Đánh giá khả năng lên men và phân tích một số hoạt chất trong tỏi đen

Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tỏi có một loạt các chất có hoạt tính sinh học, trong đó có chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, hạ huyết áp, bảo vệ gan và giải độc [30]..

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOẠT CHẤT TRONG TỎI ĐEN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học

THÁI NGUYÊN, NĂM 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

CHẤT TRONG TỎI ĐEN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học

Khóa : 2012 – 2016

Giảng viên hướng dẫn: ThS Lương Thị Thu Hường

THÁI NGUYÊN, NĂM 2016

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện khóa luận này, tôi luôn nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của ThS.Lương Thị Thu Hường, người trực tiếp hướng dẫn làm khóa luận tốt nghiệp cho tôi Tôi xin được bày

tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập cũng như thực hiện đề tài này

học-Tôi xin chân thành cảm ơn ThS.Lê Hồng Dũng và các cán bộ, kỹ thuật viên phòng Hóa Thực phẩm Viện Dinh Dưỡng đã tạo điều kiện giúp đỡ tốt nhất để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Cuối cùng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn

bè đã luôn động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu hoàn thiện khóa luận này

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 05 năm 2016

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Phân loại khoa học của tỏi 4

Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g tỏi tươi 7

Bảng 4.1: Kết quả phân tích hàm lượng đường 33

Bảng 4.2: Kết quả phân tích hàm lượng một số amino acid có trong tỏi đen 34 Bảng 4.3: Kết quả hàm lượng Flavonoidss tổng số trong tỏi đen 35

Bảng 4.4: Kết quả hàm lượng Polyphenol tổng số trong tỏi đen 36

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Hình ảnh cây tỏi 5

Hình 2.2: Hình ảnh củ tỏi 6

Hình 3.1: Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen 22

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 23

Hình 4.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen lên men trong tủ sấy 29

Hình 4.2 Thay đổi màu sắc tỏi ủ trong nồi cơm điện ứng với tỏi Hải Dương (a), tỏi Lý Sơn (b) 30

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Từ, cụm từ Nghĩa tiếng Việt Nghĩa tiếng Anh

(axit amin)

Amino acid (axit amin)

GAE Axit tỏi tương đương Garlic acid equivalents

MRPS Phản ứng Millard Maillard reaction

products

RE Rutin tương đương Rutin equivalents

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH ii

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tổng quan về cây tỏi 4

2.1.1 Tên gọi và nguồn gốc 4

2.1.2 Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi 5

2.1.3 Thành phần dinh dưỡng trong tỏi 6

2.1.4 Công dụng của tỏi 8

2.1.5 Nguồn nguyên liệu tỏi ở Việt Nam 12

2.2 Đặc điểm của Tỏi Đen 12

2.2.1 Tổng quan về tỏi đen 12

2.2.2 Thành phần hóa học của tỏi đen 13

2.3 Công dụng của tỏi đen 14

2.4 Tình hình nghiên cứu lên men Tỏi đen và phân tích các hoạt chất ở Việt Nam và trên Thế giới 16

2.4.1 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây 16

2.4.2.Tình hình nghiên cứu trên thế giới 17

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Đối tượng (vật liệu) và phạm vi nghiên cứu 20

3.1.1 Đối tượng 20

3.1.2 Hóa chất 20

3.1.3 Dụng cụ 20

3.1.4 Thiết bị 21

3.1.5 Phạm vi nghiên cứu 21

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 21

3.2.1 Địa điểm 21

3.2.2 Thời gian 21

3.2.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.3 Phương pháp nghiên cứu 22

3.3.1 Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen 22

3.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 22

3.4 Phương pháp chuẩn bị mẫu phân tích 24

3.5 Phương pháp phân tích 24

3.5.1 Xác định chỉ tiêu lý hóa 24

3.5.2 Xác định chỉ tiêu hóa học 24

Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Kết quả về đặc tính lý hóa của tỏi đen 29

