Đặt vấn đề Ngày nay không ai có thể phủ nhận tầm quan trọng của công nghệ sinh học đối với nền kinh tế nước ta nói riêng và thế giới nói chung. Thế kỷ 21 được coi là thế kỷ của ngành công nghệ sinh học. Cùng với sự khẳng định vượt trội của ngành khoa học này, thì sức khỏe của con người cũng được cải thiện một cách đáng kinh ngạc [1]. Sức khỏe không chỉ đơn thuần là không có bệnh mà còn phải có một tình trạng thoải mái về tinh thần, thể chất và xã hội.
Sức khỏe là tài sản quý giá nhất của mỗi con người và là nguồn động lực cho phát triển xã hội. “Có sức khỏe là có tất cả”[1]. Từ vài thập kỷ qua, thực phẩm chức năng(TPCN) phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới. Chúng ta đã biết, sự phát hiện tác dụng sinh năng lượng và vai trò các thành phần dinh dưỡng thiết yếu đã giúp được loài người từng bước hiểu được các giá trị dinh dưỡng và kiểm soát được nhiều bệnh tật và vấn đề sức khỏe liên quan.
Thực phẩm cho đến nay, con người mặc dù sử dụng chúng hàng ngày nhưng vẫn chưa hiểu biết đầy đủ về các thành phần, các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm, về tác dụng của thực phẩm tới các chức năng sinh lý của con người. Người ta thấy rằng, chế độ ăn uống có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa và xử lý nhiều chứng bệnh mãn tính. Một trong những căn bệnh được quan tâm nhiều khi sử dụng các loại sản phẩm chức năng để hỗ trợ đó là bệnh tiểu đường. 2 Chính vì những lợi ích thiết thực mà TPCN mang lại cho con người nói chung và với bệnh tiểu đường nói riêng mà nhu cầu được sử dụng các sản phẩm đó ngày một càng tăng cao về cả chất lượng và số lượng[3].
Xuất phát từ những thực tế trên, để góp phần đa dạng hóa sản phẩm tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “nghiên cứu quy trình sản xuất thực phẩm chức năng phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường từ thóc nảy mầm”. Với mong muốn giúp cho con người có được một thực phẩm tốt để phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường. Mục đích, mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1. Mục đích của đề tài - Sản xuất ra một loại thực phẩm chức năng dưới dạng nước uống có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường.
Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu đều kiện ủ đến chiều dài và tỷ lệ nảy mầm của thóc - Nghiên cứu tính chất hóa sinh của dịch thóc nảy mầm và dịch thóc nảy mầm sau tự phân - Nghiên cứu kích thước lỗ màng lọc đến chất lượng dịch - Nghiên cứu khả năng tăng sinh khối của chủng nấm men trong môi trường hạt - Xây dựng quy trình chế biến TPCN từ thóc nảy mầm 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về thóc nảy mầm 2. Các hoạt chất sinh học có trong thóc nảy mầm[20, 21, 22] 2. Hợp chất GABA ( - amynobutyric acid) Công thức hóa học: - GABA là một acid amin được sản xuất trong não bộ từ một amino acid - acid glutamic.
- GABA là một acid amin ức chế dẫn truyền thần kinh , có nghĩa là nó hạn chế việc - hoạt động của nerons nhất định trong hệ thống thần kinh trung ương (não và tủy sống) để thúc đẩy thư giãn. GABA đối với sức khỏe: - Thúc đẩy giấc ngủ tốt hơn - GABA thúc đẩy thư giãn và giấc ngủ ngon hơn bằng cách giảm bớt sự lo lắng. - Bệnh động kinh - Một số tài liệu nghiên cứu cũng cho thấy bổ sung chất GABA có thể giúp hỗ trợ bệnh động kinh. Vì GABA có chức năng ức chế các xung thần kinh căng thẳng.
