Tác động của giun đất lên chuyển hóa tinh bột ở động vật

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN Đ ề tài Tác động giun đất lên chuyển hóa tinh bột động vật Mã số: QT-06-22 Chủ trì đề tài: ThS Trần Cao Đường Các cán tham gia: ThS Chu Vãn Man ThS Lưu Thu Phương ThS Phạm Trọng Khá CN Hoàng Thị Bích Hà Nội-2007 ;A I nGC QUC x iíỤNG tàm t h õ n g h' 'k »>rv ÍHU BẢO CÁO TÓM TẮT Tén đề tài: TÁC ĐỘNG GIUN ĐÂT LÊN CHUYỂN h ó a t i n h b ộ t đ ộ n g v ậ t Mã số: Q T-06-22 Chủ trì đề tài: ThS Trần Cao Đường Các cán tham gia: ThS Chu Vãn Mẫn ThS Lưu Thu Phương ThS Phạm Trọng Khá CN Hồng Thị Bích Mục đích nội dung nghiên cứu Mục đích: Nghiên cứu tác động giun đất lẽn chuyển hóa tinh bột động vật nhằm mục đích ứng dụng chúng vào phục hồi chức nãng rối ỉoạn trao đổi chất, phục hồi khả hoạt động bình thường thể sô bệnh tiểu đường, viêm hay nhũn Nội dung nghiên cứu: + Nghiên cứu phương thức động để chọn liều thích hợp tăng trọng + Nghiên cứu tác động dịch chiết từ giun đất lên hấp thu glucoza, hàm lượng dường máu đường gan + Nghiên cứu dịch chiết giun đất lên số tiêu sức khỏe động vật hemoglobin, thời gian bơi, trọng lượng số nội quan khả nãng sinh sản Các kết đạt được: + Liều ãn 5mg dich chiết giun đất/ gam thức ăn, liều uống lm g liều tiêm Q,5mg dịch chiết / gam thể trọng gây tăng trọng chuột trung bình 12,6 % (tươi) 10, % (khô) so với đối chứng Dung môi phương thức sử lý mầu vật ảnh hưởng đến tăng trọng + Dịch chiết giun đất giảm đường máu, tăng đường gan, tãng hấp thu glucoza qua ruột non hoạt động amylaza + Chuột cung cấp dịch nghiên cứu không thay đổi trọng lượng nội quan tăng hemoglobin thời gian bơi, sinh sản bình thường hệ phát triển khỏe mạnh + Dịch chiết từ giun đất tác động đến hấp thu glucoza ruột chịu chi phối hệ thần kinh yếu tố khác + Úng dụng giun đất nhằm giảm đường máu hồn tồn có sỡ khoa học, cần thận trọng liều dùng thừ nghiệm bổ sung Sản phẩm: - Báo cáo tổng kết để tài M ột báo khoa học cơng bơ' tạp chí khoa học Sinh học, T.XXII, JSfo 3C, 2006,233-238 Báo cáo hội nghị khoa học khoa Sinh Học, Trường Đại H ọc Khoa Học Tự Nhiên, 12-2006 Tình hình kinh phí đề tài: +Kinh phí cấp: 20.000.000 vnđ +Đã chi: khoản bảng Mục 119 Tiết 01 Tiết 02 Tiết 06 Tiết 15 Mục 145 Tiết 06 Tiết 134 Chi phí nghiệp vụ chun mơn Vật tư Trang thiết bị kông phải tài sản cố định Sách, tài liệu dùng chun mơn Qn lí sỡ Thơng tin liên lạc Mua sắm tài sản cố định dùng chuyên môn Trang thiết bị kỹ thuật chuyên dụng Hỗ trợ đào tạo nghiên cứu khoa học Thuê mướn chuyên gia nước Tổng cộng V.N.