4.1.1 Thay đổi về màu sắc của tỏi đen 29

4.1.2 Thay đổi về ẩm độ của tỏi đen lên men 31

4.1.3 Thay đổi về mùi vị của tỏi lên men 32

4.2 Kết quả về hàm lượng các chất hóa học có trong tỏi đen 33

4.2.1 Kết quả về hàm lượng đường tổng của tỏi đen 33

4.2.2 Kết quả về thay đổi hàm lượng axit amin trong tỏi đen 34

4.2.3 Kết quả hàm lượng các chất chống oxy hóa chính trong tỏi đen 35

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

I Tài liệu Tiếng Việt 40

II Tài liệu Tiếng Anh 40

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Tỏi (Allium sativum L.), thuộc họ Alliaceae, là một nguyên liệu thường

được sử dụng trong chế biến thực phẩm Tỏi cũng đã được sử dụng như một loại thuốc truyền thống do có một loạt các tác dụng sinh học, chẳng hạn như: tăng sức bền, giúp kích thích tiêu hóa để ngăn ngừa tiêu chảy và nhiễm giun, điều trị bệnh tim mạch, viêm khớp, và mệt mỏi [12] Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tỏi có một loạt các chất có hoạt tính sinh học, trong đó có chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, hạ huyết áp, bảo vệ gan và giải độc [30] Mặc dù các thuộc tính sinh học của tỏi có liên quan đến polyphenolic - chất chống oxy hóa và các hợp chất lưu huỳnh nhưng khi tỏi được nghiền nát hoặc bị hư hỏng, một số thành phần lưu huỳnh có hoạt tính sinh học tạo ra một mùi hăng mạnh, nó kết hợp với cơ thể và làm cho hơi thở người sử dụng có mùi [14]

Tỏi đen (BG - black garlic) gần đây đã được biết đến từ thị trường Hàn Quốc như là một sản phẩm y tế Tỏi đen được hình thành bởi qúa trình biến đổi toàn bộ tỏi ở nhiệt độ và độ ẩm cao, làm tỏi chuyển sang màu đen do các hợp chất hóa nâu Hơn nữa, tỏi đen không có mùi hăng mạnh như ở tỏi tươi Điều này là do những thay đổi của các hợp chất allicin, liên quan đến sự hình thành các mùi hăng, chống oxy hóa thành các hợp chất hòa tan trong nước như S-allylcysteine, tetrahydro-β-carbolines, alkaloids hoạt tính sinh học, và flavonoid [14,20] S-Allylcysteine được hình thành bởi sự dị hóa của γ-glutamylcysteine và nó ức chế quá trình ôxy hoá có liên quan tới sự lão hóa và các bệnh khác nhau [18] Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline đã được xác định trong chiết xuất tỏi đen, cũng cho thấy tác dụng chống oxy hóa [21, 31] Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline được hình thành bằng cách ngưng tụ

giữa tryptophan và aldehyde, tương tự như việc sản xuất axit pyruvic bằng con đường Allin-allicin hoặc các quá trình phản ứng Maillard [31] Hơn nữa, một

số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chiết xuất tỏi đen có tác dụng chống oxy hóa, chống dị ứng, chống bệnh tiểu đường, chống viêm, kháng cholesterol, kháng lipidemic và tác dụng chống ung thư [12] Các nghiên cứu trước đây cho thấy tỏi đen được lên men từ tỏi thường trong khoảng thời gian từ 7-50 ngày, tuỳ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, phương pháp xử lý mẫu và giống tỏi Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát các điều kiện lên men để sản xuất tỏi đen từ một số giống tỏi thu thập ở Việt Nam và phân tích hàm lượng của các

chất trong tỏi đen tương ứng với điều kiện lên men, với tên đề tài: “Đánh giá

khả năng lên men và phân tích một số hoạt chất trong tỏi đen”

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

1.2.1 Mục đích nghiên cứu

Đánh giá khả năng lên men của một số giống tỏi và phân tích một số hoạt chất có trong tỏi đen

1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu

Xác định được ảnh hưởng của thời gian và điều kiện lên men đến:

- Thay đổi các đặc điểm lý hóa của tỏi đen

- Hàm lượng đường trong tỏi đen

- Hàm lượng amino acid trong tỏi đen

- Hàm lượng chất chống oxy hoá trong tỏi đen

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về

ảnh hưởng của thời gian lên men đến khả năng chuyển hóa các hoạt chất có trong tỏi

- Là dữ liệu khoa học có giá trị tham khảo cho giảng viên và sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học quan tâm đến tỏi đen và các thành phần hóa lý của tỏi đen

