Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

LÊ THỊ NGỌC MAI

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG DNJ

TỪ LÁ DÂU TẰM CHO NGƯỜI BỆNH TIỂU ĐƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP

Khóa học : 2013 – 2017

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

LÊ THỊ NGỌC MAI

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG DNJ

TỪ LÁ DÂU TẰM CHO NGƯỜI BỆNH TIỂU ĐƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo :Chính quy Chuyên ngành :Công nghệ thực phẩm Lớp : K45 - CNTP

Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2013 – 2017 Giảng viên hướng dẫn : 1 PGS TS Hoàng Thị Lệ Hằng

2 ThS Phạm Thị Vinh

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp, bên cạnh sự nỗ lực,cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Thị Lệ Hằng, trưởng Bộ ôn Bảo quản chế biến - phó viện trưởng Viện nghiên cứu rau quả- Trâu Quỳ- Gia Lâm- Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn tới sự giúp đỡ của các anh chị trong Bộ môn Bảo quản chế biến – Viện nghiên cứu rau quả đã giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Ths Phạm Thị Vinh– Giảng viên khoa CNSH – CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, người đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thiện tốt bài khóa luận của mình

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa CNSH – CNTP đã giúp đỡ em thực hiện và hoàn thiện tốt khóa luận tốt nghiệp này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, xong do buổi đầu bước vào làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế sản xuất cũng như những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Kính mong nhận được sự chia sẻ và những ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan rằng các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tình hình trồng trọt lá dâu của Việt Nam (2008 – 2009) 7 Bảng 2.2: Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái 7 Bảng 2.3 Thành phần dược tính của lá dâu 10 Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng của cao lá dâu và hàm lượng DNJ 27 Bảng 4.2 Sự thay đổi chất lượng sản phẩm cao lá dâu khi cô đến các hàm lượng chất khô hòa tan khác nhau 29 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch cao đến chất lượng sản phẩm 30 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường cỏ ngọt đến chất lượng cảm quan của nước uống 32 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ hương tới chất lượng cảm quan của nước uống 33 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng tới chất lượng cảm quan của nước DNJ 34

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Morus alba L 5

Hình 2.2 Morus nigra L 5

Hình 2.3 Morus nigra L 5

Hình 2.4 Cấu trúc hóa học của hợp chất DNJ 12

Hình 4.1 Quy trình chế biến nước uống giàu DNJ từ lá dâu tằm 35

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

FDA Cục quản lí thực phẩm và dƣợc phẩm

Hoa Kì SAS Statistical Analysis Systems Statistica TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

WTO Tổ chức y tế thế giới

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC HÌNH iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT v

MỤC LỤC vi

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích của đề tài 2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 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 dâu tằm 4

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại 4

2.1.1.1 Nguồn gốc 4

2.1.1.2 Phân loại 4

2.1.2 Đặc tính của một số giống dâu chủ yếu ở Việt Nam 6

2.1.3 Tình hình trồng trọt lá dâu tằm ở một số tỉnh của Việt Nam hiện nay 7

2.1.4 Thành phần hóa học và tính chất dược lý của lá dâu tằm 7

2.1.4.1 Thành phần hóa học 7

2.1.4.2 Tác dụng dược lý của lá dâu tằm 8

2.2 Tổng quan về hợp chất 1- deoxynojimycin trong lá dâu tằm 11

2.2.1 Bản chất và cấu trúc hóa học của DNJ (1-deoxynojirimicin) 11

2.2.2 Tác dụng và cơ chế làm giảm đường huyết của DNJ 12

2.3 Quá trình cô đặc dịch trích ly 14

2.3.1 Mục đích 14

2.3.2 Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc 14

2.3.3 Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc 15

2.4 Tình hình nghiên cứu lâm sàng về hợp chất DNJ từ lá dâu tằm đối với sự giảm đường huyết 15

2.4.1 Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm trong nước 15

2.4.2 Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm ở ngoài nước 16

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 nghiên cứu 20

3.1.2 Hóa chất 20

3.1.3 Dụng cụ và thiết bị 20

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 21

3.4.1.1 Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao 21

3.4.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống giàu DNJ 22

3.4.1.3 Thí nghiệm 6 cho nội dung 3: Nghiên cứu chế độ thanh trùng phù hợp cho sản phẩm đồ uống DNJ từ lá dâu tằm 24

3.4.2 Phương pháp phân tích hóa, lý 24

3.4.3 Phương pháp xác định vi sinh vật tổng số hiếu khí theo TCVN 7045 : 2002 25 3.4.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 26

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 26

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm

lượng DNJ cao 27

4.1.1 Nghiên cứu xác định nhiệt độ cô đặc thích hợp 27

4.1.2 Nghiên cứu xác định hàm lượng chất khô hòa tan phù hợp của cao lá dâu 28

4.2 Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho phối chế sản phẩm đồ uống giàu DNJ 30

4.1.1 Nghiên cứu xác định tỷ lệ cao thích hợp cho phối chế sản phẩm đồ uống 30

4.2.2 Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối chế đường cỏ ngọt nhằm điều vị thích hợp cho sản phẩm nước uống 31

4.2.3 Nghiên cứu tỉ lệ phối chế hương dâu nhằm tạo mùi hấp dẫn cho sản phẩm đồ uống 32

4.3 Nghiên cứu chế độ thanh trùng cho sản phẩm đồ uống 33

4.4 Xây dựng được quy trình nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm 35

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Đề nghị 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Bệnh tiểu đường đang là thách thức lớn đối với vấn đề sức khỏe cộng đồng Mỗi năm có thêm hàng triệu người mắc bệnh Theo tổ chức y tế thế giới (WTO), tỉ

lệ mắc bệnh tiểu đường ở Châu Á 10-12%, ở các quốc đảo Thái Bình Dương là 40% Đây là căn bệnh có thể gây ra khủng hoảng y tế thế giới ở thế kỉ 21 và nó có thể giảm tuổi thọ của người dân trong vòng 200 năm tới Uớc tính tới năm 2025 thế giới có 333 triệu người mắc bệnh chiếm 6% dân số Tỉ lệ tăng lên ở các nước phát triển là 40%, còn ở các nước đang phát triển là 70% [2]

