Nghiên cứu hoạt chất sinh học trong sao biển astropecten polyacanthus tạo thực phẩm chức năng cho vận động viên điền kinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---*--- NGUYỄN HUY NAM NGHIÊN CỨU HOẠT CHẤT SINH HỌC TRONG SAO BIỂN Astropecten polyacanthus TẠO THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CHO VẬN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-* -

NGUYỄN HUY NAM

NGHIÊN CỨU HOẠT CHẤT SINH HỌC

TRONG SAO BIỂN Astropecten polyacanthus

TẠO THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CHO VẬN ĐỘNG VIÊN ĐIỀN KINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-* -

NGUYỄN HUY NAM

NGHIÊN CỨU HOẠT CHẤT SINH HỌC

TRONG SAO BIỂN Astropecten polyacanthus

TẠO THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CHO VẬN ĐỘNG VIÊN ĐIỀN KINH

Chuyên ngành : Hóa sinh học

1.1 Vai trò của hoạt chất thiên nhiên trong thực phẩm đối với dinh dưỡng và sức khoẻ con người

20

1.1.1 Vai trò và tác dụng của các axit amin trong cơ thể 20

1.1.2 Vai trò và tác dụng của các nguyên tố vi khoáng trong cơ thể 22

1.1.3 Vai trò và tác dụng của các hormone steroid trong cơ thể được tổng hợp trực tiếp qua đường thực phẩm bổ sung dinh dưỡng

34

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1.2 Hóa chất 39

2.4.3 Hệ thống phân tích axit amin tự động xác định thành phần và hàm lượng axit amin

43

2.4.4 Các phương pháp nghiên cứu sản xuất bột nguyên liệu Bionamine từ

sao biển Astropecten polyacanthus

44

2.4.6 Phương pháp xác định tác dụng chế phẩm lên tinh dịch thỏ 46

3.1 NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HOẠT CHẤT SINH HỌC LOÀI

sao biển Astropecten polyacanthus

48

3.1.1 Các kết quả nghiên cứu về các hormone steroid có trong Sao biển Astropecten polyacanthus và của một số sao biển khác

48

3.1.2 Các kết quả điều tra phân tích nghiên cứu về thành phần axit amin có

trong sao biển Astropecten polyacanthus

50

3.1.3 Các kết quả nghiên cứu điều tra về thành phần các chất vi khoáng có

trong sao biển Astropecten polyacanthus và của một số sao biển khác

3.2.1 Ứng dụng công nghệ enzym trong chế biến làm giàu các hoạt chất có

trong sao biển

56

3.2.2 Kết quả nghiên cứu so sánh về thành phần axit amin có trong mẫu bột

nguyên liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thuỷ phân

59

3.2.3 Các kết quả nghiên cứu về các hormone steroid có trong mẫu bột

nguyên liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thuỷ phân

61

3.2.4 Kết quả nghiên cứu về các chất vi khoáng có trong mẫu bột nguyên

liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thuỷ phân

62

3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘC TÍNH CẤP TÍNH VÀ BÁN

TRƯỜNG DIỄN CỦA BỘT BIONAMINE ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ sao biển Astropecten polyacanthus

65

3.3.1 Xác định độc tính cấp và bán trường diễn của bột Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus

65

3.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ QUI TRÌNH TẠO VIÊN TĂNG LỰC

BIONAMINE TỪ NGUYÊN LIỆU sao biển Astropecten polyacanthus

69

3.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN VÀ TÁC DỤNG CỦA VIÊN TĂNG LỰC BIONAMINE ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ NGUYÊN LIỆU

sao biển Astropecten polyacanthus TRÊN ĐỘNG VẬT VÀ VẬN ĐỘNG

3.5.1.3 Nghiên cứu thành phần các hoạt chất hormone steroid trong viên

tăng lực Bionamine được sản xuất từ sao biển Astropecten polyacanthus

75

3.5.2 Kết quả nghiên cứu về thử nghiệm tác dụng trên động vật của viên tăng 76

lực Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus

3.5.2.1 Viên tăng lực Bionamine có tác dụng rất tốt lên một số chỉ tiêu huyết học của chuột cống trắng

76

3.5.2.2 Chế phẩm Bionamine đã có tác dụng tăng cường thể lực và sức bền

của chuột trong quá trình bơi lặn

3.5.4.1 Viên tăng lực Bionamine có tác dụng hồi phục và nâng cao hàm

lượng Testossterone trong máu vận động viên

83

5.4.2 Viên tăng lực Bionamine được sản xuất từ sao biển Astropecten

polyacanthus có tác dụng bổ sung bù đắp nâng cao hàm lượng cortisol trong

máu vận động viên tác động tích cực vào quá trình nâng cao thể lực và hồi

phục sức khoẻ cho vận động viên

84

3.5.4.3 Viên tăng lực Bionamine có tác dụng bổ trợ chức năng gan trong cơ thể, kích hoạt enzym Lactat Dehydrogenaza (LDH) giúp tăng nhanh quá trình hồi phục

86

3.5.4.4 Bionamine có tác dụng trong quá trình phân giải axit lactic trong cơ làm tăng cường khả năng hồi phục của cơ thể vận động viên

87

3.5.4.5 Viên tăng lực Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus có tác

dụng hồi phục và tăng hồng cầu và cải thiện các chỉ tiêu huyết học của vận

3.5.4.8 Viên tăng lực Bionamine có tác dụng kích thích thần kinh trung ƣơng làm tăng nhanh phản xạ thần kinh giúp cho vận động viên xử lý nhanh tình huống trong các bài tập

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Tất cả các

số liệu, nhận xét và kết quả trong luận án này là trung thực và chƣa từng đƣợc

ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác, ngoại trừ các số liệu đã đƣợc công bố trong một số công trình của tôi

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận án

Nguyễn Huy Nam

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Sinh học - Trường Đại học Khoa học

Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội là Cơ sở đào tạo đã ủng hộ và tạo điều kiện và hỗ trợ về mọi mặt để tôi hoàn thành nhiệm vụ của một nghiên cứu sinh

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Hoá sinh Protein, Phòng Sinh học Tế bào sinh sản - Viện Công nghệ Sinh học và Viện Hoá học và các Hợp chất thiên nhiên thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện hỗ trợ về cơ sở vật chất phòng thí nghiệm cũng như sự hỗ trợ về kinh phí trong quá trình thực hiện luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học Thể dục Thể thao, Liên đoàn Điền kinh Hà Nội - Tổng Cục Thể dục thể thao thuộc Bộ Văn hoá, Thể thao và