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cây tỏi

2.1.1 Tên gọi và nguồn gốc

Tên tiếng Việt là Tỏi, tên tiếng Anh gọi là garlic

Bảng 2.1: Phân loại khoa học của tỏi

Loài (species) Tỏi - Alium sativum

Phân họ (subfamilia) Hành – Allioideae

mộ cổ xưa ở Ai Cập, người ta đã tìm thấy đơn thuốc làm từ tỏi Ở Trung Quốc, ngay từ năm 2600 TCN đã có những bài thuốc bào chế từ tỏi Còn ở

nước Nga từ thế kỷ 19, người ta đã coi cây tỏi như một loài thảo dược (Đỗ Tất Lợi, 2003) [6]

Ngày nay tỏi vừa là cây rau gia vị quan trọng trong chế biến thực phẩm mang lại giá trị dinh dưỡng cao, vừa là đối tượng nghiên cứu tiềm năng

2.1.2 Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi

2.1.2.1 Đặc điểm hình thái

Tỏi là một loại cây thân thảo, có thân và rễ

Hình 2.1: Hình ảnh cây tỏi

Cây tỏi có lá dẹp, dài 40-60cm, rộng 1,2cm có rãnh khía, mép lá hơi

ráp, mỗi nách lá có một chồi nhỏ sau này sẽ phát triển thành một tép tỏi Có hoa lưỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng hoa tỏi mọc ra trên một cuống hoa dài

Cuống hoa mọc trực tiếp từ củ tỏi Hoa tỏi rộng ra hình lán, có củ tán giả trông

giống hình cầu Hoa tụ thành nhóm, tán ở chót trục dài, màu trắng hay hồng,

hình cầu, có cầu hành ở nách lá hoa, hoa xanh, có đốm đỏ, tiểu nhụy không

thò ra ngoài, hoa nở vào mùa hè Tỏi có củ nằm phía dưới mặt đất, củ chia

thành nhiều tép nhỏ, từng tép tỏi cũng như cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo

vệ Củ tỏi màu trắng nhạt, có mùi hăng, vị cay, có tính nóng (Đỗ Tất Lợi, 2003) [6]

Hình 2.2: Hình ảnh củ tỏi

2.1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng

Cây tỏi sống lâu năm, sinh trưởng và phát triển quanh năm Cây tỏi chịu lạnh tốt, có thể sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ 18 – 20°c, còn để tạo

củ thì cần từ 20 – 22°c Tỏi ưa ánh sáng dài ngày, nếu có đủ nắng trong 12 giờ/ngày thì cây sẽ ra củ nhanh pH thích hợp cho sinh trưởng là từ 6 - 6,5 Đất thích hợp để trồng tỏi là đất thịt nhẹ tơi xốp giàu mùn Tỏi cũng là loại cây ưa nước nhưng ở mức độ vừa phải Nếu thiếu nước cây sẽ đanh lại, củ nhỏ còn nếu thừa nước thì sẽ gây ra hiện tượng úng củ, thối củ làm cho củ không

giữ được lâu Tỏi thường được trồng vào tháng 9 - 10, thu hoạch củ vào tháng

1 – 2 (Phạm Hoàng Hộ, 2006) [5]

2.1.3 Thành phần dinh dưỡng trong tỏi

Trong tỏi tươi có rất nhiều thành phần có giá trị dinh dưỡng cao Thành phần dinh dưỡng có trong tỏi được thể hiện tại bảng 1.2

Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g tỏi tươi Năng lượng 623 kJ (149 kcal)

(Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) [36]

Qua bảng thành phần dinh dưỡng của tỏi cho thấy trong thành phần hóa học của tỏi có chứa nhiều các chất như: khoáng chất, chất béo, đường,

protein và các vitamin… Vì vậy, nó là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cơ thể nguồn năng lượng lớn Khi ta sử dụng đều đặn hàng ngày giúp cho cơ thể có

hệ miễn dịch cao, làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tiểu đường, viêm khớp, tim mạch, ung thư, giúp cho cơ thể phòng trừ một số chứng bệnh thiếu vitamin