30-Ở Việt Nam là tỉ lệ mắc bệnh tiểu đường ở thanh thiếu niên rất cao, ước đoán

có tới 1,3 triệu người trên dưới 30 tuổi trong tổng số khoảng từ 2-2,5 triệu người mắc bệnh tiểu đường Nguy hiểm là có tới hơn 50% số này không biệt mình mắc bệnh Theo số liệu điều tra mới nhất tại 4 thành phố lớn Hà Nội, Huế, Hồ Chí Minh, Hải Phòng tỷ lệ người mắc bệnh tiểu đường là 7-8% trong khi đó tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường ở lứa tuổi 30-64 là 4,2% [5], [8]

Trước thực trạng về số lượng người bị mắc bệnh tiểu đường ngày càng gia tăng, thì sự đòi hỏi việc nghiên cứu tìm ra nhiều loại thuốc để điều trị căn bệnh nguy hiểm này cũng đã được đặt ra như là một yêu cầu bức thiết Trên thị trường có nhiều thuốc hóa dược được nghiên cứu thành công và có hiệu quả điều trị cao Tuy nhiên, việc sử dụng dài ngày các hóa dược này đều đưa đến tác dụng bất lợi với cơ thể và tốn kém Ở Việt Nam, hiện nay hầu như phải nhập khẩu 100% các loại thuốc trên Vì vậy việc tìm đến các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên, thường có hệ số

an toàn cao hơn khi phải dùng dài ngày đang là xu hướng tất yếu trong các liệu pháp hỗ trợ điều trị bệnh

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản, Ấn Độ, Hàn Quốc đã tìm

ra trong lá dâu tằm có hợp chất alkaloit có tên gọi là 1-deoxynojimycin (DNJ) có tác dụng ngăn ngừa bệnh tiểu đường.Hoạt chất 1- deoxynojirimicin (DNJ) trong thành phần lá dâu tằm có tác dụng ức chế mạnh hoạt động của enzyme α- glucosaminidaza, ngăn ngừa phản ứng xúc tác của α- glucose hydrolaza, do vậy ngăn cản sự hoạt động và ức chế sự phân giải tinh bột trong thực phẩm thành đường

đơn là glucoza và fructoza…Do đó nó ngăn cản quá trình tạo glucoza tại thành ruột

và gan, từ đó làm giảm hàm lượng glucoza đi vào máu, ức chế sự tăng lên đường máu ngay sau khi ăn.Cho đến nay lá dâu tằm là nguồn gốc thực vật duy nhất phát hiện có chứ DNJ DNJ có cấu tạo tương tự như D-glucoza, có khả năng ức chế các

hệ enzym trong hệ tiêu hóa như α-amylaza, làm thay đổi sự trao đổi glucoza.Hiện nay số lượng người mắc bệnh tiểu đường ngày càng gia tăng vì vậy việc nghiên cứu

ra các sản phẩm thực phẩm chức năng từ nguồn gốc thực vật sẵn có trong nước có tác dụng ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh là vấn đề mang tính cấp thiết.Việt Nam

là nước có sản lượng dâu tằm tương đối lớn vì thế nghiên cứu này có tiềm năng rất lớn về cả nguyên liệu và khả năng ứng dụng thực tiễn.Việc chế biến nước uống chức năng từ lá dâu đảm bảo chất lượng cao Vệ sinh an toàn thực phẩm, ngon miệng, dễ sử dụng và đặc biệt là ngăn ngừa và hỗ trợ bệnh tiểu đường là vấn đề khoa học có thực tiễn cao

Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích của đề tài

Xác định quy trình chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao dùng trong việc hỗ trợ điều trị và phòng chống bệnh tiểu đường

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao

Nghiên cứu tỷ lệ phối chế cho sản phẩm đồ uống giàu DNJ

Nghiên cứu chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm đồ uống DNJ từ lá dâu tằm

Xây dựng quy trình nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn củ a đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Giúp sinh viên hoàn thiện củng cố lại kiến thức lý thuyết đã học, tích lũy kinh nghiệm làm việc trong phòng thí nghiệm

Thông qua đề tài tìm hiểu được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chế biến nước uống giàu DNJ từ lá dâu tằm

Đề tài là tài liệu tham khảo cho các sinh viên, các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất các sản phẩm từ lá dâu tằm

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đề xuất được quy chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm thích hợp nhất nhằm thu được nước uống có hàm lượng DNJ cao , chất lượng tốt cho người bê ̣nh tiểu đường

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cây dâu tằm

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại

2.1.1.1 Nguồn gốc

Cây dâu tằm có tên khoa học: Morus alba L., thuộc Ngành: Spermatophyta,

lớp: Angionspermae, Bộ: Uticales, Họ: Muraceae, Chi: Morus, Loài: Alba

Tên gọi chung của cây dâu tằm là Mulberry, chúng có nhiều giống khác

nhau: white Mulberry(Morus alba L.), black Mulberry (M.nigra L.), American Mulberry, red Mulberry(M.rubra L.) Chúng có họ hàng gần với giống Korean Mulberry (Morus autralis) và Himalayan Mulberry (M.laevigata)

Cây dâu có tốc độ sinh trưởng rất nhanh, vừa là cây ôn đới, vừa là cây cận nhiệt đới, nó phát triển rộng rãi trong nhiều khu vực trên thế giới như phần Đông và Đông Nam châu Á, phía Nam châu Âu và Bắc Mỹ, Đông Bắc Nam Mỹ và một phần

châu Phi, nhưng đa số phát triển ở vùng châu Á

2.1.1.2 Phân loại

Dâu là tên gọi chung của các loại cây thuộc họ Morus có quả ăn được gần giống với quả mâm xôi Cây dâu có thể cao 10 – 15m nếu không được thu hái thường xuyên Lá mọc so le, hình bầu dục, nguyên hoặc chia 3 thùy, đầu lá nhọn hoặc hơi tù Phía cuống hơi tròn hoặc hơi bằng, mép có răng cưa to Từ cuống lá tỏa

ra 3 gân rõ rệt

Cây dâu là loại cây mọc rất rộng ở nhiều nước châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ Người ta phân biệt cây dâu theo 3 loài chính:

- Morus alba L (dâu trắng): Mọc chủ yếu ở châu Á, đặc biệt ở vùng Đông

Nam Á, là giống dâu có quả màu trắng hoặc xung quanh có màu đỏ, lá được sử

dụng để nuôi tằm

- Morus nigra L (dâu đen): Mọc chủ yếu ở châu Âu, quả có màu đen

- Morus rubra L (dâu đỏ): Mọc ở vùng Bắc Mỹ, quả có màu đỏ tía

Hình 2.1 Morus alba L

Hình 2.2 Morus nigra L

Hình 2.3 Morus nigra L

2.1.2 Đặc tính của một số giống dâu chủ yếu ở Việt Nam

Nhóm dâu Bầu, gồm có: Bầu trắng, Bầu tía Hà Bắc, Bầu tía Ba Vì và Bầu đen với đặc tính chung: thân cao trung bình 2m, vỏ thân nhẵn, màu trắng xám, lá xanh, nhám, giòn, dễ hái, năng suất cao, chất lượng chất tốt, ít sâu bệnh Dâu Bầu đen được trồng chủ yếu ở Bảo Lộc –Lâm Đồng và các tỉnh miền núi phía

Bắc như Sơn La, Hà Giang

Nhóm dâu Đa, gồm có Đa Hà Bắc, Đa Thái Bình và Đa Hà Đông: Nhóm này có đặc tính chung là cây to, vỏ thân màu trắng mốc, lá to, dày, nháp, giòn, dễ hái, năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng kháng bệnh tốt Dâu Đa Hà Bắc là

giống dâu được trồng phổ biến nhất ở miền Bắc nước ta

Nhóm dâu Cỏ: dâu Xẻ, dâu Duối, dâu Ngài, dâu Ô và dâu Tán, đây là nhóm dâu có kích thước cây nhỏ, chiều cao trung bình từ 1.2 – 2 m, lá mỏng (riêng dâu duối lá dày), năng suất lá thấp nhưng chất lượng cao Năng suất lá phụ

thuộc vào mật độ trồng

Nhóm dâu tam bội: là nhóm dâu mới được tạo thành bằng con đường xử lý Cocixin và quá trình chọn lọc, lai tạo với giống dâu nhị bội thành dâu tam bội Tập đoàn giống dâu tam bội khá phong phú với đặc tính chung của giống dâu tam bội là thân cao trung bình từ 2.6 – 3.9m Lá rất to và dày (gấp 2 – 3 lần giống dâu nhị bội),

lá xanh thẫm Năng suất lá rất cao, phẩm chất lá thích hợp cho nuôi tằm tuổi lớn,

tuy nhiên khả năng chống chịu hạn hán kém

Nhóm dâu nhập nội gồm: Sha nhị luân, Hà số 7, Quế Ưu… có đặc tính chung là lá to, năng suất cao khoảng 40 - 45 tấn/ha, tỷ lệ bệnh cao, chủ yếu là bệnh nấm Trong đó, giống Sha nhị luân 109 là giống dâu tốt mới nhập nội, hiện nay được trồng nhiều tại Sơn La, Quảng Ngãi, Bình Định, Tây Nguyên và Đông

2.1.3 Tình hình trồng trọt lá dâu tằm ở một số tỉnh của Việt Nam hiện nay

Diện tích dâu Việt Nam giảm 60.4% trong 10 năm qua, trong đó đợt giảm mạnh nhất là giai đoạn khủng hoảng kinh tế toàn cầu năm 2008-2009

Bảng 2.1: Tình hình trồng trọt lá dâu của Việt Nam (2008 – 2009)

Năm 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Tổng

(Nguồn: Niên giám thông kê 2004 – 2013)

Diện tích trồng dâu tằm các vùng sinh thái: Hiện nay (12/2013), nước ta có

31 tỉnh tham gia sản xuất dâu tằm trên toàn bộ 8 vùng sinh thái với tổng diện tích dâu hiện tại là 7.753ha Vùng trồng dâu manng tính tập trung nhất là vùng Tây Nguyên chiếm 49.69%, Đồng bằng sông Hồng chiếm 24.09%, Bắc Trung Bộ chiếm 10.20%, Duyên hải Nam Trung bộ chiếm 6.35%

Bảng 2.2: Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái

(Nguồn: Niên giám thống kê 2013)

2.1.4 Thành phần hóa học và tính chất dược lý của lá dâu tằm

2.1.4.1 Thành phần hóa học

Lá chứa lượng lớn thành phần dinh dưỡng và nhân tố vi lượng cùng các chất

có hoạt tính sinh học [4]

Thành phần hoá học của lá dâu bao gồm các hợp chất chủ yếu sau :

- Flavon và flavon glycozit: Bao gồm các thành phần rutin, quercetin,

izoquercitin và quercetin-3-triglucozit

- Steroit: Bao gồm -sitosterol, stigmasterol, campesterol, -sitosteryl,

-D-glucozit, mezoinositol và một số hoocmon metamorphic cụ thể là inokosteron và ecdysteron

- Các chất bay hơi: Bao gồm axit axetic, axit propionic, axit butyric, axit

izobutyric, axit valeric, axit izovaleric, axit caproic, axit izocaproic, methyl salicylate, guaiacol, phenol, o-cresol, m-cresol, eugenol Ngoài ra còn có axit oxalic, fumarat, axit tartaric, axit xitric, axit succinic, axit palmitic, ethly palmitat, henthriacontan và hydroxycoumarin

- Saccarit và các axit amin: Bao gồm sacaroza, fructoza, glucoza và 17 loại

axit amin nhƣ axit aspartic, axit glutamic Hàm lƣợng các axit amin 10.1 mg/100g lá dâu khô, trong đó các axit amin không thay thế chiếm khoảng 3.3 mg/100g lá khô

