc có giá trị và rất quan trọng với sức khoẻ con người

Các hormone steroid, protein, axit amin và các chất vi khoáng (Cu, Fe, Zn ) có vai trò rất quan trọng trong cơ thể con người Những chất này đều được tổng hợp qua con đường chuyển hoá năng lượng của cơ thể, chúng có những chức năng và nhiệm vụ riêng

Vai trò và tác dụng của các protein, acid amin trong cơ thể được tổng hợp trực tiếp qua

đường thực phẩm bổ sung dinh dưỡng

Chúng ta đều biết rằng cơ thể người đều nhận các protein và các acid amin từ thức ăn Vai trò của các acid amin trong cơ thể rất quan trọng như leucin là các acid amin giữ vai trò trong tổng hợp protein cơ bắp và hoạt động của tuyến tuỵ, rất cần cho sự tuần hoàn của máu Isoleucin cần

thiết cho quá trình sinh tổng hợp glucogen và các xetonic, nếu cơ thể thiếu acid amin này sẽ dẫn

đến việc giảm sút cân nhanh

Lysin giữ vai trò trong sinh tổng hợp hemoglobin, acid nucleic, ảnh hưởng lên các hoạt động thần kinh, tiêu hoá và việc hình thành các mô xương

Theonine có tác dụng chống mỡ hoá gan Proline và acid glutamic có tác dụng tốt trong việc trao đổi chất của cơ thể

Mỗi một liên kết giữa các acid amin lại có những vai trò và chức năng riêng đối với cơ thể một số peptid, isopeptid có trọng lượng phân tử thấp như (Lys-iso-leu, phe-his-met, gly-acg-met) và các amino axit có tác dụng tăng khả năng miễn dịch, chống oxy hoá trong việc hồi phục thể lực và tăng cường thể lực

Hình 1: Công thức cấu tạo và trọng lượng phân tử của 20 acid amine

Vai trò của các nguyên tố vi khoáng trong cơ thể khi được bổ sung qua đường thực phẩm Viên tăng lực

Sự đóng góp quan trọng của các nguyên tố vi khoáng là rất cần thiết Người ta ví nguyên tố kẽm (Zn) trong cơ thể người như là ngọn lửa sinh mạng Sắt (Fe) tham gia vào quá trình tạo máu Sắt (Fe) và kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong các hoạt động chức năng của gan,

thận, tuyến tuỵ, tuyến sinh dục và các cơ quan thị giác Nó rất cần cho sự kích hoạt enzyme lactatdehydrogenaza để phân giải các acid lactic giải phóng các acid lactic ra khỏi tế bào cơ, chống mệt mỏi, chống oxy hoá trong cơ thể

Hàm lượng muối vô cơ trong cơ thể gồm bảy nguyên tố: Ca, Ka, Na, P, S, Cl Các nguyên tố khác: Fe, Cu, I, Zn, Mg, Se, v.v Các loại trên chiếm một lượng rất nhỏ trong cơ thể, gọi chung là nguyên tố vi lượng

Chất sắt (Fe) được thức ăn cung cấp cho cơ thể Thiếu sắt não bộ sẽ không được cung cấp

đủ oxy, không đủ năng lượng Nhiều nghiên cứu xác định chỉ số thông minh (IQ) của trẻ tỷ lệ thuận với hàm lượng sắt trong máu dây rốn của bà mẹ Khi bà mẹ thiếu hụt chất sắt, chỉ số phát triển của não bộ giảm ở thai nhi và trẻ dưới một tuổi Thiếu sắt não bộ sẽ không phát triển đúng mức ậ người lớn thiếu sắt dẫn đến thiếu máu và dễ mệt mỏi

Nguồn chất sắt : Cơ thể con người hấp thu kém chất sắt Chỉ 2-3% chất sắt trong thực vật

được cơ thể hấp thụ (đậu khô, cacao….) Chất sắt động vật được hấp thu dễ dàng hơn: Từ 20-30% (thịt đỏ, dồi trường, gan, tim, bầu dục, thịt thỏ, cá thu, sò ốc, cá cơm, cá mòi và các động vật biển) Các thực phẩm nguồn gốc động vật là nguồn cung cấp tốt nhất chất sắt và vitamine cần thiết cho não bộ và sự hình thành của các màng tế bào, cho các nơron, các chất trung gian thần kinh [15, 27, 28]

Các nguyên tố vi lượng này rất cần thiết cho cơ thể, song bản thân nó lại không sinh ra năng lượng Muối vô cơ rất quan trọng, ví dụ: Ca là thành phần chính cấu thành xương và răng, giữ vai trò quan Các loại trên chiếm một lượng rất nhỏ trong cơ thể, gọi chung là nguyên tố vi lượng Các nguyên tố vi lượng này rất cần thiết cho cơ thể, song bản thân nó lại không sinh ra năng lượng Muối vô cơ rất quan trọng, ví dụ: Ca là thành phần chính cấu thành xương và răng, giữ vai trò quan trọng ở cơ bắp, thần kinh; P, S là thành phần cấu thành anbumin; Na, K, Cl duy trì thẩm thấu protein với tế bào

Muối vô cơ có lợi cho sức khoẻ ở hai điểm:

- Nếu như cơ thể thiếu một nguyên tố vi lượng nào đó, dẫn tới khả năng vận động giảm, khi

được bổ sung, cơ thể nhanh chóng hồi phục như ban đầu

- Nếu lượng bổ sung thích hợp, cơ thể sẽ phát triển tốt hơn Nếu bổ sung một lượng thích hợp sẽ tăng khả năng miễn dịch

Các nguyên tố điện giải: Na, K, Cl Nếu tập luyện và thi đấu trong mùa hè, mồ hôi ra nhiều, dẫn tới hiện tượng thiếu hụt muối vô cơ

+ Nguyên tố Na: Tập luyện liên tục trong môi trường nóng dẫn tới thiếu Na Mất Na sẽ mất nước, biểu hiện: cơ bắp co giật, đau dớn, mất lực, v.v Nếu giảm thể trọng, đi đại tiện nhiều, tiểu tiện ít,

có công hiệu ngay

Cũng có những nguyên tố vi lượng, thông qua ức chế phản ứng của các gốc tự do và tác dụng quá oxy hoá( peroxid) của các chất béo mà có thể hạn chế được hàng loạt những rối loạn chức năng của tế bào; thí dụ (Zn) là nguyên tố vi lượng rất quan trọng trong việc duy trì chức năng sinh lý, sinh hoá bình thường của tế bào và giảm nhẹ tác hại của các gốc tự do Nhiều kết quả nghiên cứu đã phát hiện thấy những tổ chức, cơ quan trong cơ thể dễ bị oxy hoá gây tổn thương như gan, da, mắt, tinh trùng nồng độ kẽm trong các tổ chức tế bào trên mà kém sẽ sinh ra mắc bệnh, như sinh khối u, nam giới thiểu năng sinh dục v.v sau khi bổ xung thêm kẽm thường đạt

được hiệu quả điều trị rất tốt Kẽm được coi như là thuốc chống oxy hoá (antioxydant) quan trọng,

điều này dã được nhiều học giả công nhận

Selen là nguyên tố vi lượng tham gia vào cấu trúc Coenzym(nhóm phụ-prosthetic, phần phi protid, là những chất hữu cơ đặc hiệu, Mangan là Cofactor của nhiều men gan các men, các men chống oxy hoá glutathione peroxydaza, có đặc tính chống oxy hoá và tác dụng quan trọng trong

