Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CÂY ĐẬU TƯƠNG 1. Đặc diểm hình thái cây đậu tương Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) thuộc chi Glycine, họ Đậu (Fabaceae) có bộ nhiễm sắc thể là 2n = 40.
Đậu tương là một trong những loại cây trồng mà loài người đã biết sử dụng và trồng trọt từ lâu đời, vì vậy nguồn gốc của cây đậu tương cũng sớm được xác minh. Đậu tương có nguồn gốc được thuần hóa ở Trung Quốc [8]. Cây đậu tương có rễ cọc gồm một rễ chính và nhiều rễ phụ, rễ chính ăn sâu trong lòng đất 30 – 50 cm, các rễ phụ có thế phát triển lan rộng 30 – 40 cm2. Trên rễ của đậu tương có nhiều nốt sần là do các vi khuẩn Rhizobium Japonicum cộng sinh với rễ đậu tương.
Trong một nốt sần có khoảng 3 – 4 tỷ vi sinh vật cố định đạm. Đậu tương là một loài cây thân thảo, cây trồng ngắn ngày. Thân thường dài từ 14 – 15 lóng, mỗi lóng có chiều dài khoảng 3 – 10 cm, cây cao khoảng 0,3 - 1,0 m. Toàn thân bao phủ bởi một lớp lông tơ ngắn, mọc dày bao phủ từ gốc lên đến ngọn và cả cuống lá.
Những giống có mật độ lông to dày, màu sẫm có sức kháng bệnh, chịu hạn, chịu rét khỏe. Ngược lại, những giống không có lông tơ thường sinh trưởng không bình thường, sức chống chịu kém. Thân cây có lông dài ngắn, dày thưa, nhiều ít là đặc điểm để phân biệt các giống đậu tương với nhau. Thân cây thường có màu xanh hoặc tím khi còn non, về già thì có màu nâu nhạt.
Nếu thân non màu xanh thì hoa màu trắng còn thân non màu tím thì hoa có màu tím đỏ. Lá đậu tương có 3 loại lá mọc ra tùy theo giai đoạn sinh trưởng, đó là: 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lá mầm, lá nguyên và lá kép. Lá thường mọc so le, có màu xanh tươi khi già thì chuyển thành màu vàng nâu. Lá kép thường có 3 lá chét với hình dạng khác nhau tùy loài, thường có nhiều lông tơ.
Hoa nhỏ, không mùi, thuộc loại cánh bướm. Màu sắc hoa thay đổi tùy theo giống và thường có màu tím, tím nhạt hoặc trắng. Hoa phát sinh ở nách lá, đầu cành và đầu thân. Hoa mọc thành từng chùm, mỗi chùm có 1 - 10 hoa và thường có 3 - 5 hoa.
Quả đậu tương hơi cong, có chiều dài từ 2 - 7 cm, chứa 2 - 5 hạt, màu sắc biến động từ vàng trắng tới vàng sẫm, nâu hoặc đen. Hạt có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục, dẹt,. Hạt to nhỏ khác nhau tùy loài, trung bình có khối lượng 100 - 200 g [9]. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu tương Hạt đậu tương chứa 8% nước, 5% chất vô cơ, 15 - 25% glucose, 15- 20% chất béo, 35- 45% chất đạm với đủ các loại amino acid cần thiết và nhiều khoáng chất.
So với thịt động vật, đậu tương có nhiều chất dinh dưỡng hơn: 100 gr đậu tương có 411 calo; 34 gr đạm; 18 gr béo; 165mg calcium; 11mg sắt; trong khi đó thịt bò loại ngon chỉ có 165 calo, 21gr đạm; 9gr béo; 10mg calcium và 2,7 mg sắt. Vì có nhiều đạm nên đậu tương đã được coi như “thịt không xương” ở nhiều quốc gia châu Á. Tại Nhật Bản, Trung Quốc 60% hàm lượng đạm tiêu thụ hàng ngày đều do đậu tương cung cấp. Đạm này rất tốt để thay thế cho thịt động vật vì có ít mỡ và cholesterol.