- Vitamin và các nguyên tố vi lượng: trong lá dâu chứa một số vitamin tự

nhiên nhƣ A, B1 (0.59 mg/100g lá khô), B2 (1.35 mg/100g lá khô), C (31.6 mg/100

g lá khô), axit nicotinic, caroten (7.4 mg/100g lá khô), chất xơ thực phẩm 52.9% trong đó xơ hòa tan là 7.9%

+ Các thành phần khoáng Ca, K, P có hàm lƣợng khá cao đã đƣợc tìm trong

lá dâu, ngoài ra còn gồm các kim loại ở nồng độ vết nhƣ kẽm, đồng, boron, mangan, magie, sắt

- Hợp chất alkaloid: Trong thành phần lá dâu có chứa các hợp chất alkaloid,

đặc biệt quan trọng trong số đó là DNJ (1-deoxynojirimycin)

2.1.4.2 Tác dụng dược lý của lá dâu tằm

Tất cả các bộ phận của cây dâu, từ lá, rễ đến quả đều đƣợc dùng làm thuốc với những tác dụng chữa bệnh rất khác nhau Ngay cả những loại cây hoặc con có liên quan đến cây dâu tằm nhƣ cây ký sinh trên cây dâu (tang ký sinh), tổ bọ ngựa trên cây dâu (tang phiêu tiêu) cũng có những đặc tính dƣợc lý khác nhau [6]

Trong Y học cổ truyền, lá dâu được gọi là tang diệp, cành dâu gọi là tang chi,

vỏ trắng rễ dâu gọi là tang bạch bì, quả dâu gọi là tang thầm tử Lá dâu vị ngọt đắng, tính mát, có tác dụng bổ âm, phát tán phong nhiệt, giải cảm, thanh nhiệt lương huyết, mát gan, mát phổi được sử dụng trong việc chữa các bệnh mắt đỏ, mắt mờ, đau nhức chảy nước mắt Ngoài ra, lá dâu còn có tác dụng chữa bệnh đổ mồ hôi trộm ở trẻ em, chữa bệnh tăng huyết áp, mất ngủ, phát ban chẩn, đau mắt đỏ với liều dùng mỗi ngày từ 6-12g

Theo Dược điển Việt Nam: Lá dâu có các công dụng trong điều cảm mạo thanh nhiệt, phế nhiệt ho ráo, chóng mặt, nhức đầu hoa mắt, mắt sây sẩm, đau mắt đỏ [1]

Người Trung Quốc đã sử dụng lá dâu tằm trong các bài thuốc Đông y từ rất lâu, trước khi y học có được bảng phân tích thành phần Lá dâu tằm hãm lấy nước uống để chống mệt mỏi, suy nhược, mất ngủ, suy giảm miễn dịch, hỗ trợ hạ đường huyết Riêng trong các nghiên cứu sau này thì trong cây dâu tằm có những thành phần rất đáng kinh ngạc, trong đó là resvératrol (một polyphénol có tác dụng như một loại kháng sinh), cùng với các vitamin C, K và một số các vi lượng có tính năng phòng chống các bệnh tim mạch, chống gốc tự do gây ô xy hóa, cao huyết áp

và cholesterol Dâu tằm còn chứa nhiều sắt, rất tốt cho những người thiếu máu do sắt và phụ nữ mang thai

Các nghiên cứu cổ xưa nhất của người Trung Quốc đã chỉ ra rằng lá dâu có tác dụng làm giảm mỡ máu, cân bằng huyết áp, làm giảm lượng đường máu và tăng cường quá trình trao đổi chất Lá dâu tằm cũng được coi là một loại dược thảo tuyệt vời trong việc làm trắng da, ngăn ngừa quá trình lão hóa và tăng cường sinh lực Trong sách cổ của Nhật Bản có đề cập đến việc lá dâu có tác dụng cải thiện "bệnh uống nước" (tức bệnh tiểu đường)

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã công bố các công trình nghiên cứu về thành phần, chức năng và cơ chế hoạt động của các thành phần chức năng trong lá dâu Các kết quả cho thấy trong thành phần lá dâu có chứa một lượng lớn các chất dinh dưỡng và chất có hoạt tính sinh học, nhất là các hoạt chất có khả năng làm giảm lượng đường máu, huyết áp, mỡ máu và trì hoãn quá trình lão hóa

Đặc biệt trong số đó có hoạt chất DNJ mà trong các loài thực vật và động vật khác không có

Bảng 2.3 Thành phần dược tính của lá dâu Các chất có dược

Hàm lượng (mg/100g)

Tác dụng tốt cho sức khoẻ

Nguồn: Theo Cockram (2007), [4]

Ngoài ra, có rất nhiều nghiên cứu về tác dụng dược lí của lá dâu tằm đã chỉ

ra rằng lá dâu tằm có tác dụng như sau:

- Tác dụng làm giảm đường huyết: Kết quả thử nghiệm lâm sàng nhằm

chứng minh tác dụng giảm đường huyết của lá dâu đối với chuột bạch bị bệnh tiểu đường cho thấy rằng, khi cho chuột bạch sử dụng lá dâu và dịch chiết xuất từ lá dâu

sẽ giúp cho bệnh phát triển chậm hơn rất nhiều Đồng thời, DNJ đã thể hiện rất rõ khả năng ức chế sự tăng hàm lượng đường máu Các kết quả nghiên cứu cũng cho

thấy, có 2 cơ chế giảm đường máu của các chất alkaloid trong lá dâu đó là: ức chế

hoạt tính -glycosidaza và kích thích sự giải phóng insulin

- Tác dụng làm giảm huyết áp: Axit  - amino butyric (GABA) trong lá dâu

có tác dụng làm giảm huyết áp Khi cho chuột có huyết áp cao sử dụng thức ăn bổ sung lá dâu trong một vài ngày thì thấy huyết áp của chuột giảm rõ rệt Các kết quả nghiên cứu cho thấy tác dụng này là do sự hoạt động của axit  - amino butyric có trong lá dâu