Đông 12.000.000 1.000.000 500.000 700.000 500.000 1.500.000 800.000 3.000.000 20.000.000 Xác nhận ban chủ nhiệm khoa sinh học Chủ trì đề tài PGS TS Phan Tuấn Nghĩa ThS Trần Cao Đường SUMMARY Effects of earthworm on starch m etabolism of animals QT-06-22 M.Sc Tran Cao Duong M.Sc Chu Van Man M.Sc Luu Thu Phuong M.Sc Pham Trong Kha B.Sc Hoang Thi Bich e Objective and content: Objective: Study earthworm effects Pheretima aspergillum on starch m etabolism of anim als for their application in health amelioration and function restoration of some serious deases such as diabetes, hypertension, muscular inflammation and dystrophy Content: + Find out the favorit effect dose on body gain weight, role of extraction solvens and material processing + Study of earthworm extact effect on glucose absorption in smal intestine, glucose content in blood and liver with their am ylase activity + survey some indices of animal health as hemoglobin, swimm time, weight of some viscera organs, reproduction capacity a b c d Title : C ode : Coordinator: Participants: f Results: + Giving food m ixed 5mmg earthworm extract / g food, drink mg or injection 0.5 mg / g body weight increases in average 12.6 % (fresh) and 10.4 % (dry) gain weight in comparition with control The extraction solvents and material processing forms impact little on gain weight + The mice drunk mg earthworm extract / g body weight obtain hypoglycaem ia but glucose increase in live and its absorption acceleration with am vlase activity augm ent in intestine + The mice receved earthworm extract have an increase of hemoglobin and swim m time with weight unchangeability of some viscera organs and reproduction capacity + The experim ental hyperglycaemia of mice takes place in 30 - 60 m inutes after drinking 10 % glucose The earthworm effect on glucose absorption can be controled by nerve system and other factors +Earthworm utilization for health amelioration of diabetic patients is scientific promise after com plementary study and test Mục Lục Mở đ ầ u 1.1 1.2 Tổng quan tài liệ u Giun đất tác động lên qúa trình chuyển h ó a Chuyển hóa tinh bột rối loạn n ó 2.1 2.2 Đối tượngvà phương pháp nghiên cứu 10 Đối tư ợ n g 10 Phương p h áp 10 Kết bàn luận 12 3.1 Nghiên cứu phương thức tác động giun đất lên tãng trọng thể 12 3.1.1 Liều thích hơp với phương thức tác đ ộ n g 12 3.1.2 Vai trò dung mói tách c h iế t 13 3.1.3 Ảnh hưởng xử lý giun lên tăng trọng 13 3.2 Tác động dịch chiết giun lên chuyển hóa g lu c o za 14 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 Hàm lượng glucoza máu 14 Hàm lượng glucoza gan 15 Hấp thu glucoza ru ộ t 15 Hoạt động amilaza ruột gan 16 3.3 Tác động giun đất lên hàm lượng hemoglobin sức k h o ẻ .17 3.3.1 Hàm lượng hem oglobin 17 3.3.2 Thời gian b i .17 3.3.3 Trọng lượng m ột số nội quan 17 Kết lu ậ n 19 Kiến n g h ị .20 Tài liệu tham khảo .21 Phụ l ụ c 23 Bảng viết tát BW EE F mg PS Body weight Earthworm extract Food Miligram Phisiological solution Thể trọng, trọng lương thể Dịch chiết giun đất Thức ăn M iligam Dung dịch sinh lý Mở đầu Giun đất xem nhóm động vật bậc thấp, phong phú loài phân bố khắp giới Với sinh khối lớn phát triển nhanh, giun đất động vật có ích cho người nhiều phương diện Chúng cải tạo đất, phân hủy xác động thực vật, tăng độ mùn thống khí cho cây, cung