Du lịch đã giúp tôi trong quá trình thực hiện luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Bùi Phương Thuận, GS.TS Lê Quý Phượng, GS.TS Châu Văn Minh và các đồng nghiệp cùng công tác tại Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học Thể dục thể thao, Viện Hoá học và các Hợp chất thiên nhiên cùng các Thày cô và các bạn Bộ môn Sinh lý thực vật và Hóa sinh – Khoa Sinh học, Phòng Đào tạo sau đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận án này sẽ không thể hoàn thành nếu tôi không có được sự giúp đỡ

và ủng hộ lớn lao từ các bậc bố mẹ, vợ con gia đình hai bên nội ngoại, bạn bè, đồng nghiệp và người thân, những người đã luôn bên cạnh tôi cả những lúc khó khăn nhất để động viên chia sẻ và giúp đỡ tôi

Tôi xin chân thành cảm ơn

NCS Nguyễn Huy Nam

KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

A.vappa Sao biển Astropecten vappa

S.equestris Sao biển Stellaster equestris

A.polyacanthus Sao biển Astropecten polyacanthus

VC Dung tích sống (Vital capacity)

WBC Số lƣợng tuyệt đối bạch cầu đoan trung tinh

VO2 Thể tích oxy tiêu thụ trong 1phút

VO2max Thể tích oxy tiêu thụ tối đa trong 1phút

Tes Testosterone

Prog Progesterone

Cor Cortisol

Oest Oestradiol

LDH Lactatdehydrogenase

ĐT Độc tính

3 Bảng 3.2 So sánh thành phần và hàm lượng một số hormone steroid của

sao biển Astropecten polyacanthus với một số động vật biển khác

50

4 Bảng 3.3 Kết quả thành phần và hàm lượng axit amin trung bình có trong

sao biển Astropecten polyacanthus và so sánh với một số loài sao biển

khác

54

8 Bảng 3.7 Kết quả phân tích mẫu bột Sao biển Astropecten polyacanthus

sau thuỷ phân bằng papain với các điều kiện khác nhau

58

9 Bảng 3.8 Kết quả so sánh về thành phần axit amin có trong mẫu bột

nguyên liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thuỷ

phân

60

10 Bảng 3.9 Kết quả so sánh hàm lượng các hoạt chất steroid có trong mẫu

bột nguyên liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thủy

phân

62

11 Bảng 3.10 Kết quả so sánh hàm lượng các vi khoáng có trong mẫu bột 62

nguyên liệu sao biển Astropecten polyacanthus trước và sau khi thuỷ phân bằng papain

12 Bảng 3.11.Tỷ lệ sống chết (LD50) của chuột nhắt trắng uống bột Bionamine

19 Bảng 3.18 Chỉ tiêu sinh học tinh dịch thỏ trước bổ sung viên Bionamine, Placebo

22 Bảng 3.21 Hàm lượng Testossterone trong máu của vận động viên điền

kinh trước và sau 1 tháng luyện tập

28 Bảng 3.27 Các chỉ số chức năng của vận động viên nữ đội điền kinh Hà

nội trong test gắng sức tối đa

92

29 Bảng 3.28 Kết quả kiểm tra thành tích của các vận động viên trước và sau

khi dùng viên tăng lực Bionamine

94

30 Bảng 3.29 Kết quả kiểm tra phản xạ của vận động viên điền kinh 96

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

1 Hình 1.1 Công thức cấu tạo và trọng lƣợng phân tử của 20 loại axit

Amin

22

3 Hình 1.3 Công thức cấu tạo của các hormone steroid đại diện 27

4 Hình 1.4 Cơ chế tác dụng của hormone steroid trên tế bào đích 28

5 Hình 1.5.Những tác dụng chính của cortisol trong chuyển hoá trung gian 30

7 Hình 1.7 Cơ chế tác dụng của testosterone thành

9 Hình 3.2 Biểu đồ so sánh thành phần và hàm lƣợng một số axit amin

của sao biển Astropecten polyacanthus với một số động vật biển khác

53

10 Hình 3.3 Biểu đồ so sánh kết quả phân tích hàm lƣợng các vi khoáng có

trong sao biển Astropecten polyacanthus với các động vật khác

Sao biển Astropecten polyacanthus tại Công ty Công nghệ Intechpharm

17 Hình 3.10: Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất tạo bột nguyên liệu viên

tăng lực Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus sau

19 Hình 3.12 Sơ đồ qui trình sản xuất viên tăng lực Bionamine 71

21 Hình 3.14 Biểu đồ các chất vi khoáng có trong viên tăng lực Bionamine 74

22 Hình 3.15 So sánh test gắng sức vận động viên nam đội điền kinh Hà Nội thông qua các chỉ số chức năng trước và sau thời gian dùng viên tăng lực Bionamine

91

23 Hình 3.16 Biểu đồ so sánh test gắng sức vận động viên nữ đội điền kinh

Hà nội thông qua các chỉ số chức năng trước và sau thời gian dùng viên tăng lực Bionamine

92

24 Hình 3.17 Kiểm tra thể lực vận động viên trong thời gian dùng Viên

tăng lực Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus bằng thiết bị

Cosmed của Mỹ

93

25 Hình 3.18 Kiểm tra chỉ tiêu thành tích của vận động viên trong thời gian

dùng viên tăng lực Bionamine được sản xuất từ sao biển Astropecten polyacanthus

95

26 Hình 3.19 Kiểm tra chỉ tiêu phản xạ trên vận động viên điền kinh trong

thời gian dùng Viên tăng lực Bionamine được sản xuất từ sao biển Astropecten polyacanthus

97

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của luận án

Trong lĩnh vực thể thao vấn đề đánh giá năng lượng vận động của vận động viên là rất cần thiết Việc đánh giá này giúp cho quá trình đào tạo vận động viên cấp cao được rút ngắn thời gian, tiết kiệm kinh phí và có hiệu quả cao [49,72] Trong quá trình đào tạo vận động viên việc ứng dụng các giải pháp hồi phục như sử dụng thực phẩm chức năng và dược liệu cũng như các chất giàu năng lượng, các phương pháp sinh lý, hoá sinh học hiện đại, đặc biệt là các loại thực phẩm chức năng sản xuất từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên là một hướng đang được quan tâm nghiên cứu phát triển Việc tìm ra các hợp chất mới bổ sung vào thành phần dinh dưỡng không những mang lại thành tích cao cho vận động viên nói riêng mà còn mang lại mà còn mang lại sự an toàn về sức khoẻ cho mọi người nói chung [24,26]

Thành tích thể thao thể hiện màu cờ sắc áo của các quốc gia Ở các giải thể thao quốc tế hiện nay thấy việc dùng các chất kích thích nhằm nâng cao thành tích của các vận động viên đang có chiều hướng gia tăng Điều này cho thấy rằng các bác sỹ, huấn luyện viên và vận động viên luôn luôn tìm cho mình những loại thuốc, thực phẩm hay nước uống có tác dụng mạnh hơn để nhằm nâng cao thành tích của mình cho dù bất kỳ đó là chất gì, như thế nào, tác dụng

ra làm sao Để nâng cao thành tích thi đấu nhiều vận động viên đã sử dụng nhiều loại thuốc và thực phẩm chức năng Bên cạnh sự lạm dụng về doping trong thể thao người ta vẫn luôn tìm kiếm những loại Biodoping cho vận động viên [27,28,33] Với việc dùng thuốc và thực phẩm chức năng như là một loại Biodoping sẽ đem lại một sự an toàn cho sức khỏe Việc sử dụng các loại thuốc