- Tác dụng làm giảm cholestrol và mỡ máu: Các hợp chất sterol trong lá dâu

có tác dụng ức chế sự hấp thụ cholesterol bên trong thành ruột Đồng thời, các hợp

chất flavon trong lá dâu cũng có tác dụng ức chế sự hấp thụ cholesterol cùng với khả năng cải thiện chức năng gan Nồng độ cholesterol và mỡ trong huyết thanh của chuột giảm ở những mức độ khác nhau khi chuột được sử dụng lá dâu trong thời gian ngắn Qua các nghiên cứu về bệnh học cho thấy lá dâu có khả năng ức chế sự tạo thành mỡ gan Do vậy, lá dâu có tác dụng làm giảm hàm lượng mỡ trong huyết thanh

- Tác dụng chống oxy hóa và chống lão hóa: Các nhà nghiên cứu Nhật Bản

đã đưa đến kết luận về tác dụng này dựa trên những nghiên cứu về tác dụng chống oxy hóa của dịch chiết xuất lá dâu đến LDL-cholestrol trên cả thỏ và người Các kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ một số chất chứ không phải toàn bộ các chất có trong

lá dâu có tác dụng này và đó là các chất thuộc nhóm izoflavon như là izoquercitrin, quercitrin

2.2 Tổng quan về hợp chất 1- deoxynojimycin trong lá dâu tằm

2.2.1 Bản chất và cấu trúc hóa học của DNJ (1-deoxynojirimicin)

Polyhydroxylat alkaloid, phổ biến với các tên gọi như iminosugar hay azasugar là một loại hoạt chất đang gây sự chú ý mạnh mẽ đối với khoa học như một tiền chất tiềm năng có thể ứng dụng rộng rãi trong y học, công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm trong vài năm gần đây Thành phần cơ bản của nó là chuỗi D- glucoza, trong đó vòng pyranoza có phân tử oxy liên kết với nitro Polyhydroxylat alkaloid có cấu trúc tương tự như monosaccharit và có khả năng ức chế cạnh tranh đối với enzym β- glucosidaza và α- amylaza, do vậy có tác dụng điều trị sự mất cân đối của quá trình trao đổi chất có liên quan đến cacbohydrat, cũng như là một hoạt chất tiềm năng trong việc điều trị nhiều loại bệnh hiểm nghèo như ung thư, tiểu

đường, các bệnh liên quan đến virus (HIV, HBV )

Hiện nay một lượng đáng kể các polyhydroxylat piperidin đã được biết đến,

cả các chất có nguồn gốc tự nhiên và các chất được tổng hợp Trong số các hợp chất

“giả đường” đó thì DNJ là một alkaloid tồn tại trong tự nhiên điển hình với hoạt

tính sinh học hứa hẹn như ức chế các enzym β- glucosidaza và α- amylaza tiêu hóa

Hợp chất DNJ tự nhiên lần đầu tiên được phân lập từ lá dâu vào năm 1976 Các kết quả nghiên cứu cho thấy DNJ là một alkaloid với cấu tạo tương tự như D-glucoza trong đó nhóm NH thay thế cho nguyên tử oxy trong vòng pyranoza, nó có

khả năng ức chế các enzim trong hệ tiêu hóa như - amylaza và làm thay đổi sự trao đổi chất glucoza cũng như tình trạng đường máu cao Chất DNJ có nguồn gốc tự nhiên này đã thúc đẩy ý tưởng rằng chế độ ăn có DNJ của lá dâu có thể có tác dụng

làm giảm sự cao bất thường của đường máu và do đó ngăn ngừa bệnh này [15]

Cấu trúc hóa học của DNJ:

- Công thức cấu tạo của DNJ: C6H13NO4

- Trạng thái: Tồn tại ở pha rắn

- Điểm nóng chảy: 2040C, nhiệt độ sôi: 3610C

- Cấu tạo: DNJ là một hợp chất vòng, có cấu tạo giống α - glucoza nhưng

thay thế bởi một nhóm NH, do đó DNJ có khả năng kết hợp với axit và với bazơ

- DNJ có khả năng tạo muối với axit, khi ở dạng muối sẽ hòa tan tốt hơn trong ethanol vì ethanol là một dung môi linh động, có thể hòa tan trong nước với các hợp chất hữu cơ khác: axit axetic, axeton, benzen, cacbon tetraclorua, chloroform, diethyl

ether, ethylen glycol, glycerin, nitromethan, pyridin và toluen [12]

Hình 2.4 Cấu trúc hóa học của hợp chất DNJ

2.2.2 Tác dụng và cơ chế làm giảm đường huyết của DNJ

Hoạt chất 1- deoxynojirimycin (DNJ) trong thành phần lá dâu tằm có tác dụng ức chế mạnh hoạt động của enzym α- glucosaminidaza, ngăn ngừa phản ứng xúc tác của α- glucose hydrolaza, do vậy ngăn cản hoạt động và ức chế sự phân giải tinh bột trong thực phẩm thành đường đơn là glucoza và fructoza Do đó, nó ngăn

cản quá trình tạo glucoza tại thành ruột và gan, từ đó làm giảm lượng glucoza đi vào

máu, ức chế sự tăng lên của đường máu ngay sau khi ăn

Glucosaminidaza tham gia nhiều quá trình sinh học khác nhau, cụ thể là phản ứng phân giải cacbohydrat và sinh tổng hợp glycoprotein DNJ có tác dụng vô hoạt enzym  -glucose hydrolaza trong tất cả các động vật có vú Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng DNJ có khả năng năng làm giảm đường trong máu bằng cách làm giảm khả năng tiêu hóa cacbonhydrat và hấp thụ glucoza DNJ cũng liên kết với α- glycosidaza của maltoza, saccaroza và lactoza trong ruột non, do đó ngăn chặn quá trình chuyển hóa cơ chất thành đường đơn giản và sự hấp thụ đường vào

máu, do vậy hạn chế sự tăng đường máu đột ngột [15]

