Nghiên cứu khảo sát giá trị dinh dưỡng và một số hoạt chất sinh học của tu hài vùng biển quảng ninh

Ngoài ra nước ta còn là một trong những nước đang phát triển, mỗi 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

TRẦN THI ̣ DUYỀN

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT GIÁ TRI ̣ DINH DƯỠNG VÀ MỘT SỐ HOẠT CHẤT SINH HỌC CỦA TU HÀI

VÙNG BIỂN QUẢNG NINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN HUY NAM PGS.TS PHẠM THU THỦY

Hà N ội - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu là do tôi tự thực hiện

Tất cả các số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn

toàn trung thực, chưa được bất kỳ tác giả nào công bố trước đây

Nếu lời cam đoan không đúng sự thật tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Học Viên

Trần Thị Duyền

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình Tôi xin trân trọng cảm ơn tất

cả những sự giúp đỡ quý báu đó

Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Huy Nam và PGS.TS Phạm Thu Thủy người thầy, người cô đã luôn hướng dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn

Cuối cùng tôi xin cảm ơn bạn bè và gia đình, những người đã luôn ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua!

Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2016

Học viên

Trần Thị Duyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Vai trò dinh dưỡng của protein và acid amin đối với cơ thể 3

1.1.1 Protein 3

1.1.2 Acid amin 5

1.2 Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với cơ thể 8

1.3 Vai trò của một số hoạt chất steroid đối với cơ thể 11

1.3.1 Cortisol 12

1.3.2 Testosterone 13

1.3.3 Progesteron 14

1.3.4 Estradiol 15

1.4 Tu hài 16

1.4.1 Vị Trí và phân loại 16

1.4.2 Một số đặc điểm sinh lý của Tu hài 17

1.4.3.Thành phần và dinh dưỡng của Tu hài 18

1.4.4 Nguồn Tu hài ở Việt Nam 19

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 20

2.1.1.Mẫu Tu hài nghiên cứu 20

2.1.2.Hóa chất 21

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị 21

2.2 Các phương pháp nghiên cứu 22

2.2.1 Phương pháp xác định độ ẩm 22

2.2.2 Xác định protein 24

2.2.3 Định lượng thành phần và hàm lượng acid amin 25

2.2.4 Định lượng nguyên tố khoáng: 26

2.2.5 Xác định các hormone steroid bằng phương pháp miễn dịch Eliza 27

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1.Thu nhận bột Tu hài 29

3.2.Xác định hàm lượng protein và thành phần acid amin trong bột Tu hài 29

3.3 Xác định các nguyên tố khoáng 36

3.3.Xác định thành phần các hormon steroid 41

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

1 Kết luận 47

2 Kiến nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 53

Nguyên tố vi lượng Amino acid

Ethanol

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Nhu cầu protein khuyến nghị cho người Việt Nam (Thông tư số

43/2014/TT-BYT ngày 24 tháng 11 năm 2014) 4

Bảng 1.2 Nhu cầu acid amin khuyến nghị theo WHO 7

Bảng 1.3 Một số nguyên tố vi lượng có trong một số động vật thân mềm ở Việt Nam (Nguyễn Tài Lương,Nguyên Tác An,Nguyễn Huy Nam) 11

Bảng 1.4 Hàm lượng hormone stroid có trong một số động vật thân mềm ở Việt Nam (Nguyễn Tài Lương, Nguyên Tác An, Nguyễn Huy Nam) 16

Bảng 1.5 Hàm lượng các axit amin trong cơ Tu hài 18

Bảng 3.1: Hiệu suất thu nhận (HSTN) bột Tu hài 29

Bảng 3.2: Hàm lượng protein và thành phần acid amine trong bột tu hài 30

Bảng 3.3: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong bột tu hài 36

Bảng 3.4: Hàm lượng các loại hormon steroid trong bột tu hài 41

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 : Vai trò của acid amin trong cơ thể 6

Hình 1.2 : Công thức cấu tạo của Cortisol 12

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của Testosterone 14

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của Progesterone 15

Hình 1.5: Công thức cấu tạo của Estrogen 15

Hình 1.6 : Loài Lutraria philippinarum Reeve 16

Hình 2.1 : Mẫu loài Lutraria rhynchaema thu được ở Quảng Ninh 20

Hình 2.2: Mẫu Tu hài Lutraria rhynchaema sấy khô 23

Hình 2.3: Mẫu Tu hài Lutraria rhynchaema được nghiền nhỏ nghiên cứu 23

Hình 3.1 Hàm lượng acid amin trong Tu hài ở các độ tuổi khác nhau 31

Hình 3.2: Hàm lượng acid amin trong Tu hài 12 tháng tuổi 32

Hình 3.3 So sánh hàm lượng protein trong Tu hài 12 tháng tuổi với một số động vật biển 32

Hình 3.4: Hàm lượng acid amin trong Tu hài 9 tháng tuổi 33

Hình 3.5: Hàm lượng acid amin trong Tu hài 6 tháng tuổi 34

Hình 3.6: Hàm lượng nguyên tố khoáng trong Tu hài theo từng nhóm tuổi 37

Hình 3.7 So sánh hàm lượng nguyên tố khoáng của Tu hài 12 tháng tuổi với một số động vật biển 40

Hình 3.8: Hàm lượng hormone steroid trong Tu hài theo từng nhóm tuổi 42

Hình 3.9 So sánh hàm lượng Testosterone Tu hài 12 tháng tuổi với một số động vật biển 43