để nâng cao thành tích trong thể thao xuất hiện từ rất lâu và cho đến nay đó trở thành vấn đề được xã hội rất quan tâm Các câu truyện giai thoại đó truyền lại các vận động viên Hy Lạp cổ xưa luuw truyền về các loại thuốc giúp nâng cao

thành tích trong thể thao và kéo dài sự dẻo dai Cho đến tận bây giờ chưa có tài liệu cụ thể nào công bố về các loại thuốc và hiệu quả của nó trong thi đấu thế thao Chính vì vậy các huấn luyện viên và các vận động viên hiện nay luôn đi tìm các loại thực phẩm chức năng, các loại thuốc để dùng nâng cao thành tích thi đấu cho vận động viên [41,42]

Một số nước như Anh, Pháp, Mỹ, Trung Quốc đã có những nghiên cứu thành công trong tách chiết, tổng hợp được rất nhiều các loại thực phẩm chức năng tăng sức bền và hồi phục nhanh thể lực cho các vận động viên cũng như các đối tượng lao động nặng như các sản phẩm Cao tụ đường, Khang thai Với sự phát triển vượt bậc vấn đề sản xuất thuốc cho vận động viên đã trở thành một ngành công nghiệp dược, thực phẩm chức năng, thậm chí sản xuất thuốc ở dạng doping dùng cho vận động viên, nhiều công ty dược đã giàu lên nhanh chóng với việc sản xuất thuốc tăng lực cho vận động viên thể thao Việc dùng thực phẩm chức năng để phục hồi và nâng cao thể lực cho vận động viên trong tập luyện, thi đấu là một điều cần thiết [73,57,84]

Việc tìm kiếm các loại thuốc, thực phẩm dinh dưỡng có hiệu quả tốt cho vấn đề phục hồi thể lực cho vận động viên luôn được các nhà khoa học, bác sĩ quan tâm Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại thuốc phục vụ cho việc phục hồi và nâng cao thể lực vận động viên nhưng hầu hết các loại thuốc này đều của nước ngoài sản xuất ra như Cao tụ đường, khang thai, Power Plus…Do không rõ nguồn gốc xuất xứ của các loại thuốc nhập ngoại là hợp chất tự nhiên hay là tổng hợp hoá học do vậy các bác sĩ, huấn luyện viên và đặc biệt là vận động viên rất lo lắng cho những tác dụng phụ đi kèm khi sử dụng [74,59,60] Việc khai thác các hoạt chất sinh học tự nhiên đặc biệt quan tâm việc tạo ra các sản phẩm giàu các axit amin, các isopeptide và các peptide Các sản phẩm giàu axit amin, peptide, isopeptide thường có nguồn gốc từ nguyên liệu thiên nhiên

từ động, thực vật có chứa các hoạt chất hormon steroid, các chất vi khoáng cần thiết cho cơ thể Việt Nam là nước nhiệt đới có những đặc điểm địa hình, khí

hậu địa lý ở nhiều vùng khác nhau, có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú

và đa dạng Việt Nam lại có một nền y học dân tộc cổ truyền, có truyền thống

từ lâu đời [52,53,54] Nhân dân ta nhất là từ các vùng quê miền núi cho đến miền biển đã biết dùng những bài thuốc dân gian từ thực vật đến động vật để làm thuốc bổ dưỡng hay còn gọi là thực phẩm chức năng để chữa trị bệnh Hàng năm, chúng ta phải tiêu tốn lượng lớn ngoại tệ để nhập các loại thực phẩm chức năng trong khi tiềm năng các hoạt chất sinh học dùng làm thực phẩm chức năng trong nước lại rất lớn nhưng chưa được khai thác hợp lý [37,46,47] Việc thực hiện luận án này sẽ góp phần đưa ra một số giải pháp công nghệ hiện đại nhằm khai thác tiềm năng đó, tạo ra những sản phẩm thực phẩm chức năng chất lượng, giá thành hạ [65]

Nghiên cứu trong nước về thực phẩm chức năng trong việc phục hồi thể lực vận động viên chưa nhiều, hầu hết mới chỉ tập trung vào đối tượng là thực vật làm thuốc Nghiên cứu đối với động vật sử dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng phục vụ cho việc bổ dưỡng và tăng cường thể lực cho các đối tượng lao động nặng và vận động viên hầu như chưa có [62,66] Một số công trình đề cập tới loại thực phẩm chức năng có nguồn nguyên liệu động thực vật quí hiếm như hải sâm, sao biển…còn chưa nhiều và gặp rất nhiều khó khăn vì khi nghiên cứu ra được qui trình công nghệ Mặt khác khi có công nghệ nhưng khi đi vào sản xuất còn gặp nhiều khó khăn như giá thành nguyên liệu cao mà số lượng nguyên liệu lại không có để đáp ứng được

Để đáp ứng phục vụ nhu cầu thực tiễn của xã hội trong việc nâng cao tăng cường thể lực sức khỏe cho vận động viên cũng như sức khỏe cộng đồng

chúng tôi đã thực hiện luận án “Nghiên cứu một số hoạt chất sinh học trong Sao biển Astropecten polyacanthus tạo thực phẩm chức năng cho vận động viên điền kinh”

2 Mục tiêu của luận án

- Nghiên cứu các hoạt chất sinh học bao gồm các hormon steroid (testosteron, cortisol, progesteron), các nguyên tố vi khoáng (Cu, Fe, Zn, Mn, Se), các axit amin có tác dụng tăng cường khả năng hồi phục thể lực, tăng sức

bền cho vận động viên có trong sao biển Astropecten polyacanthus

- Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thủy phân bằng enzym papain với

sao biển Astropecten polyacanthus để sản xuất chế phẩm phục vụ cho việc

nâng cao thể lực và hồi phục sức khoẻ cho vận động viên cũng như các đối tượng lao động nặng

- Đánh giá tác dụng chế phẩm thực phẩm chức năng (viên tăng lực) từ

sao biển Astropecten polyacanthus trên động vật thực nghiệm và vận động

viên

3 Nội dung nghiên cứu của luận án

- Nghiên cứu hàm lượng một số hoạt chất sinh học có trong sao biển Astropecten polyacanthus

- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzym chiết xuất, chế biến sao biển Astropecten polyacanthus tạo sản phẩm giàu hàm lượng các hoạt chất sinh học

- Nghiên cứu sản xuất sản phẩm viên tăng lực Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus

- Nghiên cứu đánh giá tác dụng tăng cường thể lực của sản phẩm viên

tăng lực Bionamine được sản xuất từ sao biển Astropecten polyacanthus trên

động vật thực nghiệm (chuột nhắt, chuột cống, thỏ) và trên vận động viên điền kinh

