1.3.1. Giới thiệu chung về khoáng
Khoáng bao gồm các nguyên tố vô cơ cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cơ thể. Căn cứ theo nhu cầu, khoáng được chia làm 2 nhóm đa lượng và vi lượng.
Khoáng đa lượng bao gồm các nguyên tố rất cần thiết cho cơ thể và cần với số lượng lớn, trên 100mg mỗi ngày. Khoáng đa lượng bao gồm Na, Ca, P, Mg, Cl, K, S. Chúng có vai trò quan trọng trong việc kiến tạo cơ thể, xương, răng; tạo các hệ cân bằng kiềm toan, quân bình nước trong và ngoài tế bào; có vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền thần kinh, điều hoà áp suất thẩm thấu cơ thể .
Khoáng vi lượng bao gồm các nguyên tố cần thiết cho cơ thể nhưng với số lượng rất ít. Lượng cần dùng mỗi ngày của một người trưởng thành là vài trăm μg (selen, asen) cho đến một vài μg ( sắt, iod). Nhóm khoáng vi lượng bao gồm các nguyên tố như: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, Cr, Se,… Chúng là một thành phần quan trọng của các enzyme, vitamin và hoocmon hay tham gia vào một số các phản ứng trao đổi chất nhất định có vai trò như là coenzyme xúc tát hay hoạt hóa; hỗ trợ các phản ứng hóa học trong cơ thể; giúp cơ thể sử dụng chất đạm, mỡ và đường, giúp làm vững chắc xương và điều khiển thần kinh, cơ. Các nguyên tố vi lượng còn điều hòa hoạt động của cơ thể, tương tác với các chất khác như các vitamin,…[11].
Trong cơ thể của con người và động vật , Canxi (Ca) là một thành phần thiết yếu của sự sống. Nó là khoáng chất quan trọng nhất tham gia vào sự hình thành cấu trúc xương và màng tế bào. Canxi tham gia vào các quá trình sinh lý và sinh hóa, bao gồm quá trình đông máu, điều hòa hoạt động co rút cơ, giúp dây thần kinh hoạt động và điều hòa hoạt động trao đổi ion giữa các màng tế bào. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tiết hoocmon, enzyme hệ tiêu hóa và truyền phát tín hiệu từ não bộ.
Các nguồn phổ biến nhất của canxi là sữa và các sản phẩm sữa. Tuy nhiên, việc tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa đã giảm dần trong vài thập kỷ qua do mức chất béo trong sữa cao nên sử dụng nhiều sản phẩm từ sữa sẽ làm trọng lượng tăng và gây ra hiện tượng béo phì ở các nước phát triển. Hơn nữa, ở một số nước đang phát triển như Việt Nam, sữa rất đắt so với thu nhập của người dân. Vì các cơ thể thường thiếu hụt canxi nên hiện nay nhiều hãng thực phẩm thường chú trọng việc bổ sung canxi nhân tạo. Canxi cũng có một chút trong các loại rau quả nhưng thường thì cơ thể khó hấp thụ.
Theo cơ quan dinh dưỡng Hoa Kỳ ( RDA) , trung bình một người trưởng thành mỗi ngày cần cung cấp tối thiểu 800mg, 350mg magie và tối đa cần 2400mg Natri canxi. Lượng canxi cần nhiều hơn ở trẻ sơ sinh, trẻ em, phụ nữ mang thai và người già [12].
nửa lượng chất khoáng đó là yếu tố tạo hình. Cơ thể tôm cá không thể sản xuất được các chất khoáng vì vậy các chất khoáng trên phải là thành phần cần thiết và bắt buộc của khẩu phần ăn. Ở cá một phần chất khoáng từ môi trường nước được hấp thụ qua mang. Vai trò của chất khoáng đối với tôm cá chủ yếu là quá trình tạo vỏ cho tôm, xương, vây, vẩy cho cá.