2.1.4 Công dụng của tỏi

Theo đông y, tỏi có vị cay, tính nóng, hơi có độc Có khả năng kháng khuẩn, tiêu viêm, giải phong Theo y học hiện đại thì tỏi có khả năng chữa bách bệnh do trong tỏi có chứa các hợp chất lưu huỳnh Tỏi chứa hàng trăm thành phần có hoạt tính sinh học nhất là allicin nên có tác dụng kháng khuẩn (Nguyễn Thanh Hải và Bùi Thị Tho, 2013) [4], ngăn ngừa và phòng chống ung thư, trị bệnh thương hàn, tả lỵ, bạch hầu Tỏi chữa đầy hơi bằng cách ăn trực tiếp hoặc giã nhỏ xoa vào bụng Tỏi còn được sử dụng làm thuốc sát trùng trong các loại bệnh hen suyễn, viêm phổi, nhiễm trùng đường ruột, ngoài da Ngoài ra tỏi còn tác dụng diệt khuẩn, xua đuổi côn trùng, sản xuất chế phẩm sinh học, làm thuốc kháng sinh, làm keo dính, dùng làm mỹ phẩm (Đỗ Tất Lợi, 2003) [6]

2.1.4.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm

Tỏi chứa hàng trăm thành phần có hoạt tính sinh học, nhất là allicin, alliin, S- Allycystein, diallysufur, ajone, allylmethyltrisulfur, enzyme alliinase nên có khả khuẩn phổ rất rộng Tỏi có thể diệt được rất nhiều loại vi khuẩn ,

kể cả trực trùng đồ hộp, lao, tiêu chảy, thương hàn, kiết lỵ, tụ cầu khuẩn… Danh sách mới nhất cho thấy tỏi diệt được 72 loại vi khuẩn, vius, kể cả cúm, HIV…v.v

Cơ chế hình thành khi ta cắt nhân tỏi thành những lát mỏng hoặc dã nhỏ thì xảy ra biến đổi hóa học, dưới tác dụng của phân hóa tố anilaza, chất alliin biến đổi thành allicin được chứng minh là một chất kháng sinh tự nhiên mạnh, mạnh bằng 1/5 thuốc penicillin và 1/10 thuốc tetraccycline Diệt khuẩn

rất mạnh đối với các tụ cầu khuẩn, thương hàn, phó thương hàn, nấm độc, một

số loại siêu vi trùng Nước tỏi pha loãng 125000 mà vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm, gram dương như: saphylococus, streptococus, salmonella, V.cholerae

Các chất Azooene, dianllil disulfide, diallil - triusulfide và các hoạt chất chứa lưu huỳnh khác ( được tạo ra khi tỏi tươi giã nát) có khả năng ức chế 70 loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) kể cả vi khuẩn bệnh hủi, bệnh lao Thậm chí nó còn kháng được cả những vi khuẩn đã lờn thuốc kháng sinh thường dùng, khi phối hợp với cloramphenicol hoặc streftomicin, tỏi làm tăng hiệu lực kháng sinh của chúng vật (Asdaq SM và cs, 2009) [10]

Kháng vius: tỏi có thể ngăn ngừa được một số bệnh gây ra do virus gây lở mồm long móng bò, ngựa, trâu Diệt ký sinh trùng và nguyên sinh động vật: Nước ép tỏi có tác dụng chữa bệnh đường ruột do nguyên sinh lamblia intestinalis gây ra Với lỵ amid do antamocba histolytica gây ra cũng bị diệt ngay ở dịch ép tỏi ở nồng độ thấp

Tỏi có tác dụng diệt giun sán như giun đũa, giun kim, giun móc và trứng của chúng

Xua muỗi và diệt côn trùng: Nhiều loại côn trùng như gián, muỗi (aedes truyền bệnh sốt xuất huyết, culex truyền bệnh viêm não Nhật Bản) rất

sợ mùi tỏi Tỏi còn giất chết được các ấu trùng muỗi (lăng quăng) với liều lượng rất thấp 25 ppm cho các chất chiết hoặc 2 ppm cho dầu tỏi

2.1.4.2 Tác dụng với rối loạn tiêu hóa, rối loạn cơ quan

Tỏi đặc biệt tốt để phòng tránh các rối loạn tiêu hóa Kích thích tiết dịch vị, tiết mật Phòng tránh các nhiễm khuẩn dạ dày ruột Tỏi có tác dụng trị các chứng rối loạn tiêu hóa do men hoặc do thần kinh gây khó tiêu, đầy hơi, trướng bụng, bí trung tiện, chống co thắt dạ dày ruột