Cơ chất trong khẩu phần ăn như là tinh bột, được chuyển vào dạ dày trong quá trình thủy phân do hoạt động của  -amylaza trong nước bọt, nhưng sẽ có một phần không được hòa trộn với nước bọt nên chỉ có khoảng 70% được thủy phân và chuyển tiếp vào tá tràng Chúng tiếp tục được thủy phân trong bộ phận này do hoạt động của -amylaza, tạo thành sản phẩm là saccaroza và maltoza, được chuyển tới ruột non Tại ruột non, α- glycosidaza có trên màng ở phần trên ruột non phân giải thành glucoza và fructoza đi vào cơ thể qua thành ruột non do vậy dẫn tới việc tăng lượng glucoza trong máu lên một cách nhanh chóng Khi DNJ được tiêu hóa cùng với thực phẩm và được chuyển vào ruột non sẽ liên kết với các enzym α- glycosidaza Do hoạt động này của DNJ mà glucoza được chuyển vào máu giảm đi,

làm cho lượng đường máu giảm theo [15]

Cho đến nay, lá dâu tằm là một trong những nguồn thực vật được phát hiện

có chứa DNJ khá cao Bên cạnh đó, trong thành phần dịch chiết xuất lá dâu tằm còn chứa nhiều polyphenol mà điển hình là resveratrol, hoạt chất này giúp làm tăng tính nhạy cảm của thụ thể insulin với hormon, do đó làm tăng phân huỷ glucose dư thừa Như vậy, dịch chiết xuất lá dâu tằm vừa ức chế tổng hợp mới, vừa làm tăng phân hủy glucoza do đó sẽ làm hạ lượng đường trong máu Thêm nữa, các polyphenol còn có tác dụng chống oxy hoá sinh học mạnh, giúp chống lại quá trình peroxit hóa lipid, từ đó giúp ngăn ngừa các rối loạn chuyển hóa lipid – nguy cơ gây biến chứng

thành mạch phổ biến ở bệnh nhân đái tháo đường

Do đặc tính ưu việt của DNJ đối với bệnh tiểu đường, cũng như sự có mặt của nó trong các loại thực vật (đặc biệt là cây dâu tằm), nên việc nghiên cứu sản xuất các sản phẩm thực phẩm chức năng từ lá dâu tằm, một loại cây rất dễ trồng và

là loại cây truyền thống của Việt Nam là rất khả thi và có ý nghĩa thiết thực trong tình hình thực tế hiện nay

2.3 Quá trình cô đặc dịch trích ly

Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa

chất tan không bay hơi, ở nhiệt độ sôi

- Giảm được khối lượng vận chuyển

2.3.2 Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc

Quá trình cô đặc có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian trích ly lưu lại trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cường độ bốc hơi

- Nhiệt độ sôi

+ Khi tiến hành một quá trình cô đặc người ta đun nóng khối sản phẩm tới nhiệt độ sôi Nước trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đạt đến nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị

+ Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng độ chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm

+ Khi áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm càng thấp Vì vậy việc tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảm được nhiệt độ sôi của sản phẩm Hay nói cách khác là điều chỉnh nhiệt độ sôi bằng cách thay đổi nhiệt độ chân không

+ Khi nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao Trong quá trình cô đặc nồng độ chất khô tăng dần nên nhiệt độ sôi của sản phẩm

cũng tăng dần

+ Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến đổi như sinh tố ít bị tổn thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng it bị bay hơi Nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc

- Thời gian cô đặc:

+ Là thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị cô đặc như sự bốc hơi nước

ra khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu

+ Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị và cường độ bốc hơi của sản phẩm Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm ra liên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị càng ngắn

2.3.3 Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc

Biến đổi vật lý: Dung dịch đem đi cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan và các chất không tan ở trạng thái huyền phù Khi cô đặc dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong dung dịch cũng giảm

Biến đổi hóa học: Các loại đường trong nguyên liệu, do chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc nên bị caramel hóa Hiện tượng caramel hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém

2.4 Tình hình nghiên cứu lâm sàng về hợp chất DNJ từ lá dâu tằm đối với sự

giảm đường huyết

2.4.1 Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm trong nước

Tại Việt Nam chưa có các nghiên cứu một cách hệ thống về vấn đề tách chiết hợp chất DNJ từ lá dâu tằm và dùng để sản xuất các thực phẩm chức năng Năm

2007, Viện Công nghiệp Thực phẩm (chủ trì là TS.Đặng Hồng Ánh) đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột lá dâu tằm giàu 1- deoxynojirimycin”, do thời gian thực hiện ngắn (01 năm) và kinh phí có hạn nên kết quả mới dừng lại ở quy

mô thí nghiệm thăm dò [6] Tuy nhiên đề tài cũng bước đầu xác định được một số

thông số công nghệ chính trong quá trình chiết tách DNJ từ lá dâu tằm và bước đầu

đã tạo ra được bột lá dâu tằm có hàm lượng DNJ= 0.5% đồng thời đã thử tác dụng sơ

bộ của sản phẩm này trên người Mặc dù vậy, để thiết lập được quy trình công nghệ tách chiết DNJ từ lá dâu tằm một cách hoàn thiện mà quy trình này có thể ứng dụng được trong thực tiễn sản xuất cần phải có các nghiên cứu một cách tỉ mỉ và sâu rộng hơn từ xác định tiêu chuẩn nguyên liệu (lá dâu tằm) đến các phương pháp và thông số tối ưu trong quy trình công nghệ nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, ổn định nhưng đồng thời phải đảm bảo hiệu quả kinh tế Rộng hơn nữa, cần phải ứng dụng được sản phẩm bột lá dâu tằm giàu DNJ này để tạo ra một số sản phẩm chức năng mang tính hàng hóa với mục đích phòng chống, hỗ trợ điều trị cho người bệnh tiểu đường với tiêu chí dễ sử dụng, giá thành hạ nhằm đa dạng hóa các sản phẩm chức năng cho người bệnh tiểu đường trên thị trường Việt Nam, đây đang là vấn đề quan tâm của các cơ quan chức năng

