Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Vai trò của tỏi đối với động vật 1. Nguồn gốc và đặc điểm của tỏi * Nguồn gốc Tỏi là một trong những cây trồng cổ xưa nhất còn tồn tại đến ngày nay.
Cây có nguồn gốc ở vùng trung Á. Ở Ấn Độ và Trung Quốc, tỏi cũng là cây trồng từ thời cổ đại. Người Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và Pháp đã đưa cây tỏi từ châu Âu sang châu Mỹ. Ngày nay, tỏi là cây trồng rộng rãi khắp thế giới, từ vùng có khí hậu nhiệt đới xích đạo 50 đến 500 vĩ tuyến ở cả hai bán cầu.
Trải qua hàng nghìn năm trồng trọt và chọn lọc, từ loài tỏi ban đầu đã hình thành nhiều giống tỏi khác nhau, tương đương với các thứ như: A. typicum Regel; var. ophioscorodon (Link) Doll và var. Tỏi được trồng ở nhiều nước ôn đới.
Ở nước ta, tỏi được trồng khắp mọi miền, nhưng tập trung nhiều ở huyện Kinh Môn (Hải Dương), Gia Lâm (Hà Nội), Lý Sơn (Quảng Ngãi), Ninh Thuận, Bắc Giang… Tất nhiên, giữa các giống này, chúng khác nhau về kích thước, hàm lượng tinh dầu, năng suất cũng như đặc tính thích nghi với các vùng có điều kiện khí hậu khác nhau. * Phân loại: Tỏi ta có tên khoa học là Alliumsativum L Tên nước ngoài: Garlic, sown leek (Tiếng Anh); ail commun (Tiếng Pháp) Giới (regnum) Plantae Bộ (ordo) Asparagales Họ (familia) Alliaceae Phân họ (subfamilia) Allioideae Tông (tribus) Allieae Chi (genus) Allium Loài (species) A. sativum 4 * Đặc điểm hình thái Tỏi thuộc loại cây thảo, sống nhiều năm. Thân thực hình trụ, phía dưới mang nhiều rễ phụ, phía trên mang nhiều lá.
Lá cứng, hình dải, thẳng dài 15 - 50 cm, rộng 1 - 2,5 cm có rãnh khía, mép lá hơi ráp. Ở mỗi nách lá phía gốc có một chồi nhỏ sau này phát triển thành một tép tỏi; các tép này nằm chung trong một cái bao (do các bẹ lá trước tạo ra) thành một củ tỏi tức là thân hành (giò) của tỏi. Hoa xếp thành tán ở ngọn thân trên một cán hoa dài 55 cm. Bao hoa màu trắng hay hồng bao bởi một cái mo dễ rụng tận cùng thành mũi nhọn dài.
Thành phần hóa học và dược lý của tỏi * Thành phần hóa học Tỏi (Allium sativum L.) rất giàu các hợp chất chứa gốc sulfur và các tiền tố (allicin, diallyl sulfide và diallyl trisulfide) trong đó allicin được xem là thành phần hoạt hóa tiềm năng của tỏi. Các hợp chất này với các đặc tính sinh học và có tác dụng tốt đến làm giảm cholesterol ở người cũng như các sản phẩm chăn nuôi (Chowdhury và cs. Hoạt chất chính là allicin có tác dụng diệt vi khuẩn rất mạnh, mạnh hơn cả pennicilin và là hoạt chất quan trọng nhất của tỏi. Trong tỏi tươi không có chất allicin ngay mà chỉ có tiền chất là alliin.
Alliin là 1 axít amin, dưới tác dụng của men alliinaza cũng có trong củ tỏi, alliin bị thủy phân cho ra chất allicin với điều kiện là khi gặp men và trong môi trường nước. Do đó, càng cắt nhỏ hoặc càng đập nát, hoạt tính càng cao. Một ký tỏi có thể cho ra từ 1 đến 2 gam allicin. Allicin dễ biến chất sau khi được sản xuất ra.
Càng để lâu, càng mất bớt hoạt tính. Đun nấu sẽ đẩy nhanh quá trình mất chất này. Đun qua lò vi sóng sẽ phá huỷ hoàn toàn chất allicin. Nước tỏi pha loãng 125.000 lần vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm và gram dương như Saphylococcus, Streptococcus, Samonella, V.
dysenteriae, Mycobacterium tuberculosis. Tỏi cũng ức chế sự phát triển của nhiều loại siêu vi như: bại liệt, cúm và một số loại nấm gây bệnh ở da như candida. 5 Liallyl sulfide không mạnh bằng allicin. Tuy nhiên, sulfide không hư hoại nhanh như allicin và vẫn giữ được dược tính khi nấu.
