1.6.1.1. Trên thế giới
Thừa cân béo phì đang ngày càng tăng trên phạm vi toàn thế giới với một tỷ lệ đáng lo ngại, ở cả những nước đã phát triển và những nước đang phát triển. Do béo phì liên quan đến nhiều bệnh lý quan trọng nên người ta thường coi tỷ lệ béo phì là chóp của tảng băng các bệnh mạn tính không lây [112], [161].
Thống kê ở 84 nước từ năm 1999-2000 đã cho thấy chỉ riêng tỷ lệ béo phì (BMI ≥ 30) là 8,7% [160]. Theo số liệu thống kê của WHO năm 2008, trên thế giới 1,5 tỷ người từ 20 tuổi trở lên bị thừa cân, như vậy trên 1/10 người trưởng thành trên thế giới bị béo phì. Số lượng người mắc béo phì trên thế giới đã tăng gấp đôi từ năm 1980 đến năm 2008. Năm 2008, 10% nam và 14% nữ trên thế giới bị béo phì (BMI ≥ 30) so với 5% nam và 8% nữ ở năm 1980 [162] .
Thừa cân và béo phì có tác động chuyển hóa bất lợi đến áp lực máu, cholesterol, triglycerid và kháng insulin. Nguy cơ bệnh tim mạch, đột quị và đái tháo đường týp 2 tăng lên cùng với tăng chỉ số BMI. Chỉ số BMI tăng cũng làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh các bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư đại tràng, ung thư tuyến tiền liệt… Theo báo cáo của WHO cho thấy 44% người bị đái tháo đường, 23% người bị bệnh tim mạch và từ 7 41% người bị ung thư là do thừa cân và béo - phì [16 . 2]
1.6.1.2. Ở Việt Nam
Từ năm 1995 đến nay, thừa cân và béo phì đang tăng nhanh theo thời gian ở Việt Nam. Tỷ lệ thừa cân và béo phì ở thành phố cao hơn nông thôn, lứa tuổi học sinh tiểu học (6 -11 tuổi) và người trưởng thành trung niên (40 - 45 tuổi) cao hơn cả [5], [21], 51]. [
Nguyễn Thị Lương Hạnh (2008), nghiên cứu trên 600 người trưởng thành ở nội thành Hà Nội cho thấy: tỷ lệ thừa cân béo phì là 41,6% (BMI ≥ 23), tiền béo phì - là 22,9%, béo phì độ I là 17,7%, béo phì độ II là 1,0%, nữ mắc thừa cân-béo phì cao hơn nam với tỷ lệ là 44,1% so với 39,0% [18 ].Kết quả điều tra năm 2010 của Viện Dinh dưỡng trên 4745 người trưởng thành trên toàn quốc cho thấy 25,9% người trưởng thành từ 25- 74 tuổi bị thừa cân béo phì(BMI ≥ 23) trong đó tiền béo phì là chủ yếu (15,6%), béo phì độ I là 9,4%, béo phì độ II là 0,9%. Tỷ lệ thừa cân béo phì có xu hướng tăng dần theo tuổi [5].
Như vậy, mức độ thừa cân béo phì ở nước ta ngày càng trở nên nghiêm trọng, tỷ lệ số người thừa cân béo phì tăng lên hàng năm ở cả thành thị và nông thôn, ở người lớn tuổi và cả trẻ em.
Ở người trưởng thành, thừa cân béo phì thường dễ đi kèm với các rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hóa, làm tăng nguy cơ các bệnh mạn tính không lây nói trên đã là gánh nặng bệnh tật, tử vong ở nhiều nước công nghiệp nhưng cũng đang trở thành mối đe dọa quan trọng đối với các nước đang phát triển, nơi mà mô hình bệnh tật đang thay đổi theo hướng gia tăng các bệnh mạn tính không lây [54].