điều tiết năng lực miễn dịch Selen tham gia bảo vệ nơ ron thần kinh Magnesium có tác dụng kích thích thần kinh, chống trầm cảm

Vitamin có thể chia thành 2 loại chính: Vitamin tan trong mỡ và vitamin tan trong nước Vitamin tan trong mỡ bao gồm các loại: vitamin A, E, D, K; còn vitamin tan trong nước bao gồm các loại: vitamin C, vitamin nhóm B Tỷ lệ bài tiết của vitamin béo không cao, nếu thu nạp quá nhiều

làm tích tụ trong cơ thể sẽ có khả năng gây ra những ảnh hưởng xấu Còn tỷ lệ bài tiết của các vitamin tan trong nước khá cao, nói chung không bị tích tụ trong cơ thể, nếu sử dụng với lượng lớn, thông thường rất ít gây độc tính

Vitamin A có quan hệ mật thiết đến thị giác, chức năng sinh lý thứ 2 của vitamin A gắn với

sự hình thành tế bào biểu bì và góp phần làm liền vết thương Khi cơ thể thiếu vitamin A sẽ dẫn đến

sự suy giảm của khả năng thích ứng trong bóng tối của mắt và chứng mù đêm, tiếp theo đó sẽ kéo theo hàng loạt bệnh trong quá trình hình thành mô biểu bì như: khô da, da khô ráp khác thường, hình thành vẩy

Tác dụng chủ yếu của vitamin E, C là chống sự oxy hoá, có khả năng làm giảm bớt những tác hại của oxy hoá lipit Vấn đề mấu chốt trong quá trình thay thế năng lượng và vật chất trong cơ thể là sự tham gia của nhiều loại vitamin, đặc biệt là các vitamin nhóm B Khi cơ thể thiếu một loại vitamin nào đó sẽ gây cản trở cho quá trình thay thế năng lượng, ảnh hưởng xấu tới toàn bộ cơ thể, giảm tốc độ sản sinh năng lượng, cũng như thể lực

Vitamin B1 (thiamine), vitamin B2 (lactoflavine), niacin là những vitamin có liên quan mật thiết tới quá trình thay thế năng lượng trong cơ thể, nhu cầu về các chất này tỷ lệ thuận với tổng nhiệt năng cơ thể hấp thụ Vì vậy, nói chung thường lấy tổng số Calo nhiệt lượng được cung cấp mỗi ngày làm đơn vị biểu thị lượng cần thiết về 3 loại vitamin

Vitamin B6 (pyridoxil) có quan hệ rất chặt chẽ với quá trình thay thế axit amin, do đó lượng cần thiết tăng giảm tuỳ theo lượng protein được hấp thụ

Trong cơ thể vitamin không đủ hay bị thiếu là một quá trình diễn biến chậm chạp Khi trong thức ăn thiếu một loại vitamin nào đó, biểu hiện đầu tiên là lượng vitámin dự trữ trong mô giảm sút, tiếp theo xuất hiện sự thiếu hụt vitamine và những hiện tượng sinh lý bất thường, dần dần gây nên

sự thiếu hụt trên phương diện tổ chức (tức cấu trúc), và cuối cùng là các biểu hiện lâm sàng Sự thiếu hụt vitamin ở độ nhẹ trong thời gian dài (hay gọi là gần mức thiếu hụt) không nhất thiết xuất hiện các triệu chứng lâm sàng, nhưng có khả năng làm giảm hiệu suất lao động (bao gồm cả lao

động trí óc), đồng thời kéo theo cảm giác khó ở cùng sự suy giảm sức đề kháng Vì vậy, cung cấp vitamin một cách hợp lý thông qua thức ăn không những có khả năng phòng bệnh mà quan trọng hơn là nó giúp ta không ngừng tăng cường sức khoẻ

Việc bổ sung các chất dinh dưỡng có nguồn hoạt chất tự nhiên cho vận động viên nhằm mục đích giữ cho thể trạng vận động viên luôn ở trạng thái cân bằng và hưng phấn trong tập luyện

và thi đấu, cân bằng các chất dinh dưỡng trong cơ thể bao gồm:

Sự cân bằng giữa 3 loại chất dinh dưỡng sản sinh ra nhiệt lượng Tỷ lệ năng lượng được tạo

ra nhờ protein/lipit/đường khoảng 1/1/4

Sự cân bằng giữa các loại muối vô cơ và nguyên tố vi lượng: Zn và Fe có tính cạnh tranh mạnh Nếu bổ sung quá nhiều Fe có thể làm giảm tỷ lệ hấp thụ Zn trong cơ thể gây nên tình trạng thiếu Zn

Sự cân bằng giữa các loại vitamin, cân bằng giữa protein và axit amin: nếu cung cấp quá nhiều hay quá ít một loại axit amin nào đó sẽ cản trở tác dung của một số axit amin khác Trong quá trình cơ thể tổng hợp protein, nhu cầu về axit amin khônng hoàn toàn giống nhau Lượng protein phù hợp với tỷ lệ axit amin được gọi là protein ưu chất

3 Testosterone và các hormone steroid với sự mệt mỏi trong luyện tập thể thao và huấn luyện quá sức và tác dụng của hormon steroid trong cơ thể được bổ sung qua đường thực phẩm chức năng

Các hormon (Testosteon, progesteron, estradiol, cortisol) là các hormon steroid tan trong lipid , có thể đI qua màng của tế bào dễ dàng thì thụ thể là các protein đặc hiệu khu trú nằm ở trong

tế bào (ở bào tương và nhân tế bào) Đây là những protein có trọng lượng phân tử thấp nhưng có độ

đặc hiệu cao và ái lực rất lớn Các hormone steroid bền vững, có cấu tạo hoá học thường gần giống nhau

Hình2: Công thức cấu tạo của các hormone steroid

Các hormon steroid(Testosteon, progesteron, estradiol, cortisol) rất kỵ nước, tan dễ dàng trong máu, được vận chuyển dưới dạng kết hợp với protein vận chuyển đặc hiệu từ nơI chúng được giảI phóng đến cơ quan đích Tại cơ quan đích, những hormone qua màng bào tương bằng cơ chế khuếch tán đơn thuần và rồi gắn với thụ thể đặc hiệu trong nhân (hoặc thụ thể ở bào tương) tạo thành phức hợp hormone – chất thụ thể Một tế bào đích chứa khoảng 10.000 thụ thể steroid Các thụ thể có ở giữa phân tử một vùng liên kết với AND của nhân tế bào và một vùng liên kết với hormone Phức hợp phần nhạy cảm với hormone (hormone responsive element) Sự kết hợp của phức hợp hormone - chất thụ thể trên vùng AND sẽ kích thích và khởi động ARNm ARNm ra bào tương và cảm ứng sự tổng hợp một hoặc nhiều protein mới ở bào tương đặc hiệu cho sự đáp ứng của hormone

Hình3: Cơ chế tác dụng của hormone steroid trên tế bào đích

Nhịp bài tiết của hormone là nét chung của hệ thống nội tiết Sự rối loạn nhịp bài tiết hormone cũng là nguyên nhân chung về bệnh lý nội tiết Nhịp bài tiết hormone (hay chu kỳ bài tiết hormone) có thể thay đổi:

- Theo giờ: bài tiết LH và testosterone

- Theo ngày: thay đổi ngày đêm đối với bài tiết cortisol

- Theo tháng: Chu kỳ kinh nguyệt

- Theo mùa hoặc thời gian dài hơn: Bài tiết thyroxin

Cortisol kích thích tổng hợp glucogen, là steroid chuyển hoá đường, có tác dụng lên chuyển hoá glucid, kích thích sự tân tạo glucose từ những acid amin, có tác dụng làm tăng khả năng miễn dịch, chống viêm nhiễm Cortisol và ACTH đều được bài tiết vào 8 giờ sáng, điều này giảI thích như sau: Trong nửa thời gian nghỉ hàng ngày (Sau 1 giờ đến 2 giờ buổi sáng) xuất hiện hoạt động của

hệ thống CRH – ACTH – Cortisol nhằm đảm bảo cho cơ thể có nòng độ glucose máu bình thường trước khi bắt đầu bước vào sự hoạt động hàng ngày và trong khi chưa có bữa ăn đầu tiên của ngày

+ Chuyển hoá Glucid: Tăng hấp thu glucose ở ruột, tăng phân huỷ glucogen

+ Tăng phân huỷ lipid nhất là triglycerid, phospholipid và cholesterol

+ Tăng tổng hợp protein do tác động trực tiếp đến sự hoạt hoá RNA polymease hoặc gián tiếp qua kích thích bài tiết GH

+ Tăng cường sử dụng oxy của cơ thể, tăng chuyển hoá cơ bản, có tác dụng sinh nhiệt

Hình 4 : Cơ chế tác dụng của testosterone

Testosterone có một cơ chế tác dụng đặc biệt vì trong đa số tế bào đích, testosterone tác dụng như một tiền hormone(pre-hormone) Một enzyme 5α-reductase của bào tương ở tế bào đích chuyển một cách không thuận nghịch testosterone thành dihydrotestosteron (DHT), chính

Hình 5: Chuyển hoá testosterone thành dihydrotestosteron (DHT) nhờ enzyme 5α-reductase

Testosteron là hormon có hai tác dụng: Tác dụng nam tính và tác dụng chuyển hoá Testosteron vừa là một hormon vừa là một prohormon Để có tác dụng lên tế bào đích thì trước tiên

nó được chuyển thành dihydrotestosteron (DHT), nó có chức năng biệt hoá sinh học trong quá trình phát triển ở phôi, đảm bảo sự trưởng thành, dẫn tới dậy thì và bảo tồn đặc tính sinh dục cũng như bản năng sinh dục của đàn ông (giống đực), đảm bảo sinh sản ở người nhờ sự tạo tinh trùng, có vai trò kích thích tạo hồng cầu, tổng hợp Hemoglobin trong nguyên hồng cầu

Luyện tập thể thao làm thay đổi rất lớn nồng độ testosteron trong máu Mối quan hệ giữa nội tiết tố nam tính Testosteron và hoạt động thể thao đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến

từ những năm 1970 Cho đến nay đã có rất nhiều công bố khoa học và các công trình nghiên cứu

về vấn đề này [3, 10, 11, 14, 15, 18] Testosteron là kích tố giống đực, dẫn xuất của steroid có

chứa 19 nguyên tử carbon và là một trong những kích tố đồng hoá chủ yếu của cơ thể Nội tiết tố

này có một thứ bậc cao trong sự điều hoà quá trình trao đổi chất Testosteron trong cơ thể tăng hay giảm đều gây ra sự thay đổi các công suất của các hệ thống trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Từ thực tiễn đã được các nhà khoa học đã chứng minh khi cơ thể ở trạng thái xung sức thì hàm lượng testosteron lúc này đã đạt được đến đỉnh cao và ngược lại khi cơ thể ở trạng thái mệt mỏi thì hàm lượng testosteron ở trong máu lúc này đã bị tiêu giảm [3, 4, 6, 19, 21]

* FFA : Acid béo tự do

Hàm lượng testosteron ở người tuỳ thuộc vào giới tính và các lứa tuổi khác nhau Hàm lượng

testosteron ở nữ giới thấp hơn ở nam giới khoảng 10 lần Theo Lê Đức Trình [21] thì hàm lượng

testosteron trong máu của nam và nữ giới cũng như ở các lứa tuổi là khác nhau Bảng 1 và hình 6

là tổng kết những sai khác về hàm lượng testosteron ở các nhóm tuổi khác nhau

Bảng 1: Hàm lượng testosteron trong máu nam giới ở các lứa tuổi khác nhau (nmol/l)

Hình 6 : Nhịp ngày đêm của testosterone ở người trẻ và người có tuổi

Hình 7 :Những tác dụng chính của cortisol trong chuyển hoá trung gian

Hình 8 : Nhịp ngày đêm của ACTH và cortisol ở người bình thường

Hình 9 : Thiếu sự dao động bình thường về sáng và chiều của cortisol máu trong bệnh Cushing

Theo các kết quả điều tra nghiên cứu của Viện Khoa học Thể dục Thể thao [14, 15, 22, 23] thì hàm lượng testosteron trong máu vận động viên cao hơn người bình thường từ 1,5 - 2,5 lần

Khi mức testosteron trong máu giảm rõ rệt và lâu không hồi phục được cần tính đến khả

năng lượng hormon không đủ hoặc chức năng của trục HPG (Hypothalamus-Hypophysis-Gonad)

đã suy giảm ở vận động viên thể thao nữ hàm lượng testosteron trong máu giảm dưới 0,69 nmol/l

đối với nữ hay dưới 3,47 nmol/l đối với nam thì được coi là trạng thái điển hình luyện tập quá sức và lúc này cấn được tăng cường bổ sung tái tạo để hồi phục [10, 11, 12, 14, 15]

4 Mối liên quan giữa Testosteron, Lactat dehydrogenaza (LDH) và axit lactic trong vấn đề mệt mỏi và hồi phục của vận động viên

Một vấn đề rất quan trọng trong dây chuyền phản ứng sinh hoá trong cơ thể là khi hàm lượng testosteron trong máu tăng thì tỷ lệ thuận với hoạt độ enzym LDH tăng kèm theo sự giảm xuống của acid lactic Enzym LDH đã tham gia vào quá trình giải phóng acid lactic trong cơ, mà như ta đã biết acid lactic chính là nguyên nhân gây ra mệt mỏi của cơ thể Trong thể thao acid lactic

là chỉ tiêu đặc trưng và có độ tin cậy cao trong việc theo dõi và khống chế lượng vận động thích hợp của vận động viên [3, 14, 15, 18, 19, 28, 29, 30]

Acid lactic là sản phẩm của quá trình đường phân yếm khí (glycolysis) Phản ứng được diễn

ra như sau:

CH3.CO.COOH + NADH -> CH3.CHOH.COOH + NAD

ở trạng thái yên tĩnh, trong điều kiện đủ oxy, tại các cơ quan, tổ chức trong cơ thể vẫn diễn

ra quá trình phân giải đường yếm khí mạnh mẽ và sản sinh ra acid lactic (AL) và axxit này mau chóng đi vào máu vì vậy trong trạng thái yên tĩnh, trong máu luôn luôn duy trì một mức độ acid lactic nhất định Trong lúc nghỉ ngơi, nồng độ AL trong máu động mạch khoảng 0,4-0,8 mmol/l Giữa vận động viên và người bình thường không có sự khác nhau về lượng AL lúc tĩnh Tuy nhiên

trong quá trình tập luyện và thi đấu có sự khác biệt nhau quá xa, bởi vì khả năng chịu đựng của vận