2.1.4.3 Tỏi phòng chống ung thư

Tỏi còn là vị thuốc chống ung thư hiệu nghiệm Tỏi được thái mỏng thành từng lát để trong không khí khoảng 15 phút sẽ sinh ra chất “đại toán tố “

là chất chống ung thư, đó là hỗn hợp các chất có chứa lưu huỳnh, trong củ tỏi còn có các chất khoáng vi lượng như selen, gecmami, có tác dụng chống ôxy hóa tế bào, chống ung thư Các vitamin C, vitamin E có khả năng ngăn chặn

sự phát triển của các khối ung bướu Theo các nhà nghiên cứu thì tỏi có công dụng trị ung thư da, ung thư dạ dày, ung thư phổi, ung thư cột sống… Được giải thích qua cơ chế:

- Mọi khối ung thư đều trải qua ba giai đoạn phát triển, và ở giai đoạn nào chúng cũng bị tỏi chống phá Trong giai đoạn đầu tiên, hoạt động của ôxy trong cơ thế qua quá trình ôxy hóa chuyển thức ăn thành năng lượng đã sản sinh ra gốc tự do ( loại chất có hại ) gây thương tổn các tế bào khiến nó phát triển bất thường Việc ăn tỏi hàng ngày có thể vô hiệu hóa các gốc tự do Các chất chống ôxy hóa trong tỏi có khả năng tấn công khối u trước khi nó có thể nhen nhóm Ở giai đoạn thứ hai là giai đoạn phát bệnh, những tế bào ung thư

sẽ phát triển nhanh nếu các hệ thống miễn dịch ban đầu bị phá vỡ Lúc này tỏi

sẽ có tác dụng ngăn không cho các tế bào ung thư phát triển, tiêu diệt sự phát triển của những mạch máu mới nuôi sống khối u Một chất khoáng rất cần cho

cơ thể lúc này là selen, có rất nhiều trong tỏi Selen là một chất chống ôxy hóa rất mạnh nên có thể giúp cho cơ thể chống lại ung thư

- Các nhà khoa học Pháp thuộc Trung tâm nghiên cứu Nông học quốc gia còn đưa ra lập luận: Trong thành phần của tỏi chứa một hợp chất có khả năng ức chế hoạt động của các chất gây ung thư Tuy nhiên chúng không tác dụng trực tiếp mà kích thích các enzyme của cơ thể có khả năng ngăn chặn quá trình tạo thành các chất gây ung thư

- Ung thư phổi thì có một nghiên cứu của các chuyên gia độc chất học trường đại học Tổng hợp Queen ở Canada Họ đưa chất dễ gây ung thư mô phổi động vật vào 2 lô chuột: lô A được tiêm chất chiết xuất từ tỏi, còn lô B dùng làm đối chứng không được tiêm Kết quả lô A không hề hấn gì, còn lô chuột B thì ung thư phát triển Từ năm 1952, các nhà khoa học gia Nga Xô Viết đã thành công trong việc ngăn chặn sự phát triển của một vài tế bào ung bướu ở chuột Thí nghiệm ở Nhật Bản cho hay tỏi có thể làm chậm sự sự tăng trưởng tế bào ung thư vú ở loài chuột và có chất ôxy hóa rất mạnh để ngăn chặn sự phá tế bào do các gốc tự do gây ra Tại viện Ung Thư M.D.Anderson Houston, các bác sĩ đã cứu một con chuột khỏi bị ung thư ruột già bằng cách cho uống chất Sulfur trong tỏi Được biết viện Ung Thư Quốc Gia Hoa Kỳ đang đặt trọng tâm vào việc nghiên cứu khả năng trị bệnh ung thư của hợp chất sulfur này

2.1.4.4 Tác dụng giải độc kim loại nặng

Tỏi có tác dụng bảo vệ cơ thể chống nhiễm độc các kim loại nặng Hợp chất sulfur của tỏi là chất giải độc chì mãn tính Sau khi ăn tỏi hàm lượng chì trong mô gan và mô cơ, giảm hẳn các triệu chứng nhiễm độc giảm đáng

kể Do đó có thể phòng chống bệnh nghề nghiệp nhiễm độc chì cho các công nhân thường xuyên phải tiếp xúc với các sản phẩm chì như công nhân khai thác và chế biến chì, sản xuất accu chì, súc rửa bồn xăng có pha chì, bằng cách

