MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, các ngành sản xuất thực phâm chức năng và sản phẩm làm đẹp ngày càng phát triển trên toàn thế giới đặc biệt là ở Việt Nam giúp duy trì sức khỏe, cải thiện nét đẹp của con người. Các sản phẩm làm đẹp và dinh dưỡng hiện nay tập trung chủ yếu vào những sản phẩm tự nhiên có sẵn như sữa ong chúa, đông trùng hạ thảo, sâm. Trong dân gian, Sữa ong chúa (RJ) đã được biết đến với nhiều tác dụng như cải thiện trí nhớ, tăng năng lượng, giảm lo lắng hoặc căng thẳng, kháng viêm, chống ung thư, và đặc biệt có khả năng chống oxi hóa, ngăn ngừa lão hóa. Nhiều năm trở lại đây, sữa ong chúa đã được sử dụng trong các chế độ ăn kiêng, làm đẹp và trở thành sản phâm thương mại được ưa dùng.
Với thành phần hóa học đa dạng phong phú, giàu protein, chứa nhiều axit amin thiết yếu, các axit béo cần thiết như axit pantothenic (B-5) và pyridoxin (B-6). sữa ong chúa có nhiều tác dụng tốt với con người ở mọi lứa tuổi. Trong tất cả các sản phẩm làm từ ong như phấn hoa, keo ong, mật ong,. thì điểm khác biệt giữa sữa ong chúa và những sản phẩm khác là chỉ trong sữa ong chúa có thành phần axit 10-Hydroxy-2-decenoIc (10-HDA).
Do đó sự hiện diện của 10- HDA có thể được sử dụng làm dấu chuẩn (“marker”) để phân biệt sữa ong chúa với các sản phẩm khác. Và hàm lượng của 10-HDA có thể được sử dụng như một thông số cho chất lượng sữa ong chúa. Theo quy định của Bộ Nông nghiệp (MOA) Trung Quốc, hàm lượng 10-HDA không được thấp hơn 1,4% đối với sữa ong chúa nguyên chất dạng kem và 4,2% đối với dạng đông khô. Đã có nhiều nghiên cứu khẳng định tác dụng chống và ngăn ung thư, kháng viêm và chống oxi hóa,.
Với những tác dụng của sữa ong chúa và đặc biệt là 10-HDA đã dẫn đến sự nhập khẩu số lượng lớn sữa ong chúa mỗi năm ở nhiều quốc gia. Nhu cầu sử dụng tăng cao dẫn đến sự xuất hiện của các mặt hàng giả, hàng kém chất lượng. Vì vậy, các nghiên cứu về thành phần của sữa ong chúa được sản xuất, đánh giá chất lượng của các sản phẩm thương mại là rất cần thiết. Việc phân tích 10-HDA ở Việt Nam hiện này vẫn là vấn đề mới, chưa có tiêu chuẩn quy định cho sản phẩm cũng như quy trình tiêu chuẩn theo QCVN.
10-HDA được phân tích định tính, định lượng chủ yếu bằng phương pháp sắc ký (như: sắc ký long hiéu nang cao (HPLC), sac ký khí khối phố (GC-MS),. Các phương pháp này đều có độ nhạy, độ chính xác cao, nhưng phải sử dụng thiết bị có chi phí đầu tư lớn và sử dụng nhiều dung môi hữu cơ. Việc xây dựng một phương pháp phân tích nhanh, thuận tiện, dễ áp dụng và kinh tế để xác định 10-HDA là nhu cầu cần thiết trong điều kiện Việt Nam, một trong số các lựa chọn đó là phương pháp điện di mao quản. Phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc kết nỗi kiêu tụ điện (CE-C“D) gần đây được biết đến là một công cụ hữu hiệu trong phân tích thực phẩm với các ưu điểm nỗi trội như thiết bị nhỏ gọn có thể chế tạo và linh kiện thay thế sẵn có tại Việt Nam, hoạt động đơn giản, lượng mẫu và dung môi hóa chất ít, chỉ phí đầu tư và vận hành thấp, từ đó cho chỉ phí phân tích mẫu thấp hơn so với các phương pháp phân tích sắc ký.
