BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾTRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC ĐỊNH LƯỢNG CÁC LOẠI ACID BÉO OMEGA 3, OMEGA 6 VÀ OMEGA 9 TRONG ĐẬU TƯƠNG VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU T
Trang 1BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
TRẦN CAO SƠN
ĐỊNH LƯỢNG CÁC LOẠI ACID BÉO OMEGA 3, OMEGA 6 VÀ OMEGA 9 TRONG ĐẬU TƯƠNG VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU TƯƠNG BẰNG KỸ THUẬT
SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ (GC/MS)
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
Hà Nội, 2009
Trang 2BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
ĐỊNH LƯỢNG CÁC LOẠI ACID BÉO OMEGA 3, OMEGA 6 VÀ OMEGA 9 TRONG ĐẬU TƯƠNG VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU TƯƠNG BẰNG KỸ THUẬT
SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ (GC/MS)
Chuyên ngành: Kiểm nghiệm thuốc và độc chất
Mã số:
Họ và tên học viên : Trần Cao Sơn
Cơ quan công tác : Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia Nơi thực hiện đề tài : Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia
Bộ môn Hóa phân tích, trường Đại học Dược Hà Nội
Hà Nội, 2009
Trang 3MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
PHẦN 1 : TỔNG QUAN 3
1.1 Vài nét về lipid và acid béo 3
1.1.1 Các loại lipid 3
1.1.2 Vài nét về acid béo 3
1.2 Tác dụng của các acid béo omega 3, 6, 9 4
1.3 Những nguồn cung cấp omega 3, 6, 9 chủ yếu 5
1.4 Vài nét về đậu tương 5
1.5 Các phương pháp xác định acid béo 6
PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8
2.1 Đối tượng nghiên cứu 8
2.2 Hóa chất, thiết bị 8
2.2.1 Thiết bị, dụng cụ 8
2.2.2 Hóa chất 8
2.3 Phương pháp nghiên cứu 8
PHẦN 3 DỰ KIẾN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 9
3.1 Xây dựng phương pháp phân tích acid béo 9
3.1.1 Khảo sát các điều kiện phân tích acid béo 9
3.1.1.1 Khảo sát điều kiện chiết mẫu 9
3.1.1.2 Tối ưu hóa điều kiện chạy máy 9
3.1.2 Thẩm định phương pháp đã xây dựng 10
3.1.2.1 Tính đặc hiệu 10
3.1.2.2 Khoảng tuyến tính 10
3.1.2.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 10
3.1.2.4 Độ chụm 10
3.1.2.5 Độ đúng 10
3.1.2.6 Độ ổn định 10
3.2 Ứng dụng phương pháp để phân tích các loại acid béo omega 3, 6, 9 trong đậu tương và sản phẩm từ đậu tương 10
3.2.1 Xác thành phần các loại acid béo omega 3, 6, 9 trong đậu tương 10
3.2.2 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của quá trình chế biến đến thành phần acid béo trong một các sản phẩm từ đậu tương 10
PHẦN 4: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN VÀ ĐỀ NGHỊ 11
4.1 Kế hoạch thực hiện 11
4.2 Đề nghị cán bộ hướng dẫn 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO 12
Trang 4ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, đi kèm với sự phát triển về kinh tế và mức sống ngày càng tăng, con người cũng phải đối mặt với nguy cơ đến từ chính sự phát triển đó Tỷ lệ mắc bệnh bệnh tim mạch, một vấn đề của xã hội hiện đại, ngày càng gia tăng Bên cạnh việc tìm ra các phương pháp và thuốc để chữa trị những căn bệnh này, thì chế độ dinh dưỡng cũng đóng một vai trò quan trọng nhằm phòng ngừa thậm chí có thể loại trừ được phần nào các tác động của căn bệnh này
Các loại acid béo omega 3, omega 6 và omega 9 khi được sử dụng với tỷ lệ hợp