ăn tỏi hàng ngày Với các trường hợp nhiễm độc kim loại nặng như thủy ngân, cadium và các chế phẩm của chúng như methyl mircury, pheny mercury Tỏi

có tác dụng ngang với các thuốc giải độc kim loại nặng thường dùng như BAL ( Bristish Anti Lewisite ) hoặc DMSA (2,3 dimercapto succinic acid )

2.1.4.5 Tác dụng tăng cường hệ miễn dịch

Tỏi có tác dụng đáng kể lên hệ miễn dịch; tăng hoạt tính các thực bào lymphô cyte nhất là với thực bào CD4 giúp cơ thể bảo vệ màng tế bào chống tổn thương nhiễm sắc thể AND, kháng virus, phòng chống nhiễm trùng

2.1.5 Nguồn nguyên liệu tỏi ở Việt Nam

Trên thế giới có nhiều nước trồng tỏi nhưng tỏi Việt Nam được đánh giá là loại tỏi có chất lượng nhất, tính dược học cao, được nhiều nước trên thế giới tin dùng

Ở Việt Nam tỏi được trồng trên khắp cả nước Hiện tỏi được chia làm

2 loại: Tỏi trắng: lá xanh đậm, to bản, củ to, đường kính khoảng 4cm Củ tỏi

vỏ màu trắng nên gọi là tỏi trắng, loại tỏi này bảo quản kém Tỏi tía: lá dầy, cứng màu xanh nhạt, củ chắc và cay, dọc thân gần củ có màu tía Củ tỏi tía nhỏ hơn củ tỏi trắng (đường kính 3,5 – 4cm) Tỏi tía có hương vị đặc biệt nên được trồng nhiều (Đỗ Tất Lợi, 2003) [6]

Sản lượng tỏi nước ta năm 2009 đạt 2000 tấn trong đó: Lý Sơn trồng được 277/295 ha tỏi, năng suất khô gần 59 tạ/ha, sản lượng đạt 1,616 tấn, huyện Kinh Môn - Hải Dương đứng đầu về sản lượng tỏi của tỉnh trong 302,1

ha tỏi , năng suất tỏi khô khoảng 62 tạ/ha Tỏi nước ta có chất lượng cao đặc biệt là tỏi Lý Sơn – Quảng Ngãi, tỏi Phan Rang, tỏi Hải Dương được xuất khẩu sang nhiều thị trường nước ngoài: Lào, Đài Loan, Hàn Quốc, Canada (Theo tổng cục thống kê)

2.2 Đặc điểm của Tỏi Đen

2.2.1 Tổng quan về tỏi đen

Tỏi đen là sản phẩm lên men từ tỏi tươi hay còn gọi là tỏi trắng ở nhiệt độ khoảng 60-750C và độ ẩm 70-90% (Choi và cs, 2014) [30] Tỏi

đen được sử dụng rộng rãi với vai trò là thực phẩm chức năng giúp tăng

cường sức khỏe, nó còn được tin là có khả năng kéo dài tuổi xuân (Kim J.H

Quan trọng nhất là tỏi đen có chứa hàm lượng axit amin, chất chống oxy hóa cao và nhiều loại hóa chất có lợi cho sức khỏe con người

2.2.2 Thành phần hóa học của tỏi đen

Các thành phần hóa học có giá trị dinh dưỡng cao trong tỏi đen chủ yếu là các acid amin, peptide, protein, enzyme, glycosides, vitamin, chất béo, các chất vô cơ, carbonhydrate và các hợp chất lưu huỳnh và một số thành

phần khác (Choi và cs, 2014) [13]

- Tỏi đen chứa hầu hết các loại acid amin thiết yếu trong cơ thể, nhiều nhất là : glutamate, arginine, acid aspartic, valine…

- Trong tỏi đen chứa các loại vitamin như: Vitamin A, vitamin B, vitamin C

- Trong tỏi đen có chứa các loại nguyên tố như: kali, photphate, magie, canxi, silic, nhôm, kẽm ngoài ra còn chứa nhiều selenium, germanium…