Rõ ràng vấn đề thừa cân béo phì, một biểu hiện dễ nhận thấy của tình trạng rối loạn chuyển hóa lipid, đang được quan tâm đặc biệt trên thế giới và trong khu vực. 1.6.2. Tình hình rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hóa trên thế giới và ở Việt Nam
1.6.2.1. Trên thế giới
Tình trạng rối loạn lipid máu được xem là một triệu chứng thường xuyên của hội chứng chuyển hoá cũng như của các bệnh đái tháo đường, tim mạch, tăng huyết áp và một số bệnh ung thư [162] .
Các nghiên cứu ở châu Âu cho thấy tỷ lệ mắc hội chứng chuyển hóa từ 7 – 36% ở nam giới và 5 22% ở nữ giới trong lứa tuổi 40 – -50 [71], [152]. Nhiều nghiên cứu ở Nhật Bản, Đức, Nam Phi, Trung Quốc, Hàn Quốc, Canada… cũng đều cho biết có mối liên quan giữa mỡ máu cao, thừa cân, béo phì, béo bụng đến bệnh tim mạch và tăng huyết áp [62], [101], [162]. Theo báo cáo năm 2009, trên 34% người trên 20 tuổi mắc hội chứng chuyển hóa, những người từ 40 – 59 tuổi mắc hội chứng chuyển hóa gấp 3 lần những người từ 20 – 39 tuổi. Hội chứng chuyển hóa ở nam trên 60 tuổi gấp 4 lần, nữ trên 60 tuổi gấp 6 lần những người trẻ tuổi hơn [77].
Tại khu vực châu Á, qua thống kê của Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) cho thấy tại các nước Thái Lan, Hồng Kông, Hàn Quốc, Singapore, Indonesia… có tỷ lệ đái tháo đường từ 3% đến trên 10% [55], [56]. Bệnh tim mạch đang chiếm vị trí hàng đầu về tỷ lệ mắc và tử vong không những ở các nước phát triển mà ngày cả các quốc gia đang phát triển. Ngày nay, với hiểu biết mới cho thấy một trong những vấn đề thời sự nhất trong lĩnh vực sức khỏe tim mạch là mối liên quan giữa tim mạch với hội chứng chuyển hóa vấn đề dinh dưỡng – lipid [110] [114], [138]. , 1.6.2.2. Ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về tình trạng rối loạn dinh dưỡng lipid thông qua các chỉ tiêu xét nghiệm hoá sinh đã được nhiều nhà lâm sàng đề cập tới. Nghiên cứu mô tả trên 3.438 bệnh nhân đến khám bệnh tại khoa khám bệnh Bệnh viện Bạch Mai cho thấy: cholesterol toàn phần trong máu cao chiếm 58,28%,
triglycerid cao 48,57%, LDL C cao 23,87%, HDL- -C thấp 28,08% [48]. Nhiều nghiên cứu trên các số liệu trong các bệnh viện đều cho thấy ở các bệnh nhân đái tháo đường, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tai biến mạch máu não đều có mối liên quan chặt chẽ tới tình trạng rối loạn lipid máu cũng như thừa cân- béo phì [3 19], [ ], [32], [49].
Nghiên cứu của Trần Đức Thọ (2002) trên 1.305 đối tượng từ 60 tuổi trở lên cho thấy tỷ lệ rối loạn lipid máu chiếm 47,5%; béo phì 18,3% [36]. Nghiên cứu của Lê Nguyễn Trung Đức Sơn và cộng sự cho thấy tỷ lệ mắc hội chứng chuyển hóa ở thành phố Hồ Chí Minh tăng lên nhanh chóng trong 5 năm, đặc biệt là nội thành (12% năm 2003 so với 18% năm 2008) và có liên quan đến tuổi, tỷ lệ phần trăm mỡ cơ thể và nghề nghiệp. Trong đó, tăng triglycerid huyết thanh chiếm tới 37,7%, giảm HDL C là 27,2%. Về lứa tuổi mắc hội chứng chuyển hóa ngày càng trẻ hóa: - gần 20% đối tượng <50 tuổi mắc hội chứng chuyển hóa (so với 14% năm 2003) [ ]33 , [100].
Báo cáo năm 2010 của Viện Dinh dưỡng cho thấ tỷ lệ đối tượng bị rối loạn y lipid máu cao nhất là do tăng triglycerid (34,2%), sau đó là giảm HDL-C và tăng cholesterol toàn phần với tỷ lệ tương ứng là 29,3% và 29,1%; tăng LDL-C chiếm 26,0% và 15,7% đối tượng có tăng phối hợp cholesterol và triglycerid. Các rối loạn lipid máu có xu hướng tăng dần theo tuổi và ở khu vực nội thành thành phố cao hơn các vùng khác [5].
1.6.3. Các biện pháp can thiệp giảm tình trạng rối loạn lipid máu
Trước hết, muốn giảm tình trạng rối loạn lipid máu cần phải phòng chống mắc thừa cân - béo phì. Để dự phòng thừa cân béo phì cần áp dụng chế độ dinh - dưỡng hợp lý, hoạt động thể lực và lối sống lành mạnh. Dự phòng béo phì trở thành đường lối dinh dưỡng quan trọng của nhiều quốc gia trong chiến lược kiểm soát các bệnh mạn tính không lây [27], [145].
Theo Tổ chức Y tế Thế giới, chiến lược dự phòng thừa cân béo phì bao gồm các biện pháp sau [162]:
- Tăng cường hiểu biết của cộng đồng về béo phì và các bệnh mạn tính không lây có liên quan đến béo phì.
- Khuyến khích chế độ ăn hợp lý: chế độ ăn calo thấp, cân đối, ít béo, ít đường, tăng cường glucid phức hợp và đủ vitamin và khoáng chất theo nhu cầu đề nghị cho từng lứa tuổi, ăn nhiều rau quả, hạn chế bia, rượu.
- Khuyến khích các hoạt động thể lực và lối sống năng động. - Kiểm soát cân nặng, duy trì cân nặng ở lề an toàn BMI<23.
Trong những năm qua, các tiến bộ y học đã mở ra những triển vọng to lớn trong việc sử dụng các loại thuốc cũng như các phương pháp điều trị tiên tiến đối với các bệnh đái tháo đường, tim mạch, tăng huyết áp… Đã có nhiều nghiên cứu trên bệnh nhân với mục đích đánh giá hiệu quả giảm lipid máu bằng các loại thuốc giảm mỡ máu như Lipostabil (thuộc nhóm phospholipid), Fenofibrate, Fluvastatin, Cerivastatin... có tác dụng giảm cholesterol toàn phần, LDL- C, Triglycerid rõ rệt [16] [35 , ].
Các nhà nghiên cứu y học cổ truyền trong nước đã quan tâm sử dụng đông dược để điều chỉnh hội chứng rối loạn lipid máu như đánh giá tác dụng của các bài thuốc (ngũ phúc tâm não khang) [ ]20 , của một số dược liệu, phần lớn dược liệu sử dụng (14 vị thuốc Đông dược), Alicuma (1 tập hợp dược thảo bao gồm: Tỏi khô, Ngưu tất, Củ bình vôi, Hoa hoè, Cam thảo, Mật ong) [7], Nhị trần thang gia[1],Uất kim, Thảo quyết minh, ương sa câu đằng H [8], Giáng chỉ ẩm, Bán hạ bạch truật thiên ma thang [ ]46 … đã cho thấy có tác dụng giảm rối loạn lipid máu rõ rệt. Một số nghiên cứu về độc vị: Ngưu tất, Nghệ vàng, Nghệ đen, Tỏi, Mía nghệ, Dầu cám, Mạch Ba Góc (Mecook) có tác dụng giảm triglycerid, LDL- C [14 25 26 ], [ ], [ ].
