Luận văn ĐH Cần Thơ: Khảo sát phương pháp tách phycocyanin trong tảo spirulina

Luận văn phương pháp tách phycocyanin trong tảo spirulina. Khảo sát quy trình, đánh giá độ tinh sạch và khả năng ứng dụng trong ngành thực phẩm.

• Tác giả: Châu Phượng Quyên
• Người hướng dẫn: ThS. Phan Thế Duy
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học
• Đề tài: Khảo Sát – Nghiên Cứu Phương Pháp Tách Phycocyanin Trong Tảo Spirulina
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Cần Thơ

Tóm tắt

I. Khám phá Phycocyanin Vàng xanh quý giá từ tảo Spirulina

Phycocyanin là một phức hợp sắc tố-protein thuộc họ phycobiliprotein, tạo nên màu xanh lam đặc trưng cho tảo Spirulina. Hợp chất này không chỉ là một chất tạo màu tự nhiên mà còn là một hoạt chất sinh học mang lại nhiều lợi ích sức khỏe vượt trội. Tảo Spirulina, một loại vi tảo cổ đại, được coi là nguồn cung cấp phycocyanin dồi dào và bền vững nhất hiện nay. Lượng phycocyanin trong sinh khối khô của tảo spirulina có thể chiếm tới 20% tổng lượng protein, một con số ấn tượng so với các nguồn tự nhiên khác. Việc tách phycocyanin từ tảo spirulina là một quy trình công nghệ sinh học quan trọng, nhằm thu hồi hợp chất quý giá này để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Giá trị của phycocyanin không chỉ nằm ở khả năng tạo màu mà còn ở các đặc tính chống oxy hóa, chống viêm và tăng cường miễn dịch mạnh mẽ. Do đó, việc nghiên cứu và tối ưu hóa các phương pháp chiết xuất và tinh sạch C-PC (C-phycocyanin) luôn là một chủ đề được quan tâm trong giới khoa học. Một quy trình hiệu quả sẽ giúp tối đa hóa hiệu suất thu hồi và đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe cho từng mục đích sử dụng cụ thể.

1.1. Giới thiệu tổng quan về hoạt chất Phycocyanin C PC

Về mặt hóa học, Phycocyanin là một protein tan trong nước, có khả năng phát huỳnh quang màu đỏ đặc trưng khi bị kích thích bởi ánh sáng. Cấu trúc của nó bao gồm các tiểu đơn vị protein alpha (α) và beta (β) liên kết với các nhóm sắc tố phycocyanobilin. Chính cấu trúc phức tạp này đã mang lại cho C-PC những đặc tính sinh học độc đáo. Theo các nghiên cứu được trích dẫn trong luận văn của Châu Phượng Quyên (2010), phycocyanin có trọng lượng phân tử lớn, ổn định nhất trong khoảng pH từ 5,0 đến 7,5 và nhiệt độ dưới 40°C. Ngoài khoảng này, hợp chất có thể bị biến tính hoặc mất màu, đặt ra thách thức cho quá trình chiết xuất và bảo quản. Khả năng hấp thụ quang phổ cực đại của nó nằm trong khoảng 615-620 nm, đây là cơ sở cho các phương pháp định lượng bằng máy quang phổ UV-Vis.

1.2. Tại sao tảo Spirulina là nguồn lý tưởng để chiết xuất

Tảo Spirulina (Arthrospira platensis) được công nhận là một siêu thực phẩm nhờ hàm lượng dinh dưỡng vượt trội, bao gồm protein, vitamin và khoáng chất. Đặc biệt, đây là nguồn cung cấp phycocyanin tự nhiên với hàm lượng cao và chất lượng ổn định. Cấu trúc tế bào của Spirulina không có vách cellulose cứng như thực vật, mà chỉ là các lớp peptidoglycan. Đặc điểm này giúp cho quá trình phá vỡ màng tế bào để giải phóng phycocyanin trở nên dễ dàng hơn, giảm thiểu việc sử dụng hóa chất khắc nghiệt và tiết kiệm năng lượng. Hơn nữa, việc nuôi trồng tảo spirulina có thể được kiểm soát trong các mô hình công nghiệp, đảm bảo nguồn nguyên liệu sinh khối tảo sạch, đồng đều và bền vững cho sản xuất quy mô lớn.