động viên đối với nồng độ acid lactic cao trong máu là yếu tố có ý nghĩa quyết định đạt được thành tích cao Công tác huấn luyện vận động viên đồng nghĩa với việc huấn luyện cho vận động viên tập

chịu đựng ngưỡng acid lactic cao trong máu ở các mức độ thời gian dài, ngắn khác nhau [6, 9, 10,

11, 18, 19, 22, 23]

5 Thiếu máu do mệt mỏi trong luyện tập, thi đấu quá sức và biện pháp hồi phục

Thiếu máu trong thể thao là dạng thiếu máu có tính tương đối ở VĐV chủ yếu là thiếu máu

do thiếu sắt (thiếu máu do nhược sắc) [10, 11, 20, 21] Do trong quá trình luyện tập thể thao lượng

sắt hấp thụ giảm mạnh, lượng sắt mất đi theo mức độ thoát mồ hôi ở vận động viên bóng đá trung bình lượng sắt mất theo mồ hôi có thể lên tới 0,6mg/l, ở lứa tuổi nhi đồng là 0,4mg/l Vì vậy trong huấn luyện và thi đấu vận động viên luôn cần phải quan tâm dến vấn đề bổ sung sắt như succinate sắt, lactate sắt, ferro (Fe++) sulphate v v nhằm nâng cao dự trữ protein chứa sắt Nói đến thiếu máu của vận động viên là nói đến sự giảm sút mức hemoglobin so với nhu cầu phát huy năng lực

vận động Tuỳ theo mức độ phát triển của trạng thái luyện tập quá sức mà có thể từ thiếu máu của vận động viên, hạ thấp xuống tới mức chỉ tiêu thiếu máu của người thường và từ thiếu máu gây giảm sút năng lực vận động sẽ dẫn đến phát triển thành thiếu máu bệnh lý Do vậy hemoglobin là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá thể lực của vận động viên [18, 22, 23, 24, 26, 27]

6 ứng dụng các bài thuốc dân gian và cổ truyền vào việc bổ sung dinh dưỡng và thực phẩm thuốc nhằm tăng cường thể lực cho các vận động viên Việt nam

Trong điều kiện bình thường, năng lượng được cung cấp và bị tiêu hao luôn giữ mức ổn

định Năng lượng là điều kiện cơ bản của mọi hoạt động trong cơ thể Năng lượng không đủ các hoạt động chức năng giảm sút, sức khoẻ kém;năng lượng quá thừa lại gây tích mỡ, cũng làm cho cơ thể khó vận động, hoạt động chức năng khó khăn và sức khoẻ cũng kém đi Do đó việc cung cấp thức ăn hợp lý là tối quan trọng

Chế độ ăn uống bổ sung trong thể thao gồm các thức ăn và uống có tác dụng cải thiện năng lực vận động của VĐV Hiện nay các dược liệu thể thao phát triển rất phong phú

Thức ăn bổ sung cho vận động viên gồm dược liệu, thực phẩm có thể làm từ đường, từ các chất điện giải, từ nước hoa quả, dược liệu nhiều oxy Dược liệu thức ăn có ý nghĩa đặc biệt là có thể góp phần nâng cao thành tích đến sự cung cấp nước và đường cho VĐV

Ta biết rằng, năng lượng và sự trao đổi chất của cơ thể VĐV lúc tập luyện lớn gấp 10- 20 lần so với lúc nghỉ ngơi Phần lớn năng lượng tiêu hao cung cấp cho hoạt động cơ bắp, phần khác cho quá trình chuyển hoá và làm tăng thân nhiệt Lượng vận động tập luyện càng lớn sẽ sinh nhiệt càng nhiều, thân nhiệt càng cao, cơ thể không toả nhiệt kịp thời được và ảnh hưởng không tốt đến chức năng vận động của cơ thể Do vậy, trong quá trình vận động, VĐV ra được nhiều mồ hôi là cơ thể đã toả nhiệt tốt 1ml mồ hôi thoát ra được thì cơ thể được tán nhiệt 0,75Kcal Do vậy, cường độ vận động, môi trường tập luyện cũng như việc tiêu hao năng lượng rất lớn đồng nghĩa với việc cần

bổ sung năng lượng bằng thuốc hay thực phẩm chức năng là rất cần thiết và quan trọng

Với lợi thế về kế tục và phát huy những kinh nghiệm cổ truyền của cha ông ta để lại, kết hợp với sự phát triển về khoa học công nghệ hiện đại và tiềm năng nguồn tài nguyên sẵn có trong nước Ngày nay nhiều Công ty trong nước đã cho ra đời những sản phẩm có giá trị và hiệu quả cao trong việc chữa trị và bổ dưỡng sức khoẻ làm phong phú thêm thị trường sản phẩm dược trong nước

Kinh nghiệm cổ truyền và giá trị dinh dưỡng thực phẩm thuốc của cá cơm, cá chìa vôi hay từ nguyên liệu động vật hay thảo dược từ nghìn đời xưa để cho đến nay vẫn còn giữ nguyên được giá

trị Kế thừa và phát triển các sản phẩm trên, đề tài đã phát triển không chỉ là sản phẩm thực phẩm thông thường như ngày xưa mà với công nghệ hiện đại đề tài đã cho ra đời sản phẩm là những viên nang được sản xuất trên dây chuyền và các thiết bị hiện đại Với sản phẩm này còn mang tính hiện

đại dùng được cho nhiều đối tượng cả đàn ông, đàn bà, người già, người trẻ

Nguyên liệu bột của Phunamine được sản xuất từ bột cá cơm, cá chìa vôi hay từ nguyên liệu động vật hay thảo dược bằng các công nghệ hoá sinh, công nghệ enzyme, công nghệ hoá học v v Với những thành phần dinh dưỡng khá phong phú có trong bột như (Các acid amin, các nguyên tố vi lượng, các hoạt chất steroid ) cho thấy nguồn nguyên liệu này có nhiều hoạt chất giá trị cho sức khoẻ

Từ lý do các vấn đề nêu trên, việc nghiên cứu sản xuất viên tăng lực Phunamine nhằm nâng cao sức khoẻ và tăng cường thể lực vận động viên là thể hiện sự phát huy tiềm năng và nội lực về nguồn tài nguyên và trình độ khoa học công nghệ Việt Nam trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước nhằm phục vụ tốt cho các vận động viên tham gia các giải thi đấu trong nước

và trong khu vực

ii Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu

1 Đối tượng nghiên cứu

* Nghiên cứu các hoạt chất sinh học từ nguồn nguyên liệu cá biển (Cá cơm và cá chìa vôi) để tạo sản phẩm viên tăng lực Phunamine

* Nghiên cứu các hoạt chất sinh học từ nguồn nguyên liệu con hàu và kiến mối để tạo bột nguyên liệu cho 2 sản phẩm bột Thienamix và Nacamix

* Nghiên cứu thử nghiệm tác dụng của chế phẩm trên động vật chuột và thỏ

* Nghiên cứu tác dụng tăng cường thể lực và hồi phục sức khỏe của viên tăng lực Phunamine trên vận động viên ở 3 môn sức mạnh (cử tạ), sức bền (điền kinh) và môn phối hợp (bóng bàn)