cấp dinh dưỡng cho thực vật N hiều lồi giun đất có khả nãng khử độc, phân hủy rác thải khó xử lí, chống xói mòn phong hóa Vì nhiều lĩnh vực khoa học quan tâm đến ứng dụng giun đất M ột ngành khoa học mạnh đời, phát triển hứa hẹn nhiều tiềm nãng công nghệ giun đất Công nghệ nghiên cứu ứng dụng giun đất, sản phẩm chúng lĩnh vực kinh tế dân sinh Những vấn dề quan tâm tăng sinh khối dể đáp ứng thực tiễn, táng xuất thực vật sản phẩm chúng, cung cấp thịt giun cho người vật nuôi, thu lượm ch ế biến phân giun để tăng sản thực vật có giá trị kinh tế cao, sản xuất kén sử dụng giun nguồn dược liệu quí Hiện nay, nhiều nước phát triển Mỹ, Anh, ú c , Hà L a n phân giun hay kén giun làm khô đơng lạnh, đóng thành túi nhỏ, lọ hay ống diệt trùng bán rộng rãi thị trường Đây bước tiến quan trọng ứng dụng giun đất, có nhiều ưu điểm bảo quản lâu, tiện lợi cho người sử dụng thích hợp với nhiều điều kiện mà hiệu kinh tế cao Những túi, lọ, phân kén giun đóng vó trùng, xếp thành hộp với nhiều thương hiệu khác nhau, bảo quản láu phòng lạnh Tùy điều kiện mục đích cụ thể, người sử dụng mua chúng về, bón cho vãi vào đất trồng làm ẩm phun nước, kén nở thành giun non, phân giun cung cấp dinh dưỡng cho thực vật Nhiều loại cảnh có giá trị thích sống đất có giun phàn chúng Như thế, kén phân giun đưa lợi nhuộn kếch sù cho nhà trổng hoa, cãy cảnh dược liệu quý Nhiều lạc cư dân coi giun đất ăn khối khẩu, vừa có giá trị dinh dưỡng, vừa có giá trị tinh thần truyền thống Theo quan điểm m ột số cư dân, giun đất tượng trưng cho sức mạnh may mắn huyền bí Người ãn giun đất có sức khỏe dồi giặp nhiều may mắn Vì vậy, giun đất thường thết đãi khách quý Một số thổ dân vùng núi Cơnggơ, Camerun, Trung Phi hay ăn giun đất, nấu với sắn, ăn kèm bánh sắn luộc M ột số vùng Hàn Quốc Srilanka thường nấu cháo giun đất ãn bữa khuya hay điểm tâm ngày lễ Giun đất dùng dược liệu quí hiếm, chữa nhiều bệnh hiểm nghèo hôn mê, chảy máu trong, sốt xuất huyết, sốt rét, suy đinh dưỡng, xơ gan cổ chướng Đa số ứng dụng giun đất dựa vào kinh nghiệm dân gian, thiếu sỡ khoa học M ột số cư dân vùng rừng núi biên giới thường ãn cháo giun đất để chữa bệnh sốt rét ngã nước Bên cạnh ích lợi giun đất tồn hậu ảm tính M ột số phản ứng phụ ngoài, dị ứng, ngủ, ngộ độc, chí tử vong xẩy Nhiéu nghiên cứu nước thiên mặt dinh dưỡng sinh khối giun đất chưa quan tâm mức đến sỡ khoa học chữa bệnh chúng Nhằm làm rõ số chế lác động tránh hậu xấu ứng dụng giun đất, đề tài nshiẽn cứu tác động giun đất lên chuyển hóa tinh bột động vật thực mỏn nhân học-sinh lí học, trường đại học Khoa Học Tự Nhién, Đại Học Quốc Gia Hà Nội TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giun đất tác động lên chuyển hố Giun đất với tên tiếng Anh earthworm, thuộc lớp giun tơ, kích thước tương đối lớn, phụ thuộc vào lồi, dao động từ 0,5 mm đến m, có từ vài đốt đến hàng chục đốt đồng từ lớp khỏe, sống chủ yếu đất ẩm, phân bố khắp giới phong phú lồi Giun đất có