Chất khoáng rất cần thiết cho cơ thể để hoàn thiện các cấu trúc chức năng, tăng cường sức đề kháng giúp chúng ta sống khỏe mạnh. Nếu không được cung cấp đầy đủ thì sẽ dẫn đến một số bệnh. Ví dụ như bệnh loãng xương do thiếu canxi, bệnh tim mạch và đột tử do thiếu magie, bệnh bướu cổ do thiếu iod, bệnh thiếu máu do thiếu sắt,…Do vậy, cần phải có chế độ ăn uống hợp lý để có thể cung cấp đầy đủ các chất khoáng cần thiết cho sự sống của cơ thể.
1.3.2. Vai trò của canxi
Canxi chiếm 1,5-2% trọng lượng cơ thể, trong đó 99% tồn tại trong xương, răng, móng chân, móng tay, chỉ có 1% tồn tại trong máu, trong tổ chức tế bào và dịch ngoài tế bào.
Canxi giữ vai trò truyền dẫn thông tin, canxi tham gia hầu hết các hoạt động của cơ thể và của tế bào.
- Vai trò của canxi đối với xương : Trong cơ thể con người tồn tại hai mức nồng độ canxi theo tỷ lệ ổn định: Nồng độ canxi của xương gấp 10.000 lần nồng độ canxi của máu. Canxi rất cần thiết cho quá trình hình thành và tạo cấu trúc cho xương.
Khi thiếu canxi, canxi trong xương phải chuyển một phần cho máu, dần dần xương bị loãng, gây ra bệnh loãng xương.
- Vai trò của canxi trong hệ thống miễn dịch [13] :
Hệ thống miễn dịch là bác sĩ tuyệt vời trong cơ thể con người, hệ thống miễn dịch đóng vai trò vệ sĩ, nó bảo vệ cơ thể con người khỏi bị nhiễm bệnh, đồng thời phát sinh phản ứng miễn dịch với một số bệnh đã mắc. Canxi đảm nhiệm vai trò viên sĩ quan chỉ huy quá trình phản ứng miễn dịch. Tế bào trắng là thành viên quan trọng nhất trong hệ miễn dịch. Khi vi khuẩn độc tố gây bệnh, dị vật và vật chất dị
thường sản sinh trong cơ thể (như tế bào ung thư…) xâm nhập cơ thể, thông tin đó truyền cho tế bào trắng, tế bào trắng lập tức di chuyển đến những bộ phận nhiễm bệnh, bao vây và tiêu diệt vi khuẩn và độc tố gây bệnh.
Canxi chính là nguyên tố phát hiện sớm những tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể, vì canxi giữ vai trò sứ giả thông tin thứ hai.
- Vai trò của canxi trong hệ thần kinh:
Ion canxi có vai trò quan trọng trong truyền dẫn thần kinh. Khi cơ thể thiếu canxi thì hoạt động truyền dẫn thần kinh bị ức chế, công năng hưng phấn và công năng ức chế của hệ thần kinh bị suy giảm.
- Vai trò của canxi trong cơ bắp:
Công năng sinh lý của cơ bắp chủ yếu nhờ vào sự co giãn của các sợi cơ để hoàn thành công năng của các khí quan vận động của cơ thể, ion canxi đóng vai trò quan trọng trong hoạt động co giãn của cơ bắp.
+ Thiếu canxi kéo dài thì khả năng đàn hồi của cơ bắp kém .
+ Thiếu canxi biểu hiện ở cơ tim co bóp kém, chức năng chuyển máu yếu, khi lao động, vận động, lên gác sẽ cảm thấy tinh thần hồi hộp, thở dốc, vã mồ hôi. - Các vai trò khác của canxi :
+ Canxi tham gia vào quá trình làm đông máu, giảm thiếu máu thấm ra ngoài mao mạch. Canxi có tác dụng bổ trợ điều trị đối với một số chứng bệnh xuất huyết và những bệnh dị ứng.