- Trong quá trình lên men, xảy ra phản ứng chuyển hoá các hợp chất chứa lưu huỳnh như methionin, cystein, methanethiol thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh có khả năng tan trong nước như S-Allyl-L-cysteine, Alliin, Isoalliin, Methionin, Cycloalliin, các dẫn chất của Cysteine, các dẫn

chất của Tetrahydro-β-carboline (Shin, J.H và cs, 2008) [33]

2.3 Công dụng của tỏi đen

*Phòng chống ung thư

Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của tỏi đen cho thấy: các hợp chất sunful hữu cơ, dẫn xuất của tetrahydro-β-carbolines được hình thành từ quá trình lên men có hoạt tính mạnh, dọn gốc tự do và ức chế quá trình perôxy hóa lipid cao hơn tỏi thường Kết quả nghiên cứu mới đây cho thấy dịch chiết tỏi đen có hiệu lực mạnh kháng lại các tế bào khối u, do vậy có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị ung thư Cơ chế tác dụng của tỏi đen không phải bằng cách trực tiếp gây độc tế bào mà thông qua con đường kích thích đáp ứng miễn dịch, loại trừ khả năng di căn, ức chế sự nhân lên các tế bào khối u (Ejaz

S, Woong LC, Ejaz A, 2003) [17]

* Tăng cường hệ miễn dịch

Các thí nghiệm cho thấy tỏi đen tăng cường hệ thống miễn dịch Allicin có chức năng kích hoạt các glycolipid màng tế bào, có thể làm tăng tính thấm của nó, chuyển hóa tế bào, tăng cường cải thiện sức sống, làm tăng sức mạnh của hệ miễn dịch Lysine, serine cải thiện chức năng của hệ miễn dịch, vitamin C có thể tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể Tỏi đen có

chứa kẽm tổng hợp hormone, và cải thiện hệ thống miễn dịch của cơ thể

(Purev, U và cs, 2012) [29]

*Tác dụng với rối loạn tiêu hoá, rối loạn cơ quan

BG đặc biệt tốt để phòng tránh các rối loạn men tiêu hóa Kích thích

tiết dịch vị, tiết mật Phòng tránh các nhiễm khuẩn dạ dày ruột, các chứng rối loạn tiêu hóa do men hoặc do thần kinh gây khó tiêu, đầy hơi, trướng bụng, bí

trung tiện – chống co thắt dạ dày ruột (Banerjee, S.K và cs, 2002) [11]

*Tác dụng giải độc nicotin mạn tính

BG là một loại thuốc giải độc nicotin mạn tính cho người nghiện thuốc

lá và công nhân sản xuất thuốc lá rất hữu hiệu, chí ít cũng làm giảm cơn nguy cấp ở tim, động mạch và các rối loạn chức năng ruột của người bệnh

(Banerjee, S.K và cs, 2002) [10]

*Tác dụng bảo vệ gan

Tỏi đen có tác dụng tăng cường tổng hợp chức năng gan, hiệu quả cao trong việc ngăn ngừa các loại bệnh, trong đó Công dụng hiệu quả trong việc điều trị viêm gan đã được kiểm chứng, tăng cường chức năng chuyển hóa ở gan, phân hủy bài tiết alcohol giúp giải độc cồn Giúp giảm nhanh chóng lượng lipid peroxides và ngăn ngừa sự tích tụ triglycerides trong gan (EL KZ

và cs, 2010) [18]

*Tác dụng chống các bệnh đường hô hấp

BG được dùng làm thuốc trị lao khí quản, hoại thư phổi, ho gà, thuốc

long đàm cho người lao phổi, trị viêm phế quản mãn tính, viêm họng

(Banerjee, S.K và cs, 2002) [10]

*Chữa bệnh tiểu đường

Tỏi đen có tác dụng điều hoa đường huyết nhờ vào cysteine sulfoxide và S-Allyl cysteine sulfoxide, sulfide có chứa G-6-P enzyme NADPH có tác dụng ngăn chặn và ức chế sự phá hủy insullin và tác

S-methyl-L-dụng hạ đường huyết Do đó, tỏi đen có khả năng hỗ trợ điều trị cũng như phòng chống các biến chứng tiểu đường Dịch chiết tỏi đen có tác dụng gia tăng sự phóng thích Insulin tự do trong máu, tăng cường chuyển hóa glucose trong gan – giảm lượng đường trong máu và trong nước tiểu (tác dụng tương đương với Tolbutamid, một loại sunfamid chữa tiểu đường type II) (Lee, YM, 2009) [27]