II. Thách thức trong quy trình tách chiết Phycocyanin tinh khiết

Quy trình tách phycocyanin từ tảo spirulina không hề đơn giản và phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật. Trở ngại lớn nhất là sự nhạy cảm của chính phân tử phycocyanin. Hợp chất này rất dễ bị biến tính bởi các yếu tố như nhiệt độ cao, pH quá axit hoặc quá kiềm và ánh sáng mạnh. Điều này đòi hỏi toàn bộ quy trình từ phá vỡ tế bào, chiết xuất đến tinh sạch phải được kiểm soát chặt chẽ trong điều kiện ôn hòa. Một thách thức khác là làm thế nào để thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao. Dịch chiết thô ban đầu thường chứa hỗn hợp nhiều loại protein khác, polysaccharid và các sắc tố như chlorophyll, carotenoid. Việc loại bỏ các tạp chất này để đạt được độ tinh khiết cấp thực phẩm (EP ≥ 0,7) hoặc cấp dược phẩm (EP ≥ 3,9) là một bài toán phức tạp, đòi hỏi các kỹ thuật phân tách hiệu quả. Hơn nữa, việc tối ưu hóa để cân bằng giữa hiệu suất thu hồi và chi phí sản xuất cũng là một vấn đề quan trọng, quyết định tính khả thi của việc ứng dụng phycocyanin trên quy mô công nghiệp.

2.1. Vấn đề về độ bền và sự biến tính của hoạt chất C PC

Độ bền của phycocyanin là yếu tố cốt lõi quyết định thành công của quá trình chiết xuất. Như đã đề cập, nhiệt độ là kẻ thù chính. Các phương pháp phá vỡ tế bào bằng nhiệt hoặc sử dụng sóng siêu âm với năng lượng cao có thể làm tăng nhiệt độ cục bộ, dẫn đến sự phân hủy và mất màu của C-PC. Tương tự, việc lựa chọn dung môi có độ pH không phù hợp (ngoài khoảng 5,0 - 7,5) cũng sẽ làm thay đổi cấu trúc không gian ba chiều của protein, gây kết tủa và làm mất hoạt tính sinh học. Ánh sáng cũng là một tác nhân gây hại, có thể xúc tác các phản ứng oxy hóa làm suy giảm chất lượng sắc tố. Do đó, các thí nghiệm thường được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ thấp, tránh ánh sáng trực tiếp và sử dụng các hệ đệm pH ổn định.

2.2. Khó khăn trong việc loại bỏ tạp chất và đạt độ tinh khiết

Dịch chiết phycocyanin ban đầu là một hỗn hợp phức tạp. Để đạt được độ tinh khiết mong muốn, cần phải loại bỏ các protein không màu khác (hấp thụ ở bước sóng 280 nm), chlorophyll và carotenoid. Việc loại bỏ chlorophyll đặc biệt khó khăn vì nó cũng là một sắc tố quan trọng trong tế bào tảo. Các phương pháp lọc thông thường không thể tách biệt hiệu quả các phân tử có kích thước tương đồng. Do đó, các công nghệ tiên tiến hơn như sắc ký trao đổi ion hay kỹ thuật chiết tách hệ hai pha lỏng (ATPE) thường được áp dụng. Luận văn của Châu Phượng Quyên (2010) cũng đã khảo sát việc sử dụng hệ ATPE với PEG và muối phosphate để nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm, cho thấy đây là một hướng đi đầy hứa hẹn.