lý là những acid béo có nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người, đặc biệt là vai trò đối với hệ thống tim mạch Ngoài ra, vai trò của chúng đối với sự tạo thành cấu trúc
bộ não của trẻ sơ sinh cũng đã được nhiều nghiên cứu chứng minh Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm thực phẩm chức năng là dầu cá có chứa nhiều các acid béo nói trên đặc biệt là omega 3 Các loại thực phẩm chức năng loại này có rất nhiều tác dụng đối với hệ tim mạch và rất cần thiết đối với phụ nữ có thai và cho con bú Tuy nhiên, giá cả của các loại dầu cá này thường cao do quá trình chiết xuất từ cá biển khá tốn kém, hơn nữa các sản phẩm có nguồn gốc từ cá thường có một số nguy
cơ ô nhiễm các chất độc khi sử dụng nhiều như ô nhiễm thủy ngân và các chất polyclobiphenyl Nhiều công trình nghiên cứu đã nghiên cứu sản xuất các chế phẩm omega nhờ công nghệ vi sinh và đã mang lại các kết quả rất khả quan
Bên cạnh các acid béo có nguồn gốc từ động vật, thì một nguồn lớn khác các chất omega cũng có trong một số loài thực vật, nhiều nhất là trong hạt các loài cây
họ đậu đặc biệt là đậu tương Thành phần acid béo omega 3, omega 6 và omega 9 trong hạt đậu tương thường ít hơn trong động vật, nhưng đậu là loại cây dễ trồng đặc biệt là ở điều kiện thời tiết nhiệt đới, do đó có thể dễ dàng thu được hàm lượng lớn acid béo omega với chi phí thấp Hiện nay các sản phẩm từ đậu tương được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày bao gồm dầu đậu tương, đậu phụ, nước đậu nành Định lượng hàm lượng acid béo trong đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương góp phần quan trọng trong việc nghiên cứu chế độ dinh dưỡng nhằm cung cấp
Trang 5hợp lý hàm lượng acid béo omega 3, omega 6, omega 9 cho con người Trên thế giới chưa có nhiều nghiên cứu về hàm lượng acid béo trong hạt đậu tương Hiện nay, ở Việt Nam chưa có nghiên cứu về hàm lượng các loại acid béo omega 3, omega 6 và omega 9 trong thực phẩm nói chung và đậu tương nói riêng Phương pháp phân tích acid béo cũng đã được nhiều tác giả nghiên cứu, tuy nhiên ở Việt Nam hiên chưa có phương pháp chính thức để phân tích acid béo trong đậu tương và sản phẩm từ đậu tương Với thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
“Định lượng các loại acid béo omega 3, omega 6 và omega 9 trong đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương bằng kỹ thuật sắc ký khí khối phổ (GC/MS)” với
các mục tiêu:
1 Xây dựng phương pháp định lượng các loại acid béo omega 3, omega 6 và omega 9 trong đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương bằng kỹ thuật sắc ký khí khối phổ (GC/MS)
2 Ứng dụng phương pháp để nghiên cứu hàm lượng các loại acid béo omega 3,
6, 9 trong đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương
Trang 61 PHẦN 1 : TỔNG QUAN
1.1 Vài nét về lipid và acid béo
1.1.1 Các loại lipid [5]
Lipid là các hợp chất hữu cơ có trong động vật và thực vật, có thành thành phần cấu tạo khác nhau thường là este của acid béo và alcol Lipid có thể chia làm 2 loại:
- Lipid đơn giản: là các este của acid béo với các alcol khác nhau, gồm 3 nhóm:
o Triglycerid: ester của acid béo với glycerin
o Cerid: este của acid béo với các monoalcol có phân tử lượng cao
o Sterid: este của acid béo với cholesterol
