Đặt vấn đề Hiện nay, tỷ lệ mắc bệnh nghẽn động mạch do các cục máu đông (trombus) như chứng nhồi máu cơ tim hay nhồi máu não đang tăng cao ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Vì vậy enzyme Nattokinase được quan tâm nghiên cứu sản xuất và sử dụng rộng rãi để phòng bệnh nghẽn động mạch do các cục máu đông. [1] Nattokinase là serine protease gồm 275 axit amin, hoạt động ở pH tối ưu từ 8-10, nhiệt độ tối ưu từ 30 - 70oC, có trọng lượng phân tử từ 27,7 - 44kDa, điểm đẳng điện (pI) 8 và cấu trúc tương đồng với subtilisin. Cơ chế hoạt động của nattokianse là trực tiếp phân cắt fibrin trong huyết khối và gián tiếp bằng cách hoạt hóa sự sản xuất urokinase và plasmin trong mô.
Sự tuần hoàn máu của người bị tác động bởi một số enzyme đặc biệt. Nattokinase hỗ trợ cho máu có thể lưu thông tốt hơn và giúp cho huyết áp ở mức bình thường.[32] Nattokinase có thể được tổng hợp từ các vi sinh vật (nhân sơ và nhân thật) như là Bacillus subtilis, Fusarium và Rhizomucor sp. và các enzyme tương tự có thể được tổng hợp từ tuyến tụy của người (Trypsin và chymotrypsin). Vi sinh vật có thể được dùng để sản xuất Nattokinase là Bacillus subtilis (Vi khuẩn) và Rhizomucor sp.
Vi khuẩn Bacillus subtilis có thể được phân lập từ nhiều loại thực phẩm lên men truyền thống như: Natto của Nhật (Fujita M., 1993); Bacillus amyloliquefaciens DC-4 từ Douchi, Trung Quốc (Peng Y. CK 11-4 từ Chungkook-Jang và Bacillus sp. DJ-4 từ Doc-Jang, Hàn Quốc.[14][15] Boza là đồ uống lên men truyền thống từ lúa mạch của nhiều nước đông Âu và Thổ Nhĩ Kỳ. Trong Boza có hệ vi sinh đa dạng, bao gồm nhiều loại lợi khuẩn như là vi khuẩn lactic như: Lactobacillus brevis, Lb.
paraplantarum, Lactococcus lactis, Bacillus subtilis. Các chủng vi khuẩn trong Boza không chỉ lên men tạo sản phẩm giàu dinh dưỡng từ lúa mạch mà có thể tổng n 2 hợp sinh Nattokinase trong sản phẩm. Để đánh giá được điều này, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phân lập và nghiên cứu chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp enzyme nattokinase từ boza” là đề tài nghiên cứu. Mục đích nghiên cứu Phân lập và nghiên cứu được khả năng sinh tổng hợp enzyme Nattokinase của các chủng vi khuẩn từ Boza.
Yêu cầu - Phân lập được các chủng có khả năng sinh enzyme phân hủy máu đông Nattokinase từ sản phẩm lên men Boza. - Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các chủng đã phân lập được. - Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh Nattokinase của các chủng đã phân lập. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1.
Ý nghĩa khoa học - Phân lập được các chủng vi khuẩn có khả năng sinh enzyme phân hùy máu đông từ Boza, làm cơ sở để nghiên cứu tiếp theo trong thực tiễn. - Giúp sinh viên tiếp cận với thực tế nghiên cứu khoa học, thành thạo các thao tác phòng thí nghiệm vi sinh. Ý nghĩa thực tiễn - Phân lập được chủng vi khuẩn từ Boza có khả năng ứng dụng trong sản xuất chế phẩm phân hủy huyết khối trong phòng, chữa các bệnh tim mạch. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Đậu tương Đậu nành còn có tên là đậu tương. Nguồn gốc từ Trung Quốc, sau lan sang Việt Nam, Nhật Bản, Triều Tiên. Châu Âu mới biết đến đậu nành từ thế kỷ 18. Từ cổ xưa, đậu nành dùng làm thực phẩm, nhưng gần đây y học thế giới phát hiện ra nhiều tác dụng chữa bệnh của nó.