Giống như allicin, càng giã nhỏ càng sinh ra nhiều sulfide, nếu nấu nguyên củ tỏi sẽ không có hiệu lực. Tỏi không chỉ có tác dụng kháng sinh, tác dụng trên hệ tim mạch, mà còn có hiệu lực trên tế bào ung thư. Theo các nhà khoa học trường Đại học Pensylvania khả năng ngăn chặn khối u ung thư của tỏi liên quan đến các hợp chất S-allyl cysteine, diallyl disulfide và diallyl trisulfide. Một hoạt chất khác ít được nhắc đến là ajoene.
Ajoene cũng có tác dụng làm giảm độ dính của máu. Theo Cavallito (1994) [49] cho rằng tỏi có tác dụng làm giảm lipid trong máu do sự ức chế các enzym liên quan đến sự tổng hợp cholesterol trong gan, kích thích phóng sinh insulin, hạ huyết áp, ổn định đường huyết, phòng chống ung thư, đột quỵ. Thành phần hóa học của tỏi Thành phần % trạng thái tươi Nước 62 – 68 Carbohydrate (chủ yếu là fructans) 26 – 30 Protein 1,5 - 2,1 Amino acid thông thường 1 - 1,5 Amino acid: Cysteine sulfoxide 0,6 - 1,9 Glutamylcysteine 0,5 - 1,6 Lipid 0,1 - 0,2 Chất xơ 1,5 Toàn bộ các hợp chất sulfur 1,1 - 3,5 Sulfur 0,23 - 0,37 Nitrogen 0,6 - 1,3 Chất khoáng 0,7 Vitamin 0,015 Saponin 0,04 - 0,11 Toàn bộ các hợp chất hòa tan trong dầu 0,15 (để nguyên) 0,7 cắt ra Toàn bộ các hợp chất hòa tan trong nước 97 (Nguồn: Stoll và Seebeck, 1947) [87] 6 Bảng 1. Thành phần hóa học của bột tỏi Thành phần hóa học % trạng thái khô Protein thô 12,97 Béo thô 2,11 Xơ thô 28,45 Khoáng 2,55 (Nguồn: Rahardja và cs., 2010)[83] * Tác dụng dược lý - Dược động học của thành phần hữu dụng của tỏi Allicin chuyển hóa nhanh ở gan, thận và niêm mạc ruột non, sinh ra sản phẩm thứ cấp diallyl disulfide.
Allicin trong dịch vị (pH=1,7) không bị mất hoạt lực trong vòng 24 giờ, trong dịch tụy (pH=9,3) hoạt lực giảm dần về (0) sau 24 giờ. Sự hiện diện của máu không ảnh hưởng đến hoạt tính chống vi sinh của allicin (6,6 mg/ml). Sự hấp thụ allicin sau 10 phút, bài tiết sau 6 giờ, allicin hấp thụ hoàn toàn sau 30 - 60 phút. Bài tiết toàn phần trung bình trong phân và nước tiểu sau 72 giờ là 85,5% liều lượng đối với allicin.
- Cơ chế kháng sinh Allicin là kháng sinh thảo mộc rất mạnh do trong công thức phân tử có chứa: nguyên tố oxy hoạt động. Ngoài ra allicin cạnh tranh với axít amin cystein là yếu tố sinh trưởng và phát triển của hầu hết các vi khuẩn gây bệnh ở người và gia súc. Phản ứng cạnh tranh kết hợp với cystein làm vi khuẩn bị mất yếu tố sinh trưởng nên không phát triển được. - Đặc điểm của kháng sinh allicin Dễ bị nhiệt và ánh sáng phân hủy.
Nhiệt độ càng cao, khả năng diệt khuẩn của tỏi càng giảm. Allicin tinh khiết là chất dầu không màu, hòa tan trong cồn, benzen, ether. 7 Tính tan trong nước không ổn định, dễ bị phân hủy ở môi trường kiềm, acid nhẹ ít bị ảnh hưởng. Allicin dễ gây viêm kích ứng da và niêm mạc.