Hình 3.10 So sánh hàm lượng cortisol Tu hài 12 tháng tuổi với một số động vật biển 43

Hình 3.11 So sánh hàm lượng progesterone và estradiol Tu hài 12 tháng tuổi với một số động vật biển 45

MỞ ĐẦU

Nói đến sự phát triển của lĩnh vực thể dục thể thao ở nước ta hiện nay và thế giới do sự hợp tác,hòa nhập với sự phát triển của thế giới thì các vận động viên là nhân tố đóng vai trò quan trọng Để đạt thành tích cao thì chế độ dinh dưỡng đặc biệt được lưu tâm Thực phẩm chức năng chứa các hợp chất steroid, protein, acid amin và các nguyên tố vi khoáng góp phần tăng cường sức khỏe Ngoài ra nước

ta còn là một trong những nước đang phát triển, mỗi 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

Trong số các sinh vật chứa hợp chất steroid, protein, acid amin và các nguyên tố vi khoáng Tu hài là một trong những đối tượng được quan tâm vì ở nước ta có khoảng 5 loài Tu hài chỉ phân bố ở vùng biển phía Bắc thuộc vùng biển từ đảo Cát Bà (Hải Phòng) đến Vịnh Hạ Long (Quảng Ninh), ở vùng hạ triều, trung triều đến độ sâu 30m [5][8] Năm 2001, phòng nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Cát Hải đã phối hợp với ngư dân thử nghiệm nuôi Tu hài ở khu vực bãi triều vịnh Lan Hạ (Cát Bà) đạt kết quả tốt Từ đó đến nay diện tích nuôi Tu hài liên tục được mở rộng.[20][23]

Thịt Tu hài được xếp vào loại thực phẩm bổ dưỡng, giàu chất đạm, nhờ đó

mà não bộ có thể tăng cường chuyển hóa năng lực trí tuệ, giảm stress và có tác dụng kích thích điều tiết tâm trạng Trong thịt Tu hài có chứa 0,42% đường, 1,22% muối khoáng, 11,63% đạm, 82,3% nước và đặc biệt là 18 loại axit amin [10][9][27], trong

đó có một số là những axit amin không thay thế, Tu hài có giá trị cao trong việc sử dụng làm thực phẩm cao cấp bồi bổ cơ thể

Việc khai thác các hoạt chất sinh học từ con Tu hài và các động vật biển nhằm tăng cường hồi phục sức khoẻ và nâng cao thành tích cho vận động viên thể thao là hết sức cần thiết và quan trọng Theo y học cổ truyền Việt Nam, trong Tu hài biển có tác dụng sinh tinh, bổ tủy, ích huyết; chữa các chứng hư tổn cơ thể, di

tinh, liệt dương, vô sinh, bệnh lậu, giúp khỏe gân xương, tăng tuổi thọ Với mục đích tạo cơ sở khoa học để có thể định hướng khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên

sinh vật biển Việt Nam [24][26] Vì vậy đề tài Nghiên cứu khảo sát giá trị dinh dưỡng và một số hoạt chất sinh học của Tu hài vùng biển Quảng Ninh sẽ là cơ sở

để phát triển ngành nuôi trồng Tu hài, đồng thời làm rõ cơ sở khoa học cho việc sử dụng con Tu Hải biển như một nguồn dược liệu quý và là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vai trò dinh dưỡng của protein và acid amin đối với cơ thể

1.1.1 Protein

1.1.1.1 Các khái niệm chung

Protein có trọng lượng phân tử lớn được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là acid amin Các acid amin liên kết với nhau bằng liên kết peptide hình thành chuỗi polypeptide Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein.[6]

Dựa vào thành phần cấu tạo, thường protein được chia thành hai nhóm

 Protein đơn giản có thành phần là các acid amin, đó là các protein như albumin, globulin, glutelin, prolamin, scleroprotein, histon, protamin

 Protein phức tạp có thành phần cấu tạo chủ yếu là acid amin, ngoài ra còn

có thêm các hợp chất không phải protein (kim loại, chất màu, glucid ), đó là các protein như nucleoprotein, metaloprotein, glucoprotein, lipoprotein

1.1.1.2 Vai trò dinh dưỡng của Protein

Protein chiếm tới trên 50% khối lượng khô của tế bào và đóng vai trò quan trọng về chức năng và vật liệu cấu trúc tế bào

Protein có vai trò quan trọng trong quá trình duy trì, phát triển của mô và hình thành những chất cơ bản trong hoạt động sống Protein là yếu tố tạo hình chủ yếu, tham gia vào thành phần hệ cơ, hồng cầu, bạch huyết, hormon, enzym, kháng thể các tuyến bài tiết và nội tiết Protein còn có vai trò như chất đệm, nó giữ pH trong máu ổn định và do nó có khả năng liên kết với cả H+ và OH- Protein cần thiết cho việc chuyển hóa bình thường các chất dinh dưỡng khác, đặc biệt là các vitamin

và chất khoáng Khi thiếu protein, nhiều vitamin không phát huy đầy đủ chức năng mặc dù không thiếu về số lượng Ngoài ra, protein còn là nguồn năng lượng cho cơ thể, thường cung cấp 10-15% năng lượng của khẩu phần, đốt cháy 1g protein cho

cơ thể 4kcal

Nhu cầu protein của cơ thể

WHO và FAO đã xác định “ nhu cầu tối thiểu về protein”: 0,5g/kg cân nặng + 100% cho lề an toàn Từ đó, ta có nhu cầu protein của cơ thể là 1g/kg cân nặng/ ngày