III. Hướng dẫn chiết xuất Phycocyanin từ sinh khối tảo Spirulina

Quá trình chiết xuất phycocyanin là giai đoạn đầu tiên và quan trọng nhất, quyết định hàm lượng và chất lượng của dịch chiết thô. Phương pháp này bao gồm hai bước chính: phá vỡ vách tế bào để giải phóng phycocyanin và hòa tan nó vào một dung môi phù hợp. Việc lựa chọn phương pháp phá vỡ tế bào và điều kiện chiết xuất tối ưu là chìa khóa để đạt hiệu suất cao. Các nghiên cứu đã khảo sát nhiều yếu tố ảnh hưởng như loại dung môi, nhiệt độ, thời gian chiết, pH và tỷ lệ giữa sinh khối tảo và dung môi. Dựa trên kết quả thực nghiệm trong tài liệu gốc, việc sử dụng dung môi là nước cất hoặc dung dịch đệm phosphate pH 7 cho kết quả tốt. Quá trình chiết xuất nên được thực hiện ở nhiệt độ thấp (khoảng 20-25°C) để tránh làm biến tính phycocyanin. Thời gian chiết cũng cần được tối ưu; thời gian quá ngắn sẽ không chiết xuất hết hoạt chất, trong khi thời gian quá dài có thể làm tăng nguy cơ phân hủy. Sau khi chiết, quá trình ly tâm được sử dụng để loại bỏ bã tảo, thu được dịch chiết phycocyanin trong suốt.

3.1. Lựa chọn dung môi và điều kiện chiết xuất tối ưu

Việc chọn dung môi có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hòa tan và độ ổn định của phycocyanin. Nghiên cứu của Châu Phượng Quyên (2010) đã tiến hành so sánh nhiều loại dung môi khác nhau, bao gồm nước cất, đệm phosphate (pH=7), đệm acetate (pH=5), dung dịch NaCl 0,15M và CaCl2 10g/l. Kết quả cho thấy đệm phosphate ở pH 7,0 là lựa chọn tối ưu, mang lại cả nồng độ và độ tinh khiết cao nhất. Điều này phù hợp với đặc tính ổn định của C-PC trong môi trường pH trung tính. Ngoài ra, các thông số khác như nhiệt độ (tối ưu ở 20°C), thời gian (tối ưu là 6 giờ) và tỷ lệ sinh khối/dung môi cũng được khảo sát để tìm ra điều kiện lý tưởng cho quá trình chiết xuất.

3.2. So sánh hiệu quả giữa sinh khối tảo khô và tảo tươi

Nguồn nguyên liệu đầu vào, dù là sinh khối tảo khô hay tươi, đều ảnh hưởng đến quy trình và hiệu quả chiết xuất. Tảo tươi giữ được cấu trúc tế bào nguyên vẹn hơn, nhưng hàm lượng nước cao có thể làm loãng dịch chiết. Ngược lại, tảo khô đã qua xử lý nhiệt có thể làm một phần phycocyanin bị biến tính, nhưng lại thuận tiện cho việc bảo quản và vận chuyển. Các phương pháp phá vỡ tế bào hiệu quả cho tảo tươi là chu trình đông lạnh – rã đông, giúp phá vỡ cấu trúc tế bào bằng sự hình thành của các tinh thể đá. Đối với tảo khô, việc ngâm và khuấy trong dung môi thích hợp thường đủ để giải phóng phycocyanin. Việc lựa chọn giữa hai loại nguyên liệu này phụ thuộc vào điều kiện cụ thể và mục tiêu của quy trình sản xuất.

