Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word TPCN t? sup lo và C?i xanh doc LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT VIỆT NAM TRUNG TÂM TƯ VẤN ĐẦU TƯ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆT NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU SẢ[.]
LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT VIỆT NAM TRUNG TÂM TƯ VẤN ĐẦU TƯ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆT NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỪ HỢP CHẤT CÓ LƯU HUỲNH CHIẾT XUẤT TỪ SUPLƠ VÀ CẢI XANH TRỒNG Ở VIỆT NAM Chủ nhiệm đề tài: GS.TSKH LÊ DOÃN DIÊN 7499 27/8/2009 HÀ NỘI – 2009 THÔNG TIN CHUNG CỦA ĐỀ TÀI Tên đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức từ hợp chất có lưu huỳnh chiết xuất từ Súplơ cải xanh trồng Việt Nam” Quản lý đề tài 2.1 Cơ quan chủ quản: LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VIỆT NAM 2.2 Cơ quan chủ trì: Trung tâm Tư vấn Đầu tư nghiên cứu Phát triển Nông thôn Việt Nam (INCEDA) 2.3 Tên chủ nhiệm đề tài: GS.TSKH Lê Doãn Diên 2.4 Các quan phối hợp: - Viện nghiên cứu thực phẩm chức - Viện Khoa học công nghệ Việt Nam - Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ Sau thu hoạch Địa điểm thực hiện: Trung tâm Tư vấn Đầu tư nghiên cứu Phát triển Nông thôn Việt Nam đơn vị phối hợp Quy mô đề tài: Sapa ngoại thành Hà Nội Kinh phí thực đề tài: 180.000.000 đồng (Một trăm tám mươi triệu đồng) Thời gian thực hiện: năm (tháng 3/2007 đến 3/2009) Mục tiêu đề tài - Xây dựng quy trình chiết xuất hợp chất có lưu huỳnh: Sulforaphane dẫn chất từ loại rau nghiên cứu - Sản xuất loại thực phẩm chức từ hoạt chất chiết xuất Nội dung đề tài: 7.1 Nghiên cứu xác định hàm lượng hoạt chất có lưu huỳnh (sulforaphane dẫn chất nó) thời điểm sinh trưởng phát triển: Mầm giá, thời kỳ hoa nụ thời kỳ hoa nở 7.2 Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chiết xuất hoạt chất có lưu huỳnh (sulforaphane dẫn chất nó) từ Suplơ cải xanh 7.3 Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chế biến loại thực phẩm chức cách phối chế hoạt chất có lưu huỳnh chiết xuất từ loại rau nghiên cứu với bột nghệ vàng giàu curcumin, tumeric ukon nhằm phục vụ cho nhóm người cao tuổi CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - *** - LỜI CẢM ƠN Chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đạo sát giúp đỡ nhiệt tình mặt đồng chí lãnh đạo Liên Hiệp Hội, đồng chí lãnh đạo chuyên viên Ban Khoa học Kinh tế Liên Hiệp Hội, Phòng tài vụ Liên Hiệp Hội;… q trình thực hồn thành đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức từ hợp chất có lưu huỳnh chiết xuất từ suplơ cải xanh trồng Việt Nam” Chúng xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, cán Viện Hóa học thuộc Viện KHCN Việt Nam; Viện Dược liệu, Viện Dinh dưỡng (Bộ Y tế); Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, Cục Bảo vệ thực vật (Bộ Nông Nghiệp PTNN), khuyến khích, kết hợp giúp đỡ tận tình suốt thời gian thực đề tài Thay mặt Ban chủ nhiệm GS.TSKH Lê Doãn Diên MỤC LỤC NỘI DUNG Trang ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ TPCN &CÁC LOẠI RAU HỌ CẢI I.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất Thực phẩm chức (TPCN) TPCN từ rau Họ Cải giới Việt Nam I.1.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất loại TPCN giới I.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất loại TPCN Việt Nam I.2 Tổng quan loại rau họ Cải I.2.1 Thực vật học I.2.2 Thành phần hoạt chất loại rau họ Cải I.2.2.1 Hoạt chất có lưu huỳnh hoạt tính sinh học chúng 10 I.22.2 Ứng dụng hoạt chất có lưu huỳnh TPCN 14 I.3 Giới thiệu Nghệ vàng (Curcuma longa L) hoạt chất curcumin củ Nghệ 18 I.4 Tổng quan số phương pháp chiết xuất hợp chất tự nhiên để ứng dụng việc chiết xuất hoạt chất có lưu huỳnh rau họ Cải 22 PHẦN II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 II.1 Nguyên liệu phương pháp sơ chế 24 II.1.1 Nguyên liệu mầm giá 24 II.1.2 Nguyên liệu 25 II.2 Nội dung nghiên cứu 25 II.3 Phương pháp nghiên cứu xác định hoạt chất 25 II.3.1 Phương pháp nghiên cứu xác định hoạt chất 25 II.3.2 Phương pháp chiết xuất glycosinolate nhóm sulforaphane Indol-3carbinol 26 II.3.3 Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chế tạo thực phẩm chức Sucur 27 II.3.4 Phương pháp xác định thủy phần 28 II.