CHƯƠNG 1: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CHÍNH CỦA NÓ 1.1 Bối cảnh hình thành đề tài Năm 1985 Phòng thí nghiệm công nghệ laser xây dựng định hướng mới trong nghiên cứu khoa học của mình với tên gọi: “Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong y học và sinh học” nhằm tìm ra các phương pháp mới trong điều trị không dùng thuốc tân dược, để khắc phục phản ứng phụ có hại khá gây gắt khi sử dụng chúng trong điều trị. Từ đó đến nay Phòng thí nghiệm công nghệ laser thu nhiều thành quả trong lĩnh vực: “Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong y học”. Trên cơ sở ấy, trong những năm gần đây Phòng thí nghiệm công nghệ laser bắt đầu nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong sinh học. Bước đột phá đầu tiên của định hướng nghiên cứu này là: “Chương trình nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong nâng cao phẩm chất một số đông dược liệu quý Việt Nam”.
Đề tài luận văn Thạc sĩ với tên gọi: “Tương tác chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành” ra đời trong bối cảnh ấy.2 Mục tiêu của đề tài Mục tiêu chính của đề tài này là: Xây dựng phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm sự tương tác chùm laser bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với công suất thấp lên cây đậu nành, nhằm: + Nâng cao hàm lượng genistein của hạt đậu nành. Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 2 + Nâng cao tỷ lệ nảy mầm, sự phát triển cây đậu nành và sản lượng đậu nành trên một cây. + Nâng hàm lượng protein trong đậu nành.3 Nhiệm vụ chính của đề tài Để thực hiện tốt mục tiêu nêu trên của đề tài cần phải thực hiện các nhiệm vụ chính sau đây: 1. Tiến hành tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài, bao gồm: + Những vấn đề cơ bản về đậu nành.
+ Những tính chất quý báu của hạt đậu nành đối với sức khỏe con người. + Các công trình nghiên cứu sự tương tác chùm tia laser công suất thấp lên đậu nành. Xây dựng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm về sự tương tác chùm tia laser bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với công suất thấp lên sự phát triển của cây đậu nành, nhằm: + Nâng cao hàm lượng genistein trong hạt đậu nành. + Nâng tỷ lệ nảy mầm của đậu nành.
+ Nâng sự phát triển cây đậu nành, đồng thời nâng sản lượng đậu nành trên một cây. + Nâng hàm lượng protein trong đậu nành lên. Xây dựng phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu được bằng thực nghiệm 4. Kết luận Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI 2.1 Nguồn gốc và phân loại cây đậu nành 2.1 Nguồn gốc Đậu nành đã được thuần hóa từ đậu nành hoang dã.
Những bằng chứng về ngôn ngữ văn học, lịch sử, địa lý, cây đậu nành được thuần hoá trong hoặc trước triều đại Shang, Trung Quốc từ 1700-1100 B.2 Phân loại Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau nên cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng đến nay, hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể được nhiều người sử dụng. Hệ thống phân loại căn cứ vào gen, sự phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể chia hệ thống thành hai chi. Bao gồm: chi Glycine và chi Soja.
Chi Glycine được chia ra thành 22 loài hoang dại lâu năm, và chi phụ Soja được chia ra làm 2 loài: loài đậu nành trồng Glycine (L) Merr và loài hoang dại hàng năm G. Soja Sieb và Zucc.1: Đặc điểm hình thái số lượng nhiễm sắc thể và phân bố của các loài trong chi Glyncine và chi phụ Soja [2]. NST Loài Đặc tính hình thái Phân bổ (2n) Chi Glycine Glycine 40 3 lá kép nhỏ hình ô van dài. Gân hình Úc clandestina wendl mạng.
Hoa có màu sắc từ hồng đến tím hồng. Quả ngắn hình thuôn thẳng hoặc cong, ít hạt màu nâu sáng hoặc đen. Thân mảnh leo nhiều lông nhỏ. Glycine falcata 40 Thân có thể bò sát mặt đất hoặc Úc Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 4 Benth thẳng, lông cứng.
Chùm hoa dài mập với màu sắc từ trắng đến màu hoa cà nhạt. Quả cong rộng bản có nhiều lông cứng. Hạt hình thuôn hoặc ô van. Glycine latifolia 40 Thân khoẻ bò sát hoặc đôi khi leo.
Newell Phiến lá rộng có răng cưa chùm hoa và Hymowitz dải, mảnh màu tím. Quả ngắn, nhiều lông tơ hoặc cứng. Glycine 40 Là loại thân nhỏ cứng. Bò sát đất đôi Úc tatrobeana khi leo.
Phiến lá hình bán cầu. Hoa to (Meissn.) Benth Glycine 40 Là loại leo. Phiến lá nhỏ dài. Gân lá Úc canescens có gai.
Thân có lông hơi cứng màu F. Hoa màu hồng có mùi thơm, quả thẳng. Hạt hình chữ nhật đôi khi bẹt. Glycine tabacina 40; 80 Thân bò hoặc leo.
Lá có hình ô van Úc, Trung bản hẹp có răng cưa. Quốc, Đài Chùm hoa kéo dài màu tím đậm có Loan, Đảo mùi thơm. Quả cứng dài. Hạt màu Nam Thái Bình nâu hoặc đen hình trứng.
Dương Glycine 38; 40; Thân bò hoặc leo có nhiều lông tơ. Úc, Trung tomentella 78; 80 Lá có hình ô van có gai nhỏ. Cuống Quốc, Đài Hyayata hoa ngắn. Hoa tập trung nhiều về Loan, phía ngọn có màu từ tím nhạt đến tím Philippine và đậm.