Ngoài ra, còn có một số công trình khác nghiên cứu về tách chiết lá dâu tằm như tác giả Phạm Thiện Ngọc, Lê Ngọc Liễn Đại học Y Hà Nội khi thực hiện đề tài

“Chiết xuất, xác định hàm lượng polyphenol và đánh giá tác dụng chống Oxy hoá của các mẫu bột chiết lá dâu” vào năm 2005 và của TS.BS.Nguyễn Quang Trung bệnh viện Uông Bí – Quảng Ninh khi thực hiện đề tài “Đánh giá tác dụng bột chiết

lá dâu trên các chỉ số lipid và trạng thái chống oxy hóa trong máu ở chuột nhắt trắng

gây rối loạn lipid máu và đái tháo đường thực nghiệm” vào năm 2006 [3, 4] Tuy

nhiên đây chỉ là những nghiên cứu về dược tính của một thành phần khác trong lá dâu Ngoài ra cũng đã có công trình nghiên cứu về triết tách lá dâu tạo sản phẩm dành cho người có bệnh tiểu đường mà được nghiên cứu từ sinh viên của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đó là đề tài: „„Nghiên cứu quy trình trích ly dịch

lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao”

2.4.2 Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm ở ngoài nước

Từ xa xưa lá cây dâu tằm (có tên khoa học Morus alba L.) đã được sử dụng

trong các bài thuốc dân gian của Trung Quốc trong việc chữa và ngăn ngừa bệnh tiểu đường (bệnh “Xiaoke”), tuy nhiên chưa có sự đề cập nào về thành phần có tác dụng chữa bệnh trong lá dâu tằm mà hoàn toàn là theo kinh nghiệm truyền thống

[14] Trong những năm gần đây, từ các công trình nghiên cứu chuyên sâu các nhà khoa học Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ đã công bố về thành phần, dược tính và cơ chế hoạt động của các thành phần chức năng có trong lá dâu tằm, các kết quả nghiên cứu đã cho thấy trong lá dâu chứa một lượng lớn các thành phần dinh dưỡng

và các chất có hoạt tính sinh học, nhất là các hoạt chất có khả năng làm giảm lượng đường máu, huyết áp, mỡ máu và trì hoãn quá trình lão hóa Đặc biệt trong số đó có hoạt chất 1- deoxynojirimycin (DNJ) đây là chất có chức năng chế ngự sự tăng đường máu và phòng ngừa bệnh tiểu đường DNJ là một alkaloit với cấu tạo tương

tự như D-glucoza trong đó nhóm NH thay thế cho nguyên tử oxy trong vòng pyranoza, nó có khả năng ức chế các enzim trong hệ tiêu hóa như - amylaza và làm thay đổi sự trao đổi chất glucoza cũng như tình trạng đường máu cao [13] Cho đến nay, lá dâu tằm là một trong những nguồn thực vật được phát hiện có chứa DNJ khá cao [15] Vì vậy, nghiên cứu tách chiết, thu nhận hoạt chất DNJ từ lá dâu tằm để ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng phòng chống bệnh tiểu đường đang được quan tâm Đặc biệt ở các quốc gia Châu Á, nơi có nguồn thực vật và cây dược liệu phong phú như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc Các sản phẩm chức năng này đều được quảng bá tác dụng của nó đến người tiêu dùng dựa trên hàm lượng DNJ công bố trên sản phẩm

Năm 1976, lần đầu tiên DNJ được tách từ rễ và lá của cây dâu bởi Yagi và cộng sự Điều này cho thấy việc sử dụng cây dâu làm thực phẩm chức năng có tác dụng làm giảm nồng độ đường máu và ngăn ngừa bệnh tiểu đường nhờ vào sự có mặt của hoạt chất DNJ trong thành phần của cây dâu tằm

Năm 2003, Jin-Won Kim đã đưa ra phương pháp sắc ký lỏng cao áp để định lượng thành phần hoạt chất DNJ trong lá dâu với độ tin cậy và chính xác cao [16]

Năm 2007, Nitra và cộng sự đã thực hiện các thí nghiệm so sánh thành phần DNJ trong lá dâu tằm ở các độ già khác nhau và nhận thấy hàm lượng DNJ có trong chồi lá cao hơn lá thuần thục [17]

Theo kết quả nghiên cứu của Bondada Andalulua và cộng sự, năm 2003 khi thử nghiệm sản phẩm bột chiết từ lá dâu tằm có nồng độ DNJ 0.1% trên chuột đã xác định được liều sử dụng có hiệu quả nằm trong khoảng khá rộng từ 0.1- 0.4 g/kg

chuột, tương đương với 6-24 g bột chiết 0.1% DNJ/ người nặng trung bình 60kg, tức là 0.1-0.4 mg DNJ/kg cơ thể [12]

Cũng theo kết quả nghiên cứu của Lin-Ling Wang và Ze-Yang Zhou vào năm 2008, cho thấy dịch chiết từ lá dâu tằm có khả năng kìm hãm enzim α-glucosidaza, giúp làm giảm hàm lượng đường trong máu có tác dụng rõ rệt đến việc

hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường [11]

Từ kết quả nghiên cứu này, Kimura và cộng sự đã nghiên cứu tạo ra bột chiết lá dâu tằm có nồng độ DNJ 1.5% và tiến hành thử nghiệm bột chiết này trên

24 người mạnh khỏe bằng cách cho sử dụng các lượng bột chiết khác nhau và sau

đó uống 50 g đường sacaroza, hàm lượng đường máu được xác định sau 30, 60, 90,

120, 150 và 180 phút thì kết quả cho thấy liều lượng có hiệu quả đến việc hạn chế

sự tăng đường máu là 0.8-1.2 g bột chiết có nồng độ DNJ là 1.5% tương ứng với 12-18 mg DNJ [14]