khoảng 3.000 lồi theo M artin J (2005), 4400 loài theo Kelly s (2003) Vòng đời giun đất tương đối ngắn, phụ thuộc vào lồi điều kiện cụ thể, trung bình từ 15 đến 20 ngày, sinh sản lưỡng tính, ghép cặp ngược đầu, trao đổi chéo tinh dịch để tạo kén từ trứng thụ tinh, kén tách khỏi giun rơ vào đất, gặp điều kiện thuận lợi nở thành giun non, phát triển phát triển thành giun trường thành không qua giai đoạn ấu trùng (Edward c 1996, 1998; Thái Trần Bái, 2004) Sình khối giun đất lớn Theo thông báo sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường An Giang (1996), mật độ kg giun đất / m2 cho 12 đến 15 kg giun / m 2, tương đương 120-150 giun / sau 30 ngày nuôi, Nhờ lớp khỏe đốt đồng tuyến M oưen máy tiêu hóa, giun đất luồn lách dễ dàng đất, tiết c o , ' Ca++ vào đất, trung hòa axit humic, biến rác thải động thực vật đất thành phân giun giàu dinh dưỡng cho thực vật, tãng suất trổng Phân giun chứa 27,43% cacbon hữu cơ, 0,60% nitơ, 1,34% photpho, 0,40% kali (W hatson M ,1998) M ột giun sử dụng m ột lượng đất trọng lượng ngày đêm, tương đương với 22 đến 40 đất qua máy tiêu hóa nãm (Shipitalo M and R Protz, 1989; M atthew w 1990) Trong bốn năm, từ năm 1997 đến nãm 2001, Trung tâm ứng dụng công nghệ sinh học, trường đại học tổng hợp Ohio, bang Texas, Mỹ (Kreitzer w 2001) thu 130 giun đất tươi 4000 phân giun Phân giun sấy khổ, đóng thành túi, bán cho nhà trồng câv cảnh hoa Kén giun đơng lạnh, đóng gói hay bọc nang, nang 50 kén, gồm 50 trứng giun, nở trung binh 30-45 giun non, bán lẻ 12,95 USD/ nang, bán đại lí 11,95 USD/ nang, thu 6.834.614 USD Thử nghiệm gieo 500.000 kén giun đất/ đất trồng không dùng phân hóa học, tăng 10 đến 20% sản lượng bơng Tác động giun đất thể động vật dựa vào thành phẩn hóa học giun đất Cơ giun đất chứa 630 ppm nitơ; 40,2% carbon hữu cơ; 66,08% protein; 8.00% chất béo; 1,5% kali; 3,1% canci; 0,7% magie; 0.3 % natri; 0,3% sắt; 123 ppm đổng; 357 ppm kẽm; 75 ppm Bo; 37 ppm muối amôni ( W atson M., 1998) Ở V iệt Nam, Tào Minh Tuấn, Thái Trần Bái, Trịnh Đình Đạt, (1996) nghiên cứu isozim esteraza số loài giun đất Giun đất giàu thành phần đạm, làm thức ăn tốt cho vật nuỏi đánh bắt gia cầm, cá trê, lươn, chạch, baba, rùa, ếch (Sở khoa học, công nghệ mỏi trường An Giang, 1995; Nguyẽn văn Bảy, 2000) Giun đất ãn truyền thống nhiều lạc dân tộc nhiều nước giới Trung Quốc gọi giun đất nón địa long, xào nhanh với hành lá, gừng tỏi đại tiệc iết kiến trọng thể Tỷ lệ chất dinh dưỡng chất khoáng thịt giun yếu tố gây ngon miệng, đủ chất, có tác dụng chưa bệnh (N guyễn An Định, 1997) Giá trị chữa bệnh giun đất đúc rút tóm tắt cơng trình Đỗ Tất Lợi (1995) Theo tác giả, giun đất có vị mặn, tính hàn, tác động vào kinh lạc: tỳ, vị, thận làm nhiệt, trấn kinh, lợi tiểu, giải độc, chữa bệnh sốt cao, hen suyễn, kinh, phong, bán thân bất toại, tiểu tiện khó khăn, mụn nhọt Theo Nguyễn An Định (1996), giun đất chữa bệnh hiểm nghèo hôn mê, động kinh, sốt rét, tiểu