ảnh hưởng của caffeine đến một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hoá của sinh viên trưòng đại học vinh

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HOÀNG THỊ LOAN ẢNH HƯỞNG CỦA CAFFEINE ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, SINH HÓA CỦA SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CHUYÊN NGÀNH: SINH HỌC THỰC NGHIỆM Mã số: 60.42.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC HIỀN Vinh - 2010 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập cũng như trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, lời đầu tiên cho tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Ngọc Hiền đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới: -Ban giám hiệu Trường Đại học Vinh. -Các thầy cô và cán bộ Khoa đào tạo sau đai học - Trường Đại học Vinh. -Các thầy cô và cán bộ Khoa sinh học, các thầy cô giáo chuyên ngành Sinh học - Thực nghiệm -Khoa Hóa – Trường Đại học Vinh -Khoa xét nghiệm - bệnh viện Đa khoa Nghệ An -Sinh viên trường Đại học Vinh Cuối cùng xin được biết ơn sự hy sinh, động viên của gia đình và sự tận tình giúp đỡ của bạn bè đồng nghiệp trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Vì thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn học viên. Vinh, ngày 31 tháng 12 năm 2010 Tác giả Hoàng Thị Loan 2 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN CS Cộng sự ĐTNC Đối tượng nghiên cứu FFA Free fatty acids (Axit béo tự do) HATĐ Huyết áp tối đa HATT Huyết áp tối thiểu TSHH Tần số hô hấp TSMĐ Tần số mạch đập 3 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU………………………………………………………………… 1 1. Lí do chọn đề tài………………………………………………………… 1 2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài……………………………………………… 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN…………………………………………… 3 1.1. Đại cương về caffeine…………………………………………………. 3 1.1.1. Cấu tạo phân tử và tính chất…………………………………………. 3 1.1.2. Nguồn cung cấp……………………………………………………… 3 1.1.2.1. Các thảo mộc chứa caffeine………………………………………… 3 1.1.2.2.Các đồ uống và thực phẩm chứa caffeine…………………………… 4 1.1.3. Chuyển hoá…………………………………………………………… 5 1.2. Ảnh hưởng của caffeine đến một số chỉ tiêu sinh lí và sinh hóa……… 6 1.2.1. Các chi tiêu sinh lí……………………………………………………. 6 1.2.2. Các chi tiêu sinh hóa (đường huyết và hàm lượng insulin)…………… 9 1.3. Sơ lược lịch sử nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam………… .10 1.3.1. Lịch sử nghiên cứu trên thế giới……………………………… . 10 1.3.2. Lịch sử nghiên cứu ở Việt Nam………………………………………17 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…….19 2.1. Thể loại nghiên cứu……………………………………………………19 2.2. Đối tượng nghiên cứu ………………………………………………….19 2.3. Vật liệu nghiên cứu…………………………………………………….19 2.4. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu…………………………………… 19 2.4.1. Cỡ mẫu………………………………………………………………19 2.4.2. Phương pháp chọn mẫu………………………………………………19 2.5. Thiết kế nghiên cứu…………………………………………………… 20 2.6. Chỉ tiêu nghiên cứu…………………………………………………… 21 2.7. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………… 21 2.7.1. phương pháp khảo sát các biến đổi tâm, sinh lí 21 2.7.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu sinh lí……… 21 4 2.7.3. Phương pháp phân tích đường huyết lúc đói và nồng độ insulin… 21 2.7.4. Phương pháp xác định thành phần cà phê culi robusta .22 2.7.5. Phương pháp xử lí số liệu………………………………………… 23 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN…………….24 3.1. Thành phần cà phê culi robusta .24 3.2. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu……………………………………24 3.3. Kháo sát các biến đổi tâm, sinh lí cơ bản dưới ảnh hưởng của caffeine 25 3.3.1. Kết quả………………………………………………………………25 3.3.2. Bàn luận………………………………………………………………26 3.4. Ảnh hưởng của caffeine đến một số chỉ tiêu sinh lí…………………….27 3.4.1. Kết quả ……………………………………………………………….27 3.4.1.1. Các chỉ tiêu về tim mạch……………………………………………27 3.4.1.2. Chỉ tiêu sinh lí về hô hấp (tần số hô hấp)………………………… 33 3.4.2. Bàn luận…………………………………………………………… .35 3.5. Ảnh hưởng của caffeine lên đường huyết lúc đói và nồng độ insulin….36 3.5.1. Kết quả……………………………………………………………… 37 3.5.1.1. Đường huyết (Glucose huyết)……………………………………37 3.5.1.2. Nồng độ insulin……………………………………………………38 3.5.2. Bàn luận……………………………………………………………….40 KẾT LUẬN………………………………………………………………….43 KIẾN NGHỊ………………………………………………………………… 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….47 DANH MỤC CÁC BẢNG 5 Trang Bảng 1.1. TSMĐ bình thường ở các lứa tuổi……………………………… 7 Bảng 1.2. TSHH bình thường ở các lứa tuổi………………………………… 8 Bảng 3.1. Thành phần các chất trong loại cà phê sử dụng………………… 24 Bảng 3.2. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu…………………………… 25 Bảng 3.3. Biểu hiện các hiệu ứng tâm lí của caffeine………………………. 25 Bảng 3.4. Sự thay đổi HATĐ trước và sau khi sử dụng caffeine…………… 28 Bảng 3.5. Sự biến thay HATT trước và sau khi sử dụng caffeine………… 28 Bảng 3.6. So sánh sự biến đổi HATĐ của nam và nữ……………………… 29 Bảng 3.7. So sánh sự thay đổi HATT của nam và nữ………………………. 30 Bảng 3.8. Sự thay đổi TSMĐ trước và sau khi sử dụng caffeine………… 31 Bảng 3.9. So sánh sự thay đổi TSMĐ của nam và nữ……………………… 32 Bảng 3.10. Sự thay đổi TSHH trước và sau khi sử dụng caffeine…………… 34 Bảng 3.11. So sánh sự thay đổi TSHH của nam và nữ…… .….34 Bảng 3.12. Sự biến thay đường huyết trước và sau khi sử dụng caffeine …… 38 6 Bảng 3.13. So sánh sự thay đổi đường huyết của nam và nữ………………… 38 Bảng 3.14. Sự thay đổi hàm lượng insulin và độ nhảy cảm insulin ……… 39 Bảng 3.15. So sánh sự thay đổi độ nhảy cảm insulin của nam và nữ……… 39 DANH MỤC CÁC ẢNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Trang Ảnh 1.1. Cấu tạo phân tử của caffeine 3 Ảnh 1.2. Quá trình chuyển hóa caffeine ở gan……………………………… 5 Ảnh 1.3. Cấu tạo phân tử của caffeine và adenosine 15 Sơ đồ 2.1. Thiết kế nghiên cứu luận văn……………………………………. 20 Biểu đồ 3.1. So sánh sự biến đổi HATĐ của nam và nữ……………………. 29 Biểu đồ 3.2. So sánh sự biến đổi HATT của nam và nữ…………………… 30 Biểu đồ 3.3. So sánh sự biến đổi TSMĐ của nam và nữ……………………. 33 Biểu đồ 3.4. So sánh sự biến đổi TSHH của nam và nữ…………………… 35 7 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Caffeine là một xanthine alkaloid đắng, tinh thể trắng, có trong hạt, lá và quả của một số loại cây như, chè, cacao… và đặc biệt là cà phê [18]; [24]. Chất này tác động vào hệ thần kinh trung ương gây hưng phấn. Điều này ai cũng có thể nhận thấy sau 10-15 phút sử dụng caffeine [19]. Sự sảng khoái ấy tạo hưng phấn trong công việc và tác động đến cả tâm lý khiến người ta dễ tính hơn. Chính vì lý do đó caffeine đóng một vai trò nhất định trong cuộc sống của nhiều người . Cách đây hơn 2000 năm, con người đã phát hiện ra cảm giác hưng phấn từ việc uống trà và cà phê là do xanthine ankaloit mang lại. Nó từng được Lão Tử giới thiệu với các môn đệ của mình như một loại thuốc trường sinh [24], [33]. Vào năm 1819, một nhà khoa học người Đức tên là Friedrich Ferdinand Runge đã chiết tách thành công chất này từ cà phê. Chất này sau đó đã được đặt tên là caffeine, nghĩa là thứ được tìm thấy trong cà phê. Tới năm 1827, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng thành phần có tác dụng giúp tỉnh 8 ngủ có trong trà là cùng một loại