Bảng 1.1 Nhu cầu protein khuyến nghị cho người Việt Nam (Thông tư số

43/2014/TT-BYT ngày 24 tháng 11 năm 2014)

Trẻ < 1 tuổi

Dưới 6 tháng

6-11 tháng

12 21-25 1-3 tuổi

4-6 tuổi

7-9 tuổi

35-44 44-55 55-64 Nam thiếu niên

10-12

13-15

16-18

63-74 80-93 89-104

19-30

31-60

>60

81-94 81-94 66-77

Phụ nữ có thai (3 tháng giữa)

Phụ nữ có thai (3 tháng cuối)

Mẹ cho con bú (ăn uống tốt)

Mẹ cho con bú (ăn uống không tốt)

+15 +18 +23 +23

Nguồn protein trong thực phẩm rất phong phú và đa dạng

Protein có nhiều trong thức ăn có nguồn gốc động vật như: thịt, cá, trứng, sữa, tôm, cua, ốc hến, phủ tạng Trong thịt lợn nạc có 19% protein, 22,9% trong chân giò lợn, 21% trong thịt trâu, 20-22% trong thịt gà Đây là nguồn protein quý giàu về lượng và cân đối hơn về thành phần, tỷ lệ acid amin cần thiết cao

Protein cũng có trong thức ăn có nguồn gốc thực vật như: Gạo tẻ giã 8,1%, ngô tươi 4,1%, bột mỳ 14%, đậu nành 34%, đậu xanh 23,4% Do đó, việc kết hợp hài hòa giữa protein động vật và thực vật sẽ giúp bạn có được hỗn hợp protein tốt hơn cho sức khỏe

1.1.2 Acid amin

Acid amin là thành phần chính của phân tử protein, chúng kết hợp với nhau bằng liên kết peptid và trình tự liên kết các acid amin khác nhau tạo thành các phân tử protein khác nhau về thành phần và tính chất

Có 8 loại acid amin cần thiết mà cơ thể không tự tổng hợp được (acid amine không thay thế): threonin, isoleucin, leucin, valin, methionin, phenylalanin, tryptophan và lysin Nếu như thiếu một trong số các acid amin quan trọng này, dù cho cơ thể có được cung cấp đầy đủ protein thì không thể duy trì và cũng không có

đủ acid amin để tổng hợp nên protein cho cơ thể

Vai trò của các acid amin không chỉ giới hạn ở sự tham gia của chúng vào tổng hợp protein của cơ thể Mỗi acid amin cần hoàn thành nhiều chức phận phức tạp và quan trọng khác

Hình 1.1 : Vai trò của acid amin trong cơ thể

Histidine: Histidine giúp cơ thể phát triển và liên kết mô cơ bắp với nhau

Nó có tác dụng hình thành màng chắn myelin, một chất bảo vệ bao quanh dây thần kinh và giúp tạo ra dịch vị, kích thích tiêu hóa

Phenylalanine: Phenylalanine là một acid amin được não bộ sử dụng để sản

xuất Norepinephrine một chất tín hiệu giữa các tế bào thần kinh, giúp bạn tỉnh táo

và cảnh giác Chúng kích thích hormone tăng trưởng, đẩy mạnh hoạt động của hệ miễn dịch Các acid amin này còn giúp ích trong điều trị một vài chứng suy nhược

Lysine: Giữ vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp hemoglobin – là sắc tố

màu đỏ của máu

Leucine Loại acid amin này cũng có chức năng duy trì lượng hormone tăng

trưởng để thúc đẩy quá trình phát triển mô cơ

Methionine: là chất chống oxi hóa mạnh, tham gia vào các quá trình sinh

tổng hợp cholin, adrelanine, creatine, vitamin B12, acid folic,đồng thời tăng thêm lượng testosterone sinh dục nam

Isoleucine: Loại acid amin này đóng vai trò sống quan trọng trong quá trình

phục hồi sức khỏe sau thời gian luyện tập thể dục thể thao

Threonine: Chức năng chính của threonine là hỗ trợ hình thành collagen và

elastin, hai chất liên kết tế bào trong cơ thể Nó cũng hỗ trợ tích cự cho quá trình đồng hóa và trao đổi chất của cơ thể, rất tốt cho hoạt động gan, tăng cường hệ miễn dịch và thúc đẩy cơ thể hấp thụ mạnh các dưỡng chất

Valine là loại acid amin chữa lành tế bào cơ và hình thành tế bào mới, thúc

đẩy sự phối hợp cơ bắp

Tryptophan là một chất thư giãn tự nhiên giúp cải thiện chứng mất ngủ,

mang lại giấc ngủ bình thường Triptophan có tác dụng làm giảm lo âu và trầm cảm, chữa chứng đau nửa đầu, giúp giảm nguy cơ có thắt động mạch và tim, tăng cường

hệ thống miễn dịch và phối hợp với lysine giúp giảm lượng cholesterol

Theo công bố của WHO cho người trưởng thành lượng acid amin thiết yếu

khuyến nghị hằng ngày được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.2 Nhu cầu acid amin khuyến nghị theo WHO

Lượng khuyến nghị ở trẻ em trên 3 tuổi thì nhiều hơn từ 10% đến 20% so với người trưởng thành và với trẻ sơ sinh 1 năm đầu đời thì có thể nhiều hơn đến 150%

1.2 Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với cơ thể

Một số nguyên tố khoáng đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động của cơ thể như Ca, K, Na, P, S, Cl, Fe, Cu, I, Zn, Mg, Se Các nguyên tố này chiếm một lượng rất nhỏ trong cơ thể, gọi chung là nguyên tố vi lượng