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 28 II.4 Thiết bị & dung mơi hóa chất nghiên cứu 29 II.4.1 Thiết bị 29 II.4.2 Dung môi hóa chất sử dụng 29 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 III.1 Kết nghiên cứu sản xuất mầm giá chế biến hoa suplơ cải xanh 30 III.1.1 Kết nghiên cứu sản xuất mầm giá 30 III.1.2 Kết nghiên cứu chế biến hoa suplơ cải xanh 31 III.2 Kết nghiên cứu việc xác định hàm lượng glycosinolate thời điểm sinh trưởng khác suplơ cải xanh 32 III.2.1 Xác định glycosinolate nhóm sulforaphane 32 III.2.2 Xác định Glycosinolate nhóm Indol-3-carbinol 35 III.3 Kết nghiên cứu việc chiết xuất glycosinolate 37 III.3.1 Kết khảo sát phương pháp chiết xuất 37 III.3.2 Kết khảo sát việc sử dụng dung môi chiết xuất 38 III.3.3 Kết khảo sát thời gian chiết xuất 40 III.4 Quy trình chiêt xuất glycosinolate 41 III.4.1 Quy trình chiêt xuất glycosinolate nhóm sulforaphane 41 III.4.2 Quy trình chiết xuất Glycosinolate nhóm Indol-3-carbinol 43 III.5 Kết việc nghiên cứu sản xuất TPCN Sucur 45 III.5.1 Quy trình sản xuất TPCN viên nang sucur 45 III.5.2 Tiêu chuẩn sản phẩm TPCN - Viên nang SUCUR (gồm 11 mục) 47 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 4.1 Kết luận 51 4.1.1 Đánh giá nguyên liệu phục vụ nghiên cứu sản xuất 51 4.1.2 Đề tài xây dựng cơng nghệ chiết xuất hợp chất có lưu huỳnh từ loại rau họ Chữ thập, với kết 51 4.1.3 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm TPCN Sucur 52 4.2 Đề nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TPCN : Thực phẩm chức HCSH : Hoạt chất sinh học CNSH : Công nghệ sinh học SGS : sulforaphane I3C : Indol-3-carbinol DIM : Diindolylmethane ICZ : Indolecarbazole HPLC : High-performance liquid chromatography (or High pressure liquid chromatography, Sắc ký lỏng cao áp (sắc ký lỏng hiệu cao) SKLM : (Thin Layer Chromatography) Sắc ký lớp mỏng H.P : Helicobacter pylori RES : reticuloendothelial system) - hệ lưới nội mô HDL : (high density lipoprotein) lipoprotein có phân tử lượng cao ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu định hướng ngành công nghiệp lương thực, thực phẩm (food industry) kỷ XXI hội nhập (integration) khoa học công nghệ lương thực, thực phẩm với công nghệ sinh học (biotechnology) y học nhằm tạo sản phẩm có lợi cho sức khoẻ, tiện dụng, có chất lượng cao, an tồn mặt vệ sinh thực phẩm Các Thực phẩm chức – TPCN (functional foods) sản phẩm chúng phát triển nhanh chóng đồng thời thương mại hố rộng rãi nhiều nước giới, đặc biệt loại thực phẩm chức sản xuất từ loại rau, nguồn tài nguyên thực vật Do vậy, việc nghiên cứu sản xuất TPCN đặt trước nhà khoa học nước lĩnh vực mẻ đầy triển vọng hấp dẫn kỷ 21 nhằm khai thác tiềm nguồn tài nguyên thiên nhiên nói chung sản phẩm nơng nghiệp nói riêng Các sản phẩm này, ngồi giá trị dinh dưỡng thơng thường cịn phịng chống nguy mắc loại bệnh tật, đặc biệt bệnh hiểm nghèo ung thư, xơ cứng động mạch, tiểu đường, Một TPCN ý nghiên cứu từ loại rau thuộc Họ Chữ thập (Hiện gọi họ Cải – Brassicaceae) loại có hoạt chất lưu huỳnh có hoạt tính sinh học q giá, khơng phòng chống số chứng bệnh nguy hiểm mang tính thời đại ung thư béo phì, Cholesterol cao,… mà cịn có hiệu chứng bệnh thường gặp người giàu người nghèo: chứng bệnh đau dày, tá tràng,… Một hoạt chất quý giá glucosinolate nhóm sulforaphane Indol-3carbinol Việc nghiên cứu hoạt chất có lưu huỳnh nói loại rau họ Cải (tên cũ họ Chữ thập), đặc biệt suplơ xanh, nghiên cứu nhiều nước giới, chúng tơi chưa thấy có cơng trình cơng bố Việt Nam Vì đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức từ hợp chất có lưu huỳnh chiết xuất từ Súplơ cải xanh trồng Việt Nam” hồn tịan cần thiết hướng Cơng trình nghiên cứu nhằm mục tiêu sau đây: 1) Xác định hợp chất glucosinolate nhóm sulforaphane nhóm Indol-3carbinol thời điểm sinh trưởng phát triển: Mầm giá, thời kỳ hoa nụ thời kỳ hoa nở 2) Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chiết xuất hoạt chất có lưu huỳnh từ Suplơ cải xanh 3) Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chế biến loại thực phẩm chức cách phối chế hoạt chất có lưu huỳnh chiết xuất từ loại rau nghiên cứu với bột nghệ vàng giàu curcumin, tumeric ukon nhằm phục vụ cho nhóm người cao tuổi Hướng nghiên cứu đề tài phù hợp với xu thế giới Đề tài đóng góp phần khiêm tốn mặt lý luận thực tiễn lĩnh vực nghiên cứu hợp chất có lưu huỳnh suplơ cải xanh trồng Việt Nam Đồng thời việc sử dụng chế phẩm hợp chất lưu huỳnh thu nhằm sản xuất loại thực phẩm chức có ý nghĩa quan trọng việc phục vụ đời sống cộng đồng tạo thị trường tiêu thụ cho loại rau họ Cải nông dân vùng trồng rau, góp phần nhỏ bé việc xóa đói giảm nghèo cải thiện đời sống nhân dân Sản phẩm TPCN đề tài góp phần nghiệp chăm sóc sức khoẻ cộng đồng, đặc biệt việc phòng hỗ trợ điều trị số bệnh phổ biến bệnh tiêu hoá, bệnh mắt, cao huyết áp, ung thư, v.v PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ TPCN &CÁC LOẠI RAU HỌ CẢI I.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất TPCN TPCN từ rau Họ Cải giới Việt Nam I.1.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất loại TPCN giới Những năm gần đây, nhờ thành tựu khoa học công nghệ số nước tạo loại thực phẩm thuốc hay gọi thực phẩm chức (functional food) Các nước Tây Âu gọi dược phẩm dinh dưỡng (nutraceutics) hay thực phẩm bổ sung dinh dưỡng (food supplement), Trung Quốc gọi thực phẩm bổ dưỡng bảo vệ sức khoẻ Các loại thực phẩm nằm ranh giới thực phẩm thuốc chữa bệnh Theo dự báo chuyên gia “thức ăn người kỷ XXI thực phẩm chức năng” Thức ăn không đảm bảo đủ calo, ngon, an tồn, mà cịn phải chứa hoạt chất sinh học (HCSH) tự nhiên cần cho sức khoẻ sắc đẹp, không điều khiển hoạt động chức phận thể, tạo cho người khả miễn dịch cao, chống lão hoá, tăng tuổi thọ, mà giúp người phòng chống số bệnh, kể ung thư Thị trường thực phẩm chức thị trường thực phẩm tăng trưởng nhanh nhất, 10% hàng năm Riêng Mỹ chiếm tới 1/3 thị trường giới (khoảng 23 tỷ USD), thị trường Châu Âu đạt khoảng 19 tỷ USD, Châu Á đạt tỷ USD,… Chỉ tính riêng loại TPCN dùng chất bổ sung có nguồn gốc từ cỏ, rau, Mỹ có giá trị 3,5 tỷ USD Các nước phát triển có xu hướng ưa chuộng thực phẩm chức dùng thuốc, theo quan điểm phịng bệnh chữa bệnh Chính vậy, đa số tập đồn sản xuất thuốc chuyển sang sản xuất thực phẩm chức tìm đối tượng tiêu thụ lớn Các chuyên gia kinh tế tính tốn rằng, b Mơ tả quy trình chiết xuất glucosinolate nhóm Indol - – cacbinol - Chuẩn bị hệ thống bình ngấm kiệt hình (chúng tơi sử dụng bình lắng gạn lê), bình nạp 500 gam nguyên liệu chế biến tẩm ướt n.hexan - Bổ sung n.hexan vào bình lượng vừa đủ ngập bề mặt nguyên liệu khoảng 3-4 cm - Sau 24 rút dịch chiết bình Tiếp tục bổ sung n.hexan vào bình lượng vừa đủ ngập bề mặt nguyên liệu khoảng 3-4 cm Sau 12 rút dịch chiết bình Dịch chiết bình cho vào bình 2, sau 24 rút dịch chiết bình - Tiếp tục thao tác tương tự với bình 3, đảm bảo bình chiết lần - Tiến hành việc thu hồi dung môi, thu dịch đậm đặc Loại tạp ethanol than hoạt tính - Kết tinh glucosinolate nhóm Indol - - cacbinol methanol nhiệt độ 15oC c Kết quả: Glucosinolate nhóm Indol - - cacbinol có tinh thể hình kim mịn, tan CHCl3, n.hexan, tan vừa phải ethanol methanol, không tan nước Hiệu suất trình chiết 1,2-1,5 % III.5 Kết việc nghiên cứu sản xuất TPCN Sucur III.5.1 Quy trình sản xuất TPCN viên nang sucur Quy trình sản xuất TPCN Sucur dạng viên nang trình bày hình Curcuminoid Bột rau họ Cải chế biến Trộn bột kép Hoàn chỉnh bột kép