- Đau mãn tính- đối với những người bị đau mãn tính, chất GABA giúp giảm cường độ đau, vì nó làm giảm các xung thần kinh liên quan đến đau, giúp ta cảm thấy dễ chịu hơn. 4 - GABA cũng có thể có hiệu quả trong điều trị PMS (hội chứng tiền kinh nguyệt) ở phụ nữ. - Giảm strees, căng thẳng: GABA tác động trực tiếp đến hoạt động của hệ thần kinh, làm cho con người dễ bị căng thẳng, strees. Thiếu hụt GABA cũng rất nghiêm trọng, sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, nhưng là rất hiếm, thiếu GABA thể xảy ra trong những người sau đây: - Người có chế độ ăn protein thấp - những người không ăn đủ protein thực phẩm có thể không có đủ GABA trong chế độ ăn uống của họ.
- Người ăn chay - những người có một chế độ ăn chay nghiêm ngặt có thể bị thiếu hụt GABA nếu chế độ ăn uống của họ là thiếu protein Triệu chứng chính của tình trạng thiếu GABA bao gồm: - Lo lắng - Dễ bị kích thích - Mất ngủ - Trầm cảm - Tim đập nhanh Vai trò của GABA đối với bệnh tiểu đường: - Làm tăng hoạt động của insulin của người mắc bệnh tiểu đường - Giúp ổn định đường huyết trước và sau khi ăn. Hợp chất acylatedsterylglucoside(ASGs) Thành phần của AGS gồm 1 hỗn hợp của acylat steryl -glucosit, 8- cholesterol và axit steic 2-hydroxyl. Công thức hóa học: 5 Vai trò của ASGs đối với bệnh tiểu đường: - Tăng cường hoạt động của các enzyme Hcythiolactonase (HTase) để phân hủy Hcy-thiolactone và giảm mức độ nghiêm trọng bị stress và bệnh tiểu đường. - Bảo vệ chống oxy hóa trong tế bào.
- Cân bằng đường huyết. - Kích thích sản xuất insulin. - Cân bằng chế độ dinh dưỡng. - ASG làm lượng đường trong máu trở lại bình thường.
Các vitamin có trong thóc nảy mầm [14] Các vitamin có trong thóc nảy mầm gồm: Vitamim B1(Thiamin), B6(Pyridoxine), PP(Niacin) nhóm vi tamin D và vitamin E.1Vitamim B1(Thiamin) Thiamin còn được gọi là vitamin B1, vai trò của chúng được biết khá rõ trong việc phòng bệnh Beri-Beri. Bệnh liên quan đến việc ăn gạo, ngũ cốc, xay sát quá kỹ, đặc biệt là với khẩu phần mà gạo chiếm trên 80% năng lượng. 6 Khi không có mặt hoặc không có đủ vitamin B1 trong thức ăn thì sẽ phát sinh bệnh tê phù. Vai trò của vitamin B1 và nhu cầu cần thiết trong dinh dưỡng của con người: - Vitamin B1 đóng vai trò quan trọng trong trao đổi glucid ở cơ thể người và động vật.
- Giúp con người giảm nguy cơ mắc bệnh tê phù. Việc xác định nhu cầu vitamin B1 cho cơ thể con người là rất khó khăn vì nó phải tùy thuộc vào thành phần vào tỉ lệ các loại thức ăn trong khẩu phần. Trung bình cứ trong 1000 Kcal chất dinh dưỡng cần phải có không ít hơn 0,6 mg Vitamin B1 - Đối với người lớn cần từ: 1,2 - 1,8 mg Vitamin B1. - Đối với trẻ em tùy từng lứa tuổi cần từ: 0,4 - 1,8 mg Vitamin B1 - Đối với phụ nữ có thai, cho con bú và người mắc bệnh nhu cầu về Vitamin B1 thì càng tăng lên.
Vitamin B6(Pyridoxine) Pyridoxine lần đầu tiên được biết đến vào năm 1934, được phân lập dưới dạng tinh khiết vào năm 1938.Cấu trúc được xác định và tổng hợp vào năm 1939. Vai trò và nhu cầu cần thiết Vitamin B6 trong ding dưỡng của con người - Chuyển hóa protein và các acid amin. - Thiếu Vitamin B6 sẽ gây ra sự nhiễu loạn của quá trình trao đổi protein, xuất hiện sự rối loạn tuần hoàn và bệnh viêm da rất đặc trưng. - Vtamin B6 còn là khâu nối liền sự trao đổi giữa glucid, protein, và lipit.