Đậu tương có nhiều đạm hơn thịt, nhiều calcium hơn sữa bò, nhiều lecithin hơn trứng. Các amino acid cần thiết mà cơ thể không tạo ra được thì đều có trong đậu tương. Khi đậu tương ăn chung với một số ngũ cốc như ngô thì đạu tương sẽ bổ sung một số amino acid mà ngô không có. Với trẻ em, chất đạm của đậu tương là món ăn 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com quý giá cho các em bị dị ứng với sữa bò hoặc không tiêu thụ được đường lactose.
Hàm lượng protein tổng số dao động trong hạt đậu tương từ 29,6 - 50,5%, trung bình là 36 - 40%. Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6 - 8%), globulin (25 - 34%), glutelin(13 - 14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể. Protein đậu tương dễ tan trong nước và chứa nhiều amino acid không thay thế đáp ứng nhu cầu của người và động vật, như valine, leucine, isoleucine, methionine, tryptophan, threonine, lysine, phenylalanine. Đậu tương được chế biến thành nhiều món ăn như đậu phụ, đậu phù chúc, sữa đậu nành, tào phớ, tương,.
Bên cạnh vai trò là một loại cây thực phẩm, đậu tương cũng có tác dụng chữa bệnh tim mạch và ung thư. Theo các nghiên cứu từ trước tới nay, việc sử dụng đậu tương có thể làm giảm lượng cholesterol trong máu 10 - 15%. Lượng cholesterol càng cao thì hiệu quả sử dụng đậu tương càng rõ. Kể cả khi bệnh nhân đã ăn chế độ ít béo, ít cholesterol, nếu ăn thêm đậu tương vẫn có tác dụng hạ thấp hơn nữa lượng cholesterol trong máu.
Do vậy, ăn đậu tương được nhiều bác sĩ coi là cách chữa bệnh vừa hiệu quả, lại ít tốn kém và không độc. Cholesterol chỉ gây tác hại cho mạch máu nếu bị oxy hóa. Đậu tương không những làm giảm cholesterol mà còn ức chế khả năng oxy hóa của chất này. Các nhà nghiên cứu Nhật Bản cho biết, đạm đậu tương hoạt động như một chất chống oxy hóa mạnh.
Ngoài ra, nó còn có khả năng ức chế sự kết hợp cholesterol thành các tổ chức clot - bước quan trọng dẫn đến rối loạn hoạt động của tim, tạo nên các cơn đau tim. Năm 1990, Viện ung thư Quốc gia Mỹ đã xem xét vai trò của đậu tương trong phòng bệnh ung thư và xác định ở đậu tương có năm nhóm chất chống 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ung thư. Trong đó, người ta đặc biệt chú ý đến tác dụng chống ung thư của isoflavone, một nhóm hóa chất gần như không tồn tại trong các thực phẩm khác ngoài đỗ tương. Tác dụng chống ung thư của đậu tương được giải thích là do isoflavone của nó đã tác động như một anti-oestrogen, làm vô hiệu hóa tác động của oestrogen, giống như thuốc Tamoxifen đang được dùng rộng rãi và có kết quả trong điều trị ung thư vú [49].
Một trong các isoflavone của đậu tương được nghiên cứu nhiều nhất trong 7 - 8 năm qua là genistein. Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng genistein có khả năng ngăn chặn sự phát triển của khối u. Bên cạnh việc ngăn cản sự hình thành các mạch máu mới (một điều kiện tiên quyết để khối u phát triển), genistein còn ức chế các enzyme trong các loại tế bào ung thư, và do đó, nó được coi là chất có khả năng phòng chống nhiều thể ung thư khác nhau [49]. ISOLAVONE VÀ ENZYME CHÌA KHÓA TRONG QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP ISOFLAVONE 1.
Isoflavone Đậu tương và các sản phẩm từ đậu tương đã được quan tâm nhiều hơn trong những năm gần đây, vì đậu tương có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người. Đậu tương chứa daidzein, genistein, glycitein cùng với dạng glycosid của chúng, acetyl tương ứng và dẫn xuất malonyl [21]. Vai trò trên chủ yếu là do một hợp chất trong đậu tương, đó là isoflavone. Isoflavone là các polyphenol không màu thuộc lớp flavonoid.