glucosinolate nhóm sulforaphnane Làm vi hạt Đóng nang Kiểm tra Đóng gói Sản phẩm Hình Quy trình sản xuất TPCN viên nang SUCUR Mô tả sơ đồ quy trình sản xuất - Tinh thể Curcuminoid (Do Viện Nghiên cứu thực phẩm chức sản xuất, độ tinh khiết 98% Tỷ lệ chất hợp thành: Curcumin 65%, Demethoxycurcumin 15%; Bisdemethoxycurcumin 3%) tán thành bột mịn - Súp lơ thời điểm hoa nụ chế biến, tán thành bột mịn - Trộn đồng lượng loại bột theo nguyên tắc trộn bột kép bổ sung 20% glucosinolate nhóm sulforaphane - Làm hạt, sấy hạt nhiệt độ < 60oC - Đóng viên nang cứng gelatin 330mg - Đóng lọ 100 viên III.5.2 Tiêu chuẩn sản phẩm TPCN - Viên nang SUCUR (gồm 11 mục) III.5.2.1 Yêu cầu kỹ thuật - Các tiêu lý hóa, tiêu vi sinh vật hàm lượng kim loại nặng Các tiêu cảm quan - Trạng thái : Dạng bột mịn, đóng viên nang - Màu sắc : Màu vàng sẫm - Vị: Có mùi thơm đặc trưng sản phẩm, khơng có mùi vị lạ - Tạp chất : khơng có tạp chất nhìn thấy mắt thường Các tiêu lý hóa Các tiêu hóa lý sản phẩm quy định bảng 10 Bảng 10: Các tiêu lý –hóa sản phẩm Sucur STT Tên tiêu Đơn vị tính Mức yêu cầu mg/viên nang 12 – 12,5 Hàm lượng Curcumin Hàm lượng đường tổng số % ≥ 12 Độ ẩm % ≤3 Khối lượng tịnh mg/viên nang 320 ± 10mg Các tiêu vi sinh vật Các tiêu vi sinh vật sản phẩm quy định bảng 11 Bảng 11: Các tiêu vi sinh sản phẩm viên nang Sucur Tên tiêu STT Đơn vị tính Mức tối đa cho phép Tổng số vi sinh vật hiếu khí CFU/g 104 Coliforms MPN/g 10 E.Coli MPN/g S.aureus CFU/g 10 Clostridium pefringens CFU/g Salmonella* CFU/25g B.cereus CFU/g 10 Hàm lượng kim loại nặng: Hàm lượng kim loại nặng quy định bảng 12 Bảng 12: Hàm lượng kim loại nặng sản phẩm viên nang Sucur STT Tên tiêu Đơn vị tính Mức tối đa cho phép Hàm lượng Asen (As) ppm 0,1 Hàm lượng chì (Pb) ppm 0,1 Hàm lượng đồng (Cu) ppm Hàm lượng thiếc (Sn) ppm 40 Hàm lượng kẽm (Zn) ppm Hàm lượng thủy ngân (Hg) ppm 0,05 Hàm lượng Cadimi (Cd) ppm Hàm lượng Antimon (Sb) ppm 0,15 III.5.2.2 Thành phần cấu tạo viên nang - Vỏ nang: 10 mg - Ruột nang: 320 mg + Tinh chất nghệ (curcumin): 40% khối lượng + Bột hoa súp lơ chế biến: 40% khối lượng + Glucosinolate nhóm sulforaphane tồn phần 20% - Chất liệu bao bì quy cách bao gói + Sản phẩm đóng viên nang (320 mg) + Mỗi lọ nhựa PE chứa 100 viên nang III.5.2.3 Hướng dẫn sử dụng a) Cơ chế tác dụng nguyên liệu: - Tác dụng nguyên liệu: + Tinh chất nghệ (Curcumin): có tác dụng hỗ trợ việc giảm thiểu nguy ung thư, viêm loét dày, tá tràng; giải độc gan bảo vệ gan + Dịch chiết chứa hợp chất lưu huỳnh: chất kháng oxy hóa mạnh, có tác dụng chống lão hóa; sulforaphane có tác dụng chống vi khuẩn HP, phòng chống hỗ trợ viêm lt dày, phịng chống thối hóa hồng điểm, phòng chống số loại bệnh ung thư, Indol - - carbinol có tác dụng hỗ trợ điều trị phòng chống số loại bệnh ung thư - Tác dụng tương hỗ thành phần sản phẩm: + Tinh chất nghệ Curcumin (có tác dụng kháng xy hóa trực tiếp) kết hợp dịch chiết chứa hợp chất lưu huỳnh (có tác dụng kháng xy gián tiếp) giúp tăng cường khả chống lão hóa tăng cường sức đề kháng thể, có tác dụng tích cực việc làm đẹp có tác dụng hỗ trợ điều trị số bệnh b) Công dụng sản phẩm + Hỗ trợ việc giảm thiểu nguy bệnh tật như: giải độc gan bảo vệ gan + Tăng cường khả chống lão hóa tăng cường sức đề kháng thể, đặc biệt có tác dụng bổ trợ tích cực việc làm đẹp + Có tác dụng hỗ trợ điều trị giảm thiểu nguy ung thư, viêm loét dày, tá tràng c) Cách dùng - Uống - viên/lần, ngày 2-3 lần d) Bảo quản: - Nơi khô mát, tránh ánh sáng trực tiếp e) Ghi “Thực phẩm chứa khơng phải thuốc, khơng có tác dụng thay thuốc chữa bệnh” III.5.2.4 Dự thảo nhãn sản phẩm Trên nhãn gồm thông tin đây: - Tên sản phẩm: Thực phẩm chức - Viên nang Sucur - Thành phần - Cơng dụng - Quy cách đóng gói: Lọ PE chứa: 100 viên nang x 330 mg/viên nang - Hướng dẫn sử dụng bảo quản - Ngày sản xuất hạn sử dụng: (ghi đầy đủ nhãn) III.5.3 Kết sản xuất thực phẩm chức SUCUR Theo đăng ký trình bày đề cương