Nhu cầu: 7 - Đối với người trưởng thành là: 1,6 -2 mg/ngày - Phụ nữ có thai và co con bú là: 2,2-2,6 mg/ngày - Trẻ em: 1-1,4mg/ngày. Vitamin PP là thành phần của 2 coenzym quan trọng là NAD (nicotiamid adenine dinucleotide) và NADP(nicotinamid adenine dinucleootid phosphate). Vitamin PP bền với nhiệt độ,bền trong môi trường acid và môi trường kiềm.Trong cơ thể vitamin PP có thể được tổng hợp từ các amin tryptophan. Vai trò của vitamin PP.
- Có vai trò xúc tác phản ứng oxy hóa - khử cần thiết cho hô hấp tế bào. - Có vai trò trong chuyển hóa cholesterol, acid béo và tạo năng lượng ATP. - Thiếu vitamin PP sẽ gây ra các triệu chứng như chán ăn, suy nhược dễ bi kích thích, viêm lưỡi, viêm lợi, rối loạn thần kinh, tâm thần… 2. Một số ứng dụng từ thóc nảy mầm Trong thực phẩm Trong thóc nảy mầm có chứa nhiều các Vitamin nhóm B, và các acid amin thiết yếu, các chất này rất cần thiết cho dinh dưỡng của cơ thể con người, ngoài ra còn giúp cơ thể con người phòng được các bệnh tê phù, thiếu dinh dưỡng do thiếu các Vitamin[19].
Trong lĩnh vực y tế. Trong thóc nảy mầm còn có chứa chất GABA (gammar aminobutyric acid), ASGs (acylatedsterylglucoside) là một acid amin hỗ trợ bệnh tiểu đường, ngoài ra chất này có tác dụng làm cho con người giảm sự căng thẳng, mệt mỏi, giảm tress, trầm cảm. 8 Trong thóc nảy mầm còn chứa rất nhiều vitamin nhóm B giúp con người tránh đươc các bệnh còi xương, giảm nguy cơ mắc bệnh tê phù, bệnh nứt da, bệnh đen lưỡi…[19]. Trong lĩnh vực sản xuất bánh kẹo.
Sản xuất đường mạch nha sử dụng trong quy trình sản xuất bánh kẹo. - Mạch nha: Là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột không triệt để bằng enzyme - amylase có trong thóc nảy mầm. - Thành phần của mạch nha chủ yếu là maltose (80-85%) còn lại là glucose, dextrin và các chất khác. - Vai trò trong sản xuất bánh kẹo: Được sử dụng thay thế mật tinh bột tạo độ ngọt cho sản phẩm, đảm bảo độ giòn cho kẹo[13].
Giới thiệu về thực phẩm chức năng 2. Khái niệm Các tổ chức quốc tế đưa ra các định nghĩa nhau và không thống nhất với nhau về TPCN, mặc dù được sử dụng rất rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, gần đây các định nghĩa về TPCN được đưa ra nhiều hơn và có xu hướng gần thống nhất với nhau[3, 6]. Các nước châu Âu, Mỹ, Nhật: Đưa ra định nghĩa: “thực phẩm chức năng là một loại thực phẩm ngoài hai chức năng truyền thống là: Cung cấp các chất dinh dưỡng và thỏa mãn nhu cầu cảm quan, còn có chức năng thứ ba được chứng minh bằng các công trình nghiên cứu khoa học như tác dụng giảm: cholesterol, giảm huyết áp, chống lão hóa, chống táo bón”. Bộ y tế Việt Nam: Đưa ra định nghĩa: “ Thực phẩm chức năng là thực phẩm dùng để hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác 9 dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh”.
Còn viện Y Học Hoa Kỳ đưa ra định nghĩa: “thực phẩm chức năng là thực phẩm có chứa các chất có khả năng tốt cho sức khỏe.