2 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

a Nghiên cứu xác định hàm lượng hoạt chất sinh học hormon steroid (testosteron, progesteron, cortilson, oestradoen) trong các đối tượng nghiên cứu theo phương pháp miễn dịch Eliza trên máy Multiskan - Phần Lan với kit của hãng Biotech–Mỹ

Phương pháp miễn dịch ELISA : là phương pháp miễn dịch enzym với kháng thể đa dòng có

độ nhậy rất cao và sự tách từ qua 1 pha rắn Các hormone steroid của mẫu, của chuẩn và của đối chứng phản ứng với kháng thể đa dòng đã được đánh dấu bằng fluorescein ở trong ống thử và cạnh tranh với dẫn xuất của hormone steroid đã được đánh dấu bằng enzym để gắn vào số lượng hạn chế kháng thể Một chất tách đặc biệt sẽ tách hormone steroid ra khỏi mối liên kết với SHBG

và do đó lượng hormone steroid tuần hoàn tổng số sẽ được xác định Lượng dẫn xuất hormone steroid đã được gắn tỷ lệ nghịch với lượng hormone steroid có ở trong mẫu

Sau 1 khoảng thời gian ủ là 30 phút ở 370C, chất lượng thể kháng lại flurorescein (đã được gắn với các phần tử có thể từ tính hoá) sẽ được cho thêm vào ở mức dư thừa(D) Chất kháng thể này gắn nhanh và đặc hiệu với phức hợp dẫn xuất của hormone steroid kháng thể và sẽ lắng xuống trong 1 từ trường mà không cần phải ly tâm, phần trên sẽ được đổ đi và phần cặn được rửa Cơ chất trong tất cả các ống được ủ với 1 dung dịch cơ chất của enzym (F) Sau khi ủ 30 phút ở 370C thì dừng phản ứng bằng cách cho vào dung dịch dừng phản ứng(G) Cường độ của mầu sắc của ống

được xác định bằng so mầu, cường độ của mầu sắc xuất hiện do phản ứng enzym tỷ lệ nghịch với nồng độ của kháng nguyên đang tồn tại Với mẫu chuẩn sẽ dựng được đường cong chuẩn và từ đó

có thể xác định được nồng độ kháng nguyên chưa biết có trong mẫu cần phân tích

b Nghiên cứu xác định hàm lượng hoạt chất sinh học, các nguyên tố khoáng vi lượng cần thiết (Fe, Zn, Mn, Se…) trong các đối tượng nghiên cứu bằng phương pháp phân tích huỳnh quang tia X trên máy ký hiệu XRF SEA-2110 của Nhật

Phương pháp phân tích huỳnh quang tia X là một trong những phương pháp hiện đại và tiên tiến, nguyên lý của phương pháp này là dùng nguồn năng lượng phóng xạ tia X chiếu qua cơ chất mẫu cần phân tích và làm cho các chất có trong mẫu phát ra những tia X đặc trưng cho từng nguyên tố Mỗi nguyên tố đó lại phát quang ra những điểm tạo ra một nguồn năng lượng và khi so với các điểm chuẩn của nó ta có thể tính ra được hàm lượng của từng chất đó

c Nghiên cứu xác định hàm lượng hoạt chất sinh học (protein, axit amin) của các đối tượng nghiên cứu bằng phương pháp điện di trên máy axít amin tự động HP –Amino Quant Series II của Nhật

d Nghiên cứu quy trình khai thác các hoạt chất sinh học từ tạo chế phẩm thực phẩm chức năng viên tăng lực Phunamine bằng công nghệ enzyme

* Phân tích hoạt chất sinh học trong các loài cá cơm, cá chìa vôi, hàu và kiến, mối bằng phương pháp sinh hóa, phương pháp miễn dich Eliza, phương pháp vi sinh và phương pháp phân tích huỳnh quang tia X

* ứng dụng công nghệ enzyme, công nghệ hóa sinh để tạo các sản phẩm bột nguyên liệu Phunamine, Thienamix, Nacamix

* ứng dụng phương pháp Yhọc thể thao để nghiên cứu tác dụng của viên tăng lực Phunamine trên các nhóm vận động viên của 2 đội cả nhóm đối chứng và thí nghiệm đều có chế độ dinh dưỡng và tập luyện như nhau, bao gồm các bài tập về sức bền, sức dẻo, chế độ giáo án tập yếm khí, tập ưa khí (Viên tăng lực Phunamine là sản phẩm nghiên cứu giữa Trung tâm Y học Thể thao - Viện Khoa học Thể dục Thể thao, Viện Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học&Công nghệ Việt Nam, Trung tâm Giáo dục và Phát triển Sắc ký - Đại học Bách khoa Hà Nội được sản xuất tại Công ty Cổ phần Dược Trung ương)

- Phương pháp kiểm nghiệm bù đôi, đối chứng và tự đối chứng, lấy mẫu máu của vận động viên trước và sau thời gian tập luyện

- Kiểm tra về các chỉ tiêu về chuyên môn, sư phạm, phản xạ tâm lý và các chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá và thành tích thi đấu [7, 8, 9, 17, 22, 23, 24]

- Tất cả các mẫu sinh hoá đều thực hiện đo trên máy đo sinh hoá VISUAL và kít chuẩn của Hãng BIOMRIEUX của Pháp Tại Viện Công nghệ Sinh học

Các chỉ tiêu hormone steroid thực hiện trên máy miễn dịch Eliza của hãng Multiskan - Phần lan đo bằng kít chuẩn của hãng Biotech - Mỹ

- Các chỉ tiêu nguyên tố vi lượng được đo trên máy phân tích huỳnh quang tia X –trên máy

ký hiệu XRF SEA-2110 của Nhật

- Các chỉ tiêu axit amin được đo trên máy axit amin tự động của Nhật

- Các chỉ tiêu huyết học được đo trên máy Sysmexse-9500 Nhật cho phép xác định được 32 chỉ tiêu huyết học khác nhau

- Các chỉ tiêu phản xạ tâm lý được đo trên máy SK2000 tại Viện Khoa học Thể dục Thể thao

- Các chỉ tiêu nhịp tim, oxy mạch, VO2max, tiêu thụ oxy, chuyển hoá năng lượng, công suất vận động, gắng sức tối đa… được đo trên hệ thống Cosmed K4B2 – Máy của Italia, là thiết bị hiện

đại nhất hiện nay của Viện Khoa học Thể dục Thể thao Cosmed là thiết bị đo từ xa, được cấu tạo tinh vi, gọn nhẹ, có thể truyền dữ liệu từ thiết bị phân tích tới nơI thu nhận thông tin (Monitor – màn hình vi tính) với khoảng cách 800m, nên Cosmed K4B2 được ứng dụng trong việc kiểm tra vận động viên không chỉ ở trong phòng thí nghiệm mà cả trên hiện trường tập luyện như sân vận động, nhà thi đấu Với phương pháp kiểm tra các thông số y sinh bằng thiết bị Cosmed K4B2 là một thiết bị hiện đại , có độ chính xác cao Cosmed K4B2 hoạt động theo nguyên lý Knipping Đó là sự kết hợp giữa phương pháp kiểm tra chức năng của hệ tuần hoàn và hô hấp (Cardiospirometre) với phương pháp đo công suất (Ergomatre) diễn ra trong suốt quá trình thực hiện bài tập Do đó, phương pháp này còn có tên là (Cardiosproegometre) – Tên đầy đủ là