đường, phong, suy nhược thể Nhiều nghiên cứu nước khẳng định tác động dược lý giun đất Lin Shaoquin (2003), dùng aceton lạnh để tách cô lập glucoprotein từ giun đất, chứa phần tử dường, gồm 16 axit amin ( không chứa tryptophan cystein), phân tử lượng 63 KD, có tác dụng kháng u kéo dài tuổi thọ chuột nhiễm tế bào H22 Kemasan D (1989) nghiên cứu dịch chiết giun đất khảng định tăng thời gian đông máu, tăng khả diệt ký sinh trùng máu trichomonas bất hoạt tinh trùng người, dùng dịch giun đất phương tiện kế hoạch hố gia đình Dịch chiết giun đất hạn chế tắc nghẽn mạch, làm tan cục máu mạch, phòng tránh bệnh cao huyết áp tai biến tuần hồn não, có tác động giông insulin (Svibor, 1998) Lý giải cho chế tác động giun đất, Ban Bat Mộc tách chiết lum britin với cơng thức hóa học Q ^H ^O i^N pSPiiC dC l^ySI-LjO , Điền Trung Kết cô lập lumbrifebrin tương tự thyroxin, Triệu Thừa Cố Chu Hoàng Bích chiết hypoxantin Lumbriferin có tác động giảm sốt (Đỗ Tất Lợi, 1995) 1.2 Chuyển hóa tinh bột số rối loạn I Các chất dinh dưỡng chủ yếu gồm đạm, tinh bột, chất béo muối khoáng xâm nhập vào thể đường hấp íhu qua ruột vào máu, đến mõ tế bào, chịu chuyển hóa theo chu trình khác rihau, tạo nãng lượng cho hoạt động sống, dự trử dạng mô mỡ, glucogen, bị đào thải qua sản phẩm trung gian với phân, nước tiểu, mồ hôi thở ( Lentz M 1995) Trong chu trình chuyển hóa, sản phẩm có nguồn gốc từ tinh bột, đạm chất béo biến đổi thuận nghịch với nhau, phụ thuộc vào trạng thái thể, bảo đảm cân nãng lượng sống (Gordon M 1997) Tháp dinh dưỡng người động vật ãn tạp khẳng định tính ưu th ế khối lượng vai trò tinh bột phần ăn hàng ngày người vật nuôi (F A 0/W H 0.1998) Dưới tác động enzym amylaza thể tinh bột phân giải thành sản phẩm đơn giản hon Sản phẩm cuối trình phân giải tinh bột glucoza Glucoza số đường kép hấp thu vào máu, đến tế bào chịu chuyển hố, thơng qua Acetyl-coA chu trình Krebs, biến thành protein chất béo, dự trử dạng glucogerụ m ỡ bị thiêu đốt, cung cấp ATP nhiệt lượng cho thể sống (Phillip J and other, 1995; Alex S and M ervyn M., 2004) Hàm lượng glucoza máu gan tương đối ổn định người bình thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố thể insulin tụy, am ylaza ruột, tổng hợp glucogen gan, thần kinh thực vật Biến động hàm lượng glucoza máu đánh giá mức độ chuyển hóa tinh bột mà đánh giá tình trạng sức khỏe, phát tín hiệu bệnh lí thể (Anderson J 1995; Polonski K 1996) M ột rối loạn chuyển hoá tinh bột hội chứng tiểu đường H iệp hội tiểu đường Mỹ Tổ chức y tế th ế giới khuyến cáo nên duv trì hàm lượng máu khoảng 0,8 đến 1,2 g/ lít sau ăn từ đến Hàm lượng glucoza máu cao thấp gây tai biến nguy hiểm (Lê Quân, 2003) Hàm lượng glucoza máu cao thường triệu chứng bệnh tiểu đường typel type 2, dẫn đến biến chứng tim mạch, tuần hoàn não, thị lực nhiễm khuẩn Hàm hượng glucoza thấp gây cảm lạnh, rét, run, đói, nhức đầu, chóng mặt , lảo đảo, ngất, truỵ tim mạch Vì vậy, biến động hàm lượng