CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thực phẩm chức năng không phải là thuốc nên không có chức năng điều trị hay chữa bệnh. Thực phẩm chức năng cung cấp những dưỡng chất cơ bản cho cơ thể giúp tăng cường sức khỏe [2]. Trong những thập kỉ gần đây, con người ngày càng nhận thức được rằng thực phẩm mà họ dùng phản ánh tình trạng sức khỏe của họ.
Số lượng bài báo nghiên cứu về thực phẩm chức năng đã tăng t ừ 700 bài (năm 2000) lên đến hơn 3200 bài (năm 2010) chứng tỏ thực phẩm chức năng ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Ngày nay, thực phẩm không chỉ để thỏa mãn cơn đói mà còn cung c ấp nhiều dưỡng chất cần thiết nhằm ngăn ngừa nhiều loại bệnh nghiêm trọng liên quan đến tim mạch, béo phì, tiểu đường tuýp 2, ung thư… Theo WHO, bên cạnh lối sống lành mạnh thì dinh dưỡng là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe. Chất lượng cuộc sống ngày càng được cải thiện thì nhu cầu chăm sóc sức khỏe cũng ngày càng đư ợc chú trọng hơn. Ngoài việc phòng ngừa bệnh, thực phẩm chức năng còn làm ch ậm quá trình lão hóa, giảm cân và giúp cơ thể phục hồi sau bệnh.
Roberfroid (1996) cho rằng thực phẩm được gọi là thực phẩm chức năng nếu nó chứa đựng một thành phần thực phẩm, có thể có dinh dưỡng hoặc không nhưng có tác động tích cực đến cơ thể. Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã đưa ra 6 lý do giải thích việc người tiêu dùng lựa chọn thực phẩm chức năng: mong muốn “phòng bệnh hơn chữa bệnh”, giảm các chi phí chăm sóc y tế về sau, hiểu rõ được mối quan hệ giữa sức khỏe và dinh dưỡng, muốn sống thọ hơn đồng thời các chứng cứ khoa học về những hiệu quả mà thực phẩm chức năng mang lại ngày càng nhiều và lý do cuối cùng là mong muốn chống lại những tác động xấu diễn ra hàng ngày của môi trường [2]. Vậy nên, tiềm năng thị trường cho thực phẩm chức năng là vô cùng lớn. Do đó, việc hiện thực hóa thành thực phẩm chức năng dạng bột trà hòa tan chứa curcumin từ những kết quả trong phòng thí nghiệm là mục tiêu của luận văn này.
GIỚI THIỆU VỀ NGHỆ VÀNG 1. Nguồn gốc và phân bố Tên khoa học: Curcuma longa L. [3] Tên khác : Nghệ vàng, Uất kim, Khương hoàng. 2 Họ: Gừng (Zingiberaceae) Hình 1.
Cây nghệ vàng. Nghệ có nguồn gốc từ Ấn Độ. Ngày nay, nghệ là một cây trồng quen thuộc ở khắp các nước vùng nhiệt đới, từ Nam Á đến Đông Nam Á và Đông Á. Ở Việt Nam, nghệ cũng đư ợc trồng ở khắp các địa phương, từ vùng đồng bằng ven biển đến vùng núi cao.
Nghệ là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể chịu nóng, cây có biên độ sinh thái rộng, thích nghi được với nhiều tiểu vùng khí hậu khác nhau. Với mùa đông lạnh kéo dài nghệ vẫn tồn tại và sinh trưởng phát triển tốt. [3] Nghệ có trữ lượng khá dồi dà o ở Việt Nam. Bên cạnh nguồn cung cấp do trồng, một số địa phương phía Bắc, nghệ mọc hoang dại ước tính trữ lượng đến 1000 tấn.