với chất caffeine của Runge [18]; [39]. Tới cuối thế kỷ 19, vẫn chất kích thích đó được tìm thấy trong những hạt co la và trong cacao [18]; [31]. Nhiều nhà khoa học cho rằng sự can thiệp của caffeine vào adenosine (một chất hoá học có trong cơ thể hoạt động như một loại thuốc ngủ tự nhiên) chính là thứ giúp khai sinh ra những phát minh, định lí khoa học [15]. Việc này vô hình dung khiến cho caffeine trở thành cứu cánh của các sinh viên, các học giả có thói quen nhốt mình trong phòng thí nghiệm tới ba giờ sáng. Trong cuộc cách mạng công nghiệp, việc thay đổi lịch làm việc, từ theo ánh sáng mặt trời sang theo ánh sáng của đèn điện đòi hỏi phải có thứ gì đó giúp người tỉnh táo, không bị ngủ gật bên những chiếc máy chạy đều đều. Rõ ràng, nếu không có cà phê chứa caffeine, thuật ngữ 24/7 sẽ là một điều gì đó hoàn toàn xa lạ và mới mẻ [32]. Nhưng nhiều nghiên cứu cho thấy caffeine lại là nguyên nhân của nhiều bệnh tật. Nếu lạm dụng caffeine có thể gây mất ngủ, căng thẳng, bồn chồn, khó chịu, tăng huyết áp, nhịp tim nhanh…[19]; [22]. Điều đáng lo ngại là người tiêu dùng không ý thức được tính chất gây nghiện và những hậu quả có thể xảy ra do sự lạm dụng các đồ uống chứa caffeine gây ra. Vì lí do đó chúng tôi chọn và thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của caffeine đến một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hoá của sinh viên trường Đại học Vinh”. Việc thực hiện đề tài nhằm làm cơ sở khoa học cho việc lựa chọn các loại thức uống hàng ngày một cách hợp lí, đồng thời góp phần nghiên cứu các loại đồ uống ở Việt Nam 2. Mục đích của đề tài -Khảo sát sự biến đổi tâm lí, sinh lí dưới ảnh hưởng của caffeine. -Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh lí về hô hấp (tần số hô hấp); tim mạch ( huyết áp động mạch, tần số mạch đập). -Nghiên cứu ảnh hưởng của caffeine trong cà phê lên đường máu lúc đói và nồng độ insulin. 9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CAFFEINE 1.1.1. Cấu tạo phân tử và tính chất Caffeine còn được gọi là trimethylxanthine, coffeine, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine,là một xanthine alkaloid đắng, tinh thể trắng, đó là một loại thuốc kích thích thần kinh [18]; [39]. -Công thức hoá học: C 8 H 10 N 4 O 2. -Cấu tạo phân tử: Ảnh 1.1. Ảnh 1.1. Cấu tạo phân tử của caffeine [9]; [18]. -Khối lượng mol: 194,19g/mol. -Tính chất vật lí: Caffeine bề ngoài không mùi, dạng tinh thể trắng, vị đắng hoặc dạng bột, nhiệt độ nóng chảy 234-239 o C, nhiệt độ sôi 178 o C, độ hoà tan trong nước 2,17 g/100ml (25°C), 18,0g/ 100ml (80°C), 67,0 g/100ml (100°C) .-Tính chất hoá học: Caffeine có tính bazơ yếu, chỉ tạo muối với các axit mạnh và các muối này không bền dễ bị phân li. Trong môi trường kiềm caffeine không bền, dễ phân huỷ thành cafedin không có tác dụng và độc [9]; [18]. 1.1.2. Nguồn cung cấp 1.1.2.1. Các thảo mộc chứa caffeine Caffeine tự nhiên được tìm thấy trong lá, hạt giống, và hoa quả của nhiều loại cây trên toàn thế giới: -Cây cà phê trồng nhiều ở các quốc gia vùng nhiệt đới. Hạt cà phê rang cho tới khi nâu đậm sẽ cho một mùi rất thơm với hàm lượng caffeine là 1-2%. Có hai loại cà phê trồng phổ biến trên thị trường: 10 . TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HOÀNG THỊ LOAN ẢNH HƯỞNG CỦA CAFFEINE ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, SINH HÓA CỦA SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CHUYÊN NGÀNH: SINH HỌC THỰC. tài Ảnh hưởng của caffeine đến một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hoá của sinh viên trường Đại học Vinh . Việc thực hiện đề tài nhằm làm cơ sở khoa học