Bên cạnh đó, khoa học dinh dưỡng cũng ngày càng làm sáng tỏ vai trò của chế độ ăn, của các chất dinh dưỡng đặc hiệu trong việc điều chỉnh rối loạn chuyển hóa lipid, chẳng hạn các phát hiện về vai trò của acid béo chưa bão hòa omega 3, - một số chất chống oxy hóa như vitamin E, β-caroten, lycopen, các phytosterol trong phòng và chống các bệnh do rối loạn chuyển hóa lipid [28].
Acid béo omega-3 (EPA và DHA), có thể tìm thấy trong các loài cá như cá hồi, cá ngừ, cá bơn, cá trích, cá thu, cá mòi và một số loài nhuyễn thể khác ở biển. Các nghiên cứu thử nghiệm của Michel D.L (2008), bổ sung một lượng nhỏ EPA +
DHA (800mg/ngày) đã cho kết quả giảm nguy cơ tử vong do bệnh tim là 30%, nguy cơ đột quị giảm 45% [113]. Việc sử dụng EPA và DHA đã có tác dụng rõ ràng trong việc giảm triglycerid [87], [142] .
Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh tác dụng của các chất chống oxy hóa đến quá trình vữa xơ động mạch và nhiều công trình dịch tễ học quan sát cho thấy chế độ ăn có nhiều chất chống ôxy hóa có thể giảm tới 20-40% nguy cơ bệnh mạch vành [70], [93], [121] .
Vitamin E là loại vitamin tan trong dầu, có chức năng chính là chống oxy hoá. Vitamin E bảo vệ chất béo, đặc biệt là các acid béo chưa bão hòa nhiều nhánh và các thành phần khác ở màng tế bào và các lipoprotein hàm lượng thấp (low- density lipoproteins) chống lại các gốc tự do là sản phẩm sinh ra trong quá trình chuyển hoá của cơ thể [105] [125]. Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy vitamin C có , vai trò bảo vệ đối với bệnh xơ vữa động mạch. Bổ sung vitamin E, vitamin C làm giảm nguy cơ bệnh mạch vành ở các nam và nữ [81], [94].
Bên cạnh các chất vitamin E, vitamin C, người ta còn phát hiện thấy trong thực phẩm có một số chất không có vai trò dinh dưỡng nhưng có vai trò chống oxy hóa đặc biệt là bioflavonoid có ở chè, rượu vang, nước quả nho và ở vỏ nhiều loại quả. Nhiều công trình nghiên cứu đã kết luận vai trò dự phòng của các loại bioflavonoid đối với rối loạn lipid máu cũng như bệnh mạch vành [93].
Có rất nhiều nghiên cứu được triển khai trên nhiều nước cho thấy vai trò của Isoflavone có trong đậu tương đối với giảm cholesterol, LDL-C, huyết áp và kể cả ở các bệnh nhân đái tháo đường biến chứng thận [141], [144].
Đặc biệt, các carotenoid như lycopen được coi là chất chống oxy hóa mạnh. Lycopen đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch, do nó ngăn chặn các gốc tự do phá hủy LDL . Cholesterol bị oxy hóa bởi các gốc tự do sẽ -C lắng lại thành các mảng cứng và làm hẹp động mạch. Với hoạt tính chống oxy hóa mạnh, lycopen có thể ngăn ngừa LDL-C không bị oxy hóa [107] [132], .
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của lycopen đối với rối loạn dinh dưỡng lipid và bệnh tim mạch cũng như các bệnh mạn tính không lây.
Cho đến nay, ở Việt nam vẫn chưa có nghiên cứu thử nghiệm về tác động của lycopen, cũng như các sản phẩm giầu lycopen từ tự nhiên lên phòng chống bệnh rối loạn lipid máu.
Chính vì các lý do trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giầu lycopen từ quả cà chua và đánh giá hiệu quả phòng chống rối loạn lipid máu của sản phẩm” cho luận án tiến sĩ.
Để thực hiện nghiên cứu trên, chúng tôi sử dụng nguyên liệu, đối tượng và các phương pháp nghiên cứu được trình bày ở chương 2.
CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ
2.1.1. Nguyên liệu
2.1.1.1. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu chính trong nghiên cứu này là các giống cà chua: - Giống cà chua XH2
- Giống cà chua PT18 - Giống cà chua Đà Lạt - Giống cà chua lai HT 21 - Giống cà chua Savior
Đây là các giống cà chua được mua ở chợ rau an toàn Vân Nội- Đông Anh, Hà Nội và viện nghiên cứu rau quả Trâu Quỳ Gia lâm, Hà nội.-
2.1.1.2. Nguyên liệu phụ
- Maltodextrin: sản phẩm của Nhật, dạng bột mịn, màu trắng, không mùi, tan hoàn toàn trong nước, có chỉ số DE là 10, độ ẩm 6 -7%.
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu
2.1.2.1. Thiết bị phòng thí nghiệm
- Máy đo độ cứng ABSOLUTE của hãng Mitutoyo, Nhật Bản
- Máy sấy phun BUCHI MINI SPRAY DRYER B 191 của Thụy Điển- - Chiết quang kế
2.1.2.2. Thiết bị sản xuất thử nghiệm
- Thiết bị chần: nồi 2 vỏ TA25NT, Italia, dung tích 40 lít
- Thiết bị chà cánh đập: TA16D, Italia, động cơ 360 – 1850 vòng/phút.
- Thiết bị sấy phun APV Anhydro A/S (Đức), type compact, WO 24013, công suất sấy 100kg/h.
2.1.3. Phương pháp chần [ ]34
Nguyên liệu quả cà chua được chần trong nước nóng ở các nhiệt độ: 75, 80, 85, 90, 95, 1000C với tỷ lệ 1 kg cà chua trong 6 lít nước, trong thời gian từ 0,5 - 3 phút để chần. Cà chua sau chần được làm nguội ngay bằng nước lạnh.
2.1.4. Phương pháp chà [34]
Tiến hành chà quả cà chua đã được chần để chuyển nguyên liệu dạng rắn sang dạng sệt và loại bỏ vỏ và hạt. Quả sau khi chần được làm nguội và chà qua rây có kích thước 0,05mm.
2.1.5. Phương pháp sấy
Dịch quả sau khi chà được phối chế với maltodextrin với tỷ lệ khác nhau. Nguyên liệu được đưa qua máy sấy phun để tạo bột.
2.1.6. Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm
- Hiệu suất thu hồi dịch quả: Được tính bằng % khối lượng dịch quả sau chà so với khối lượng quả trước khi chần.
- Hiệu suất thu hồi sản phẩm sấy phun: Được tính bằng % lượng chất khô trong sản phẩm so với lượng chất khô trong dịch quả trước khi sấy phun.
2.2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
2.2.1. Phương pháp hóa lý
2.2.1.1. Xác định độ cứng của quả
Độ cứng của quả cà chua biểu thị cho độ chín của chúng. Độ cứng được đo bằng máy đo độ cứng, dựa trên nguyên tắc đo độ lún dưới tác động của một lực bằng nhau theo phương vuông góc với mặt phẳng của quả trong cùng một đơn vị thời gian. Quả càng mềm thì độ lún càng lớn.
2.2.1 .2. Xác định hàm lượng chất khô hoà tan
Hàm lượng chất khô hòa tan được xác định bằng chiết quang kế dựa trên nguyên tắc tia sáng bị khúc xạ khi đi từ một môi trường (không khí) vào một trường khác (chất lỏng). Dựa vào độ lệch của tia sáng có thể xác định được hàm lượng chất hòa tan trong chất lỏng.
2.2.1.3. Xác định hàm lượng lycopen: theo phương pháp AOAC-941.15 [60]
Nguyên lý: Lycopen trong mẫu thực phẩm hoặc huyết thanh được chiết theo phương pháp AOAC-941.15 bằng dung môi hữu cơ thích hợp sau đó được đem phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC) với detector PDA
Chất chuẩn: Lycopen (Sigma-Mỹ)
Cột sắc ký: cột Symmetry C18 (150mm x 4,6mm x 5µm)