- Lipid phức tạp: là loại lipid mà khi thủy phân sẽ tạo thành acid béo, alcol và các chất khác, bao gồm
o Phospholipid: thành phần có thêm các base Nitơ và gốc acid phosphoric
o Glycolipid: thành phần là các acid béo, sphingosin và monosaccarid
1.1.2 Vài nét về acid béo [5]
Acid béo chính là thành phần cơ bản cấu tạo nên lipid, các acid béo hầu hết đều
là acid monocarboxylic có cấu tạo mạch thẳng thường có từ 4 đến 26 carbon trong phân tử Trong tự nhiên, đa số các acid béo đều có số C chẵn, thường gặp từ 12-22C Acid béo có thể được xếp vào hai nhóm chính là các acid béo no và chưa no
- Acid béo no (bão hòa): là các acid béo mà mạch C không chứa nối đôi, ở điều kiện tự nhiên là chất rắn
- Acid béo chưa no (chưa bão hòa): là các acid béo mà mạch C có chứa 1 đến nhiều nối đôi Tùy theo số nối đôi trong phân tử, người ra lại xếp thành các nhóm nhỏ:
o Acid béo chưa no có 1 nối đôi (Monounsaturated fatty acids = MUFAs)
có cấu tạo dạng cis
o Các acid béo trans (trans fatty acid): Acid béo chưa no có một nối đôi dạng trans
Trang 7o Acid béo chưa no có nhiều nối đôi (Polyunsaturated fatty acids = PUFAs) Các acid béo loại này có vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe, trong đó đóng vai trò chủ yếu là các omega 3 và omega 6
Omega là khái niệm quy ước chỉ vị trí từ nối đôi cuối cùng đến cuối mạch C, người ta sử dụng ký hiệu ω để chỉ omega
Bảng 1.1: Các loại acid béo omega 3, 6, 9 thường gặp
Acid béo omega 3 Acid béo omega 6 Acid béo omega 9
Acid Alpha linolenic
(C18:3 ω3) - ALA
Acid Linoleic (C18:2 ω6)
Acid oleic (C18:1 ω9) Acid eicosapentaenoic
(C20:4 ω3) - EPA
Acid gamma linolenic (C18:3 ω6)
Acid erucic (C22:1 ω9) Acid docosahexaenoic
(C22:5 ω3) - DHA
Acid arachidonic (C20:5 ω6)
Acid nervonic (C24:1 ω9)
1.2 Tác dụng của các acid béo omega 3, 6, 9
Trong các loại acid béo thì các chất omega 3 là loại acid béo có nhiều lợi ích hơn cả, với vai trò quan trọng nhất là tác dụng trên hệ thống tim mạch Các chất này
có tác dụng bảo vệ tim mạch, làm bền vững thành mạch, tránh sự hình thành các cục máu đông qua tác động đến sự kết tụ của tiểu cầu Làm giảm lượng triglycerid máu, giảm loạn nhịp tim, giảm tỷ lệ bị bệnh suy động mạch vành, giảm chứng nhồi máu
cơ tim [12] [15] [17]
Ngoài ra, các acid béo omega 3 có tác dụng đối vơi sự tạo thành não bộ của trẻ
sơ sinh Thành phần của não là chất béo trong đó DHA chiếm khoảng 1/4 lượng chất béo, do đó não cần một lượng acid omega-3 (nhất là DHA) để duy trì hoạt động Đối với da nhóm acid béo omega-3 đóng vai trò chủ chốt trong cấu trúc da và đặc biệt là với tầng sừng vì chúng ngăn ngừa hiện tượng mất nước giữa các lớp da, vì vậy nhóm này có tác dụng làm da mềm mại và tươi trẻ Acid béo omega 3 còn được ghi nhận là làm giảm nguy cơ tiểu đường, giúp cho mắt được linh hoạt, tinh nhanh; giúp người bệnh nhanh chóng thoát khỏi chứng trầm uất; tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư
và nhiều lợi ích khác đã được chứng minh [12] [13]
Trang 8Các acid béo omega 6 cũng đã được chứng minh là có vai trò rất quan trọng không kém omega 3 đối với hệ thống tim mạch Tác dụng của omega 6 và omega 3
có sự ảnh hưởng lẫn nhau, nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ acid béo omega-6/omega-3 tốt nhất là khoảng bằng 4 đến 10, nếu tỷ lệ này vượt quá 30 có thể gây tác dụng xấu đến hệ tim mạch như khả năng gây ra đột quỵ, đau tim cấp, suy mạch vành, hen suyễn [17]