Quả thẳng cứng có vết lõm giữa New Guinea Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 5 các hạt. Hạt có màu nâu hoặc đen Chi phụ Soja Glycine sojá Sieb 40 Thân bò hoặc leo. Lá chét có lông Trung Quốc, và Zucc cứng màu nâu hình ô van dài. Đôi khi có màu trắng.
ngắn nhiều lông cứng. Hạt hình ô van Nhật Bản, Đài dài Loan Glycíne max (L.) 40 Là loại trồng hàng năm. Thân cây Trung Quốc Merr thẳng. Ít phân cành, dạng bụi.
Xẻ lá chét lông chim, phiến lá hình ô van hay cập. Chùm hoa cuống ngắn màu tím hoặc trắng. Quả thắng hoặc cong nhiều lông. Có 1-3 hạt hình tròn hay bầu dục.
Vỏ hạt có màu biến đổi từ vàng sáng đến nâu.2 Thành phần dinh dưỡng của đậu nành Thành phần dinh dưỡng của đậu nành khá cao so với nhiều loại thực phẩm khác, đậu nành chiếm gần 40% protein và 20% chất béo, đậu nành chứa rất ít tinh bột (4,66- 7%)[3]. Trong hạt đậu nành còn chứa nhiều khoáng chất như Ca, Fe, Mg, P,… ngoài ra nó còn chứa rất nhiều vitamin như B1, B2, B6, E…Đặc biệt trong đậu nành không có cholesterol. Đậu nành còn chứa 18 loại axit amin, trong đó có 8 axit amin mà cơ thể người không tự sản sinh ra được đó là: Tryptophan, Threonine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Valine, Phenylalanine. Nồng độ của các thành phần khoáng chất trong hạt đậu nành phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau và trên hết là về nguồn gốc, điều kiện canh tác, giống và quy trình công nghệ.
Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 6 Bảng 2.2: Hàm lượng các axit amin trong hạt đậu nành [3]. Axit amin Hàm lượng (g)/100g Tryptophan 0,591 Threonine 1,766 Isoleucine 1,971 Leucine 3,309 Lysine 2,706 Methionine 0,547 Valine 2,029 Phenylalanine 2,122 Cystine 0,655 Tyrosine 1,539 Arginine 3,153 Histidine 1,097 Alanine 1,915 Axit Aspartic 5,112 Glycine 1,990 Axit Glutamic 7,874 Proline 2,379 Serine 2,357 Ngoài những thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu nành còn có những thành phần kháng dinh dưỡng (anti-nutritional): protease inhibitos, lectins, phytoestrogenes, stachyone and raffinose, phytates, allergens, pectins, micotoxins, oligosaccharides. Hàm lượng cụ thể thông qua bảng dưới đây. Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 7 Bảng 2.3: Thành phần các chất kháng dinh dưỡng trong đậu nành [4].
Chất Hạt đậu nành Oligosaccharides,% 14 Stachiose,% 4-4,5 Rafinose,% 0,8-1 Trypsin inhibitor,mg/g CP 45-60 Chymotrypsin inhibitor Lectins, ppm 50-200 Saponins,% 0,5 Glicynina mg/g 150-200 Beta konglicynina,mg/g 50-100 Phytic phosphorus,% 0,6 So sánh với thành phần dinh dưỡng thì thành phần kháng dinh dưỡng khá ít do đó không cần xem xét sự ảnh hưởng của chúng. Đa số các nhà khoa học trên thế giới hiện nay nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của đậu nành có tác dụng như thế nào với cơ thể của con người.3 Tình hình sản xuất cây đậu nành một số nước và Việt Nam Bảng 2.4: Tình hình sản xuất đậu nành trong và ngoài nước [5]. Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Diện Năng Sản Diện Năng Sản Diện Năng Sản Nước tích suất lượng tích suất lượng tích suất lượng (triệu (tạ/ha) (triệu (triệu (tạ/ha) (triệu (triệu (tạ/ha) (triệu ha) tấn) ha) tấn) ha) tấn) USA 29,86 28,20 84,19 30,80 26,64 82,05 30,70 29,14 89,48 China 7,89 18,36 14,48 6,75 18,96 12,80 67,91 17,60 11,95 Việt Nam 0,18 14,69 0,27 0,12 14,52 0,18 0,12 14,36 0,17 Luận văn Thạc sĩ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên cây đậu nành 8 Tình hình sản suất đậu nành ở Mỹ và Trung Quốc là những nước đứng đầu thế giới về sản xuất đậu nành thể hiện ở bảng 2.4, nhưng việc sử dụng nguồn đậu nành này chưa được quan tâm khá nhiều. Dựa trên những kết quả lâm sàng thì đậu nành chứa hàm lượng dinh dưỡng khá cao về mặt protein và nó còn có tác dụng như vị thuốc ngăn ngừa một số bệnh quan trọng liên quan đến sức khỏe con người.
Vì vậy với diện tích khá lớn và sản lượng khá cao như thể thì việc sử dụng như thế nào cho hiệu quả đó là vấn đề quan trọng. Việt nam cũng có sản lượng khá cao 168,30 nghìn tấn, vậy việc sử dụng đậu nành đã hiệu quả? Khi hiện nay bệnh ung thư ở Việt Nam không phải là con số nhỏ đặc biệt là ung thư vú, các tác dụng của đậu nành đã được chú ý, khi đây là một trong những thành phần dinh dưỡng có thể coi như là thực phẩm sạch và tương đối rẻ tiền. Vậy để khuyến khích người dân sử dụng cần phải giúp mọi người hiểu đúng và biết về những tác dụng của đậu nành mang lại.4 So sánh về tỷ lệ người bệnh và chết do ung thư ở một số quốc gia Bảng 2.5: Số người bệnh và chết do ung thư ở một số quốc gia [6].