Thành phần hóa học trong thân rễ nghệ Trong thân rễ nghệ, người ta phân tích được thành phần hoá học quan trọng là curcumin, thành phần tạo màu vàng của nghệ, chiếm 2 – 8 % khối lượng. Ngoài ra trong thân rễ còn có tinh dầu (2,5 ÷ 5%), tinh bột, canxi, chất béo,. Thành phần hóa học của nghệ [4] Thành phần Khối lượng / 100g Nước (g) 6.0 Năng lượng thực phẩm (Kcal) 390 Protein (g) 8. Curcumin Nghệ chứa nhiều thành phần khác nhau (curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin, zingiberence, curcumenol, curcumol, turmerin,…) [4] Trong đó, đáng chú ý là ba hoạt chất chính curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin với tên gọi chung là curcuminoid có nhiều hoạt tính sinh học quý, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Trong đó, curcumin chiếm 50 – 60%, demethoxycurcumin chiếm 20 – 30%, còn bisdemethoxycurcumin chiếm khoảng 7 – 20%, tùy loại nguyên liệu nghệ và điều kiện chiết tách. Tuy nhiên, do dẫn xuất curcumin chiếm tỷ lệ lớn nên các dẫn xuất trên có thể được gọi chung là curcumin [6]. Công thức cấu tạo của hợp chất curcumin Curcumin có giá trị hoạt tính sinh học cao là do trong công thức cấu tạo của curcumin có các nhóm hoạt tính sau: Hình 1. Các nhóm chức và đặc tính sinh học của chúng 1.
Nhóm parahydroxyl: hoạt tính chống oxi hoá 2. Nhóm keto: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào 3. Nhóm liên kết đôi: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào Tính chất vật lý Curcumin là tinh thể dạng bột màu vàng cam, có điểm nóng chảy ở 183oC [5]. Độ tan: không tan trong nước, ether nhưng tan trong ethanol, chloroform, dimethylsulfoxide (DMSO), acetone, …[5] Bước sóng hấp thụ cực đại (λmax): trong methanol là 430 nm, trong ethanol là 425 nm, trong acetone từ 415 – 420 nm [5].
5 Độ bền: Curcumin bền trong môi trường pH acid nhưng không bền trong môi trường pH trung tính và pH kiềm [6]. Tác dụng dược lý Curcumin có những hoạt tính sinh học chủ yếu như kháng oxy hoá, kháng viêm, kháng virus, kháng nấm và có thành phần dùng để hoá học trị liệu bệnh ung thư [8]. Những nghiên cứu trong năm thập kỷ gần đây đã chỉ ra thêm rằng curcumin làm giảm cholesterol trong máu, hạn chế sự đông kết tiểu huyết cầu, ngăn chặn sự nghẽn mạch và nhồi máu cơ tim, hạn chế các triệu chứng của bệnh đái tháo đường loại II, viêm khớp mãn tính, bệnh đa xơ cứng, và bệnh Alzheimer, ức chế sự tái tạo của virus HIV ở người, nâng cao việc điều trị vết thương, bảo vệ khỏi tổn thương gan, tăng sự bài tiết của mật, bảo vệ khỏi bệnh đục thuỷ tinh thể, bảo vệ khỏi bệnh xơ hoá. Ngoài ra, curcumin cũng được chứng minh là không có tính độc cho dù sử dụng liều cao [6].
Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của curcumin đó là rất ít tan trong nước, dẫn đến việc hấp thu chất này trong cơ thể là rất thấp. Dược động học Cũng giống như các polyphenol khác, curcumin cũng là một chất kém phân cực, do đó nó tan rất hạn chế trong nước, cụ thể là khoảng 0,0004 mg/ml ở pH = 7,4 [18]. Ngoài ra, khi được đưa vào cơ thể, curcumin được hấp thu kém, chuyển hóa nhanh thành các hợp chất khác thông qua quá trình liên hợp, cũng như là các ph ản ứng khử tạo thành các sản phẩm (hình 1.4) không có tác dụng dược lý hoặc tác dụng kém hơn nhiều so với curcumin [19] 6 Hình 1. Quá trình chuyển hóa hợp chất curcumin trong cơ thể.