đường máu nhiều nhà nghiên cứu quan tâm, đặc biệt nhà dinh dưỡng, bác sĩ chuyên khoa bệnh nhân bị tiểu đường (Polonski K 1996; Gordon 1997; Skvler J 2001; Thomas B 2003) Sử dụng biện pháp giảm đường máu nhu cầu bách người dân, đặc biệt người dân thành phố, nơi mà bệnh tiểu đường gia tãng hàng nãm Đổ thị hoá phát triển chiếm ưu thế, bệnh nhân tiểu đường tăng, đòi hỏi thuốc giảm đường máu lớn Đây toán khó tìm lời giải cho nước nghèo, khơng biết khai thác nguồn dược liệu phong phú từ động thực vật địa phương, Chi phí biệt dược hàng tháng bệnh nhân tiểu đường có mức thu nhập trung bình thấp nước ta lớn, vượt khả toán cho điều trị Giun đất nước ta đa dạng thành phần loài, phát triển nhanh, sinh khối lớn phân bố hầu hết vùng lãnh thổ( Thái Trần Bái, 1999) Đây nguồn nguyên liệu phong phú, nhiểu, cần nghiên cứu, khai thác sử dụng Nghiên cứu giun đất điều trị rối loạn chuyển hoá tinh bột hi vọng mở khả ứng dụng cho người bị tiểu dường, suy nhược, tai biến tuần hoàn não, nhũn cơ, tiết kiệm phần ngân sách gia đình quốc gia, tăng cường sức khoẻ cộng nâng cao chất lượng sõng 5: Ành hưỡng dung môi tách chiết lên tăng trọng tươi ò’ chuột (cùng liều 1mg EE/g BW) g ng g dịch sinh lý J on 2,33 71 2,68 2,67 20 % ± 0,61 ± 0,12 ± 0,36 + 0,26 100 116,5 114,9 114,4 g 2,05 2,34 2,35 2,34 ± 0,23 + 0,36 ± 0,36 ± 0,20 40 30 % % g g 100 1,86 + 0,17 2,12 i 0,31 2,43 ± 0,12 114,8 2,12 ± 0,27 2,38 ± 0,47 112,3 2,08 ± 0,21 114,0 2,34 ± 0,40 110,4 2,09 ± 0,35 100 114,0 114,5 60 o 10 LO n (Ngày) % G % g 100 113,8 1,66 + 0,26 1,90 i 0,21 100 114,5 112,0 1,89 ± , 114,4 1,60 ± 0,33 1,85 ± 0,27 1,82 ± 0,20 112,5 1,83 ± 0,33 110,5 1,79 ± 0,31 % 100 G % 1,80 ± 0,25 100 g 1,63 ± ,1 Phương thức xử lí giun tăng trọng tươi chuột (1mg EE/ 1g BW) g i (Ngày) —+ 10 30 20 % 40 50 60 % g % 100 2,04 ± 0,32 100 g 1,81 ± 0,16 114,8 2,06 ± 0,19 113,8 2,06 ± 0,36 114,5 1,88 ± 0,40 117,0 2,07 ± 0,31 114,5 2,06 ± 0,14 116,3 1,89 ± 0,31 g 2,42 + 0,21 100 g 2,12 ± 0,27 2,82 + 0,11 116,5 2,42 ± 0,15 114,0 2,34 ± 0,51 2,76 ± 0,45 114,2 2,39 ± 0,15 112,7 2,37 ± 0,40 I lượng glucoza gan ỏ’ chuột mg/dl 240 ± 10 I 232 ± 21 d u ’O’C 10 % 100 96,7 % mg/dl 244 ± 12 263 ± 31 100 107,8 p>0,5 uống EE liên tục 20 mq/dl 237 ± 21 266 ± 16 40 30 % mq/dl % 100 112,3 pÍY ò^í fí J ■ f E • ' * < ĩ i i ' N/ ìJíf / / - * -'iỹ(U ỷ C -l- / s tU i ... khối giun đất chưa quan tâm mức đến sỡ khoa học chữa bệnh chúng Nhằm làm rõ số chế lác động tránh hậu xấu ứng dụng giun đất, đề tài nshiẽn cứu tác động giun đất lên chuyển hóa tinh bột động vật. .. nghiệm gieo 500.000 kén giun đất/ đất trồng không dùng phân hóa học, tăng 10 đến 20% sản lượng bơng Tác động giun đất thể động vật dựa vào thành phẩn hóa học giun đất Cơ giun đất chứa 630 ppm nitơ;... Dịch chiết giun đất Thức ăn M iligam Dung dịch sinh lý Mở đầu Giun đất xem nhóm động vật bậc thấp, phong phú loài phân bố khắp giới Với sinh khối lớn phát triển nhanh, giun đất động vật có ích