4 Địa điểm thực hiện luận án

Các nghiên cứu của luận án được thực hiện chủ yếu tại các phòng thí nghiệm của Phòng Hóa sinh Protein, Phòng Sinh học tế bào sinh sản thuộc Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Trung tâm

Công nghệ Y-Sinh học thể thao, Viện Khoa học thể dục thể thao, Trung tâm đào tạo Vận động viên Hà Nội và Công ty TNHH Công nghệ Intechpharm

5 Đóng góp mới của luận án

5.1 Đây là công trình đầu tiên nghiên cứu đánh giá về hàm lượng một số hoạt chất sinh học (các hoạt chất steroid, các nguyên tố vi khoáng) và hàm

lượng thành phần các axit amin có trong sao biển Astropecten polyacanthus

5.2 Công trình đầu tiên nghiên cứu tạo quy trình thủy phân sử dụng papain chiết xuất làm giàu một số hoạt chất sinh học về các hormone steroid,

các nguyên tố vi lượng, thành phần và hàm lượng các axit amin có trong sao biển Astropecten polyacanthus

5.3 Lần đầu tiên sản xuất viên tăng lực Bionamine cho vận động viên từ

nguyên liệu trong nước là sao biển Astropecten polyacanthus

5.4 Công trình đầu tiên nghiên cứu trên động vật thực nghiệm và đánh giá hiệu quả tác dụng tăng cường thể lực của sản phẩm viên tăng lực

Bionamine từ sao biển Astropecten polyacanthus đối với vận động viên điền

kinh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vai trò của hoạt chất thiên nhiên trong thực phẩm đối với dinh dưỡng

và sức khoẻ con người

1.1.1 Vai trò và tác dụng của các axit amin trong cơ thể

Cơ thể người đều nhận các protein và các axit amin từ thức ăn Vai trò của các axit amin trong cơ thể rất quan trọng nó là thành phần chính tạo nên giá trị dinh dưỡng riêng biệt của các phân tử protein, rất cần cho sự sống [41, 42,109] Trên thực tế, có 8 loại axit amin đóng vai trò quan trọng trong việc kích thích cơ thể phát triển Nếu thiếu một trong tám loại quan trọng này có thể dẫn đến một số bệnh nguy hiểm đáng tiếc xảy ra [47]

- 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 [10, 11]

- Phenylalanine: Phenylalanine là một axit amin có chức năng bồi bổ não, tăng cường trí nhớ, và tác động trực tiếp đến mọi hoạt động của não bộ Ngoài ra, nó có thể làm tăng lượng chất dẫn truyền xung động thần kinh, và tăng tỷ lệ hấp thụ tia UV từ ánh sáng mặt trời, giúp tạo ra vitamin D nuôi dưỡng làn da Tuy nhiên, nếu dùng phenylalanine nhiều, có thể dẫn đến độc hại Phenylalanine có nhiều trong sữa, hạnh nhân, bơ, lạc, các hạt vừng [21]

- Lysine: Nhiệm vụ quan trọng nhất của loại axit amin này là khả năng hấp thụ canxi, giúp cho xương chắc khỏe, chống lão hóa cột sống, duy trì trạng thái cân bằng nitơ có trong cơ thể, do đó tránh được hiện tượng giãn cơ và mệt mỏi Ngoài ra, lysine còn có tác dụng giúp cơ thể tạo ra chất kháng thể và điều tiết hormone truyền tải thông tin Lysin giữ vai trò trong sinh tổng hợp hemoglobin, axit nucleic, ảnh hưởng lên các hoạt động thần kinh, tiêu hoá và việc hình thành các mô xương [30]

- Leucine là amino axit cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp protein cơ bắp và hoạt động của tuyến tụy cũng như cần thiết cho hoạt động tuần hoàn máu Leucine đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình điều chỉnh hàm lượng đường trong máu; nên sẽ tốt cho bệnh nhân mắc chứng “hyperglycemica”, hoặc những người mong muốn đốt cháy chất béo nhanh chóng Hơn nữa, loại axit amin này cũng có chức năng duy trì lượng hormone tăng trưởng để thúc đẩy quá trình phát triển mô cơ Leucin là axit amin giữ vai trò trong tổng hợp protein cơ bắp và hoạt động của tuyến tuỵ, rất cần cho sự tuần hoàn của máu [54, 56]

- Methionine: Axit amin này đặc biệt cần thiết cho nam giới nếu muốn phát triển cơ bắp nhanh Có tác dụng phân hủy và đốt cháy chất béo, đồng thời tăng thêm lượng testosterone sinh dục nam Ngoài ra, menthionine hỗ trợ chống chữa kiệt sức, viêm khớp và bệnh gan [50,55]

- Isoleucine: Loại axit amin này đóng vai trò sống quan trọng trong quá trình phục hồi sức khỏe sau thời gian luyện tập thể dục thể thao Đồng thời nó giúp điều tiết lượng đường trong máu, hỗ trợ quá trình hình thành hemoglobin

và đông máu Isoleucin rất cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp glycogen và các xetonic, nếu cơ thể thiếu axit amin này sẽ dẫn đến việc giảm sút cân nhanh [43, 44]

- Threonine: Chức năng chính của threonine là hỗ trợ hình thành collagen và elastin, hai chất liên kết tế bào trong cơ thể Ngoài ra, nó rất tốt cho hoạt động gan, tăng cường hệ miễn dịch và thúc đẩy cơ thể hấp thụ mạnh các dưỡng chất Nguồn thực phẩm chứa nhiều threonine nhất: Thịt, cá, trứng [63,64]

- Valine là loại axit amin chữa lành tế bào cơ và hình thành tế bào mới, đồng thời giúp cân bằng nitơ cần thiết Ngoài ra, nó còn phân hủy đường glucozơ có trong cơ thể Nguồn thực phẩm chứa valine: Sữa, thịt, ngũ cốc, nấm, đậu tương và lạc Axit amin này tác dụng điều hòa protein Trên đây là 8

loại axit amin quan trọng và cần thiết cho cơ thể, đó là những axit amin thuộc nhóm không thay thế được [56,57]

Từ các axit amin sẽ tạo ra peptide, isopeptide, polypeptide Một số peptide, isopeptide có trọng lượng phân tử thấp như (Lys-iso-leu, phe-his-met, gly-acg-met) có tác dụng tăng khả năng miễn dịch, chống oxy hoá trong việc hồi phục thể lực và tăng cường thể lực [95,96,97]

Hình 1.1 Công thức cấu tạo và trọng lượng phân tử của 8 axit amin thiết

yếu [126]

1.1.2 Vai trò và tác dụng của các nguyên tố vi khoáng trong cơ thể

Hàm lượng muối vô cơ trong cơ thể gồm bảy nguyên tố: Ca, Ka, Na, P,

S, Cl Các nguyên tố khác: Fe, Cu, I, Zn, Mg, Se Các loại trên chiếm một lượng rất nhỏ trong cơ thể, gọi chung là nguyên tố vi lượng Sự đóng góp quan trọng của các nguyên tố vi khoáng là rất cần thiết Các thực phẩm có nguồn gốc