Hội đồng xét duyệt thông qua, đề tài phải sản xuất thử nghiệm kg TPCN Sucur Trên sở kết nghiên cứu sản xuất TPCN từ hợp chất có lưu huỳnh toàn phần chiết xuất từ rau họ Cải kết hợp với Curcumin chiết xuất từ củ Nghệ, sản xuất thử nghiệm sản phẩm Sucur: Tổng khối lượng: kg; Yêu cầu chất lượng (như trình bày trên) PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận 4.1.1 Đánh giá nguyên liệu phục vụ nghiên cứu sản xuất - Hàm lượng glucosinolate tồn phần nhóm sulforaphane mầm súp lơ xanh giống lai F1 tương đối cao Kết trùng hợp với nghiên cứu giới cho biết hàm lượng sulforaphane cao mầm ngày tuổi - Mầm giá ngày tuổi súp lơ xanh cải xanh nguyên liệu tốt cho việc chiết xuất glucosinolate nhóm sulforaphane - Cây súp lơ xanh thời điểm nụ hoa nguyên liệu tốt cho việc chiết xuất glucosinolate nhóm Indol-3-carbinol 4.1.2 Đề tài xây dựng cơng nghệ chiết xuất hợp chất có lưu huỳnh từ loại rau họ Chữ thập, với kết quả: - Đã xây dựng kỹ thuật gieo trồng mầm giá số rau họ Cải - Đã nghiên cứu điều kiện chế biến mầm giá súp lơ không bị phá hủy thành phần hoạt chất - Đã nghiên cứu điều kiện bảo toàn sử dụng enzyme myronisase nội sinh để thủy phân glucosinolate - Đã nghiên cứu phương pháp bảo quản nguyên liệu lâu dài (tối thiểu năm) - Đã xây dựng quy trình cơng nghệ chiết xuất glucosinolate nhóm sulforaphane indol-3-carbinol: với nhóm sulforaphane chiết phương pháp chiết hồi lưu với dung môi cloroform 2,5 giờ; với nhóm indol – 3carbinol chiết phương pháp ngấm kiệt với dung mơi n-hecxan - Quy trình chiết xuất ứng dụng cho việc sản xuất lớn 4.1.3 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm TPCN Sucur - Đã nghiên cứu việc phối chế bột súp lơ xanh, glucosinolatse toàn phần số rau họ Cải với Curcuminoid (tinh chất củ Nghệ) - Đã xây dựng tiêu chuẩn sở đối sản phẩm TPCN nhằm tạo điều kiện cho việc đăng ký thành phẩm trở thành hàng hóa lưu hành thị trường (theo quy định Bộ Y tế) Nhóm tác giả hy vọng loại sản phẩm góp phần nâng cao chất lượng sức khỏe cộng đồng đem lại hiệu kinh tế cho vùng trồng rau họ Cải Với thời gian có hạn, kinh phí eo hẹp so với khối lượng cần giải Đề tài, nhiên Đề tài hoàn thành nội dung mục tiêu đề 4.2 Đề nghị 4.2.1 Kính đề nghị Liên Hiệp Hội đầu tư kinh phí để tiếp tục nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết bị điều kiện sản xuất, vấn đề lựa chọn giống tạo vùng trồng quan trọng Cũng cần có đầu tư cho việc nghiên cứu thiết bị để triển khai việc sản xuất quy mô lớn 4.2.2 Nhóm cơng tác Đề tài Kính đề nghị Liên Hiệp hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam cho triển khai dự án sản xuất thử nghiệm (dự án P) TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thập Nhị, Lê Doãn Diên “Thực phẩm chức năng.” - Tạp chí Lương thực - Thực phẩm số 11-2006; 12 Trần Hữu Thị, Lê Doãn Diên, Bành Như Cưong, Phạm Thị Mai “Nghiên cứu thăm dò hoat chất glucosinolate nhóm sulforaphane indol-3carbinol số lồi súp lơ xanh Brassica sp., (họ Cải Brassicaceae) Việt nam” - Hội nghị khoa học tồn quốc lần IV: Hóa sinh Sinh học phân tử phục vụ nông, sinh, y học công nghiệp thực phẩm” 2008, 648 – 653 Aggarwal B.B, Kumar A, Bharti A.C., “Anticancer potential of curcumin: preclinical and clinical studies” - Anticancer Res 2003'; 23(1A):363-98 Azuin M.A., Bhide S.V., “Protective single/combined treatment with betel leaf and turmeric agaist methyl (acetoxymethyl) nitrosamine-induced hamster oral carcinogenesis” - Int J Cancer; 1992, 51-412 Auborn K.J., et all, “Indole-3-carbinol is a negative regulator of estrogen” – J Nutr 2003 Jul;133(7 Suppl):2470S-2475S Bell M.C, Crowley-Nowick, P, Bradlow H.L "Placebo-controlled trial of indole-3-carbinol in the treatment of CIN." Gynecologic Oncology 2000; 78:123129 Bradlow H.L.; Sepkovic D.W.; Telang NT; Osborne M.P., "Indole-3-carbinol A novel approach to breast cancer to to breast cancer prevention." - Acad Sci, 1995 Sep 30;768:180-200 