Đây là kết luận được các chuyên gia Mỹ đưa ra trong hội nghị về khai thác giá trị dinh dưỡng từ đậu nành đối với sức khỏe con người tại Viện Dinh dưỡng thuộc Đại học Columbia (Mỹ). - Ngừa ung thư vú ở phụ nữ Một cuộc khảo sát của các nhà khoa học thuộc Đại học Georgetown (Mỹ) cho thấy bổ sung đậu nành ở mức độ vừa phải giúp giảm nguy cơ bị ung thư vú. Theo Hiệp hội Ung thư Mỹ, dùng 3 khẩu phần đậu nành mỗi ngày đem lại nhiều ích lợi cho phụ nữ có nguy cơ hoặc có tiền sử gia đình mắc bệnh ung thư vú. [33] -Tác dụng trên tim mạch Theo một cuộc khảo sát, bổ sung 20-133g protein từ đậu nành mỗi ngày có thể giúp giảm 7-10% hàm lượng cholesterol xấu LDL trong cơ thể.
“Dùng đậu nành là một phần của chế độ dinh dưỡng giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim”, Wahida Karmally – Giám đốc dinh dưỡng tại Viện Nghiên cứu Irving nói. Còn theo Cơ quan Quản lý dược phẩm và thực phẩm Mỹ (FDA), thêm 25g protein từ đậu nành mỗi ngày có tác dụng giảm lượng chất béo bão hòa, qua đó giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Các nhà khoa học thuộc Hội mãn kinh ở Bắc Mỹ đã kết luận: Đậu nành và các chất chiết từ đậu nành có tác dụng giảm huyết áp tâm trương, giảm cholesterol toàn phần, giảm cholesterol xấu (tức LDL-cholesterol), ngăn chặn sự tiến triển của n 4 các mảng xơ vữa, cải thiện tính đàn hồi của động mạch. Do đó, ở Mỹ, cơ quan quản lý thực phẩm và thuốc (FDA) từ năm 1999 đã cho phép dùng đậu nành để làm giảm nguy cơ động mạch vành.
- Cung cấp đủ dưỡng chất Các chuyên gia dinh dưỡng Mỹ khẳng định chế phẩm từ đậu nành rất giàu dinh dưỡng và ăn một khẩu phần đậu nành mỗi ngày giúp bổ sung đầy đủ dưỡng chất. “Đậu nành cung cấp nhiều chất quan trọng như kali, ma-giê, chất xơ, chất chống ô-xy hóa”, hãng tin New Kerala dẫn lời chuyên gia Katherine Tucker cho biết. - Điều trị chứng mãn kinh Gần đây, người ta phát hiện thấy trong hạt đậu nành có isoflarm còn gọi là estrogen thực vật (phytoestrogen); hoạt chất này góp phần làm cân bằng hormon ở phụ nữ mãn kinh, cải thiện rõ rệt các triệu chứng khác của tuổi mãn kinh như: Bốc hỏa, đổ mồ hôi đêm, trầm cảm, khô âm đạo…[33] - Tác dụng chuyển hoá xương Thống kê dịch tễ học cho thấy: Tỷ lệ gãy xương ở phụ nữ châu Á thấp hơn rõ rệt so với phụ nữ ở các nước phương Tây. Kết quả này có liên quan tới sử dụng nhiều thức ăn chế biến từ đậu nành.
Ở chuột thực nghiệm, SI làm giảm nguy cơ loãng xương do ức chế hoạt tính của hủy cốt bào, nên có tác dụng hiệp đồng chống tiêu xương. - Tác dụng trên các khối u phụ thuộc và hormon Thống kê dịch tễ học cũng cho thấy một số loại khối u phụ thuộc vào hormon (ở màng trong tử cung, ở vú, buồng trứng…) có tỷ lệ rất thấp ở phụ nữ châu Á. Nhận xét này có liên quan tới chế độ ăn giàu đậu nành ở công dân châu Á. Kết quả nghiên cứu về thực nghiệm và lâm sàng cho thấy SI (isoflarm ở đậu nành) có tác dụng làm giảm nguy cơ ung thư ở tử cung, vú và buồng trứng.