Với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích hàm lượng 10-HDA trong sản phẩm sữa ong chúa bằng phương pháp điện di mao quản”, bản luận văn này tập trung vào các mục tiêu nghiên cứu phát triển ứng dụng của phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc theo kiểu kết nối tụ điện (CE - C*D) nhằm xác định 10-HDA trong một số sản phẩm sữa ong chúa. PHAN 1: TONG QUAN 1. SUA ONG CHUA 1. Nguồn gốc và đặc điểm của sữa ong chúa Sữa ong chúa là thức ăn duy nhất của ong chúa và các ấu trùng ong, được sản sinh từ tuyến tiết niệu và tuyến sau tại vùng hàm dưới của ong thợ trên 7 ngày tuổi [17].
Ong thợ chọn một vài ấu trùng nhỏ để phát triển thành ong chúa và cho chúng ăn một lượng lớn sữa ong chúa, kiểu cho ăn này kích hoạt sự phát triển về kích thước, khả năng sinh sản và tuổi thọ. Ong chúa dùng loại thức ăn này cả cuộc đời, còn những ấu trùng ong được dùng trong 3 ngày đầu tiên của cuộc đời đến ngày thứ tư thì được chuyển qua ăn mật ong và phấn ong, lớn lên thành ong thợ, điều này gây ra sự khác biệt giữa ong chúa và ong thợ. Ong chúa là con ong cái duy nhất có quyền đẻ trứng trong dan ong, dai va to hơn các ong đực, ong thợ (là ong cdi mat khả năng sinh sản và có khả năng làm ra mật), cánh ngắn hơn thân, có nhiệm vụ đẻ trứng nhưng không làm ra mật. Tuổi thọ của ong chúa khoảng 5 - 6 năm, gấp 40 lần so với ong thợ là chỉ sống được từ 30 - 40 ngày tuổi.
Vào thời gian sinh sản, ong chúa có thê đẻ lên đến 2000 quả trứng trong một ngày (lớn hơn cả trọng lượng cơ thê của nó). Kích thước co thé của ong chúa lớn gấp rưỡi ong thợ, không có giỏ phần hóa trên chân sau của mình và không có tuyến giáp như ong thợ. Mỗi tổ chỉ có một con ong chúa, nếu trong tổ có nhiều ong sẽ tách thành tô mới, thường vào mùa xuân. Ong chúa sinh sản tốt nhất là đầu năm.
Nếu mất ong chúa, các ong thợ có thể tạo chúa mới [3, 13, 25]. Ong là côn trùng, không có tuyến vú nên không tiết sữa. Sở dĩ gọi là “sữa” vì loại thức ăn đặc biệt này ở nhiệt độ thường sánh như bơ, khi nằm trong nụ chúa, nó có màu trăng ngà giông sữa, và nó dùng đê nuôi các âu trùng ong non. Sự phát triển của ấu trùng Hình 1.
Sữa ong chúa bên trong sữa ong chúa Quy trình phát triển của ong chúa và ong thợ được trình bay & bang 1. Quá trình phát triển của ong chúa và ong thợ Trứng Au tring Nhộng Con ong | Tudi thọ Ong Ngày Ngày 1-3 | Ngày 4-9 Ngày l6 | 5-6 năm chúa 10-15 Ngày 30-40 Ong tho | Ngay 1-3 | Ngày 4-9 Ngay 21 ` 10-20 ngày 1. Thành phần hóa học của sữa ong chúa Sữa ong chúa có thành phần hóa học đa dạng và phong phú, bao gồm các thành phần chính là nước, cacbonhydrat, protein, lipit và axit béo, còn lại là các vitamin, amino axit tự đo, muối khoáng. Hàm lượng của các thành phan trong sữa ong chúa được thể hiện trong bang 1.
Hàm lượng các nhóm chất trong sữa ong chúa thay đổi phụ thuộc vào nguồn sản xuất như chất lượng đàn ong, thời tiết, môi trường nuôi; vào điều kiện bảo quản như nhiệt độ. Nước (60%-70%): Hàm lượng nước trong sữa ong chúa khá ổn định, chiếm khoảng 60% với mọi điều kiện thu hoạch, bảo quản khác nhau và có cùng hoạt d6 aw (là lượng nước có trong sữa ong chúa) là khoảng 0,92. Ở bên trong các tổ ong, sữa ong chúa liên tục được tạo ra bởi những con ong thợ cùng sự hút âm từ môi trường xung quanh và khả năng hòa tan của một số hợp chất. Do đó độ âm hay hàm lượng nước trong sữa ong chúa hầu như không thay đổi [4, 12].