Brignall M.S., “Prevention and treatment of cancer with indole-3- carbinol.” Altern Med Rev 2001 Dec;6(6):580-9 Chen I., McDougal A., Wang F., Safe S.; "Aryl hydrocarbon receptor-mediated antiestrogenic and antitumorigenic activity of diindolylmethane" Carcinogenesis 1998 Sep;19(9):1631-9 10 Cohen J.H.; Kristal A.R.; Stanford J.L., "Fruit and vegetable intakes and prostate cancer risk." - Natl Cancer Inst Jan 2000; 5;92 (1):61-8 11 Davide Bertelli, Maria Plessi, Daniela Braghiroli and Agar Monzani, “Separation by solid phase extraction and quantification by reverse phase HPLC of sulforaphane in broccoli” - Food Chemistry, Volume 63, Issue 3, November 1998, Pages 417-421 12 Fahey J.W., et all, “Sulforaphane inhibits extracellular, intracellular, and antibiotic-resistant strains of Helicobacter pylori and prevents benzo[a]pyreneinduced stomach tumors” - Proc Natl Acad Sci U.S.A 2002 May 28; 99(11); 7610 13 Fimognari, C., et all, “Growth inhibition, cell-cycle arrest and apoptosis in human T-cell leukemia by the isothiocyanate sulforaphane”- Carcinogenesis 23 (2002) 581–586 14 Galan M.V., Kishan A.A., Silverman A.L., “Oral broccoli sprouts for the treatment of Helicobacter pylori infection: a preliminary report” - Dig Dis Sci., 2004 Aug; 49(7-8); 1088-90 15 Gamet-Payrastre L., et all, “Sulforaphane, a naturally occurring isothiocyanate, induces cell cycle arrest and apoptosis in HT 29 human colon cancer cells” - Cancer Res., 2000 Mar 1; 60(5); 1426-33 16 Gingras, D., et all, “ Induction of medulloblastoma cell apoptosis by sulforaphane, a dietary anticarcinogen from Brassica vegetables” - Cancer Lett 203 (2004) 35–43 17 Haristory X., Fahey J.W., Scholtus I., Lozniewski A., “Evaluation of the antimicrobial effects of several Isothiocyanates on Helicobarter pylori” Planta Med 2005 Apr; 7(4); 326-30 18 Jacobs, I.C., and Zeligs, M.A., "Facilitated absorption of a hydrophobic dietary ingredient: Diindolylmethane." - Proceedings of the Controlled Release Society 1998 19 Krieg M., Nass R., and Tunn S., “Effect of aging on endogenous level of alpha-dihydrotestosterone, testosterone, estradiol, and estrone in epithelium and stroma of normal and hyperplastic human prostate” - J Clin Endocrinol Metab 1993 Aug;77(2):375-81 20 McWalter, G.K., Higgins, L.G., McLellan, L.I., Henderson, C.J., Song, L., Thornalley, P.J., “Transcription factor Nrf2 is essential for induction of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1, glutathione S-transferases, and glutamate cysteine ligase by broccoli seeds and isothiocyanates” - J Nutr 134 (2004) 3499S – 3506S 21 Michnovicz J.J., Adlercreutz H., Bradlow H.L., "Changes in levels of urinary estrogen metabolites after oral indole-3-carbinol treatment in humans." – J Natl Cancer Inst 1997 May 21;89(10):718-23 22 Misiewicz, K., Skupinska, E., Kowalska, J., Lubinski, T., “Sulforaphanemediated induction of a phase detoxifying enzyme NAD(P)H:quinone reductase and apoptosis in human lymphoblastoid cells” - Acta Biochim Pol 51 (2004) 711– 721 23 Munday, R., Munday, C.M., “Induction of phase II detoxification enzymes in rats by plant-derived isothiocyanates: comparison of allyl isothiocyanate with sulforaphane and related compounds” - Agric Food Chem 52 (2004) 1867–1871 24 Partin A.W.; Oesterling J.E.; Epstein J.I., "Influence of age and endocrine factors on the volume of benign prostatic hyperplasia." J Urol 1991 Feb;145(2):405-9 altered estrogen metabolism in breast cancer" - Annals of Surgical Oncology 2000;7(1) 25 Percira F.M., Rosa F., Fahey J.W., Stephenson K.K., Carvalho R., “Influence of temperature and ontogeny on the levels of glucosinolates in broccoli (Brassica oleracea Var Italia) sprouts and their effect on the induction of mammalian phase enzymes” - J Agric Food Chem 2002 Oct 9; 50(21); 6239-44 26 Pham, N.A., et all, “The dietary isothiocyanate sulforaphane