Nguyên tố iốt: điều hoà sự phát triển bình thường của xương, sự phát triển của

hệ thần kinh trung ương ở trẻ nhỏ Iốt có nhiều trong hải sản Hàng ngày chúng ta nên dùng muối iốt (trộn 25mg KI vào 1kg muối ăn)

Nguyên tố sắt: tham gia vào hình thành hemoglobin trong hồng cầu máu, do đó

tham gia vào vận chuyển oxy từ phổi về tất cả các cơ quan Sắt tham gia vào cấu tạo nhiều enzyme Đặc biệt trong chuỗi hô hấp, sắt đóng vai trò vận chuyển điện tích Sắt tham gia vào quá trình tạo thành myoglobin, sắc tố hô hấp của cơ cũng như tạo thành đặc tính dự trữ oxy của cơ Chất sắt của động vật được cơ thể hấp thu nhiều hơn như từ 20-30% từ thịt đỏ, gan, tim, bầu dục, cá và các động vật biển

Nhu cầu hàng ngày về sắt của cơ thể:

Trẻ còn bú 3- 12 tháng: 7-9mg/ ngày

Thanh niên 10mg/ ngày

Phụ nữ (từ lúc trường thành đến lúc mãn kinh): 16-18mg/ ngày

Phụ nữ sau mãn kinh: 10mg/ ngày

Phụ nữ có thai (đặc biệt thời kỳ thứ 2): 19-21mg/ ngày

Phụ nữ nuôi con bú: 13mg/ ngày

Nguyên tố kẽm: là một khoáng chất quan trọng đối với nhu cầu cơ thể, duy trì

chức năng sinh lý, sinh hoá bình thường của tế bào và giảm nhẹ tác hại của các gốc

tự do [11][13] Có khoảng 100 loại enzym cần có kẽm để hình thành các phản ứng hóa học trong tế bào Kẽm cũng giúp tăng cường hệ miễn dịch Kẽm cần cho thị lực, còn giúp cơ thể chống lại bệnh tật Kích thích tổng hợp protein, giúp tế bào hấp thu chất đạm để tổng hợp tế bào mới, tăng liền sẹo Bạch cầu cần có kẽm để chống lại nhiễm trùng và ung thư

Trong cơ thể có khoảng 2-3gam kẽm, hiện diện trong hầu hết các loại tế bào

và bộ phận của cơ thể, nhưng nhiều nhất tại gan, thận, lá lách, xương, ngọc hành, tinh hoàn, da tóc, móng Nhu cầu kẽm của người trưởng thành khoảng 2,2 mg/ngày Lượng kẽm trong khẩu phần cần có để đáp ứng nhu cầu thay đổi theo cơ cấu của khẩu phần và lượng kẽm được sử dụng Trong thời kỳ lớn, có thai và cho con bú nhu cầu cần cao hơn Thức ăn động vật là nguồn kẽm tốt: thịt bò, lợn có từ 2-6 mg/100g, sữa từ 0,3-0,5 mg, cá và hải sản 1,5g/100g, bột ngũ cốc cũng có nhưng phần lớn đã bị mất trong quá trình xay xát Nguồn thức ăn giàu kẽm là từ động vật như thịt sữa, trứng gà, cá, tôm, cua…

Nguyên tố mangan: Tham gia vào hình thành tổ chức xương và các tổ chức liên

kết góp phần vào sự vững chắc của xương, đồng thời là một nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho sự hoạt động của các enzym, do đó nó có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng insulin trong cơ thể, điều hòa sự tạo ra glucoza Nhu cầu mỗi ngày khoảng 2,5 – 5mg Các thực phẩm giàu mangan gồm gạo, rau cải xanh, thịt, trứng, sữa…[13][10]

Nguyên tố Selen: Có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tim

và trong cơ thể, là nguyên tố vi lượng tham gia vào cấu trúc coenzym Selen tham gia bảo vệ nơron thần kinh Selen có tác dụng chống đột biến gen, chống tác nhân gây quái thai, bảo vệ nhiễm xạ Trong võng mạc người có một lượng nhỏ Se, người

ta nghiên cứu trên chim ưng và thấy nồng độ Se trong võng mạc cao gấp hàng trăm lần người

Nguyên tố Kali: Kali giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành các

protein và phá vỡ các cabohydrat Hàm lượng Kali có cao nhất là trong các mô tuyến, mô thần kinh, mô xương Cơ là kho dự trữ Kali, khi thức ăn thiếu Kali, thì Kali dự trữ được lấy ra để sử dụng Kali có chức năng làm tăng hưng phấn của hệ thần kinh và hoạt động của nhiều hệ enzim Kali được đưa và cơ thể hằng ngày khoảng 2-3 gram chủ yếu theo thức ăn Muối Kali thường có trong thức ăn thực vật, đặc biệt trong khoai tây Trái cây rất giàu kali, nhất là chuối, cam, quýt

Nguyên tố đồng: tồn tại trong cơ thể từ 75 – 100mg dưới nhiều dạng khác nhau

Đồng có nhiều chức năng sinh lý quan trọng chủ yếu cho sự phát triển của cơ thể như: thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng sắt để tạo thành Hemoglobin của hồng cầu Đồng tồn tại trong cơ thể từ 75 – 100mg dưới nhiều dạng khác nhau Đồng tham gia thành phần cấu tạo của nhiều loại enzim có liên quan chặt chẽ đến quá trình hô hấp của cơ thể Đồng tham gia vào thành phần của sắc tố màu đen Nhu cầu của cơ thể với đồng ít hơn sắt nhưng không thể thiếu đồng tới hoạt động của hệ thần kinh và các hoạt động khác của cơ thể…[13][18][17]