Các acid béo omega 9 có thể giúp giảm ung thư và bệnh tim mạch, tuy nhiên tác dụng của omega-9 không rõ ràng bằng omega-3 và omega-6 Thậm chí, nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy nếu dùng omega-9 quá nhiều có thể gây ung thư và bệnh tim mạch [20]
1.3 Những nguồn cung cấp omega 3, 6, 9 chủ yếu
Các acid béo omega 3, 6, 9 hay gặp trong 2 đối tượng chủ yếu: [12] [13]
- Từ động vật: Các acid béo omega được thấy có nhiều nhất ở các loài cá biển sâu như cá thu, cá ngừ đại dương, cá hồi; một số loài thân giáp cũng có chứa nhiều acid béo omega 3 Nguyên nhân là những loại động vật này thích ăn tảo và các sinh vật phù du, vốn có nhiều acid béo omega 3 Omega 9 thường thấy có nhiều trong thịt
- Từ thực vật: Các nghiên cứu cho thấy acid béo có nhiều trong các loại hạt thực vật như đậu tương, hạt lanh, hạnh nhân, dầu cải cũng như các loại rau có lá xanh như rau má, rau cải, tảo biển, rau bồ công anh, rau sâm và gấc
1.4 Vài nét về đậu tương
Đậu tương hay còn gọi là đỗ tương, đậu nành (tên khoa học Glycine max) là
loại cây họ Đậu (Fabaceae) Đậu tương là loại thực phẩm được sử dụng rất đa dạng,
có thể dùng trực tiếp hạt đậu thô hoặc chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, sữa đậu nành, làm nước tương, làm bánh kẹo Trong đó được sử dụng nhiều nhất là dầu đậu nành, đậu phụ và nước đậu nành
Theo nhiều nghiên cứu trước đây, hạt đậu tương chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng đối với con người như gluxid, lipid, protein, cellulose, các muối khoáng,
Trang 9vitamin, nhiều loại acid amin, đặc biệt hạt đậu tương có chứa các chất acid béo omega 3, omega 6, omega 9 với tỷ lệ hợp lý tốt cho tim mạch Đậu tương có tác dụng ngăn ngừa ung thư đặc biệt là ung thư tuyến tiền liệt, phòng và quan trọng hơn
cả là giúp phòng và điều trị các bệnh tim mạch [17] [18]
1.5 Các phương pháp xác định acid béo
Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều phương pháp có thể sử dụng để phân tích acid béo nói chung và các loại omega nói riêng, bao gồm:
- Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Nhiều tác giả đã nghiên cứu phương pháp HPLC để phân tích các loại acid béo trong đó có thể sử dụng các loại detector khác nhau như UV-VIS, RF, ECD hoặc ELSD Phương pháp này có ưu điểm là tương đối dễ thực hiện và khá phổ biến, tuy nhiên không thể phân tích được tất cả các loại acid béo do khả năng tách hạn chế của cột sắc ký lỏng do đó khi phân tich những đối tượng có nhiều thành phần acid béo thì các phương pháp này thường không mang lại hiệu quả cao [9] [10] [21] [22]
- Phương pháp quang phổ hồng ngoại (FTIR): Phương pháp này cung cấp các thông tin khá hữu ích trong việc xác định thành phần các loại acid béo đồng thời có thể định lượng một số acid béo thông qua việc so sánh chiều cao của píc ở các bước sóng khác nhau với chuẩn Tuy nhiên, phương pháp này tương đối khó áp dụng và độ ổn định không cao trong định lượng [8]
- Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC/MS): Một số tác giả cũng đã nghiên cứu định lượng acid béo bằng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ với kiểu ion hóa ESI hoặc APCI Phương pháp có độ nhạy tốt và không cần dẫn xuất các acid béo tuy nhiên lại khá phức tạp và tốn kém, hơn nữa các loại acid béo trong thực phẩm nói chung thông thường tồn tại ở mức khá lớn nên không cần yêu cầu thiết bị phân tích có độ nhạy quá cao [11]
- Phương pháp sắc ký khí (GC/ FID): Phương pháp sắc ký khí có nhiều ưu điểm để phân tích acid béo Với khả năng phân tích được tất cả các loại acid béo, kết quả phân tích tin cậy và chính xác phương pháp này đã và đang được
Trang 10áp dụng rộng rãi Hạn chế của phương pháp này là khi sử dụng detector FID
để phân tích các chất mới thì không thể xác định được và yêu cầu phải có chất chuẩn để định tính, đồng thời độ nhạy của detector FID cũng tương đối thấp [16] [19]
- Phương pháp sắc khí khí khối phổ (GC/MS): Đây là phương pháp được áp dụng nhiều nhất để phân tích acid béo trong thuốc và thực phẩm với độ nhạy tốt, độ chính xác cao và ổn định, hơn nữa với thư viện phổ có thể xác định các chất mới dễ dàng [14] [16]
Ở Việt Nam, một số tác giả đã nghiên cứu phương pháp định lượng các acid béo trong dầu gấc bằng phương pháp sắc ký khí và phương pháp sắc ký khí khối phổ [1] [6] [7] Hầu hết các phòng thí nghiệm đều chọn sử dụng phương pháp sắc ký khí khối phổ để phân tích acid béo
Trang 112 PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Mẫu dùng để nghiên cứu là hạt đậu tương và các sản phẩm chính chế biến từ đậu tương bao gồm dầu đậu nành, đậu phụ, nước đậu nành
2.2 Hóa chất, thiết bị
2.2.1 Thiết bị, dụng cụ
- Máy sắc ký khí khối phổ (GC/MS)
- Bộ chiết béo (Soxhlet)
- Máy ly tâm
- Máy rung siêu âm
- Cân phân tích độ chính xác 0,1mg
- Máy lắc xoáy Vortex
- Dụng cụ thủy tinh các loại
2.2.2 Hóa chất
- Chất chuẩn acid béo omega 3, 6, 9 và dẫn xuất methyl hóa của acid béo
- Chất nội chuẩn C19:0
- Chất dẫn xuất methyl hóa: Natri methylat (NaOCH3)
- Muối Natri chlorid
- Các dung môi: n-hexan, methanol, aceton, ete ethylic, ete dầu hỏa
2.3 Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng phương pháp chiết Soxhlet để chiết chất béo ra khỏi mẫu
- Sử dụng phương pháp dẫn xuất hóa acid béo với natri methylat để tạo dẫn xuất methyl dễ bay hơi có thể phân tích bằng sắc ký khí
- Xác định các acid béo bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)
- Nghiên cứu thực nghiệm thẩm định phương pháp
- Xử lý số liệu: Dùng toán thống kê để xử lý số liệu định lượng hàm lượng các acid béo omega trong mẫu
Trang 123 PHẦN 3 DỰ KIẾN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.1 Xây dựng phương pháp phân tích acid béo
3.1.1 Khảo sát các điều kiện phân tích acid béo
3.1.1.1 Khảo sát điều kiện chiết mẫu
- Khảo sát điều kiện chiết chất béo từ hạt đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương
- Khảo sát điều kiện dẫn xuất hóa tạo dẫn xuất methyl của các acid béo
3.1.1.2 Tối ưu hóa điều kiện chạy máy
- Lựa chọn và tối ưu hóa các điều kiện sắc ký khí: cột, nhiệt độ cột, nhiệt độ buồng bơm mẫu, kiểu bơm, nhiệt độ bộ transfer line, khí mang và tốc độ khí mang
- Cột sắc ký: BD-5MS (30m x 0,25mm x 0,25 mcm)
- Lựa chọn và tối ưu hóa các điều kiện khối phổ để phân tích acid béo omega 3, omega 6 và omega 9
- Chạy ở chế độ Fullscan và chế độ SIM
Mẫu
Chất béo
Chiết soxhlet
Dẫn xuất methyl hóa
Phân tích bằng GC/MS Hình 3.1: Quy trình dự kiến phân tích acid béo