targets pathways of apoptosis, cell cycle arrest, and oxidative stress in human pancreatic cancer cells and inhibits tumor growth in severe combined immunodeficient mice” - Mol Cancer Ther (2004) 1239–1248 27 Rangkadilok N., et all, “The effect of post-harvest and packaging treatments on glucoraphanin concentration in broccoli (Brassica oleracea var Italica)” - J Agric Food Chem 2002 Dec 4; 50(25); 7386-91 28 Sarkar F.H., Li Y., “Indole-3-carbinol and prostate cancer” - J Nutr 2004 Dec;134(12 Suppl):3493S-3498S 29 Shertzer H.G., Senft A., “The micronutrient indole-3-carbinol: implications for disease and chemoprevention” - Drug Metabol Drug Interact 2000;17(1-4):159-88 30 Swiderski A.,Sterkowicz P.,Kaszycki P., Koloczek H., “Herb honey containing Sulforaphan-aglycone with potential use in cancer prophylaxis” - Rocz Panstw Zakl Hig.,2003; 54(1); 25-32 31 Wattenberg, L.W., "Inhibition of neoplasia by minor dietary constituents" Cancer Research 1983, 43, 2448s, 32 Wattenberg, L.W., and Loub, W.D., "Inhibition of polycylic aromatic hydrocarbon-induced neoplasia by naturally occurring indoles." - Cancer Research 1978 38:1410-13 33 Wong G.Y., Bradlow L., Sepkovic D., et al., "Dose-ranging study of indole-3carbinol for breast cancer prevention." - Cell Biochem Suppl 1997; 28-29:111-6 34 Zhang, Y., Tang, L., Gonzalez, V., ”Selected isothiocyanates rapidly induce growth inhibition of cancer cells” - Mol Cancer Ther (2003) 1045–1052 TÓM TẮT ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỪ HỢP CHẤT CÓ LƯU HUỲNH CHIẾT XUẤT TỪ SÚPLƠ VÀ CẢI XANH TRỒNG Ở VIỆT NAM” Nhiều nghiên cứu giới đặc biệt Trung tâm nghiên cứu Y học Mỹ khẳng định hoạt chất chứa lưu huỳnh nhiều loại rau họ chữ Thập, đặc biệt loài súp lơ (Brassica oleracea L.) có hoạt tính sinh học q giá Trong đáng kể glucosinolate nhóm sulforaphane indol – – carbinol Ở Việt Nam, chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu cách hệ thống hoạt chất sinh học quý báu loại rau xanh nói chung, rau họ Cải nói riêng, chưa khai thác tiềm có giá trị sử dụng giá trị kinh tế cao rau, đặc biệt vài loại rau họ Cải Việc thực đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức từ hợp chất có lưu huỳnh chiết xuất từ Súplơ cải xanh trồng Việt Nam” hoàn toàn cần thiết hướng NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu xác định hàm lượng hoạt chất có lưu huỳnh (sulforaphane dẫn chất nó) thời điểm sinh trưởng: Mầm giá, thời kỳ hoa nụ thời kỳ hoa nở Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chiết xuất hoạt chất có lưu huỳnh (sulforaphane dẫn chất nó) từ Suplơ cải xanh Nghiên cứu quy trình cơng nghệ chế biến loại thực phẩm chức cách phối chế hoạt chất có lưu huỳnh chiết xuất từ loại rau nghiên cứu với bột nghệ vàng giàu curcumin, tumeric ukon nhằm phục vụ cho nhóm người cao tuổi NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu - Cải xanh suplơ thời điểm sinh trưởng khác nhau: mầm giá, chớm hoa (hoa nụ) hoa nở hoàn toàn - Những nguyên liệu thu mua dạng tươi vùng trồng rau Đông Anh Đông Dư (Hà Nội) - Hạt giống súp lơ xanh T (ký hiệu nhóm nghiên cứu) có nguồn gốc Thái lan Cơng ty giống rau Trung ương cung cấp Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chế biến mầm giá rau - Hạt rau ngâm to = 40oC Vớt ủ nhiệt độ phòng 8h Gieo khay 35cm x 45cm lót giấy gieo hạt Đan Mạch, lớp giấy giá thể bão hịa nước Ngày tưới phun lần, để hạt ln ln bầu khơng khí bão hịa nước Mầm thu hoạch sau 72h - Mầm giá xay nhuyễn để nhiệt độ thời gian thích hợp đảm bảo enzyme nội sinh Myrosinase hoạt động để thủy phân glucosinolate giải phóng phần Aglycone Sấy khô nhiệt độ thấp - Mầm giá rau Cải xanh nguyên liệu rau (Cải xanh súp lơ) chế biến tương tự mầm giá rau Súp lơ Phương pháp chiết xuất glucosinolate nhóm sulforaphane Indol-3-carbinol - Nghiên cứu việc thủy phân glucosinolate enzyme nội sinh Myrosinase - Q trình chiết xuất glucosinolate tồn phần