Trong khi phần lớn flavonoid có vòng B gắn vào vị trí 2 của vòng tròn C, isoflavone có vòng B gắn vào vị trí số 3 của vòng C (Hình 1. Ngay cả khi chúng không phải là steroid, chúng có cấu trúc tương đồng với estrogen, đặc biệt là estradiol. Điều này mang lại cho chúng tính chất giả hình, chẳng hạn như khả 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com năng gắn kết thụ thể estrogen; do đó, chúng được phân loại như phytoestrogens hoặc estrogen thực vật. Cấu trúc phân tử isoflavone (Nguồn: https://en.org/wiki/Isoflavone) Isoflavone là các sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học tích tụ trong đậu tương trong quá trình phát triển.
Hàm lượng isoflavone có trong hạt đậu tương là thay đổi, phụ thuộc vào yếu tố di truyền và tác động của môi trường. Các thí nghiệm được tiến hành để xác định liệu isoflavone được tổng hợp trong các mô hạt trong quá trình phát triển hay ở các cơ quan của thực vật và được vận chuyển đến các hạt nơi chúng tích lũy. Phân tích sắc kí khối phổ (HPLC) phát hiện ra các hợp chất này có trong tất cả các cơ quan của đậu tương, nhưng hàm lượng isoflavone khác nhau tùy thuộc loại mô và giai đoạn phát triển. Nồng độ lớn nhất là tìm thấy trong hạt nảy mầm và lá đậu tương [15].
Isoflavone là một lớp chất của isoflavonoid, hoạt động như kích tố nữ ở động vật có vú. Isoflavone chủ yếu được tổng hợp trong các cây họ đậu. Các chất isoflavone hoạt động như phytoestrogens để kích hoạt động giả bằng cách gắn kết các thụ thể estrogens (ER) ở động vật có vú [11], [36]. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các dẫn xuất chính của isoflavone là daidzein, genistein và glycitein [42].
Các chất này chỉ khác nhau về nguyên tử hydro và các nhóm hydroxyl, ví dụ như, genistein và daidzein là hai dạng chính trong họ isoflavone, genistein chỉ khác daidzein ở nhóm hydroxyl liên kết với carbon số 5 [44]. Daidzein và genistein là những chất isoflavone phổ biến nhất, có cấu trúc hóa học đặc trưng [20]. Isoflavone được coi là chất chống oxy hóa, chống ung thư, kháng khuẩn và có cả hoạt động chống viêm giống như các flavonoid khác. Isoflavone gợi lên một hiệu ứng estrogens yếu (agonistic) hoặc chống estrogens (đối kháng), tùy thuộc vào mức độ estrogens nội sinh và ER [23].
Isoflavone ngăn chặn sự liên kết của các estrogens mạnh hơn, có vai trò trong việc phòng ngừa ung thư vú, ung thư cổ tử cung, tuyến tiền liệt hoặc ung thư tinh hoàn [33]. Khi lượng estrogen giảm trong thời kỳ mãn kinh, nhiều phụ nữ sử dụng liệu pháp hormone. Liệu pháp hormone có thể giúp làm giảm triệu chứng mãn kinh nhưng nó cũng gây một số rủi ro. Liệu pháp hormone có thể làm tăng nguy cơ đau tim, đột quỵ, ung thư vú và mất trí nhớ.
Isoflavone thì lại không gây những rủi ro này. Nghiên cứu cho thấy isoflavone làm giảm nguy cơ u xơ tử cung và nội mạc tử cung. Tỷ lệ người ung thư vú và tuyến tiền liệt ở người châu Á thấp hơn người ở phương Tây, điều này có thể liên quan đến mức độ tiêu thụ đáng kể isoflavone khác nhau trong chế độ ăn của người châu Á (15 – 4mg/ngày) [27] so với chế độ ăn của người phương Tây (0,15 – 1,7mg/ngày) [29].