động vật là nguồn cung cấp tốt nhất chất sắt và vitamin cần thiết cho não bộ và

sự hình thành của các màng tế bào, cho các nơron, các chất trung gian thần kinh [22, 23, 99]

Các nguyên tố vi lượng này rất cần thiết cho cơ thể, song bản thân nó lại không sinh ra năng lượng

- Nguyên tố kẽm (Zn) 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 Nhiều kết quả nghiên cứu đã phát hiện thấy những tổ chức, cơ quan trong cơ thể dễ bị oxy hoá gây tổn thương như gan, da, mắt và trong tinh trùng [61, 82] Nồng độ kẽm trong các tổ chức tế bào trên khi bị giảm sút sẽ sinh ra mắc bệnh, như sinh khối u, nam giới thiểu năng sinh dục Kẽm được coi như là thuốc quan trọng chống oxy hoá Các bộ phận trong cơ thể dễ bị tổn thương như: gan, da, mắt sau khi được bổ sung kẽm hữu cơ sẽ

có tác dụng ngay Không có kẽm một loạt các chức năng cơ thể sẽ bị ngưng trệ, điển hình là: mất cân bằng đường huyết, chuyển dưỡng chậm lại, sự phân chia

tế bào và tổng hợp ADN sẽ bị tổn thương Kẽm cũng giúp tăng cường hệ miễn dịch Vì cơ thể không tự sản sinh được kẽm nên nguồn cung cấp chủ yếu là từ thức ăn Động vật biển là nguồn thực phẩm giàu kẽm ví dụ như hàu, cua biển [68, 77, 85]

- Nguyên tố Sắt (Fe) tham gia vào quá trình tạo máu Sắt (Fe) cùng với kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong các hoạt động chức năng của gan, thận, tuyến tuỵ, tuyến sinh dục và các cơ quan thị giác [110, 121], Nó rất cần cho sự kích hoạt enzym lactatdehydrogenaza để phân giải các axit lactic giải phóng các axit lactic ra khỏi tế bào cơ, chống mệt mỏi, chống oxy hoá trong cơ thể Thiếu sắt não bộ sẽ không được cung cấp đủ oxy, không đủ năng lượng Nhiều nghiên cứu xác định chỉ số thông minh (IQ) của trẻ tỷ lệ thuận với hàm lượng sắt trong máu dây rốn của bà mẹ Khi bà mẹ thiếu hụt chất sắt, chỉ số phát triển của não bộ giảm ở thai nhi và trẻ dưới một tuổi Ở người lớn

thiếu sắt dẫn đến thiếu máu và dễ mệt mỏi [71] Chất sắt (Fe) được cung cấp cho cơ thể qua đường thức ăn Cơ thể con người hấp thu kém chất sắt từ thực vật Chỉ 2-3% chất sắt trong thực vật được cơ thể hấp thụ (đậu khô, cacao ) 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 [80, 120]

- Nguyên tố Selen (Se) có vai trò quan trọng trong cơ thể, là nguyên tố

vi lượng tham gia vào cấu trúc coenzym Selen tham gia bảo vệ nơ ron thần kinh Selen có tác dụng chống đột biến gen, chống tác nhân gây quái thai, bảo

vệ nhiễm xạ Kích thích khả năng chống độc tố, điều hòa chuyển hóa axit nucleic và protein, cải thiện chức năng sinh sản Điều hòa chuyển hóa các eicosane (prostagladin, prostacylin, leucotrien), điều chỉnh chức năng tuyến giáp và tuyến tụy Nhờ những chức năng trên selen được xếp vào nhóm các chất chống lão hóa [122, 127]

- Nguyên tố Mangan (Mn) là một nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho sự hoạt động của các men tham gia trong việc hình thành tổ chức xương và các tổ chức liên kết, điều hòa sự tạo ra glucoza Nó ảnh hưởng tích cực đến sự tổng hợp sinh học cholesterol, chuyển hóa insulin và các hình thức chuyển hóa vật chất khác Trong đa số các trường hợp mangan có vai trò xúc tác các men Mangan có tác dụng đặc biệt trong việc duy trì chức năng của các tuyến sinh dục, hệ thần kinh, hệ miễn dịch Nguyên tố vi lượng này rất cần thiết cho sự phòng ngừa cũng như hạn chế việc đái tháo đường, bệnh lý tuyến giáp, suy động mạch vành tim [1, 2, 31 , 32, 123, 128]

- Nguyên tố Canxi (Ca) có trong cơ thể người với hàm lượng khoảng 1000-1200g calcium, 99% số đó có trong xương, ngà răng, men răng, 1% còn lại đóng vai trò đặc biệt quan trọng dưới can xi trong tế bào, trong 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 võ não, điều chỉnh co bóp cơ xương

và cơ tim, ảnh hưởng đến sự cân bằng axit - kiềm trong cơ thể và hoạt tính của nhiều loại men Can xi tham gia vào việc hình thành các đáp ứng của miễn dịch Đặc biệt là như một nhân tố cảnh báo của tế bào Khi cơ thể không được cung cấp đầy đủ can xi, lượng can xi được đưa vào từ máu tăng lên sẽ gây ra sự khử khoáng xương và bệnh loãng xương Nhu cầu can xi của phụ nữ có thai và cho con bú rất cao Can xi có tác dụng trong điều trị bệnh về da (eczyma, vẩy nến), viêm gan mãn tính, các tổn thương gan do độc tố, dùng như yếu tố khôi phục máu trong các trường hợp mất máu, có tác dụng như chất chống độc khi ngộ độc muối oxalate và fluoride [34, 35, 36, 51]

- Nguyên tố Magnesium (Mg) là nguyên tố đa lượng có tác dụng kích thích và điều hòa hệ thần kinh, chống trầm cảm, chống stress trong các trường hợp căng thẳng thần kinh, nhất là đối với hệ thần kinh trung ương Trong cơ thể người lớn chứa trung bình 25g magie, chủ yếu trong xương ở dạng phosphate và bicarbonate Vai trò sinh lý học của magie tham gia như một đồng yếu tố (cofactor) của enzym vào một loạt quá trình chuyển hóa quan trọng Magie là thành phần kiến tạo của khoảng 300 loại enzym Trong đó có

cả các enzym phụ thuộc ATP Magie có tác dụng ảnh hưởng đến chuyển hóa năng lượng trong cơ thể như ở các mô, các cơ quan tiêu thụ nhiều năng lượng như tim, hệ thần kinh các cơ quan đang hoạt động [19,25,26,29]

- Các nguyên tố điện giải: Na, K, Cl Nếu tập luyện và thi đấu trong mùa

hè, mồ hôi ra nhiều, dẫn tới hiện tượng thiếu hụt muối vô cơ [74,75,76]