IV. Các phương pháp tinh sạch Phycocyanin đạt độ tinh khiết cao

Sau khi thu được dịch chiết thô, bước tiếp theo là tinh sạch phycocyanin để loại bỏ tạp chất và nâng cao giá trị sản phẩm. Đây là một giai đoạn đòi hỏi kỹ thuật cao và quyết định độ tinh khiết cuối cùng của C-PC. Các phương pháp phổ biến bao gồm kết tủa bằng amoni sulfat, sắc ký và kỹ thuật chiết tách hệ hai pha lỏng (ATPE). Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Kết tủa bằng amoni sulfat là phương pháp truyền thống, đơn giản nhưng hiệu quả không cao và có thể để lại tồn dư muối. Sắc ký, đặc biệt là sắc ký trao đổi ion và sắc ký lọc gel, có thể cho độ tinh khiết rất cao (EP > 4,0), nhưng chi phí vận hành và thiết bị đắt đỏ, không phù hợp cho sản xuất quy mô lớn. Trong khi đó, kỹ thuật ATPE nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn. Phương pháp này sử dụng sự phân tách pha giữa hai dung dịch không tương hợp (thường là một polymer như PEG và một loại muối), cho phép phycocyanin tập trung chọn lọc vào một pha, trong khi các tạp chất nằm ở pha còn lại. ATPE có khả năng mở rộng quy mô, hiệu quả và thân thiện với môi trường.

4.1. Kỹ thuật chiết tách hệ hai pha lỏng ATPE hiệu quả

Kỹ thuật ATPE (Aqueous Two-Phase Extraction) được xem là một trong những phương pháp tinh sạch protein tiên tiến. Trong luận văn tham khảo, hệ thống được sử dụng là Polyethylene Glycol (PEG) và muối phosphate. Khi trộn dịch chiết thô với dung dịch PEG và muối ở nồng độ thích hợp, hỗn hợp sẽ tự tách thành hai pha lỏng: pha trên giàu PEG và pha dưới giàu muối. Phycocyanin có xu hướng di chuyển vào pha dưới giàu muối, trong khi các protein tạp và mảnh vỡ tế bào khác lại tập trung ở pha trên hoặc bề mặt phân tách. Bằng cách tối ưu hóa các yếu tố như trọng lượng phân tử của PEG, loại và nồng độ muối, pH của hệ, có thể đạt được hiệu quả phân tách và độ tinh khiết cao.

4.2. Vai trò của sắc ký trong việc đạt độ tinh khiết cấp dược phẩm

Để đạt được độ tinh khiết ở mức cao nhất, đặc biệt là cho các ứng dụng trong dược phẩm và phân tích (EP > 4,0), sắc ký là phương pháp không thể thiếu. Sắc ký trao đổi ion (Ion-Exchange Chromatography) hoạt động dựa trên sự khác biệt về điện tích của các protein. Phycocyanin sẽ liên kết với cột sắc ký có điện tích trái dấu và sau đó được rửa giải ra bằng cách thay đổi nồng độ muối hoặc pH. Sắc ký lọc gel (Gel Filtration Chromatography) lại phân tách các phân tử dựa trên kích thước. Phương pháp này giúp loại bỏ các protein có trọng lượng phân tử lớn hơn hoặc nhỏ hơn C-PC. Việc kết hợp nhiều kỹ thuật sắc ký khác nhau hoặc kết hợp ATPE với sắc ký có thể tạo ra sản phẩm phycocyanin siêu tinh khiết.

V. Top ứng dụng của Phycocyanin trong thực phẩm và y dược

Với những đặc tính sinh học quý giá, phycocyanin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Nổi bật nhất là vai trò của nó trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Trong thực phẩm, phycocyanin được cấp phép sử dụng như một chất tạo màu xanh tự nhiên ở nhiều quốc gia, thay thế cho các chất màu tổng hợp có thể gây hại. Nó được dùng trong các sản phẩm như sữa chua, kem, kẹo, đồ uống, mang lại màu sắc hấp dẫn và an toàn cho người tiêu dùng. Ngoài ra, phycocyanin còn được xem là một thành phần trong thực phẩm chức năng. Các nghiên cứu đã chứng minh khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ của hợp chất này, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các gốc tự do, làm chậm quá trình lão hóa. Trong lĩnh vực y dược, tiềm năng của phycocyanin còn lớn hơn nữa. Nó được nghiên cứu về khả năng tăng cường hệ miễn dịch, chống viêm, bảo vệ gan, bảo vệ thần kinh và đặc biệt là phòng chống ung thư. Các nghiên cứu cho thấy C-PC có thể ức chế sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư và tăng cường hoạt động của các tế bào miễn dịch tự nhiên.