nhóm sulforaphane thực thiết bị Shorxlet đun hồi lưu - Quá trình chiết xuất glucosinolate tồn phần nhóm Indol-3-carbinol thực theo phương pháp chiết ngấm kiệt - Khảo sát việc chiết siêu âm quy mơ phịng thí nghiệm - Việc đánh giá chất lượng sản phẩm hợp chất có chứa lưu huỳnh tiến hành phương pháp HPLC/MS Phương pháp nghiên cứu quy trình cơng nghệ chế tạo thực phẩm chức Sucur Curcuminoid hoạt chất củ Nghệ vàng hợp chất tự nhiên có tác dụng kháng oxy hóa trực tiếp cơng vào gốc tự Cịn glucosinolate nhóm sulforaphane Indol - - carbinol loại rau họ Cải có tác dụng kháng oxy hóa gián tiếp Việc kết hợp nhóm hoạt chất kết hợp đồng thời tác dụng kháng oxy hóa gián tiếp kháng oxy hóa trực tiếp Nhóm hoạt chất glucosinolate tiêu diệt vi khuẩn H.P, nguyên nhân chủ yếu chứng bệnh viêm loét dày, tá tràng; nhóm hoạt chất curcuminoid tạo Mucin làm lành vết thương niêm mạc dày Loại TPCN Sucur phục vụ cho nhóm người: Người già yếu có nguy nhồi máu tim; người bị đau dày, nguy đau dày, tá tràng, nguy ung thư đường tiêu hố, người bị lão hố hồng điểm tác hại xấu môi trường mắt Phương pháp xử lý số liệu: Việc xử lý số liệu tiến hành theo phương pháp loại trừ sai số thơ lấy kết trung bình Thiết bị & dung mơi hóa chất nghiên cứu: Các thiết bị dung mơi hóa chất sử dụng phịng thí nghiệm sản xuất thử nghiệm KẾT QUẢ Đánh giá nguyên liệu phục vụ nghiên cứu sản xuất - Hàm lượng glucosinolate tồn phần nhóm sulforaphane mầm súp lơ xanh giống lai F1 tương đối cao Kết trùng hợp với nghiên cứu giới cho biết hàm lượng sulforaphane cao mầm ngày tuổi - Glucosinolate nhóm Indol-3-carbinol súp lơ xanh thời điểm hoa nụ cao, nhiên không phát thấy Indol-3-carbinol mà có dấu hiệu có mặt dẫn xuất Dimer chất tức Diindolylmethan (DIM) Về lý thuyết điều hồn tồn xảy ra, Glucobrassicin bị thủy phân tác dụng enzyme nội sinh Myrosinase giải phóng phần genin Indol-3-carbinol kết hợp với phân tử Indol - - carbinol khác để tạo thành DIM - Mầm giá ngày tuổi súp lơ xanh cải xanh nguyên liệu tốt cho việc chiết xuất glucosinolate nhóm sulforaphane - Cây súp lơ xanh thời điểm nụ hoa nguyên liệu tốt cho việc chiết xuất glucosinolate nhóm Indol-3-carbinol Đề tài xây dựng cơng nghệ chiết xuất hợp chất có lưu huỳnh từ loại rau họ Chữ thập, với kết quả: - Đã xây dựng kỹ thuật gieo trồng mầm giá số rau họ Cải - Đã nghiên cứu điều kiện chế biến mầm giá súp lơ không bị phá hủy thành phần hoạt chất - Đã nghiên cứu điều kiện bảo toàn sử dụng enzyme myronisase nội sinh để thủy phân glucosinolate - Đã nghiên cứu phương pháp bảo quản nguyên liệu lâu dài (tối thiểu năm) - Đã xây dựng quy trình cơng nghệ chiết xuất glucosinolate nhóm sulforaphane indol-3-carbinol: phương pháp chiết xuất (đun hồi lưu, ngấm kiệt siêu âm); lựa chọn dung mơi thích hợp; thời gian chiết xuất giải pháp thu hồi dung mơi phù hợp - Quy trình chiết xuất ứng dụng cho việc sản xuất lớn Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm TPCN Sucur - Đã nghiên cứu việc phối chế bột súp lơ xanh, glucosinolatse toàn phần số rau họ Cải với Curcuminoid (tinh chất củ Nghệ) để sản xuất thực phẩm chức Sucur - Đã xây dựng tiêu chuẩn sở sản phẩm thực phẩm chức nhằm tạo điều kiện cho việc đăng ký thành phẩm trở thành hàng hóa lưu hành thị trường (theo quy định Bộ Y tế) Nhóm tác giả hy vọng loại sản phẩm góp phần nâng cao chất lượng sức khỏe cộng đồng đem lại hiệu kinh tế cho vùng trồng rau họ Cải Với thời gian có hạn, kinh phí eo hẹp so với khối lượng cần giải Đề tài, nhiên Đề tài hoàn thành nội dung mục tiêu đề Kính đề nghị Liên Hiệp Hội đầu tư kinh phí để tiếp tục nghiên cứu hồn thiện công nghệ thiết bị điều kiện sản xuất, vấn đề lựa chọn giống tạo vùng trồng quan trọng Cũng cần có đầu tư cho việc nghiên cứu thiết bị để triển khai việc sản xuất quy mơ lớn Nhóm cơng tác Đề tài Kính đề nghị Liên Hiệp hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam cho triển khai dự án sản xuất thử nghiệm (dự án P)