+ Nguyên tố Na: Tập luyện liên tục trong môi trường nóng dẫn tới thiếu

Na Mất Na sẽ mất nước, biểu hiện là cơ bắp co giật, đau đớn, mất lực Nếu thấy giảm thể trọng, đi đại tiện nhiều, tiểu tiện ít, da phù nề thì cần bổ sung Na + Nguyên tố K: Hàm lượng K trong máu thấp, gây mệt mỏi

Việc bổ sung các chất dinh dưỡng có nguồn hoạt chất tự nhiên cho cơ thể người nói chung và vận động viên nói riêng nhằm mục đích giữ cho thể trạng

cơ thể luôn ở trạng thái cân bằng Việc cân bằng các chất dinh dưỡng trong cơ thể bao gồm:

Sự cân bằng giữa 3 loại chất dinh dưỡng sản sinh ra nhiệt lượng Tỷ lệ năng lượng được tạo ra nhờ protein/lipit/đường với tỷ lệ khoảng 1/1/4 [58,70]

Sự cân bằng giữa các loại muối vô cơ và nguyên tố vi lượng Ví dụ Zn và

Fe có tính cạnh tranh mạnh Nếu bổ sung quá nhiều Fe có thể làm giảm tỷ lệ hấp thụ Zn trong cơ thể gây nên tình trạng thiếu Zn

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

1.1.3 Vai trò và tác dụng của các hormone steroid trong cơ thể được tổng hợp trực tiếp qua đường thực phẩm bổ sung dinh dưỡng

Hormone steroid là những chất rất quan trọng cho chức năng phù hợp của cơ thể Hormone steroid thực hiện nhiều chức năng sinh lý quan trọng khác nhau 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 Hormone steroid được đặc trưng bởi các nhân steroid gồm có ba vòng sáu cạnh và một trong vòng năm cạnh được kí hiệu A, B, C và D tương ứng (hình 1.2) Nhân steroid có cấu trúc như sau:

Hình 1.2 Cấu trúc chung của hormone steroid

(Nguồn Biochemistry 3, Publishing House Wiley 2004)

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 lƣợng phân tử thấp nhƣng có độ đặc hiệu cao và ái lực rất lớn (hình 1.3)

Cơ chế tác động của chúng đƣợc thực hiện thông qua các chất vận chuyển trên màng

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của các hormone steroid đại diện

(Nguồn Anabolic Steroids in Humans, J Steroid Biochem 1997)

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 Tại cơ quan đích, những hormone qua màng bào tương bằng cơ chế khuếch tán đơn thuần

và rồi gắn với thụ thể đặc hiệu trong nhân (hoặc thụ thể ở bào tương) tạo thành phức hợp hormone – chất thụ thể Một tế bào đích chứa khoảng 10.000 thụ thể steroid Các thụ thể có ở giữa phân tử một vùng liên kết với ADN của nhân tế bào và một vùng liên kết với hormone Sự kết hợp của phức hợp hormone - chất thụ thể trên vùng ADN sẽ kích thích và khởi động mARN mARN ra bào tương và cảm ứng sự tổng hợp một hoặc nhiều protein mới ở bào tương đặc hiệu cho sự đáp ứng của hormone (hình 1.4)

Hình 1.4 Cơ chế tác dụng của hormone steroid trên tế bào đích

(Nguồn :Sinh hoá thể thao, Nhà xuất bản Thể dục thể thao, Hà Nội)

Hoạt động thể lực, đặc biệt là hoạt động thể dục thể thao đòi hỏi cơ thể phải huy động nhanh chóng các nguồn dự trữ của cơ thể và tăng cường quá trình trao đổi chất Các hormon đóng vai trò quan trọng trong quá trình này

Sự tham gia của các hormon vào hoạt động cơ bắp không giống nhau [95] Trong hoạt động thể lực, vai trò của các hormon tuyến sinh dục và tuyến thượng thận như testosteron, cortisol, progesteron thường được đề cập

a Cortisol

- Cortisol là hormon tuyến thượng thận thuộc nhóm hormon vỏ chuyển hoá đường (glucocorticoid) [95,87], chủ yếu được tạo thành từ progesteron nhờ những phản ứng hydroxyl hoá 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 axit amin, có tác dụng làm tăng khả năng miễn dịch, chống viêm nhiễm

Tác dụng chủ yếu của cortisol là [87, 25]:

- Tác dụng lên chuyển hoá glucid: tăng tạo đường mới ở gan (từ nguồn nguyên liệu protein và các chất khác); giảm tiêu thụ glucose ở tế bào khắp mọi nơi trong cơ thể

- Tác dụng lên chuyển hoá protein: giảm dự trữ protein ở tất cả các tế bào trong

cơ thể; tăng vận chuyển axit amin vào tế bào gan, tăng chuyển axit amin thành glucose do đó tăng sinh đường mới

- Tác dụng lên chuyển hoá lipid: tăng thoái hoá lipid ở các mô mỡ; tăng oxy hoá chất béo tự do ở tế bào để tạo năng lượng

- Tác dụng chống stress: khi cơ thể trong tình trạng stress như gặp chấn thương, vận động nhanh và mạnh, căng thẳng thần kinh quá mức , trong vài phút, sự bài tiết cortisol cũng tăng lên, nhờ đó mà cơ thể chống lại được các stress và đây là tác dụng có tính sinh mạng

- Tác dụng chống viêm: làm giảm tất cả các giai đoạn của quá trình viêm

- Tác dụng chống dị ứng: do ức chế giải phóng histamin

- Tác dụng lên hệ thống miễn dịch và tế bào máu: giảm sản sinh lympho T và kháng thể, giảm số lượng bạch cầu ưa acid và bạch cầu lympho, giảm kích thước các mô lympho

- Tác dụng lên các tuyến nội tiết khác: tăng chuyển T3 thành T4 và giảm quá trình ngược lại; giảm nồng độ hormon sinh dục

Trong hoạt động thể thao, cortisol được tiết ra nhiều hơn [36] Cortisol giúp cho quá trình hô hấp với cường độ cao lúc cơ hoạt động được đảm bảo [36, 60] Khi lượng cortisol bị thiếu hụt sẽ gây hậu quả giảm huyết áp, giảm đường huyết, cơ bắp hoạt động yếu đi ảnh hưởng đến chức năng tâm lý và cuối cùng suy giảm khả năng hoạt động vận động Vì vậy, khi tập luyện quá mức,

sự giảm sút sản xuất cortisol là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng mệt mỏi [61, 89]

Hình 1.5 Những tác dụng chính của cortisol trong chuyển hoá trung gian

(Nguồn: Bài giảng Hoá sinh, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội 1986)

b Testosterone

- Testosterone tác động vào hệ sinh dục, làm cho cơ quan sinh dục phát triển thể hiện hầu khắp các bộ phận trong cơ thể từ trong tới ngoài bao gồm cả lông, tóc, móng, da và nội tạng