*Giảm cholesterol - giảm béo

Hợp chất SAC (S-Allyl cysteine) và một dẫn xuất của amino acid cysteine được thấy có hàm lượng lớn hơn nhiều trong tỏi đen so với tỏi tươi Hai thành phần đó có thể làm giảm lượng cholesterol bám rộng trên thành mạch

Từ đó ngăn ngừa được các bệnh xuất huyết máu não, đau thắt tim, cao huyết áp

và một số bệnh tim mạch khác Sử dụng tỏi đen thường xuyên sẽ làm tăng hàm lượng cholesterol có lợi (HDL) và giảm đi hàm lượng cholesterol xấu (LDL), cung cấp SAC (giảm mỡ trong máu) Tỏi đen rất tốt cho bệnh tim mạch, cao huyết áp và máu nhiễm mỡ (Kim, I., 2011) [25]

*Các tác dụng khác

BG còn có tác dụng khác như: Chữa các bệnh răng miệng, chữa bệnh mắt, chữa bỏng và lở loét ngoài da, chữa màng nhĩ thủng, chữa phong thấp và đau thần kinh và xua đuổi và diệt côn trùng Ngoài ra BG còn có tác dụng diệt giun sán như giun đũa, giun kim, giun móc và trứng của chúng (Banerjee, S.K

và cs, 2002) [10]

2.4 Tình hình nghiên cứu lên men Tỏi đen và phân tích các hoạt chất ở Việt Nam và trên Thế giới

2.4.1 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây

BG là một loại thực phẩm chức năng rất có lợi cho sức khỏe của con người, BG bắt đầu xuất hiện tại Việt Nam vào năm 2003 đã có nhiều nghiên cứu về tỏi đen trong những năm qua:

Theo Vũ Bình Dương và cs khi nghiên cứu tác dụng bảo vệ của dịch

chiết tỏi đen đối với một số cơ quan Lympho trên chuột bị chiếu xạ cho thấy tỏi đen có tác dụng duy trì quần thể tế bào miễn dịch tại lách, hạch, tuyến ức

và tủy xương (Vũ Bình Dương và cs, 2014) [3]

Một nghiên cứu khác của Vũ Bình Dương và Phạm Xuân Phong nghiên cứu thành phần hóa học của tỏi đen Lý Sơn đã phát hiện ra trong tỏi đen có rất nhiều các thành phần có lợi cho sức khỏe con người như: amino axit, các chất chống oxy hóa, đường, các vitamin A, B1, B2 (Vũ Bình Dương

và Phạm Xuân Phong, 2013) [1]

Theo Vũ Xuân Nghĩa, Vũ Bình Dương và Phạm Xuân Phong đã nghiên cứu khả năng bảo vệ cơ quan tạo máu của dịch chiết tỏi đen Lý Sơn trên chuột bị chiếu xạ Kết quả về hình ảnh mô bệnh học cơ quan tạo máu (tủy xương, hạch) cho thấy nhóm chuột uống tỏi đen chiếu xạ ít bị tổn thương hơn

so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường chiếu xạ Với liều chiếu

xạ duy nhất 7 Gy trong 1 tuần, nhóm uống tỏi đen có số lượng tế bào máu giảm ít hơn so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường với p < 0,05 Như vậy dịch chiết tỏi đen có tác dụng bảo vệ cơ quan tạo máu của

chuột trên mô hình chiếu xạ (Vũ Xuân Nghĩa và cs, 2013) [2]

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Theo Choi và cs nghiên cứu đặc điểm lý hóa và thuộc tính chống oxy hóa

của tỏi đen Kết quả cho thấy có sự thay đổi rõ rệt về màu sắc, ẩm độ, hàm lường đường và axit tổng qua từng giai đoạn lên men Hai hoạt chất chống oxy hóa chính ở tỏi đen là polyphenol tổng số có hàm lượng cao nhất 58,33mg GAE/g vào ngày lên men thứ 21 và flavonoid tổng số có hàm lượng là 15,7mg RE/g cao

nhất vào ngày lên men thứ 35 (Choi và cs, 2014) [13]

Một nghiên cứu của Kim, M.H và cs đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỏi đen trên những tổn thương gan do rượu gây ra cho thấy tác dụng của dịch