Protein: Theo một số nghiên cứu, protein chiếm khoảng 27-41% là một trong những phần quan trọng nhất của sữa ong chúa khô. Các axit amin có mặt với hàm lượng phần trăm cao nhất là: prolin, lysin, axit glutamic, B-alanin, phenylalanine, aspartatin và serin [1 1, 12, 27]. Cacbonhydrat: Trung bình phần này chiếm 30% sữa ong chúa khô. Giống như trong mật ong, có hai loại monosaccarit chính chiếm hơn 90% tông lượng đường là glucozo và chủ yếu là fructozo.
Saccarozo thường ở nồng độ rất cao, các oligosaccarit khác như trehalozo, mantozo, gentiobiozo, Isomantozo, raffinozo, erlozo, melezitozo mặc dù có nồng độ rất nhỏ nhưng chúng rất hữu ích dé so sánh với mật ong và xác định được tính thật giả của sản phẩm [4, 12, 27]. Lipid va axit 10-hydroxy-2-decenoic: Thanh phan nay ciing xuat hién trong sữa ong chúa cũng khá khiêm tốn, chỉ khoảng §-19% trong thành phần sữa ong chúa khô. Nhưng không thể phủ nhận nó là thành phần quan trọng nhất của các thành phần của sữa ong chúa. Thực tế, phần lipid bao gồm chủ yếu là các axit hữu cơ (chiếm khoảng 80-90%), hầu hết là tồn tại ở dang tu do, voi cấu trúc hiểm gặp trong tự nhiên.
Chúng là axit mono-, axit dihydroxy và axit dicacboxylic với 8 và 10 nguyên tử cacbon, được sắp xếp theo cách đặc trưng. Các axit hydroxy với 10 nguyên tử cacbon (như axit 10-hydroxydecenoic và 10-hydroxy-2-decenoic) có thể được tìm thấy ở nồng độ cao. Chúng không chỉ được coi là một thành phần quan trọng để so sánh sữa ong chúa và các sản phẩm khác được làm từ ong, mà còn được xác định là chất có các hoạt tính sinh học quan trọng gắn liền với chất lượng của sản phẩm sữa ong chúa [13]. Các muối khoáng: chiếm khoảng 0,8-3% trong sữa ong chúa.
Các khoáng chất này giảm dần theo thứ tự: K, Ca, Na, Mg, Zn, Fe, Cu và Mn. Cac vitamin: Vitamin B-complex, vitamin B1 (thiamin), vitamin B2 (riboflavin), axit pantothenoic, biotin, niacin, axit folic, inositol, axetincolin, mét lượng nhỏ vitamin C. Các vitamin tan trong chất béo: A, D, E, K thường không có hoặc nếu có thì hàm lượng cũng ít [3]. Thành phần của sữa ong chúa tươi và sữa ong chúa đông khô [4] Sữa ong chúa tươi Sữa ong chúa đông khô Nước (%) 60 - 70 <5 Lipid (%) 3-8 8-19 10-HDA (%) >1,4 > 3,5 Protein (%) 9-18 27-41 Fructozo (%) 3-13 - Glucozo (%) 4-8 - Saccarozo (%) 0,5 - 2,0 - Tap chat (%) 0,8 — 3,0 2-5 pH 3,4-4,5 3,4-4,5 D6 axit (mL NaOH 01N/) 3,0— 6,0 - Furosin (mg / 100 g protein) <0 : 1.
Thu hoạch sữa ong chúa Sữa ong chúa là một tặng phẩm thiên nhiên mà khoa học chỉ có thê phân tích, xác định mà “không thể tái tạo”. Do đó điều mà các nhà khoa học có thể làm là nghiên cứu cặn kẽ mọi sinh hoạt của loài ong để rồi lợi dụng vào đó lay san phẩm phục vụ con người Trong công nghệ nuôi ong lay mat, con người đã vô tình nhưng may mắn biết cách tạo nhiều sữa ong chúa qua chu trình tạo ong chúa giống. Ngày nay, sữa ong chúa được bán trên khắp thế giới chủ yếu là sản phẩm thu được từ công nghệ nuôi ong.