Hình 1.6 Cơ chế tác dụng của testosterone

(Nguồn : Anabolic Steroids in Humans, J Steroid Biochem 1997)

Vai trò của testosterone còn tăng cường việc tăng cường trí nhớ, nhằm cải thiện chức năng não và phục hồi trí nhớ Nghiên cứu nhận thấy testosterone giúp bảo vệ các neuron thần kinh và làm tăng cường oxy cho não Càng lớn tuổi nồng độ testosterone trong não càng giảm là nguyên nhân gây ra chứng suy giảm trí nhớ Các nhà khoa học tại Đại học Hồng Kông nghiên cứu tình trạng trí nhớ của 153 người tình nguyện cho thấy những người trí nhớ giảm và

sa sút trí tuệ Alzheimer đều có nồng độ testosterone trong máu thấp Hàm lượng testosterone ở nam giới trưởng thành từ 260-1000 mg/dL

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) Enzym thuộc nhóm reductase của bào tương ở tế bào đích chuyển một cách không thuận nghịch testosterone thành dihydrotestosteron (DHT) theo phản ứng dưới đây

Hình 1.7 Cơ chế tác dụng của testosterone lên tế bào đích

(Nguồn : Biochemistry 3, Publishing House Wiley 2004)

Testosteron là hormon có hai tác dụng: Tác dụng nam tính và tác dụng chuyển hoá Testosteron vừa là một hormon vừa là một prohormon Để có tác dụng lên tế bào đích thì trước tiên nó được chuyển thành dihydrotestosteron (DHT), có chức năng biệt hoá sinh học trong quá trình phát triển ở phôi, đảm bảo sự trưởng thành, dẫn tới dậy thì và bảo tồn đặc tính sinh dục cũng như bản năng sinh dục của đàn ông (giống đực), đảm bảo sinh sản ở người nhờ sự tạo tinh trùng, có vai trò kích thích tạo hồng cầu, tổng hợp Hemoglobin trong nguyên hồng cầu

Mối quan hệ giữa nội tiết tố nam tính testosteron và hoạt động thể thao

đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến từ những năm 1970 Cho đến nay

đã có rất nhiều công bố khoa học và các công trình nghiên cứu về vấn đề này [3, 10, 11, 14, 15, 18] Testosteron là kích tố giống đực, dẫn xuất của steroid có chứa 19 nguyên tử carbon và là một trong những kích tố đồng hoá chủ yếu của

cơ thể Nội tiết tố này có một thứ bậc cao trong sự điều hoà quá trình trao đổi chất Testosteron trong cơ thể tăng hay giảm đều gây ra sự thay đổi quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Từ thực tiễn được các nhà khoa học đã chứng minh khi cơ thể ở trạng thái sung sức thì hàm lượng testosteron lúc này

đã đạt được đến đỉnh cao và ngược lại khi cơ thể ở trạng thái mệt mỏi thì hàm lượng testosteron ở trong máu lúc này đã bị tiêu giảm [3, 4, 6, 19, 21]

Hàm lượng testosteron ở người tuỳ thuộc vào giới tính và các lứa tuổi khác nhau Hàm lượng testosteron ở nữ giới thấp hơn ở nam giới khoảng 10

lần Theo Lê Đức Trình [21] thì hàm lượng testosteron trong máu của nam và

nữ giới cũng như ở các lứa tuổi là khác nhau Bảng 1.1 và hình 1.7 là cơ chế tác dụng của testosterone và hàm lượng testosteron ở các nhóm tuổi khác nhau

Bảng 1.1 Hàm lượng testosteron trong máu nam giới ở các lứa tuổi khác nhau (nmol/l)

hoặc chức năng của trục HPG (Hypothalamus-Hypophysis-Gonad) đã suy

giảm Ở vận động viên thể thao nữ hàm lượng testosteron trong máu giảm dưới 0,69 nmol/l đối với nữ hay dưới 3,47 nmol/l đối với nam thì được coi là trạng thái điển hình luyện tập quá sức và lúc này cấn được tăng cường bổ sung tái tạo

enzym LDH tăng kèm theo sự giảm xuống của axit lactic Enzym LDH đã tham gia vào quá trình giải phóng axit lactic trong cơ, axit lactic chính là nguyên nhân gây ra sự mệt mỏi của cơ thể Trong thể thao axit lactic là chỉ tiêu đặc trưng và có độ tin cậy cao trong việc theo dõi và khống chế lượng vận động thích hợp của vận động viên [3, 14, 15, 18, 19, 28, 29, 30]

Axit lactic là sản phẩm của quá trình đường phân yếm khí Phản ứng diễn ra:

CH3.CO.COOH (axit pyruvic) + NADH  CH3.CHOH.COOH (axit lactic) +

NAD

Ở trạng thái yên tĩnh, trong điều kiện đủ oxy, tại các cơ quan, tổ chức trong cơ thể vẫn diễn ra quá trình phân giải đường yếm khí mạnh mẽ và sản sinh ra axit lactic (AL) và axit này mau chóng đi vào máu vì vậy trong trạng thái yên tĩnh, trong máu luôn luôn duy trì một mức độ axit lactic nhất định Trong lúc nghỉ ngơi, nồng độ AL trong máu động mạch khoảng 0,4-0,8 mmol/l Giữa vận động viên và người bình thường không có sự khác nhau về lượng AL lúc tĩnh Tuy nhiên trong quá trình tập luyện và thi đấu có sự khác biệt nhau quá xa, bởi vì khả năng chịu đựng của vận động viên đối với nồng độ axit lactic cao trong máu là yếu tố có ý nghĩa quyết định đạt được thành tích

cao Công tác huấn luyện vận động viên đồng nghĩa với việc huấn luyện cho

vận động viên tập chịu đựng ngưỡng axit lactic cao trong máu ở các mức độ điều kiện tập luyện, thời gian dài, ngắn khác nhau [6, 9, 10, 11, 18, 19, 22, 23]

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

Trong lĩnh vực thể thao vấn đề đánh giá năng lượng vận động của vận động viên là rất cần thiết Việc này giúp cho quá trình đào tạo vận động viên cấp cao được rút ngắn thời gian, tiết kiệm kinh phí và có hiệu quả cao Hơn nữa việc ứng dụng các giải pháp hồi phục như sử dụng thực phẩm chức năng và

dược liệu cũng như các chất giàu năng lượng, các phương pháp sinh lý, hoá sinh học hiện đại, đặc biệt là các loại thực phẩm chức năng sản xuất từ các nguồn nguyên liệu hoạt chất tự nhiên là một hướng rất phát triển nó không những mang lại thành tích cao cho vận động viên, mang lại màu cờ sắc áo cho quốc gia mà còn mang lại sự an toàn về sức khoẻ cho mọi người

Trong điều kiện bình thường, năng lượng được cung cấp và bị tiêu hao luôn giữ mức ổn định Năng lượng là điều kiện cơ bản của mọi hoạt động trong