Sự hòa tan kém và chuyển hóa nhanh làm cho curcumin bị đào thải nhanh bởi các bộ phận trong cơ thể. Báo cáo đầu tiên về vấn đề này được Wahlstrom và Blennow đưa ra năm 1978 [19] bằng những thử nghiệm trên chuột Sprague-Dawley. Nghiên cứu cho thấy chỉ một lượng không đáng kể curcumin được tìm thấy trong huyết tương chuột sau khi dùng liều 1g/kg, điều này chứng tỏ curcumin được hấp thu rất kém qua ruột. Một nghiên cứu khác so sánh khả năng hấp thu của curcumin ở chuột và người [20] cho thấy đối với liều uống 2g/kg, trên chuột phát hiện được nồng độ curcumin cao nhất trong huyết tương là 1,35 ± 0,23 g/ml sau thời gian là 0,83h.
Trong khi đó, trên cơ thể người với liều dùng tương tự chỉ phát hiện một nồng độ rất thấp là 0,006 ± 0,005 g/ml sau 1h, thậm chí một vài trường hợp còn không phát hiện được curcumin trong cơ thể. Nghiên cứu của Pan [21] cho thấy bằng hai con đường uống và tiêm cũng tìm thấy một lượng rất ít curcumin ở ruột, gan, thận, não của chuột được khảo sát sau 1h với liều dùng là 0,1g/kg. Các nghiên cứu khác cũng ch ỉ ra rằng bằng những cách khác nhau khi đưa vào cơ thể thì khả năng hấp thu của curcumin đều rất thấp. Tóm lại, các nghiên cứu đều cho thấy curcumin thể hiện dược tính kém mà nguyên nhân là do khả năng hòa tan kém, kém bền ánh sáng, hấp thu kém và đào thải nhanh trong cơ thể (hình 1.
Các nguyên nhân làm giảm sinh khả dụng của curcumin [22]. GIỚI THIỆU VỀ TRÀ XANH 1. Dược tính và công dụng của trà Do có tính chất kháng oxi hóa mạnh, polyphenol tự nhiên tách từ trà xanh được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh v ực như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm. Đã có nhi ều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng chống oxi hóa của hợp chất polyphenol từ trà xanh.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy polyphenol có khả năng chống lại quá trình oxi hóa, thể hiện tác dụng kìm hãm đối với sự phát triển của khối u và làm chậm giai đoạn phát sinh u thư ở các mô động vật. Hơn nữa polyphenol còn có khả năng chống lại quá trình oxi hóa của lipit lớn hơn so với các chất chống oxi hóa khác như vitamin C và vitamin E. Các polyphenol trong trà là chất quét gốc tự do hiệu quả vượt trội so với các polyphenol chiết xuất từ các loại cây khác như nho, đây. Trà hòa tan Cuộc sống ngày càng phát triển, con người ngày càng bận rộn hơn, do đó một số loại trà có thể pha và uống liền ra đời.
Trong thời gian gần đây, một loại trà đang trở nên phổ biến là trà hòa tan. Sự tiện dụng của nó là do có thể pha chế và uống ngay, không mất nhiều thời gian để trà ngấm nước như trà truyền thống. Loại trà hòa tan này được phát triển trong những năm 1930 nhưng không được sử dụng rộng rãi như ngày nay. Nó xuất hiện lần đầu tiên ở Anh, từ trà đen năm 1940.
Nestea là loại trà hòa tan đầu tiên được giới thiệu vào năm 1946, trong khi đó Redi-Tea xuất hiện lần đầu năm 1953. Những sản phẩm này thường đi kèm với hương vị thêm vào, chẳng hạn như vani, mật ong hoặc trái cây. Trà hòa tan hay trà tinh khiết là phần khô thu được khi cô đặc các chất hòa tan từ lá trà già, cành trà non, hoặc từ trà thành phẩm các loại. Trà hòa tan hiện nay đã trở thành mặt hàng phổ biến, chiếm một khối lượng lớn trên thị trường thế giới.
Loại trà hòa tan 8 được ưa chuộng, sử dụng rộng rãi hiện nay là thương hiệu trà Lipton, những công nghệ mới đã góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm trà Lipton với các loại trà túi, trà hòa tan và cả trà lon uống ngay. Vị đậm đà của trà truyền thống được kết hợp với rất nhiều hương vị khác nhau tùy theo sở thích và khẩu vị của người tiêu dùng như trà chanh, trà đào, trà dâu, trà bạc hà.