Khuyến cáo nhu cầu hàng ngày

Trẻ còn bú: 400mg/ ngày

Trẻ từ 1 đến 3 tuổi: 500 mg/ ngày

Trẻ từ 4 đến 9 tuổi: 600 mg/ ngày

Trẻ 10 đến 12 tuổi: 800 mg/ ngày

Người lớn và thanh niên và người già 13 đến 19 tuổi: 1000 mg/ ngày

Phụ nữ có thai hay cho con bú: 1000 mg/ ngày

Nguyên tố Canxi: Có trong cơ thể người với hàm lượng khoảng 1000 –

1200g calcium, 99% số đó có trong xương, ngà răng, mem răng, 1% còn lại đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong tế bào, máu và trong dịch mô Canxi đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành xương, tham gia vào các quá trình truyền xung động thần kinh, đảm bảo sự cân bằng giữa các quá trình hưng phấn và ức chế ở vỏ não, điều chỉnh co bóp cơ xương và cơ tim, ảnh hưởng đến sự cân bằng acid – kiềm trong cơ thể và hoạt tính của nhiều loại men Canxi tham gia vào việc hình thành các đáp ứng miễn dịch

Tại hội thảo động vật thân mềm toàn quốc lần thứ III (11-12/9/2003 Nha Trang) đã giới thiệu và đưa ra động vật thân mềm là kho thực phẩm – thuốc lớn và quý ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng [13][14][16]

Bảng 1.3 Một số nguyên tố vi lượng có trong một số động vật thân mềm ở Việt Nam (Nguyễn Tài Lương,Nguyên Tác An,Nguyễn Huy Nam) [13][17]

mg/kg vck

Zn mg/kg vck

Cu mg/kg Vck

Mn mg/k

g Vck

7 Sao biển (Culcita novaeguineae) 102,35 93,89 221,88 3,16

1.3 Vai trò của một số hoạt chất steroid đối với cơ thể

Steroid là các phân tử lipid phức tạp được hình thành dựa trên các phân tử cholesterol và có ảnh hưởng đến quá trình hóa học trong cơ thể, tăng trưởng và cả các chức năng sinh lý khác Hormone steroid được tổng hợp và bài tiết vào máu bởi các tuyến nội tiết như vỏ thượng thận và tuyến sinh dục (buồng trứng và tinh hoàn) Các hormone steroid bền vững, có cấu tạo hoá học thường gần giống nhau [1][29]

Các hormon Testosteron, progesteron, estradiol, cortisol là các hormon steroid tan trong lipid, có thể đi qua màng của tế bào Đây là những protein có trọng lượng phân tử thấp nhưng có độ đặc hiệu cao và ái lực rất lớn Các hormon steroid được vận chuyển dưới dạng kết hợp với protein vận chuyển đặc hiệu từ nơi chúng

được giải phóng đến cơ quan đích Hoạt động thể lực, đặc biệt là hoạt động thể dục thể thao đòi hỏi cơ thể phải hoạt động nhanh chóng các nguồn dự trữ của cơ thể và tăng cường quá trình trao đổi chất.[2]

1.3.1 Cortisol

Cortisol (C21H30O5) gồm 21 nguyên tử carbon có nhân cơ bản là pregnan nhóm “- OH” gắn ở vị trí 11, 17 và 21

Hình 1.2 : Công thức cấu tạo của Cortisol

Tác dụng lên chuyển hóa glucose: cortisol là hormon tuyến thượng thận

thuộc nhóm hormon vỏ chuyển hoá đường (glucocorticoid) Cortisol là hormon kích thích tổng hợp glucogen, là steroid chuyển hoá đường, có tác dụng lên chuyển hoá glucid, kích thích sự tạo glucose từ những acid amin, có tác dụng làm tăng khả năng miễn dịch, chống viêm nhiễm

Tác dụng lên chuyển hóa protein: cortisol làm tăng thoái hóa ở tế bào và

giảm sinh tổng hợp protein, nên có khả năng giảm dự trữ protein của tất cả các tế bào trong cơ thể

Tác dụng lên chuyển hóa lipit: Tăng thoái hóa lipit ở các mô mỡ, do đó làm

tăng nồng độ acid béo tự do trong huyết tương Tăng oxi hóa acid béo tự do ở tế bào để tạo ra năng lượng

Chuyển hóa nước và điện giải: Cortisol làm tăng tái hấp thu Na+ và nước tại ống thận dễ gây phù tăng huyết áp; tăng thải K+ (và cả H+) dễ gây base máu giảm

+ (và base máu giảm Cl- 2+ qua thận, giảm hấp thu Ca2+ ở ruột do

đối kháng với vitamin D Trên các cơ quan và mô, cortisol có khả năng chống stress Sự căng thẳng thần kinh quá mức, các chấn thương, nhiễm khuẩn cấp, [2][17]… đều làm tăng hàm lượng costisol trong máu có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại stress

Nồng độ Cortisol trong máu thường dao động như sau:

8h sáng đến 12h trưa: 5,0 – 25,0 µg/dL hay 138 – 690 nmol/L

12h trưa đến 20h tối: 5,0 – 15,0 µg/dL hay 138 – 410 nmol/L

20h tối đến 8h sáng: 0,0 – 10,0 µg/dL hay 0 – 276 nmol/L

Cortisol là Hormone đối nghịch của 2 Hormone tăng trưởng và Testosterone,

nó là hormone dị hóa tức là nó hiện hữu trong cơ thể chúng ta để phản ánh tình

trạng viêm nhiễm, mệt mỏi, quá tải, stress…

Testosterone là một hormone steroid (androgen) được sản xuất bởi mô nội tiết đặc biệt (các tế bào Leydig) ở tinh hoàn nam Sản xuất Testosterone được kích thích và kiểm soát bởi hormone Luteinizing (LH), được sản xuất trong tuyến yên Vai trò của testosterone còn tăng cường việc tăng cường trí nhớ, nhằm cải thiện chức năng não và phục hồi trí nhớ Càng lớn tuổi nồng độ testosterone trong não càng giảm là nguyên nhân gây ra chứng suy giảm trí nhớ [1][19]

Hình 1.3: Công thức cấu tạo 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) Testosteron là hormone

có hai tác dụng: Tác dụng nam tính và tác dụng chuyển hoá Testosteron vừa là một hormone vừa là một prohormon Để có tác dụng lên tế bào đích thì trước tiên nó được chuyển thành dihydrotestosterone (DHT), có chức năng biệt hoá sinh học trong quá trình phát triển ở phôi, đảm bảo sự trưởng thành, có vai trò kích thích tạo hồng cầu, tổng hợp Hemoglobin trong nguyên hồng cầu Nó hiện diện với số lượng lớn ở nam giới trong tuổi dậy thì và ở nam giới trưởng thành duy trì khối lượng cơ bắp Testosterone cũng được sản xuất bởi tuyến thượng thận ở cả nam và nữ,

và buồng trứng cũng sản xuất với số lượng nhỏ ở nữ Ở phụ nữ,testosterone được chuyển thành estradiol, hormone sinh dục chính ở phụ nữ Một phụ nữ khỏe mạnh

có thể sản xuất khoảng 300 microgram testosterone một ngày Testosterone cũng giúp phụ nữ đảm bảo mật độ xương, giúp cơ săn chắc và có đủ năng lượng Hàm lượng testosterone ở nam giới trưởng thành từ 260-1000 mg/dL Nồng độ testosterone thấp được định nghĩa là dưới 300 nanogram/dL [25][32]

1.3.3 Progesteron

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của Progesterone

Progesterone là một trong những loại hormon kích thích và điều hòa nhiều chức năng của cơ thể Progesterone có vai trò trong việc duy trì thai kỳ Loại hormone này được sản xuất từ buồng trứng, nhau thai (trong giai đoạn mang thai)

và tuyến thượng thận.[18][13][12]

1.3.4 Estradiol

Hình 1.5: Công thức cấu tạo của Estrogen

Estrogen là loại hormone được sản xuất ở buồng trứng, tuyến thượng thận và các mô mỡ Sau đó, Estrogen đi theo máu gắn vào các thụ thể Estrogen ở các tế bào tại mô đích như: Tuyến vú, tử cung, não, xương, gan, tim và các loại mô khác Bình thường, dưới tác động của các Estrogen nội sinh, hệ sinh dục nữ (bao gồm tử cung,

vú) được phát triển, đảm nhiệm rất nhiều chức năng và ảnh hưởng lớn đến cơ thể

Estrogen kích thích sự phát triển thứ cấp của tình dục và điều hòa kinh nguyệt ở phụ nữ Estrogen rất quan trọng trong việc duy trì chức năng não bình

thường và phát triển các tế bào thần kinh khỏe mạnh.[19]

Bảng 1.4 Hàm lượng hormone stroid có trong một số động vật thân mềm ở Việt Nam (Nguyễn Tài Lương, Nguyên Tác An, Nguyễn Huy Nam)[17][19] Tên mẫu Testosterone

(mg/kg vck)

Cortisol (mg/kg vck)

Progesterone (mg/kg vck)

Estradiol (mg/kg vck)

1.4.1 Vị Trí và phân loại [8][10][20][28]

Theo Abbott R.T & P.Dance (1990) hệ thống phân loại của Tu hài Lutraria

philippinarum như sau:

Hình 1.6 : Loài Lutraria philippinarum Reeve

Họ : Mactridae

Giống : Lutraria

Loài : Lutraria philippinarum Reeve, 1854

Tên tiếng Việt: Tu hài

Tên tiếng Anh: Geo-Duck (Otter Clam)

Họ Mactridae có 20 giống, với khoảng 100 loài Giống Lutraria (Lamarck,1799) ở Việt Nam có các loài sau:[8][10][20]

+ Lutraria philippinarum Reeve, 1854

+ Lutraria maxima Reeve, 1844

+ Lutraria Impar Deshayes in Reeve, 1854

+ Lutraria companata Gmelin, 1791

+ Lutraria australis Reeve, 1854

+ Lutraria arcuata Deshayes in Reeve, 1854

1.4.2 Một số đặc điểm sinh lý của Tu hài

a Tập tính

Giai đoạn ấu trùng: Giai đoạn ấu trùng được bắt đầu từ ấu trùng trochophora

đến spat Thời kỳ này, ấu trùng bơi lội tự do trong nước Đầu giai đoạn spat, ấu trùng di chuyển xuống sống ở dưới nền đáy, chân phát triển để đào bới tìm nơi định

cư Sau khi chúng đã vùi mình cố định xuống dưới nền đáy, lúc này bắt đầu giai đoạn sống mới là giai đoạn sống đáy.[8][20][23]

Giai đoạn trưởng thành: Giai đoạn trưởng thành được đặc trưng bởi đời sống

ở dưới nền đáy Tu hài sống sâu trong nền đáy nhưng liên hệ với môi trường ngoài qua 2 lỗ nhỏ cách nhau 10-15cm, đường kính lỗ nhỏ từ 0,5-1cm Nhờ lỗ nhỏ thông lên trên nền đáy, kết hợp với sự hút đẩy nước liên tục của ống xi phông mà chúng

có thể lấy được thức ăn [20]

b Sinh sản và sinh trưởng

Sinh sản: Sức sinh sản của Tu hài khá lớn, cá thể có khối lượng 80-100gram, thường có từ 8-10 triệu trứng/ cá thể Do Tu hài thường đẻ nhiều lần trong một mùa

vụ sinh sản nên sức sinh sản tương đối của Tu hài thấp, thường chỉ đạt 1- 1,5 triệu trứng / cá thể/ lần đẻ

Sinh trưởng: Những tháng Tu hài có tốc độ tăng trưởng nhanh cả về khối lượng và thể tích là tháng 5 – 6 và tháng 9 – 10 Tháng 7 – 8, Tu hài tăng trưởng nhanh cả về khối lượng và thể tích Thời kỳ đầu, Tu hài tăng nhanh về chiều dài Từ

cỡ giống 5mm, sau 20-25 ngày chúng đã đạt 12-15mm sau khi đạt chiều dài 3-4cm, tốc độ phát triển chiều dài vỏ chậm lại và chúng tăng nhanh về chiều rộng và chiều cao, đồng thời khối lượng cũng tăng nhanh.[20][23]

1.4.3 Thành phần và dinh dưỡng của Tu hài

Nghiên cứu sinh hóa Tu hài từ trước đến nay duy nhất mới có nghiên cứu của Mai Văn Minh (1978) cho thấy Tu hài là loài có giá trị dinh dưỡng cao

Bảng 1.5 Hàm lượng các axit amin trong cơ Tu hài [9]

Loại axit amin

1.4.4 Nguồn Tu hài ở Việt Nam

Theo Nghiên cứu của Nguyễn Xuân Dục và Nguyễn Mạnh Hùng (1979) cho thấy Tu hài phân bố từ khu vực Cát Bà đến Vịnh Hạ Long, tuy nhiên chúng tập trung nhiều ở các bãi: Vạn Bội, Ba Cát, Lão Vọng, Cống Kê, Cặp Quan, Vạn Dong, Soi Danh, Cát Dứa, Khu Đầu Bê Ngoài ra còn một số nơi khác có Tu hài phân bố nhưng với số lượng ít hơn như: Bãi Cống Dầu, Bai Vạn Hà, Tùng Cặp Quan, Khu Tùng Chàng, Khu Dở Cùng, Hang Tai Keo, hang Chóng Bơi, áng Quan tơ Cho đến nay, ở các bãi trên, số lượng Tu hài phân bố còn rất ít hoặc không còn Theo tài liệu mới đây thì Tu hài phân bố nhiều ở quanh các thềm đảo Vịnh Hạ Long, Bái Tử Long (Quảng Ninh) và vịnh Cát Bà (Hải Phòng) [8][20][23] Năm 2004, hợp phần SUMA phối hợp với trung tâm khuyến ngư Quảng Ninh hỗ trợ cho hai hộ nông dân triển khai mô hình thử nghiệm nuôi Tu hài thương phẩm tại hai địa điểm là vùng Chùa Đá (đảo Trả Bản) và đảo Đống Chén thuộc xã đảo Bản Sen, huyện Vân Đồn (Quảng Ninh) Thử nghiệm nuôi thương phẩm với hình thức nuôi trên bãi triều tự nhiên và nuôi trong các khay bằng nhựa Kết quả sau 120 ngày, từ cỡ giống 2,5- 3cm tăng lên 4,5 – 5cm, khối lượng đạt 20- 25g/ con, tỉ lệ sống đạt 80%.[20]

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1.1 Mẫu Tu hài nghiên cứu

2.1.1.1 Mẫu Tu hài

Hình 2.1 : Mẫu loài Lutraria rhynchaema thu được ở Quảng Ninh

Tu hài được thu thập từ tháng 2-5/2015 tại đảo Bánh Sữa vùng biển Vân Đồn

- Quảng Ninh - Việt Nam Các mẫu tu hài thu thập sử dụng trong nghiên cứu đã được xác định tên tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật:

+ Tên tiếng Anh: Geo-Duck

+ Tên khoa học: Lutraria philippinarum

+ Tên loài: Lutraria rhynchaema Jonas,1844 Snout Otter Clam

Tu hài được chọn là những cá thể khỏe mạnh, không bị tổn thương Lấy mẫu theo phương pháp tổ hợp Khối lượng thân của từng cá thể được xác định và được phân loại theo kích cỡ

+ 1,5kg mẫu Tu hài (TH1) 6 tháng tuổi: 70g/con

+ 1,5kg mẫu Tu hài (TH2) 9 tháng tuổi: 90g/con

+ 2kg mẫu Tu hài (TH3) 12 tháng tuổi : 120g/con

2.1.1.2 Xử lý mẫu Tu hài tươi

Các mẫu tu hài được xử lý sơ bộ trước khi tiến hành phân tích: ngâm trong

theo, tu hài được cho vào các khay inox có lỗ thủng để thoát khí và hơi nước, dải mỏng đều và sấy trong tủ điện ở nhiệt độ 350C -650C, ban đầu ở nhiệt độ 350C -