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

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

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

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

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

Từ xa xưa kinh nghiệm cổ truyền của cha ông ta để lại rất nhiều các bài thuốc y học cổ truyền từ các động vật, thực vật và khoáng vật Ngày nay với tiềm năng to lớn về y học cổ truyền kết hợp với sự phát triển về khoa học công nghệ hiện đại và nguồn tài nguyên sẵn có trong nước nhiều công ty trong nước

đã cho ra đời những sản phẩm có giá trị và hiệu quả cao trong việc hỗ trợ điều trị và bổ dưỡng sức khoẻ làm phong phú thêm thị trường sản phẩm dược trong nước

Sao biển là loài ăn thịt, thức ăn chủ yếu là các loài động vật có vỏ như:

trai, sò, hến… đôi khi thiếu thức ăn, nó có thể ăn cả đồng loại, thậm chí còn ăn

cả con cháu mình Sao biển có loài có gân do vậy nó có thể ăn được loài có vỏ cứng, chẳng hạn khi sao biển bắt được mồi là nó lấy chân ôm chặt lấy con mồi cho đến khi con sò không thể chịu được nữa, lúc 2 mảnh của con sò mở ra lúc

đó sao biển sẽ nhân cơ hội tiết dịch tiêu hóa làm tê liệt con mồi, thò dạ dày ra khỏi miệng rồi đưa vào 2 mảnh vỏ, từ từ tiêu hóa thịt sò Khi bị đá đè hoặc kẻ thù ngoạm chân, sao biển sẽ có phản ứng tự vệ bằng cách tự động cắt đứt chân

để chạy Sao biển có khả năng tái sinh mạnh, chỉ sau thời gian ngắn trọng thương nó lại tái sinh mạnh mẽ Sao biển thường có hình dạng sao năm cánh (đôi khi nhiều cánh) hoặc hình năm cạnh, kích thước từ 1,2 đến vài chục cm hay hơn Mặt đối diện của sao biển có thể có nhiều màu sắc rực rỡ Trên cơ thể sao biển có thể phân biệt đường phóng xạ là những đường đi từ giữa cơ thể ra tận đầu cành và đường gian phóng xạ ở giữa hai cánh và tận cùng ở rìa đĩa Sao biển bò nhờ hoạt động của chân ống ở phần dưới của mỗi cánh Chúng di chuyển được là nhờ hệ thống ống nước chứa đầy dịch lỏng, bằng cách dồn nước qua hệ thống ống nước vào chân ống về phía chuyển vận mà sao biển đi được nhưng tốc độ rất chậm, trung bình không quá 3-8cm trong một phút

Trên thế giới có khoảng 1500 loài sao biển, chúng sinh sống ở khắp các biển và đại dương (trừ những vùng bị ngọt hoá) đến độ sâu tới 8500m Ở bờ

biển nước ta đã gặp khoảng 5-6 loài, phổ biến nhất là loài sao biển Astropecten polyacanthus, Astropecten vappa, Stellaster equestris thuộc họ Astropectinidea

các loài sao biển này thường sống ở vịnh bắc bộ, phổ biến là những vùng đáy cát nhỏ

Luận án được nghiên cứu dựa trên cơ sở kinh nghiệm dân gian y học cổ truyền Việt Nam Theo tài liệu đông y và của Đỗ Tất Lợi cũng như của Võ Văn Chi thì sao biển là một hải sản quý, có tác dụng như hải sâm, được dùng để chế biến món ăn và làm thuốc bổ dưỡng cho người già, yếu, mệt mỏi mới ốm dậy, phụ nữ mới sinh và trẻ em chậm lớn Sao biển có thể chế biến làm sạch, phơi hoặc sấy khô Có thể chế biến thành bột, ăn cháo thịt hoặc ngâm rượu uống Từ sao biển người ta có thể chiết suất ra được các chất kích thích miễn dịch, nó có thể kích thích những biện pháp bảo vệ miễn dịch của cơ thể, đóng vai trò cốt lõi trong bệnh học ung thư và các bệnh viêm nhiễm Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy, sao biển thể hiện nhiều đặc tính thú vị và chứa các hoạt chất đáng quan tâm Tuy nhiên ở nước ta hiện nay có rất ít các công trình nghiên cứu về các loại sao biển Một số các tài liệu về y học cổ truyền cho thấy ở một

số loài sao biển Astropecten polyacanthus , Asterias forbesi, Acanthaster planei, Asteria pectinifera có tính kháng sinh Gần đây, GS.TS Châu Văn Minh

cùng các cộng sự đã nghiên cứu điều tra phân tích và phát hiện thấy trong một

số loài sao biển như: Sao biển Astropecten polyacanthus (Comb Sea Star), Astropecten vappa (Spiny Sand Star), Stellaster equestris (Galloping sand star)

rất giàu các hoạt chất kháng sinh rất tốt (đó là các hoạt chất: Hợp chất SB1: O-(β-D-galactopyranosyl)-(2S,3S,4R)-2-[(2R)-2-hydroxtetracosanoyl-amino]-14-methyl-pentadecane-1,3,4-triol (Archastercerebroside – chất mới) công thức phân tử C46H91O10N (M = 817) Hợp chất SB2: 27-Norcholestan-3β,4β,5 ,6 ,8β,14 ,15 ,24R-octol Công thức phân tử C26H46O8 (M 486)

1-Hợp chất SB3: 27-Nocholestan-3β,4β,5 ,6 ,7β,8β,14 ,15 ,24R-nonol Công thức phân tử C26H46O9 (M=502) Hợp chất SB4:Ergost-22-en-3β,4β,5 ,6 ,15 ,22E,24R,25R-nonol Công thức phân tử C28H48O9 (M=528) Hợp chất SB5 : cholesterol Công thức phân tử C27H46O (M=386 Hợp chất SB6 : choles-7-en-3-one Công thức phân tử C27H44O (M=384) Hợp chất SB7: Batilo Công thức phân tử C21H44O (M=344) Những kinh nghiệm y học cổ truyền và những nghiên cứu phát hiện mới về sao biển là cơ sở khoa học để nghiên cứu và thực hiện luận án

Những hoạt chất sinh học có trong sao biển đều là những hoạt chất cần

bổ sung cho vận động viên trong quá trình tiêu hao năng lượng, tăng cường thể lực và hồi phục nhanh sức khoẻ trong tập luyện và thi đấu như (testosterone, cortisol, sắt, kẽm…)[16, 18, 29]

Với những tiềm năng thành phần dinh dưỡng khá phong phú có trong

sao biển Astropecten polyacanthus cho thấy nguồn nguyên liệu này có nhiều

hoạt chất giá trị cho sức khoẻ Từ các lý do nêu trên, việc nghiên cứu sản xuất

viên thực phẩm chức năng từ sao biển Astropecten polyacanthus là một hướng

đi mới nhằm nâng cao sức khoẻ và tăng cường thể lực vận động viên