Dùng tỏi hay cồn tỏi để xoa bóp ngoài da, trị các ổ viêm. Allicin không bị acid para amino benzoic (PABA) cạnh tranh, nên có thể dùng tỏi điều trị rộng rãi các vết thương có mủ. Chất chiết tỏi làm tăng hoạt tính của các lympho B và T, làm giảm độ chuẩn kháng thể, làm tăng hoạt tính thực bào của lympho bào, tăng các tế bào tạo màng tiêu máu. Ngoài ra tỏi còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid, tốt đối với tim và hệ tuần hoàn.
Một số chế phẩm từ tỏi Dịch ép củ tỏi: Củ tỏi thái lát, nghiền bằng máy nghiền, thêm nước cất tỷ lệ 1:1 (theo khối lượng) ngâm 24 giờ, vắt lấy dịch. Cho thêm vào dịch 2% acid acetic 10% để đảm bảo pH dung dịch từ 5 - 7. Bảo quản trong điều kiện nhiệt độ < 10oC. Dầu ngâm tỏi: Nghiền củ tỏi tươi bằng máy nghiền, để bột nghiền 30 phút ở nhiệt độ phòng, vắt lấy dịch và điều chỉnh pH của dịch bằng sodium benzoate đến 5,5 -7.
Hỗn hợp dịch này với dầu ăn tỷ lệ 1:1 (theo khối lượng) và chưng cất ở nhiệt độ < 70oC. Bảo quản sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ < 23oC và yếm khí. Bột tỏi: Củ tỏi bóc vỏ, thái lát mỏng, sấy ở nhiệt độ < 60oC bằng tủ sấy trong điều kiện áp suất khí quyển, hạn chế gió đến khi độ ẩm sản phẩm còn 5%. Nghiền nhỏ qua mắt sàng kích thước < 100 µm.
Bảo quản trong túi nilon kín và ở nhiệt độ phòng. Trong 3 chế phẩm trên, dịch ép củ tỏi được chế biến đơn giản nhất và trong 10 ngày sau khi sản xuất dịch ép tỏi có khả năng kháng khuẩn khá mạnh. Tuy nhiên điều kiện bảo quản khá phức tạp: pH phải luôn từ 5,5 - 7 và nhiệt độ < 10oC, hàm lượng các hợp chất sulfur và khả năng kháng khuẩn giảm rất nhanh sau 20 ngày và gần như mất hoàn toàn sau 30 ngày. 8 Theo kết quả nghiên cứu của Iberrt và cs., (1990) [70] dịch chiết tỏi không được bảo quản ở điều kiện thích hợp thì allicin và các sản phẩm sulfur khác bị giảm tới 50% trong 2 ngày.
Tỏi thái mỏng, sấy ở điều kiện nhiệt độ < 60oC, áp suất không khí và nghiền qua mắt sàng 100 µm được một sản phẩm bột có màu kem rất dễ bảo quản. Hàm lượng các hợp chất sulfur thất thoát trong quá trình chế biến là điều không thể tránh khỏi. Tuy nhiên điều đáng nói là hàm lượng sulfur tổng số trong bột tỏi sau 3 tháng bảo quản không bị thay đổi nhiều. Một số ứng dụng của tỏi trong chăn nuôi Kháng sinh đã được sử dụng rộng rãi trong thức ăn gia cầm nói riêng và vật nuôi nói chung để cải thiện tăng khả năng sinh trưởng, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, làm giảm số lượng vi khuẩn có hại, tăng cường miễn dịch,… Tuy nhiên, kháng sinh gây ra sự kháng thuốc ở các vi khuẩn gây bệnh và tác động tiêu cực đến người tiêu dùng do dư lượng của nó.
Sử dụng hoạt chất sinh học từ cây thuốc là lựa chọn thay thế tốt nhất. Tỏi là vua của các loại cây thuốc có khả năng kích thích tăng trưởng trong sản xuất thịt gà. Nó có khả năng kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm và động vật nguyên sinh. Hơn nữa, nó tăng cường hệ thống miễn dịch, cải thiện tăng khối lượng cơ thể, nâng cao tỷ lệ tiêu hóa của các thành phần, giảm cholesterol có hại, và cũng làm tăng thêm các thông số chất lượng thịt ở vật nuôi.
Tác dụng kháng vi khuẩn: Tỏi có hiệu quả chống lại nhiều vi khuẩn: gram dương và gram âm. Chúng bao gồm Escherichia coli (E. coli), Salmonella, Clostridium, Staphylococcus aureus, Pseudomonas, Proteus, Klebsiella, Micrococcus, Bacillus subtulis và Helicobacter. Vì vậy, tỏi có thể được sử dụng để điều trị Colibacillosis, Salmonella và bệnh tả ở gia cầm.