- Các chỉ tiêu thành tích được các huấn luyện viên trực tiếp kiểm tra

III Kết quả nghiên cứu

A Kết quả nghiên cứu qui trình công nghệ

1 Kết quả nghiên cứu phân tích điều tra hoạt chất sinh học trong các đối tượng nguyên liệu cá cơm, cá chìa vôi, hàu và kiến, mối

a Các kết quả nghiên cứu về thành phần axit amin có trong các nguyên liệu

* Các kết quả nghiên cứu về axit amin có trong nguyên liệu cá cơm

Bảng 2 So sánh thành phần và hàm lượng acid amine có trong 3 loài cá cơm (Đơn vị tính: %g a.amine/100g mẫu)

Axit amin Cá cơm ấn Độ Cá cơm thường

18.Proline 5.12 11.12 4.08

Hình10 : Đồ thị acid amin trong mẫu cá cơm thường (trắng)

* Cá cơm ấn Độ: Indian anchovy (stolephorus Indicus)

* Cá cơm thường (trắng): commersonii's anchovy (stolephorus commersonii)

* Cá cơm sáng: (stolephorus tri)Spined anchovy

Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy trong 3 loại cá cơm đều rất giàu các acid amine, đúng

với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả [12,14,26,27,38,40] Sự xuất hiện của 18 acid amine trong

3 loài cá cơm chứng tỏ nguồn bổ sung dinh dưỡng từ thực phẩm cá cơm thật dồi dào và chất lượng

Đặc biệt là trong loài cá cơm trắng hàm lượng acid amine rất cao, cao nhất là Proline sau đó đến

Tyroxin, 4-Hydroproline, Aspactic….và cuối cùng là Treonine

* Các kết quả nghiên cứu về axit amin có trong nguyên liệu cá chìa vôi

Bảng 3 So sánh thành phần và hàm lượng acid amine có trong 3 loài cá chìa vôi (Đơn vị tính: %g

a.amine/100g mẫu)

Axit amin

Cá Chìa vôi không vây

Cá chìa vôi mõm nhọn

Cá chìa vôi mõm răng cưa

* C¸ ch×a v«i kh«ng v©y: Solenognathus hardwiskii Gray

* C¸ ch×a v«i mâm nhän: Syngnathus acus Linnaes

* C¸ ch×a v«i mâm r¨ng c−a: Trachyrhamphus serratus Temminck et Schlegel

H×nh 11 : §å thÞ hµm l−îng acid amine trong mÉu c¸ ch×a v«i kh«ng v©y

Kết quả nghiên cứu về acid amine trong 3 loài cá chìa vôi trên cho thấy hàm lượng acid amine cũng rất cao Kết quả trên cũng tương tự như của nhiều tác giả đã nghiên cứu trước đây [17,19,25,26]

* Các kết quả nghiên cứu về axit amin có trong nguyên liệu kiến

Các kết quả nghiên cứu về axit amin có trong nguyên liệu kiến (Đơn vị tính: %g a.amine/100g mẫu) Bảng 4 So sánh thành phần và hàm lượng acid amine có trong 4 loài kiến (Đơn vị tính:%g a.amine/100g mẫu).

• Kiến đen (Formica fusca Linaeus, thuộc họ kiến Formicidae

• Kiến đỏ (Camponotus Linaeus)

• KiÕn n©u (Manorium Linaeus)

• KiÕn bäng (Cremastogaster Linaeus)

H×nh 12 : §å thÞ hµm l−îng acid amine trong mÉu KiÕn ®en

* C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ axit amin cã trong nguyªn liÖu 2 lo¹i hµu vµ mèi tr¾ng

B¶ng 5 So s¸nh thµnh phÇn vµ hµm l−îng acid amine cã trong 2 lo¹i hµu vµ mèi tr¾ng (§¬n vÞ tÝnh:

• Hµu s«ng: Ostrearivularis Gould

• Hµu èng: Ostrea gigas Thunberg

• Mèi tr¾ng (Mèi mÝa): Coptotemes formosanus

H×nh 13 : §å thÞ hµm l−îng acid amine trong mÉu Hµu èng

Hình 14 : Đồ thị hàm lượng acid amine trong mẫu Mối trắng

Các kết quả trên cho thấy hàm lượng acid amine của hàu và mối trắng rất có giá trị Điều

này đúng với kết quả của nhiều tác giả đã nghiên cứu [17,18,25,27] Cũng đúng như y học cổ

truyền đã đánh giá hàu và mối là món ăn vị thuốc, có tác dụng bổ cường tráng cơ thể, Dùng chữa

cho người già yếu, suy nhược cơ thể Trên thế giới, mối cũng được dùng làm thức ăn Mối ở Châu

Phi người dân rất thích ăn, khi họ bắt được họ nung cả tổ rồi đạp vỏ cứng bên ngoài ăn các xác môi

cháy đen lại thành một thứ kẹo Caramen Hoặc họ ăn tươI giã lẫn với chuối hay rán với dầu chuối,

dầu cọ Sách Dược tính chỉ nam của Tuệ Tĩnh có viết : Mối có tính bình, vị mát bổ thận, tiêu độc

b Các kết quả nghiên cứu về thành phần các hoạt chất steroid có trong các nguyên liệu

Bảng 6 So sánh thành phần và hàm lượng các hoạt chất steroid có trong các loại nguyên liệu

Tên mẫu Testosteron

(mg/kg cvk)

Cortison (mg/kg cvk)

Progesteron (mg/kg cvk)

Oestradiol (mg/kg cvk)

7 Cá chìa vôi mõm răng cưa 47.00 57.02 18.42 40.41

Các kết quả nghiên cứu về thành phần hormone steroid có trong các đối tượng nghiên cứu

ở bảng 6 cho chúng ta thấy nguồn hoạt chất sinh dược rất sinh động ở ngay những đối tượng xung quanh chúng ta và hàm lượng tương đối cao không thua kém so với các biệt dược như cá ngựa

- Hàm lượng Testosterone cao nhất là ở loài cá chìa vôI (đại diện là cá chìa vôI không vây) 68.00(mg/kg cvk)> Loài cá cơm (Cá cơm thuờng) 31.00(mg/kg cvk)> Loài Hàu (hàu ống) 48.87(mg/kg cvk)> Mối trắng 34.45 (mg/kg cvk) > Loài kiến (kiến đen) Trong khi đó ở cá ngựa loài mệnh danh là biệt dược hàm lượng là 60.00(mg/kg cvk)

- Hàm lượng Cortisol cao nhất là ở loài cá chìa vôI (đại diện là cá chìa vôI không vây) 65.07(mg/kg cvk)> Loài cá cơm (Cá cơm thuờng) 60.05(mg/kg cvk)> Mối trắng 34.45 (mg/kg cvk) > Loài Hàu (hàu ống) 48.87(mg/kg cvk).> Loài kiến (kiến đen) 33.45(mg/kg cvk) Trong khi đó ở cá ngựa là 24.00(mg/kg cvk)

- Hàm lượng Progesteron cao nhất là loài cá cơm (Cá cơm thuờng) 81.73(mg/kg cvk và thấp nhất là mối trắng 17.86(mg/kg cvk)

- Hàm lượng Oestradion cao nhất là loài hàu 58.9(mg/kg cvk)> cá chìa vôI 49.4(mg/kg cvk) Cuối cùng là mối trắng 19.58 trong khi đó ở cá ngựa là 83.20(mg/kg cvk) Những kết quả trên cũng tương

tự như của nhiều tác giả đã nghiên cứu trước đây [1,5,9,17,18]

c Các kết quả nghiên cứu về thành phần các chất vi khoáng có trong các nguyên liệu