5.1. Chất tạo màu tự nhiên và thành phần thực phẩm chức năng

Sự an toàn và nguồn gốc tự nhiên làm cho phycocyanin trở thành lựa chọn hàng đầu để thay thế các chất màu tổng hợp như Brilliant Blue. Ở Nhật Bản và một số nước khác, nó được sử dụng rộng rãi với tên gọi “Lina Blue”. Không chỉ tạo màu, việc bổ sung phycocyanin vào sản phẩm còn làm tăng giá trị dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe. Nó hoạt động như một chất chống oxy hóa, giúp kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm và cung cấp các lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng. Các sản phẩm bổ sung tảo spirulina cũng gián tiếp cung cấp một lượng đáng kể phycocyanin cho cơ thể.

5.2. Tiềm năng dược học Chống oxy hóa và tăng cường miễn dịch

Hoạt tính dược lý của phycocyanin là lĩnh vực nghiên cứu sôi nổi. Khả năng chống oxy hóa của nó đến từ việc dọn dẹp hiệu quả các gốc tự do như alkoxyl, hydroxyl và peroxyl. Tác dụng chống viêm được cho là thông qua việc ức chế enzyme COX-2, một enzyme then chốt trong quá trình viêm. Quan trọng hơn, phycocyanin đã được chứng minh là có khả năng kích thích hệ miễn dịch. Nó có thể thúc đẩy sự sản sinh các tế bào miễn dịch như tế bào lympho T, lympho B và tế bào diệt tự nhiên (NK cells). Các nhà khoa học Trung Quốc còn phát hiện ra rằng phycocyanin có thể kích thích tạo máu bằng cách tác động lên các tế bào gốc trong tủy xương, một tiềm năng lớn trong việc hỗ trợ điều trị cho bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch hoặc thiếu máu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1 Sơ lược về tảo Spirulina 1.1 Tên gọi, chủng loại và hình thái [1, 3, 5] Spirulina (Arthrospira) là một loài vi tảo màu xanh, mắt thường không thể nhìn thấy được. Tên Spirulina là do nhà tảo học người Đức Deurben đưa ra năm 1827 trên cơ sở hình thái đặc trưng của tảo là sợi xoắn ốc (spiralis). Theo phân loại mới, Spirulina là vi khuẩn lam dạng sợi (thường gọi là tảo xoắn) thuộc ngành vi khuẩn lam (Cyanobacteria) hay tảo lam (Cyanophyta).1: Phân loại khoa học của tảo Spirulina [1]. Phân loại khoa học Lãnh giới (domain) Bacteria Ngành (phylum) Cyanobacteria Lớp (class) Chroobacteria Bộ (ordo) Oscillatoriales Họ (familia) Phormidiaceae Chi (genus) Arthrospira Loài: Chi Spirulina có nhiều loài (hơn 35 loài) đã được phát hiện.

Trong đó có 2 loài được nghiên cứu đầu tiên và nhiều nhất: loài S.maxima) – có nguồn gốc châu Phi, loài S.platensis – có nguồn gốc Nam Mỹ.jeejibai ở CHLB Đức, S.pacifica ở Hoa Kỳ.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Tổng Quan Ở Việt Nam, giống được nghiên cứu đầu tiên, lưu giữ ở viện Sinh vật học là S.platensis Geitler do Cộng Hòa Pháp cung cấp. (Nguồn : http://holistikhealth.com/blog/superfoods/spirulina). Về hình dạng, tảo Spirulina thường ở dạng xoắn kiểu lò xo có màu xanh lục lam với các vòng xoắn khá đều, ở hai đầu cuối của sợi thường co hẹp và mút lại. Tuy nhiên, do điều kiện trú quán và thời kì phát triển mà hình dạng tảo có thể thay đổi chút ít: sợi tảo duổi ra hoặc uốn xoắn nhưng mật độ thưa dày và hình dạng khác nhau như chữ C, chữ S,.

Riêng một đặc điểm không thay đổi là sợi tảo không phân nhánh, không có bao và dị bào. Về kích thước, tảo trưởng thành thường dài từ 250  1000 m, bề ngang 6  8 m, đường kính vòng xoắn 35  50 m, bước xoắn 60 m nhưng tùy mức độ xoắn hay thẳng mà kích thước này cũng có sự thay đổi. Về cấu tạo, tảo Spirulina có cấu tạo đa bào với gần 100 tế bào trên mỗi sợi tảo. Tế bào chưa có nhân điển hình, vùng nhân cũng không có giới hạn rõ ràng.

Tảo Spirulina chưa có lục lạp mà thay vào đó là các thể thylakoid xếp thành vòng chứa các sắc tố chlorophyl, phycocyanin, carotenoid. Màng tế bào cũng không có cấu tạo vách của cellulose giống như thực vật mà chỉ là các lớp peptidoglycan dễ dàng bị đồng hóa bởi các enzyme tiêu hóa. Chính vì những đặc điểm đó mà tảo Spirulina được xếp vào ngành Vi khuẩn chứ không phải ngành Tảo như trước đây. Về đặc điểm vận động, Spirulina có thể thực hiện theo hai kiểu: tự xoắn do chuyển hình dạng từ xoắn sang thẳng hay ngược lại; hoặc tịnh tiến trong môi trường Châu Phượng Quyên 2 Tổng Quan nước như những phiêu sinh vật nhờ các không bào khí hình trụ.

Vận tốc di chuyển của chúng có thể đạt 5 micron / giây. Vận động này được thực hiện bởi các lông ở sườn bên cơ thể (fimbria) - là các sợi có đường kính 5 – 7 nm và dài 1 - 2 micron nằm quanh cơ thể. Các lông này hoạt động như tay chèo giúp cho vi khuẩn lam hoạt động.2 Nguồn gốc và phát triển [1, 3, 4] Hiện diện trên trái từ 3,5 tỷ năm trước, Spirulina là một loài sinh vật lâu đời nhất trên trái đất. Trải qua bao năm tháng, nó sinh trưởng hoang dã ở những vùng nhiệt đới trong các hồ nước mặn của Châu Phi, Trung và Nam Mỹ.

Sự sinh trưởng phong phú của nó lúc đó làm cho các hồ này nhìn như bị tràn ngập trong một màu sơn xanh lam. Từ thời cổ xưa, Spirulina đã được sử dụng bởi người dân sống ở những nơi đó như một dạng thực phẩm. Mặc dù họ không có một kiến thức gì về khoa học dinh dưỡng hiện đại, dựa vào kinh nghiệm, họ biết được Spirulina là một loại thực phẩm rất bổ dưỡng. Năm 1960, một số nhà khoa học Pháp khi sang châu Phi tìm dầu hỏa, đã bất ngờ phát hiện ra thổ dân Aztec sống quanh hồ Texcoco, rất nghèo, nhưng ở đây già trẻ lớn bé ai cũng khỏe mạnh cường tráng.

Người ta tìm hiểu, thì thấy người dân ở đây thường vớt một thứ tảo trong hồ Texcoco đem về trộn với bột làm bánh ăn, đó là món bánh Techuilatl (sau này được truyền bá sang châu Âu). Các nhà hóa dầu đã thuật lại câu chuyện đó cho các nhà y dược. Sau khi đem về nghiên cứu, các nhà y dược đã khẳng định ngay giá trị của nó. Công trình được công bố đầu tiên là của một người Bỉ, thu hút sự quan tâm đặc biệt của giới khoa học.

Đến năm 1963, giáo sư Clement, người Pháp, đã nghiên cứu thành công việc nuôi tảo Spirulina quy mô công nghiệp. Đến năm 1973, tổ chức Lương nông quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (FAO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa.3 Thành phần hóa học của tảo Spirulina [2, 6] Cho đến nay, Spirulina vẫn được xem là một loại thực phẩm dinh dưỡng hoàn hảo giàu dưỡng nhất được tìm thấy trên thế giới. Chứa hơn 50 vi chất dinh dưỡng, nhiều hơn bất kỳ các loại thức ăn, rau xanh, quả hạt hay các loại thảo dược khác. Spirulina chứa khoảng 60% chất đạm (protein) là nguồn cung cấp chất tạo hình cao hơn thịt bò (18%), gia cầm (19%), sữa tươi (3,7%) và trứng (14%).

Đặc biệt, đạm trong tảo Spirulina là tổng hợp của hơn 18 loại acid amin trong đó có 8 Châu Phượng Quyên 3 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Tổng Quan loại là thiết yếu và tất cả đều dễ tiêu hóa (đến 95%) do bản chất là đạm thực vật. Bên cạnh đó, Spirulina còn là nguồn bổ sung nhiều loại vitamin như vitamin A, vitamin E, vitamin B complex (B1, B2, B6, B12)… với hàm lượng B12 gấp đôi gan bò, lượng beta-carotene cao hơn 20 lần trong cà rốt, lượng vitamin E thì gấp đôi mầm lúa mì. Giàu khoáng chất cần thiết cho cơ thể và xương khớp như potassium, calcium, magnesi, zinc… và giàu acid béo GLA thiết yếu và chất xơ. Ngoài ra, Spirulina còn chứa nhiều chất chống lão hóa (để bảo vệ tế bào) quan trọng như phycocyanin, chlorophyl và carotenoid… đã góp phần làm cho Spirulina hoàn toàn khác biệt và độc nhất so với các loại thực phẩm thiên nhiên khác.2: Thành phần hóa học của tảo Spirulina (Lê Văn Lăng, 2009).

Thành phần Tỷ lệ (%) Thành phần Tỷ lệ (%) 1 – protein 55 – 65 12 – beta cryptoxathin 30 (mg/kg) 2 – carbohydrates  15,4 13 – chlorophyl (a) 0,61 – 1,15 3 – chất béo 1,5 – 3,8 14 – phycocyanin 6–7 (biliprotein) 4 – chất xơ 2,5 – 4,1 15 – vitamin B1 (mg/kg) 35 5 – khoáng 11,5 – 16 16 – vitamin B6 (mg/kg) 8 6 – độ ẩm 9 17 – vitamin E (mg/kg) Vết 7 – calcium (mg/%)  300 18 – magnesi (mg/%) 370 8 – sodium (mg/%) 230 19 – zinc (mg/%) 3 9 – potassium (mg/%) 1670 20 – mangan (mg/%) 2 10 – phosphor (mg/%) 310 21 – copper (mcg/%)  1,2 11 – beta carotene (mg/kg) 1000 22 – selen Vết Châu Phượng Quyên 4 Tổng Quan Bảng 1.3: So sánh công thức chế phẩm dinh dưỡng chuẩn và tảo Spirulina để thiết kế thực phẩm dinh dưỡng / chức năng (Lê Văn Lăng, 2009). STT Hoạt chất Chế phẩm Tảo Spirulina RDA & tỷ lệ dinh dưỡng (tính cho 10 g đáp ứng (%) chuẩn tảo) 1 2 3 4 5 1* Protein (g) 5 6,01 – 6,02 1 g/kg trọng lượng cơ thể 2* Vita.D (g) 80  14 mg 1,4 – 1,8 mg/1000 3 Vita.B3 (mg) 0,14 0,35 mg 1,2 – 1,5 mg/35 6 - 20 Vita. Ghi chú: Chế phẩm dinh dưỡng chuẩn: theo Ntrient reference values of International Standardization, trong codexguidelina on nutrition labeling.S National Research Council – 1989. Tỷ lệ đáp ứng RDA (%) tính cho 10g tảo Spirulina (khô).

1*: FAO/WHO đã chỉ định lượng protein là 5 g. 2*: FAO/WHO không đưa ra lượng cụ thể, tùy nhu cầu mà người thiết kế dinh dưỡng có thể ấn định. Châu Phượng Quyên 5 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Tổng Quan Bảng 1.4: So sánh tỷ lệ acid amin của spirulina với tiêu chuẩn của WHO / FAO (Lê Văn Lăng, 2009). STT Acid amin Protein lý % trên S.platensis Spirulina sp.

platensis tưởng theo protein WHO/FAO (1) (2) (7) (8) * Thiết yếu 1 Isoleucine 6,4 4,13 3,52 4,2 2 Leucine 10,4 5,80 4,78 4,8 3 Lysine 4,4 4,00 2,44 4,2 4 Methionine 2,2 2,17 2,83 2,2 5 Phenylalanin 5,4 3,95 2,83 2,6 6 Threonine 5,4 4,17 3,64 2,8 7 Trypthophane 0,8 1,13 0,20 1,4 8 Valine 7,5 6,00 4,42 4,2 * Bán thiết yếu 9 Arginine 7,8 5,98 4,26 10 Histidine 1,8 1,08 2,21 11- Các acid amin không thiết yếu: Aspartic acid, Alanin, Cystin, 19 Glutamic, Glycin, Prolin, Serin, Tyrosin, Ornitin Ghi chú: (1)Toni j. Flamant vert Association 1987 – par F. 1980 (Jan) : The Secrets of spirulina. (3)Lê văn lăng, Lý kim anh, Bùi thanh trúc và CS : Các báo cáo Nghiên cứu chất lượng và chiết xuất hoạt chất từ tảo Spirulina 1993 -1994.

Trường Đại Học Y Dược TP.HCM, Khoa Dược. Châu Phượng Quyên 6 Tổng Quan 1.4 Giá trị dinh dưỡng của tảo Spirulina [7] 1.1 Giàu beta - carotene và các chất dinh dưỡng tự nhiên Là một loài vi tảo sống dưới nước có chứa 60% các loại protein, các vitamin và chất dinh dưỡng nguồn gốc thực vật thiết yếu như các chất chống oxi hoá: b- caroten, acid béo thiết yếu đặc biệt như GLA (acid d - linolenic), sulfolipid, glycolipid và polysaccharid. Một thông tin hấp dẫn từ các chuyên gia cho thấy rất nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu bảo vệ cơ thể được tìm thấy trong Spirulina. Spirulina chứa một lượng chất dinh dưỡng giàu năng lượng nhất có thể tìm thấy trong bất cứ loại ngũ cốc, thảo mộc hay thực phẩm nào.2 Spirulina chứa khoảng 60% protein thực vật dễ tiêu hoá, không có chất béo và cholesterol Mọi người thường ăn giảm thịt, bơ và các chất béo khác trong quá trình ăn kiêng.

Spirulina là thực phẩm giàu protein nhất có chứa hầu hết các amino acid thiết yếu và chỉ tạo ra một lượng nhỏ calo rất phù hợp với những người ăn kiêng.3 Spirulina chứa một acid béo đặc biệt cần thiết cho sức khoẻ Acid d - linolenic (GLA) có trong sữa mẹ giúp phát triển sức khoẻ trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng sự thiếu hụt dinh dưỡng có thể cản trở sự bảo vệ của GLA đối với cơ thể. Spirulina là thực phẩm duy nhất trên thế giới có chứa GLA. Ngoài ra, GLA còn có tác dụng chống viêm, làm dịu/ giảm các triệu chứng của bệnh viêm khớp.