n 5 - Ung thư Genistein trong đậu nành làm giảm nguy cơ ung thư bằng cách giảm sự tổn thương tế bào, và chất ức chế Protease BowmanBirk có trong Protein đậu nành cũng có thể ức chế sự khởi phát ung thư. Chất Daidzein trong Protein đậu nành, nếu được sử dụng với liều cao sẽ có tác dụng kích thích hệ thống miễn dịch, để phá hủy những chất có hại cho cơ thể, do đó có tác động lên việc giảm nguy cơ bị ung thư. [33] - Xương khớp Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng những phụ nữ dùng nhiều đạm động vật sẽ gây mất Calcium qua nước tiểu, do đó sẽ có nguy cơ gãy xương nhiều hơn là những phụ nữ dùng Protein thực vật. Nghiên cứu cho thấy rằng dùng Protein đậu nành, đặc biệt là Isoflavones có thể có tác động tốt lên đậm độ khoáng trong xương ở những phụ nữ mãn kinh mà không dùng Ostrogen thay thế.
- Đậu nành dùng trong dinh dưỡng và công nghiệp Trong dinh dưỡng bột đậu nành trộn với bột ngũ cốc, dùng làm thức ăn cho trẻ sơ sinh, người bị bệnh đái tháo đường, bệnh gút… Trong công nghiệp dược, bột đậu nành dùng trong môi trường nuôi cấy kháng sinh. Những sản phẩm đi từ đậu nành như Tàu hủ, tương, chao, sữa, natto… là những thực phẩm giàu protein (đạm) cung cấp nhiều loại acid amin cần thiết cho cơ thể. Những acid amin của đậu nành kết hợp rất tốt với các loại acid amin của những ngũ cốc khác. Đậu nành còn là nguồn của Lecithin và Vitamin E là những hoạt chất chống oxy- hóa thiên nhiên ngăn chận tác hại của Cholesterol nồng độ thấp (LDL) mặt khác đậu nành lại giàu Magnesium giữ vai trò quan trọng cho xương, tim mạch và chống xơ vữa động mạch.
Hơn thế nữa đậu nành còn có tác dụng rất tốt cho Thận thực hiện chức năng của mình (phế thải chất bã do chuyển hóa của đạm, phế thải nước, khoáng chất dư thừa trong cơ thể, độc tố trong thực phẩm…). Đạm thực vật có trong đậu nành thay thế đạm động vật (từ thịt) làm cho Thận làm việc ít hơn, lượng protein trong nước tiểu giảm, ngăn ngừa nguy cơ sạn thận. Tại hội nghị quốc tế về dinh dưỡng tổ chức tại New Zealand (30/4-3/5/2006) GS Masafumi Kitakaze đã khẳng định Natto có tác dụng làm giảm rõ rệt các chứng Mỡ (Triglyceride và n 6 Cholesterols) trong máu cao qua nghiên cứu chung của 4 cơ quan y tế Nhật Bản, kêu gọi cộng đồng thế giới cải thiện nếp sinh hoạt (Lifestyle) và tiêu thụ Natto thiên nhiên trước nguy cơ béo phì do “thừa” dinh dưỡng và các chứng bệnh hiểm nghèo, nan y (tiểu đường, ung thư) ngày càng tăng khắp nơi trên thế giới. Natto và Nattokinase Natto còn được gọi là pho mai thực vật là những hạt đậu nành đã luộc chín được ủ với men (Bacillus natto) ở một môi trường 40oC trong vòng 14-18 giờ để lên men thành những hạt đậu có màu nâu, độ nhờn nhớt cao, có mùi nồng nặc rất khó chịu với người không quen.
Theo kinh nghiệm của nhà sản xuất cho biết khi độ nhớt càng cao thì chất lượng Natto càng tốt và vị càng ngọt. Là một món ăn dân dã rất phổ biến ở nông thôn Nhật bản, họ thường ăn cơm sáng với Natto, nước tương với rong biển phơi khô (Nori) và trứng gà sống. Natto có chứa nhiều chất bổ dưỡng cho sức khỏe trong đó enzym Nattokinase là một hoạt chất sản sinh trong quá trình lên men Natto được xem là hoạt chất có hiệu quả trong việc ngăn ngừa các chứng bệnh tim mạch-một phát hiện vô cùng lý thú bởi nhà nghiên cứu sinh lý học Nhật bản nổi tiếng, giáo sư Sumi Hiroyuki vào năm 1980. Nattokinase còn được gọi là: Subtilisin NAT, Subtilisin BSP.
Nattokinase là một enzym có hoạt động fibrinolytic rất mạnh mẽ, được chiết xuất và tinh chế từ natto. Do đó Nattokinase có nghĩa là “enzym trong natto”.