Bảng 7 So sánh thành phần và hàm lượng các vi khoáng có trong các loại nguyên liệu

K (%)

Ca (%)

Cu mg/kg vck

Fe mg/kg vck

Zn mg/kg vck

Mn mg/kg vck

Se mg/kg vck

3 Cá cơm thường (trắng) 0.48 0.97 49.70 96.90 64.80 < 4.3 271.50

4 Cá cơm sáng 0.26 0.49 30.10 62.70 40.90 < 5.2 199.30

5 Cá Chìa vôi không vây 0.90 3.23 48.00 232.90 116.60 60.10 92.80

6 Cá chìa vôi mõm nhọn 0.41 2.67 39.40 57.62 89.10 42.00 82.60

7 Cá chìa vôi mõm răng cưa 0.42 2.56 31.16 58.12 92.00 55.00 82.20

- Hàm lượng Đồng (Cu) có nhiều trong hàu ống, cá chìa vôi và cá cơm (60.90> 49.70 > 48.00)mg/kgvck

- Hàm lượng Sắt(Fe) có nhiều trong cá chìa vôI, cá cơm và hàu sông (232.90>96.90>94.90)mg/kgvck

- Hàm lưỡng kẽm (Zn) giàu nhất là ở cá chìa vôI, cá cơm tiếp đến hàu và mối, kiến

Kết quả này gần giống với các kết quả của nhiều tác giả đã nghiên cứu trước đây [37,40,41,43,44,45,46]

Hàm lượng các nguyên tố vi khoáng trên cũng cho ta thấy trong các đối tượng nghiên cứu

có chứa nhiều chất rất cần thiết cho việc hồi phục và nâng cao thể lực của cơ thể [1,4,7,8] như:

- Kali (K) tham gia vào quá trình giữ cân bằng acid-base và các hoạt động của cơ tim, cơ vân, thần kinh Có trong dịch nội bào

- Cacil (Ca) giúp cho tạo xương và hoạt động thần kinh cơ cũng như quá trình đông máu

- Đồng (Cu) có tác dụng tạo mô liên kết, hemoglobin Có chức năng trong các hoạt động thần kinh trung ương kích thích mọi hoạt động thần kinh

- Sắt (Fe) tham gia hiều hệ men oxy hoá khử Thành tố của hem, myoglobin

- Kẽm (Zn) thành phần của men dehydrogenase, carbonic anhydrase kẽm rất cần cho sự

tổng hợp acid nucleic, glucid, protein Giữ cho sự toàn vẹn của mô

- Mangan là Cofactor của nhiều men gan (arginase, phosphatase kiềm) rất cần cho hoạt

động của tuyến yên, gan, thận, xương

- Selen (Se) là coenzym của glutathion-peroxydase Phối hợp với vitamin E trong tác dụng

chống các gôc tự do

d Các kết quả nghiên cứu về thành phần sinh hoá trong các nguyên liệu nghiên cứu

Bảng 8 So sánh thành phần sinh hoá có trong các loại nguyên liệu

Các kết quả về hàm l−ợng protein có trong nguyên liệu nghiên cứu cũng đủ chứng minh cho thấy sự giàu dinh d−ỡng của một số động vật biển và côn trùng kiến mối có tác dụng nh− là một thực phẩm thuốc hay thực phẩm chức năng [14,15,16,43,46]

e Kết quả nghiên cứu các điều kiện tối −u trong quá trình ứng dụng công nghệ sinh học tạo các sản phẩm nguyên liệu có chất l−ợng cao

Bảng 9 Hàm l−ợng a xit amin trong các mẫu cá cơm phân tích ở các điều kiện thủy phân bằng papain (Đơn vị tính: %g a.amine/100g mẫu)

Tên axit amin

Điều kiện pH:7.5 -

to:40oC Tgian: 40' Hoạt

độE:0.5%

Điều kiện pH:6.5 -

to:40oC Tgian: 30' Hoạt độ E:0.5%

Điều kiện pH:7.5 -

to:45oC Tgian: 45' Hoạt

độE:0.7%

Điều kiện pH:6.5 -

to:45oC Tgian: 45' Hoạt

Kết quả nghiên cứu trên cho thấy với enzyme papain ở điều kiện pH:6.5 - to:40oC, trong thời gian: 30' và hoạt độ enzyme cơ chất là :0.5% thì mẫu thuỷ phân cho đ−ợc nhiều acid amin nhất Nh− vậy ở điều kiện này là tối −u nhất để enzyme papain hoạt động tốt nhất [12,14,18,43,44,]

Bảng 10: Hàm l−ợng a xit amin trong các mẫu cá chìa vôi phân tích ở các điều kiện thủy phân bằng papain.(Đơn vị tính: %g a.amine/100g mẫu)

Tên axit amin

Điều kiện pH:7.5 –

to:40oC Tgian: 40’

Hoạt

độE:0.5%

Điều kiện pH:6.5 –

to:45oC Tgian: 30’

Hoạt

độE:0.6%

Điều kiện pH:6.5 –

to:40oC Tgian: 30’

Hoạt độ E:0.6%

Điều kiện pH:7.0 -

to:45oC Tgian: 45' Hoạt

Bảng 11: Hàm l−ợng a xit amin trong các mẫu hàu, kiến và mối ở các điều kiện tối −u bằng papain.(Đơn vị tính: %g a.amine/100g mẫu)

Tên axit amin

Hàu ống pH:6.5 - to:40oC Tgian: 40' Hoạt độE:0.5%

Kiến đen pH:6.5 - to:40oC Tgian: 20' Hoạt độE:0.35%

Mối mía pH:6.5 - to:40oC Tgian: 20' Hoạt độ E:0.35%

Để sản phẩm có tác dụng tốt trong vần đề nâng cao thể lực và hồi phục cho vận động viên

Đề tài đã chọn nguyên liệu cho sản phẩm Phunamine từ nguồn cá cơm và cá chìa vôi cá cơm và cá chìa vôI đều có nguồn acid amine, các nguyên tố vi l−ợng và các hoạt chất steroid cao và có thể

bổ sung cho nhau Cá chìa vôi là họ của cá ngựa, trong dân gian đã dùng như một bài thuốc cổ truyên, cá cơm không chỉ giàu các acid amine và các peptid mà còn mang nhiều các có tác dụng chữa bệnh điều này đã được nhiều tài liệu y học cổ truyền và hiện đại đề cập tới [2,4,7,8,28,29] Nguyên liệu cá cơm và cá chìa vôi sau khi thu hoạch xong xử lý sơ chế riêng từng loại theo các bước sau: Nguyên liệu thu hoạch tươi cho vào ngâm khoảng 1-2 giờ và rửa sạch sau đó cho vào xay nhỏ, sấy khô và nghiền thành bột thô Nguyên liệu được xay nhỏ xong bước tiếp theo là dùng enzyme papain thuỷ phân ở khâu này quá trình và điều kiện thuỷ phân đối với từng nguyên liệu có khác nhau như Cá cơm (Điều kiện là pH:6.5 – Nhiệt độ to:40oC, Thời gian t:30', Hoạt độ enzyme E:0.5% và cá chìa vôi (Điều kiện là: pH:6.5 – Nhiệt độ to:45oC, thời gian t: 30’, Hoạt độ enzyme E:0.6%) Sau quá trình thuỷ phân là các công đoạn lọc dịch chiết và sấy phun tạo thành từng dạng bột cá cơm và bột cá chìa vôi