Cũng từ các nghiên cứu trên người này đã cho thấy rằng loại bột chiết giàu DNJ tách chiết được từ lá dâu có tác dụng làm hạ thấp lượng đường máu, do đó loại sản phẩm này có thể sử dụng trong việc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường hệ không phụ thuộc insulin (tiểu đường tuýp 2) Các kết quả nghiên cứu của Tsuneyuki và cộng sự khi nghiên cứu đánh giá tác động của dịch chiết lá dâu đến sức khỏe con người và thử nghiệm trên chuột đã cho thấy sự hấp thu đường bị kìm hãm, làm giảm nồng độ đường trong máu Nhóm tác giả đã đưa ra kết luận rằng dịch chiết từ lá dâu tằm có thể được sử dụng để chế biến thực phẩm chức năng phòng chống bệnh tiểu đường [18]

Tuy nhiên khi sử dụng bột chiết từ lá dâu tằm cho mục đích giảm đường máu đối với con người cần phải trả lời câu hỏi: Liệu có hay không tác dụng phụ của việc

sử dụng lâu dài bột chiết dẫn tới gây bệnh hạ đường huyết đối với người khỏe mạnh? Để kiểm tra điều này tác giả nghiên cứu đã thử nghiệm trên 12 người mạnh khỏe tự nguyện mỗi lần sử dụng 1.2 g bột chiết lá dâu nồng độ 1.5% trước mỗi bữa

ăn (tức là khoảng 3.6 g/ngày) trong 38 ngày thì thấy rằng hàm lượng đường máu của họ luôn ổn định ở giới hạn bình thường, điều đó cho thấy bột chiết lá dâu khi sử dụng thường xuyên không gây hiện tượng hạ đường huyết Kết quả này cũng cho

thấy người mạnh khỏe nếu dùng thường xuyên bột chiết lá dâu sẽ có dụng phòng bệnh mà không có tác dụng phụ nào, do vậy có thể coi bột chiết lá dâu như một loại thực phẩm chức năng an toàn [18]

Trong quá trình nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng sản phẩm Trà lá dâu bổ dưỡng Mori chiết xuất từ lá dâu do công ty Mori sản xuất phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng Thực vật thiên nhiên, trường đại học Y Phương Nam (tên cũ Đại học Y khoa Quân đội số 1) – Trung Quốc đã đánh giá tác dụng của sản phẩm trên người Kết quả cho thấy với liều lượng 20ml/người/ngày, dùng đều đặn trong 3 tháng đã cho thấy hiệu quả rõ rệt, mức độ đường máu của bệnh nhân trở về mức bình thường là 50.88%

Hiện nay tại Nhật Bản và một số nước khác đã có rất nhiều sản phẩm chức năng được làm từ lá dâu tằm Tại Trung tâm Nghiên cứu Tằm tơ công nghiệp (Nhật Bản) đã tiến hành sản xuất loại sản phẩm trà lá dâu có lợi cho sức khỏe với thành phần giàu protein, axit béo cần thiết, chất xơ, cacbonhydrat và các vi chất dinh dưỡng như canxi, photpho, sắt, kẽm Ngoài ra còn có các sản phẩm thực phẩm khác có chứa lá dâu như mỳ lá dâu, bánh ngọt lá dâu Tại Trung Quốc hiện nay cũng có rất nhiều các công ty đang tiến hành sản xuất các sản phẩm chức năng sản xuất từ lá dâu như công ty Mori, Nangtong Sihai Plant Extract Co.Ltd

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

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

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Lá dâu tằm khô có độ ẩm 10 ± 1%

3.1.2 Hóa chất

Đường cỏ ngọt

Chất hương : strawberry flavour (hương dâu)

Bao bì thủy tinh

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm thí nghiệm: Viện Nghiên cứu Rau quả - Hà Nội

Thời gian nghiên cứu: 11/2016- 4/2017

3.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao

- Nghiên cứu xác định nhiệt độ cô đặc thích hợp

- Nghiên cứu xác định hàm lượng chất khô thích hợp

Nội dung 2: Nghiên cứu tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm đồ uống giàu DNJ

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế dịch cao thích hợp

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế đường cỏ ngọt nhằm điều vị thích hợp cho sản phẩm nước uống

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế hương dâu thích hợp nhằm tạo mùi hấp

Lá dâu tằm được trích ly để thu dịch chiết DNJ ở điều kiện ngâm trong dung môi ethanol 30%V đã được axit hóa 1% axit axetic với tỷ lệ nguyên liệu /dung môi

= 1/15, thời gian trích ly 26 giờ và ở nhiệt độ ở 430C Sử dụng 1000 ml dịch trích ly

lá dâu tằm đã được để lắng trong 12 – 16 giờ và lọc sơ bộ Sau đó lấy dịch lọc đi cô đặc ở điều kiện chân không ở các nhiệt độ khác nhau Các công thức thí nghiệm cụ thể như sau:

Các chỉ tiêu theo dõi: thời gian cô đặc, khối lượng dịch cao, hàm lượng DNJ

và nhận xét cảm quan dịch cao lá dâu tằm

Kết quả của thí nghiệm 1 sẽ được chúng tôi cố định để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định hàm lượng chất khô hòa tan thích hợp cao lá dâu tằm

Tiến hành tương tự thí nghiệm 1 Lấy 1000 ml dịch chiết lá dâu được cô đặc

ở nhiệt độ (là kết quả của thí nghiệm 1) đến các hàm lượng chất khô hoà tan khác nhau Công thức thí nghiệm được bố trí cụ thể như sau:

3.4.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống giàu DNJ

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế dịch cao thích hợp

Sau khi tiến hành xác định được dịch cao lá dâu tằm với nồng độ chất khô hòa tan thích hợp từ thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2, chúng tôi tiến hành nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế hàm lượng cao lá dâu thích hợp cho chế biến sản phẩm nước uống từ lá dâu tằm

Chúng tôi tiến hành sử dụng dịch cao ở các nồng độ khác nhau để phối chế vào dung dịch nền là nước tinh khiết Các công thức cụ thể như sau: