MỞ ĐẦU Từ thời tiền sử việc sử dụng bùn khoáng cho mục đích chữa bệnh đã có, nhiều dấu ấn đƣợc tìm thấy trên tƣờng của một số hang động thời tiền sử cho thấy con ngƣời đã sử dụng đất sét ẩm để chữa lành vết thƣơng của mình. Ngƣời Ai Cập đã sử dụng bùn của sông Nile để bôi ngoài da để chữa bỏng , sau đó các Bác sĩ Hy Lạp tiếp tục sử dụng bùn theo phƣơng pháp ngƣời Ai Cập để làm dịu đau và giảm sƣng phù nề 1 Viêm xƣơng khớp là bệnh thoái hóa liên quan đến đau, suy giảm chức năng khớp. Việc điều trị bệnh viêm xƣơng khớp dựa trên sự kết hợp dùng thuốc và không dùng thuốc, liệu pháp tắm nƣớc khoáng, bùn khoáng đƣợc sử dụng nhƣ một phƣơng pháp điều trị không dùng thuốc cho bệnh nhân. Liệu pháp tắm ngâm bùn và nƣớc khoáng đã đƣợc chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm đau và cải thiện tình trạng cứng khớp cũng nhƣ cải thiện chất lƣợng cuộc sống cho bệnh nhân 2,3 Ở Việt Nam, theo thống kê của ngành địa chất thủy văn, cho tới nay đã phát hiện hơn 400 nguồn nƣớc khoáng, trong đó 287 nguồn đã đƣợc phân tích đầy đủ và đƣợc Cục địa chất và khoáng sản lập thành danh bạ nƣớc khoáng xuất bản năm 1998 2.
Những năm gần đây, một số trung tâm khoáng nóng đã đƣa ra các phƣơng pháp trị liệu bằng bùn khoáng trong điều trị, phục hồi chức nǎng một số bệnh xƣơng khớp mạn tính, thoái hóa khớp, đặc biệt khớp gối, một số bệnh da nhƣ chàm mạn tính, vảy nến, tuy nhiên tại Việt Nam vẫn chƣa có nhiều nghiên cứu về bùn khoáng nhân tạo và tiêu chuẩn của bùn khoáng trong trị liệu nhằm mục đích trị liệu cho ngƣời an toàn, hiệu quả, vì vậy chúng tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Điều chế và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho bùn khoáng nhân tạo từ nguồn nƣớc khoáng Ninh Hòa định hƣớng tác dụng kháng viêm” Với các mục tiêu nhƣ sau:. 2 Mục tiêu tổng quát Điều chế và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho bùn khoáng nhân tạo từ nguồn nƣớc khoáng Ninh Hòa định hƣớng tác dụng kháng viêm. Mục tiêu cụ thể: 1/ Khảo sát đặc tính lý hóa và vi sinh có trong nguồn nƣớc khoáng và bùn khoáng tại Ninh Hòa 2/ Nghiên cứu điều chế bùn khoáng nhân tạo từ nguồn bùn và nƣớc khoáng tại Ninh Hòa có định hƣớng trị liệu kháng viêm 3/ Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm bùn khoáng nhân tạo. 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nƣớc khoáng 1.1 Định nghĩa nƣớc khoáng thiên nhiên Theo luật Châu Âu (chỉ thị 2009/54/EC ) định nghĩa: nƣớc khoáng thiên nhiên là nƣớc lành mạnh về mặt vi sinh, có nguồn gốc từ mạch nƣớc ngầm hoặc mạch nƣớc ngầm và nổi lên từ một con suối đƣợc khai thác tại một hoặc nhiều lối thoát tự nhiên hoặc lỗ khoan, có thể có đặc tính trị liệu hoặc có lợi cho sức khỏe 4 Nƣớc khoáng thiên nhiên đƣợc đặc trƣng về các địa điểm địa chất, thủy văn, hóa lý, vi sinh, dƣợc lý, sinh lý.
Theo quan điểm của thủy văn y tế thì “ nƣớc nhiệt” là tất cả các loại nƣớc khoáng tự nhiên, không phụ thuộc vào nhiệt độ tại nguồn, miễn là nổi lên bên trong một khu nghỉ dƣỡng nhiệt và có các ứng dụng chữa bệnh Nƣớc khoáng là loại nƣớc thiên nhiên có thành phần và tính chất đặc biệt, nhƣ chứa một số hợp phần muối - ion, khí, chất hữu cơ với hàm lƣợng lớn, nhiệt độ và tính phóng xạ cao, có hoạt tính sinh học nên có tác dụng chữa bệnh hoặc tác động tốt đến sức khoẻ con ngƣời. Khi nói đến nƣớc khoáng ngƣời ta thƣờng nghĩ ngay tới tiêu chuẩn khoáng hóa của nƣớc (phải từ 1.000 mg/l trở lên tùy từng quốc gia) nhƣng một nguồn nƣớc khoáng hóa thấp (dƣới 1.000 mg/l), nếu có thành phần và tính chất đặc hiệu đạt chỉ tiêu định danh thì vẫn đƣợc gọi là nƣớc khoáng. Cũng gọi là nƣớc khoáng đối với một nguồn nƣớc tuy không có thành phần đặc hiệu nhƣng tự thân có độ khoáng hóa cao (từ 1.000 mg/l trở lên) do hình thành trong những điều kiện đặc biệt, không bị ảnh hƣởng ngoại lai. Ngƣợc lại, một nguồn nƣớc khoáng hóa cao nhƣng chỉ do sự xâm nhập nƣớc mặn từ biển hoặc quá trình muối hoá thổ nhƣỡng thì không đƣợc xếp vào nƣớc khoáng 5 .2 Phân loại Theo thành phần ion Phân loại và gọi tên nƣớc theo các ion chiếm từ 20 mg trở lên theo thứ tự anion chính - anion phụ/ cation chính - cation phụ.
Biểu diễn loại hình hóa học theo công thức Kurlov 4 Bảng 1. 1 Các chỉ tiêu định danh và tiêu chuẩn nƣớc khoáng Stt Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lƣợng tối thiểu Tên gọi 1 Độ khoáng hóa mg/l 1.000 NK hóa 2 Khí carbonic tự do (hòa tan) mg/l 500 NK carbonic 3 Tồng sulfur hydro (H2S + HS) mg/l 1 NK sulfur hydro 4 Acid metasilic (H2SiO3) mg/l 50 NK silic 5 Fluor mg/l 2 NK fluor 6 Tổng sắt (Fe2+ + Fe3+ ) mg/l 10 NK sắt 7 Arsen mg/l 0.7 NK arsen 8 Brom mg/l 5 NK brom 9 Iod mg/l 1 NK iod 10 Acid metaboric (HBO2) mg/l 5 NK bor 11 Radi pCi/l 10 NK radi 12 Nhiệt độ o C 30 NK Nƣớc nóng Theo độ tổng khoáng hóa (mg/l) 4 Khoáng hóa rất thấp: < 500 Khoáng hóa thấp: 500 - 1.000 Khoáng hóa vừa: 1.000 Khoáng hóa cao: 5.000 Khoáng hóa rất cao: >10.3 Giới thiệu nƣớc khoáng Ninh Hòa Nguồn nƣớc khoáng đƣợc lấy ở giếng khoan ở độ sâu 101 m tại Phƣờng Ninh Đa, Thị Xã Ninh Hòa, Tỉnh Khánh Hòa theo tài liệu cung cấp của Công ty Mallika Champa ở Tỉnh Khánh Hòa. Mẫu nƣớc khoáng đƣợc lấy và phân tích lý hóa và vi sinh tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lƣờng chất lƣợng 3 ( tháng 7/ 2022). Nguồn nƣớc khoáng Ninh Hòa theo phụ lục 1 thì: Tổng lƣợng anion và cation là 1622,34 (mg/l) thuộc “nƣớc khoáng hóa vừa” Có vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa: 2,0 x 101 CFU/100 ml, không phát hiện Escherichia coli, Staphylococcus aureus Chiếm hàm lƣợng cao nhất trong nƣớc khoáng là clorid (Cl-): 852 mg/l Hình 1.
1 Giếng khoan nguồn nƣớc khoáng Ninh Hòa ở độ sâu 101 m .2 Bùn khoáng 1.1 Định nghĩa Chúng ta thƣờng coi bùn nhƣ một sản phẩm có nguồn gốc từ nƣớc khoáng, đƣợc sử dụng cho mục đích trị liệu. Tuy nhiên, có rất nhiều thuật ngữ quốc tế để chỉ các loại bùn khác nhau. Sau đây là định nghĩa của hai thuật ngữ cơ bản nhất: Định nghĩa bùn tự nhiên “Bùn tự nhiên đƣợc sắp xếp dựa trên bản chất của chúng (chất kết tủa bông hay sản phẩm vi sinh, đƣợc hình thành trực tiếp ngay tại nguồn nƣớc khoáng. Chính do nguồn nƣớc khoáng này đã làm cho lớp đất bề mặt trƣớc khi chúng xuyên qua và phun trào lên mặt đất trở thành một lớp đất mùn hay bùn nhão.” Định nghĩa này đƣợc đề ra năm 1986 theo yêu cầu của bộ trƣởng Y Tế Pháp 1 Định nghĩa bùn nhân tạo (péloïde) Từ này có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp “pelos” có nghĩa là “bùn”.
“Bùn khoáng là những sản phẩm tự nhiên, kết quả của quá trình phối hợp nƣớc khoáng (bao gồm nƣớc biển và nƣớc hồ mặn) với những hợp chất hữu cơ hay vô cơ có nguồn gốc từ quá trình địa chất hóa hay vi sinh vật hóa hoặc cả hai tiến trình này, đƣợc sử dụng trong trị liệu dƣới dạng đắp hay ngâm tắm.” Định nghĩa này xuất phát từ Hội nghị quốc tế lần IV tại DAX, diễn ra từ 13 đến 15 tháng 10 năm 1949 của tổ chức quốc tế về nƣớc dùng làm thuốc (La Société Internationale d’Hydrologie Médicale). Hiện nay, các chuyên gia về khai thác và sử dụng khoáng xem bùn khoáng một cách đơn giản là sản phẩm cấu thành từ hỗn hợp chất nền rắn (đất, sét, tảo, cắn, tủa…) với nƣớc khoáng. Còn bùn nhân tạo đƣợc biết đến nhƣ là bùn khoáng thiên nhiên có vi sinh vật phát triển trong quá trình tiếp xúc lâu dài giữa những thành phần khác nhau (giai đoạn “ủ chín”). Nhƣ vậy bùn nhân tạo đƣợc biết đến nhƣ là bùn thiên nhiên đặc biệt, là kết quả của quá trình “ủ chín” 1 .2 Phân loại Ngày nay, trên thế giới, có nhiều trung tâm sử dụng các chế phẩm về khoáng, đặc biệt là bùn khoáng trong trị liệu.
Tuy nhiên, không phải tất cả các loại bùn khoáng đều giống nhau, phần lớn các trung tâm tự đề nghị một loại bùn riêng đƣợc phân biệt với những bùn khác dựa vào thành phần, cách sản xuất cũng nhƣ cách sử dụng chúng trong trị liệu, hầu hết sự phân loại bùn khoáng đều dựa trên 3 loại đặc tính sau đây: Đặc tính kỹ thuật: dựa trên kỹ thuật sản xuất bùn khoáng. Đặc tính lý hóa: dựa trên cấu tạo và thành phần của bùn khoáng. Đặc tính sinh học và trị liệu lâm sàng: dựa trên tác dụng sinh học và ứng dụng trị liệu 1 1.3 Sản xuất bùn nhân tạo (Peloide) Bùn nhân tạo là sản phẩm của quá trình nhào trộn nƣớc khoáng và đất thành một hỗn hợp tƣơng đối đồng nhất do con ngƣời thực hiện trong các bồn chuyên dụng, mà trong lúc đó những chất nền ban đầu sẽ chịu tác động của quá trình “ủ chín”. Bùn nhân tạo “ủ chín” trong thời gian dài” Bùn nhân tạo sản xuất ngắn ngày.
Về thuật ngữ y khoa, bùn y học còn đƣợc gọi là “peloid”. Các peloids hình thành bởi quá trình địa lý học đƣợc phân tán mịn trong nƣớc. Chúng đƣợc dùng ở dạng phân tán trong việc thực hành trị liệu bằng cách đắp hoặc tắm lên cơ thể. Kích thƣớc hạt đặc trƣng của các peloid thay đổi giữa 0,002 – 1mm.
Ngƣời ta thấy rằng với việc sử dụng ngày càng rộng rãi và tăng cao các peloid có nguồn gốc tự nhiên sẽ làm suy giảm nguồn dự trữ. Vì lý do này, cần phải có thay thế các peloid tự nhiên, vì vậy ý nghĩa từ peloid đã đƣợc mở rộng hơn. Peloids bao g ồ m mùn và các khoáng chất đƣợc hình thành qua một thời kỳ dài bởi quá trình địa lý, sinh học, hóa học và vật lý. Chúng đƣợc sử dụng trong trị liệu hoặc ở dạng tự nhiên hoặc sau quá trình lên men, chúng đƣợc dùng ở dạng đắp hoặc hình thức là tắm bùn 1.
8 Kỹ thuật sản xuất Kỹ thuật chung để sản xuất bùn khoáng dựa trên nguyên tắc: trƣớc hết là nghiền mịn những nguyên liệu rắn ban đầu cho đến thể chất khá đồng nhất sau đó là mới đến giai đoạn đóng gói, bảo quản những chất liệu ban đầu. Sau đó là thêm vào những thành phần chủ yếu khác, lúc này chất nền sẽ đƣợc tiếp xúc với nƣớc khoáng đó là quá trình làm ẩm.