Nguyên liệu để tạo bột Thienamix được bào chế từ loài hàu biển đây là đối tượng đã được nhiều tài liệu y học cổ truyền và y học hiện đại quan tâm vì trong loài hàu biển không chỉ chứa hàm lượng các chất bổ dưỡng tăng cường sinh lực mà còn chứa nhiều các chất plasmalogen kích thích thần kinh, tăng cường và hồi phục trí nhớ

Để tạo nên bột nguyên liệu của sản phẩm Thienamix từ con hàu biển sau khi thu hoạch sơ chế, luộc sôi, bỏ vỏ lấy thịt làm sạch và cũng theo qui trình tương tự như trên, chỉ khác ở quá trình

điều kiện thuỷ phân nguyên liệu con hàu biển(Hàu ống): pH:6.5 – nhiệt độ to:40oC, thời gian t: 40', Hoạt độ enzyme E:0.5% và cuối cùng là lọc dịch chiết, sấy phun tạo ra bột nguyên liệu Thienamix

Bột nguyên liệu Nacamix được bào chế từ loài kiến đen và mối trắng vì trong kiến đen có mang nhiều các hoạt chất giảm đau và chữa bệnh như acid formic, còn trong thành phần của mối trắng có chứa nhiều thành phần và hàm lượng acid amine cao có tác dụng bổ dưỡng tăng cường thể lực cơ bắp[4,7,8,27,29,45,46]

Để tạo nên bột nguyên liệu của sản phẩm Nacamix Giai đoạn sơ chế nguyên liệu đối với từng đối tượng có sự khác nhau đôi chút Kiến đen và mối trắng sau khi thu hoạch về rửa sạch, sấy khô, tạo bột thô và cũng theo qui trình tương tự như bột Thienamix và Phunamine, chỉ khác ở quá trình điều kiện thuỷ phân nguyên liệu như: Kiến đen(pH:6.5, nhiệt độ to:40oC, thời gian t: 20', Hoạt

độ enzyme E:0.35%) ở mối trắng (pH:6.5 - to:40oC, thời gian t:20', Hoạt độ enzyme E:0.35%) và cuối cùng là lọc dịch chiết, sấy phun tạo ra bột nguyên liệu Nacamix

Để nghiên cứu qui trình tạo bột cho 3 loại sản phẩm Để tài đã giải quyết vấn đề lựa chọn

enzyme papain để thuỷ phân vì đây là một enzyme có hoạt tính proteolytic rất mạnh, nó hoạt động vừa như một endonuleaza, vừa như một exonucleaza Papain thuỷ phân cơ chất đến tận oligopeptit Nước ta ở vùng nhiệt đới, có nguồn đu đủ dồi dào Đây là nguồn cung cấp papain chủ yếu Papain dễ tách chiết, bền vững, giữ được hoạt tính trong thời gian dài ở điều kiện bảo quản bình thường

Phương pháp xác định mức độ thuỷ phân cơ chất (hay phương pháp xác định hàm lượng

đạm của mẫu bị thuỷ phân)

Hiện nay có rất nhiều phương pháp xác định hoạt tính của protease được áp dụng ở nước ta như: Phương pháp Auson cải tiến, phương pháp Gross- fuld, phương pháp chuẩn độ formol, Trong đó, phương pháp Auson cải tiến được dùng rộng rãi nhất, dựa trên cơ sở xác định lượng Tyrozin giải phóng trong quá trình thuỷ phân protein Phương pháp này có độ nhạy cao, dễ thực hiện nhưng lại có hạn chế căn bản là: có những protein trong quá trình thuỷ phân không giải phóng

ra Tyrozin hoặc ngay cả đối với một số protein có giải phóng ra Tyrozin trong quá trình thuỷ phân thì ngoài phân huỷ các liên kết peptit được tạo thành với sự tham gia của các gốc Tyrozin các protease đó cũng phân huỷ cả các liên kết peptit khác không tạo thành bởi các gốc Tyrozin Vì vậy,

sử dụng phương pháp Auson cải tiến để xác định hoạt tính sẽ không đánh giá đúng thực chất hoạt

độ của prrotease

Khi liên kết peptit bị thuỷ phân thì một trong các sản phẩm tạo thành sẽ chứa nhóm amin (-

NH2) và số lượng amin mới tạo thành bằng lượng liên kết bị thuỷ phân Cho nên việc định lượng nhóm - NH2 sẽ phản ánh chính xác thực trạng hoạt tính protease

Có nhiều phương pháp để định lượng nhóm - NH2, trong đó có phương pháp định lượng nhóm - NH2 bằng sử dụng 2, 4, 6 - nitrobenzen - 1- sulporic axit Nhưng hoá chất này hiện nay rất khó kiếm ở Việt Nam Nên chúng tôi đã sử dụng phương pháp khác để định lượng - NH2, đó là phương pháp chuẩn độ Formol

Nguyên tắc của phương pháp: Formaldehyde ở lượng dư thừa dễ dàng liên kết với các nhóm amin ( - NH2) dẫn tới giải phóng ra proton (H+)

+NH3CHRCOO- + NH3CHRCOO ↔ NH2CHRCOO- + H+

NH2CHRCOO- + 2 HCHO ↔ (HOCH2)2 NCHRCOO

-Puton giải phóng ra được chuẩn độ trực tiếp bằng NaOH cho đến khi xuất hiện màu của phenolphtalein (pH ~ 8) thì dừng lại

Đề tài sau khi nghiên cứu thực nghiệm đã đưa ra qui trình tạo ra sản phẩm bột nguyên liệu của viên tăng lực Phunamine, Thienamix và Nacamix ở các dạng cao cấp như sau theo sơ đồ sau:

b Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất tạo bột Phunamine, Thienamix, Nacamix

Hình 14: Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất tạo bột nguyên liệu

c Kết quả nghiên cứu về thử nghiệm các bột nguyên liệu sản phẩm Phunamine, Thienamix, Nacamix trên động vật thực nghiệm

Nacamix.

* Kết quả xác định độc tính cấp tính và bán trường diễn của bột nacamix

Nhóm nghiên cứu chúng tôi đã tiến hành đánh giá độc tính của bột Nacamix được bào chế

từ loài kiến đen và mối trắng Độc tính của bột Nacamix được đánh giá theo chỉ tiêu: LD50 (liều độc gây chết một nửa) và nhiễm độc bán trường diễn trên động vật thực nghiệm Kết quả nghiên cứu

được trình bày trong các nội dung dưới đây:

* Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu độc tính được thực hiện trên 110 chuột nhắt trắng có trọng lượng 20 ± 2 gam

ở độ tuổi đã trưởng thành (8-12 tuần tuổi) Tất cả các chuột được chọn đều nhanh nhẹn, khoẻ mạnh, không mắc các dị tật bẩm sinh

Nguyên liệu sau khi thu

Chế biến bột thô

Xử lý bằng Công nghệ enzyme (t o , pH, thời gian và hoạt độ E thích hợp)

Dịch chiết thuỷ phân nguyên liệu

Lọc dịch chiết Nguyên liệu

Sấy phun

Bột nguyên liệu Tinh chế