400C sấy trong 4-5 giờ, sau đó chỉnh dần lên đến 450C -550C, sấy trong 2-3 ngày Trong quá trình sấy phải luôn đảo đều để tránh mẫu bị cháy sẽ giảm chất lượng Cần theo dõi và tiếp tục chỉnh dần nhiệt độ lên 600C -650C và duy trì ở nhiệt độ này cho đến khi mẫu khô Sau đó sử dụng máy nghiền để nghiền thành bột min, đóng gói chân không để bảo quản Sau khi mẫu khô bảo quản ở nhiệt độ 200C -220C để sử dụng trong nghiên cứu.[12][13][14]

2.1.2 Hóa chất

Các hóa chất và các dung môi hữu cơ sử dụng trong xử lý mẫu phân tích hoạt chất sinh học trong Tu hài đạt tiêu chuẩn phân tích

- Cồn 900, Starch soluble, Etherpentrol

- Các kit sinh hóa ELISA sử dụng trong nghiên cứu phân tích hoạt chất sinh học cũng như các chỉ tiêu sinh hóa của hãng Biotech (Mỹ) như: Testosteron, Costisol, Progesteron, Estradiol

- Hóa chất chạy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Acetonitrile, amino axetat, axit axetic và nước cất loại dùng cho phân tích và chạy HPLC

- Cột sắc ký (Zorbax SB – C18 (250x 4.6mm, 5μm); cột bảo vệ C18 của hãng Agilent, xylanh nhựa 5ml, màng lọc 0,45μm

- Axit H2SO4 đậm đặc

- Hỗn hợp xúc tác CuSO4 :K2SO4 với tỷ lệ 1:3

- Dung dịch NaOH 40%

- Chỉ thị Taxiro

- Dung dịch acid boric 3%

- Dung dịch axit H2SO4 chuẩn 0.01N

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị

 Dụng cụ thủy tinh: Bình thủy tinh, bình chiết, ống nghiệm các loại kích cỡ 20ml, 40ml, 100ml của Đức, Trung Quốc dùng để đựng mẫu, chiết mẫu dùng để lấy mẫu sinh hóa, đựng mẫu làm thí nghiệm, chiết xuất các hoạt chất sinh học

 Pipet tự động các kích cỡ 10µl, 20µl, 50µl, 100µl, 200µl, 500µl

Các thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu đều là những thiết bị hiện đại, có

độ tin cậy và độ chính xác cao Bao gồm những thiết bị sau:

 Máy xác định độ ẩm BEL engineering

 Tủ sấy 301 – Trung Quốc

 Cân phân tích hiện số của Đức

 Tủ ấm Memert của Đức

 Bình ổn nhiệt của Bical – Anh

 Hệ thống thiết bị miễn dịch Eliza của hãng Multiskan - Phần lan Thực hiện phân tích các chỉ tiêu hormone steroid tại Viện công nghệ sinh học, Viện hàn lâm khoa học Việt Nam

 Máy phân tích huỳnh quang tia X - XRF SEA-2110 của Nhật: Thực hiện phân tích các chỉ tiêu nguyên tố vi khoáng các mẫu sinh học tại Viện công nghệ sinh học, Viện hàn lâm khoa học Việt Nam

 Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC C 10ATVP – Shimazu với đầu dò huỳnh quang Thiết bị thực hiện phân tích hàm lượng và thành phần axit amin trong các mẫu sinh học tại Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàm lâm khoa học và công nghệ Việt Nam

2.2 Các phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp xác định độ ẩm

Nguyên tắc: Dùng nhiệt để làm bay hơi nước có trong mẫu Sấy mẫu ở nhiệt

độ 100-1050C đến khối lượng không đổi, khi đó lượng nước tự do có trong mẫu sẽ bốc hơi hết Từ chênh lệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy, tính được độ ẩm của mẫu.[17][22]

Hình 2.2: Mẫu Tu hài Lutraria rhynchaema sấy khô

Cách tiến hành: Nghiền tu hài và cân bột nghiền cho vào hộp nhôm rồi tiến hành sấy ở 1050C cho đến khi trọng lượng không đổi

Hình 2.3: Mẫu Tu hài Lutraria rhynchaema được nghiền nhỏ nghiên cứu

m1: khối lượng bột trước khi sấy (gam);

m2: khối lượng bột sau khi sấy (gam)

Hiệu suất thu nhận sản phẩm (sau khi hấp và sau khi sấy khô)

Hiệu suất thu nhận (%) = (khối lượng tu hài sau khi hấp; hoặc sau khi sấy khô/ khối lượng nguyên liệu)x 100%

- Vô cơ hóa mẫu thực hiện trong tủ hút: Cân cho chính xác 0,5g tu hài khô

đã được nghiền nhỏ vào bình kendal, rồi thêm 1g xúc tác CuSO4 : K2SO4 và 20ml axit H2SO4 đậm đặc Thực hiện ra nhiệt đun nóng, vô cơ hóa cho đến khi dung dịch có màu trắng

15 Chưng cất: Chuẩn bị bình tam giác có chứa 50ml dung dịch axit boric3% Thêm vài giọt chỉ thị taxirô Đặt bình này vào đầu ra của ống sinh hàn trong hệ thống máy cất đạm tự động, phải nhúng đầu ống sinh hàn ngập nước để đảm bảo hấp thụ hết NH3 Bắt đầu khởi động máy để đun sôi nước, sau đó tiến hành chưng cất trong 5 phút có bổ sung NaOH 40%