+ Canxi có tác dụng kích hoạt enzyme nên có tác dụng giảm mỡ máu và giảm béo đối với chứng béo phì và hỗ trợ enzym phân giải protit.
+ Canxi làm cho các tế bào kết dính với nhau. Hàng tỷ tế bào trong cơ thể kết dính với nhau mà cấu trúc nên tim, gan, tỳ, phổi, thận…..đó là tác dụng của ion canxi hỗ trợ quá trình kết dính đó.
+ Ion canxi có tác dụng bảo vệ đường hô hấp.
+ Canxi trong máu, trong tổ chức phần mềm tuy chỉ chiếm 1% trọng lượng cơ thể nhưng vai trò canxi vô cùng quan trọng.
duy trì sự ổn định của nồng độ canxi trong máu; sự điều tiết đó diễn ra như sau:
Khi con người hấp thụ canxi trong thức ăn không đủ cho nhu cầu của cơ thể thì nồng độ canxi trong máu tạm thời giảm xuống, thông tin này truyền qua hệ thần kinh, tuyến cận giáp nhận được thông tin này lập tức tiết ra hoocmon tuyến giáp thúc đẩy canxi trong xương (canxi ở dạng hợp chất) chuyển thành ion canxi bổ sung vào máu để duy trì sự cân bằng canxi trong máu, quá trình điều tiết này diễn ra rất nhanh chóng, cho nên ta không tự nhận biết được cho dù cơ thể bị thiếu canxi trầm trọng .Như vậy, thiếu Canxi gây ra tình trạng Canxi di chuyển tác động vào hệ thống trong cơ thể con người gây ra nhiều chứng bệnh khác nhau mà con người chúng ta đang mắc phải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.3.3. Vai trò của Phospho
Phospho chiếm khoảng 1% khối lượng cơ thể. Đó là một dưỡng chất thiết yếu cho cuộc sống của con người và động vật. Nó là nền tảng cho tăng trưởng, bảo trì, và sửa chữa tất cả các mô của cơ thể, cùng với Canxi cấu tạo nên xương, răng, hóa hợp với Protein, lipit, gluxit để tham gia cấu tạo tế bào và đặc biệt màng tế bào. Phospho còn tham gia vào quá trình phosphorin hoá trong quá trình hóa học của sự co cơ. Phospho tồn tại trong cơ thể dưới dạng hợp chất vô cơ, với canxi trong hợp chất Ca3(PO4)2 để tham gia vào cấu tạo xương. Phospho được hấp thu trong cơ thể dưới dạng muối Na và K và sẽ được đào thải ra ngoài qua thận và ruột. Nhu cầu phospho hàng ngày của người trưởng thành là 1-2 gram. Phần lớn phospho vào cơ thể được phân bố ở mô xương và mô cơ. Khoảng 85% lượng phốt pho trong cơ thể được tìm thấy trong xương và răng. Phốt pho giúp lọc ra các chất thải trong thận và góp phần để sản xuất năng lượng trong cơ thể bằng cách tham gia vào sự phân hủy carbohydrates, protein và chất béo [14].
1.3.4. Khả năng hấp thụ Canxi trong cơ thể
Canxi là khoáng chất rất cần thiết và cũng là chất dễ thiếu nhất trong số các chất dinh dưỡng cho cơ thể. Khoáng chất này có trong thức ăn hàng ngày, nhưng không phải khi ăn là hấp thụ được hết canxi vào cơ thể. Không phải cứ cơ thể thiếu
canxi thì chỉ cần bổ sung canxi vào là đủ mà chúng ta cần phải cân đối chế độ dinh dưỡng để đảm bảo rằng lượng canxi cung cấp cho cơ thể có thể hấp thu hết. Nếu như cơ thể không hấp thu hết hàm lượng canxi bổ sung, tất yếu sẽ dẫn đến quá trình lắng đọng và gây hại đối với cơ thể.
Canxi hấp thu trong cơ thể thông qua đường tiêu hóa. Vì thế, khả năng hấp thụ canxi phụ thuộc vào từng tình trạng cơ thể, tuổi tác, các thành phần trong chế độ ăn uống, vitamin D.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ Canxi là [15] :
Độ tuổi. Đối với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, lúc này, cơ thể đang cần một lượng canxi lớn để xây dựng bộ xương, vì thế, hàm lượng canxi có thể hấp thu được lên đến 60%. Tỷ lệ hấp thu canxi sẽ giảm từ 15 – 20% ở tuổi trưởng thành. Do canxi hấp thụ giảm dần so với tuổi tác của con người, vì thế, để có thể đáp ứng được lượng canxi cơ thể cần, mỗi lứa tuổi khác nhau cần cung cấp lượng canxi khác nhau. Đặc biệt cần chú ý chế độ dinh dưỡng của người cao tuổi ( từ 51 tuổi trở lên) để bổ sung hàm lượng canxi nhiều nhất.
Vitamin D là một yếu tố giúp cải thiện sự hấp thụ canxi. Cơ thể con người có thể lấy vitamin D từ thực phẩm và nó cũng có thể tạo ra vitamin D khi làn da được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Vì vậy, cung cấp đầy đủ lượng vitamin D từ thực phẩm và tiếp xúc với ánh mặt trời là điều cần thiết để đảm bảo nhu cầu cân đối.
Một số loại thực phẩm khi ăn cùng sẽ làm cản trở việc hấp thụ canxi. Đặc biệt là các thực phẩm giàu axit oxalic và thực phẩm giàu axit phytic. Các thực phẩm giàu axit oxalic là rau bó xôi, khoai lang, đại hoàng, và đậu. Thực phẩm giàu axit phytic bao gồm bánh mì hạt nguyên, đậu, hạt, ngũ cốc và đậu nành.
Chất xơ có thể ảnh hưởng đến việc hấp thụ canxi. Tuy nhiên, nó còn phụ thuộc và nguồn gốc và bản chất của chất xơ. Các chất xơ cản trở việc hấp thụ canxi điển hình là chất xơ trong vỏ lúa mạch, vỏ ngũ cốc. Các chất xơ này đặc biệt cản trở việc hấp thụ canxi khi được kết hợp với các thực phẩm giàu axit oxalic và axit phytic.
Cơ chế bài tiết cũng có thể làm thất thoát một lượng không nhỏ canxi trong cơ thể.
Một số loại thực phẩm khi ăn có thể làm tăng việc thất thoát canxi:
Các thực phẩm giàu natri và protein. Tuy nhiên, một số loại thực phẩm giàu protein và giàu natri cũng chứa canxi, vì thế có thể giúp hạn chế việc thất thoát canxi.
Cafein có thể làm tăng bài tiết canxi và làm giảm tỉ lệ hấp thu canxi.
Rượu có thể làm giảm tỉ lệ hấp thu canxi ở ruột. Nó cũng có thể ức chế enzym trong gan giúp chuyển đổi vitamin D từ đó dẫn đến giảm hấp thu canxi.
Bên cạnh đó, việc hấp thụ canxi cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng canxi mà cơ thể có thể hấp thụ trong một khoảng thời gian nhất định. Vì thế, bổ sung canxi cho cơ thể cần cân đối nhu cầu dinh dưỡng trong cả ngày.
Để cung cấp canxi cho cơ thể, ngoài các thực phẩm thiên nhiên, chúng ta còn có thể sử dụng các thực phẩm công nghiệp có bổ sung canxi hoặc các viên bổ sung canxi. Canxi là một chất khoáng và trong công nghệ thực phẩm người ta dùng nó dưới dạng các loại muối chứa canxi. Sự hấp thu canxi từ các muối này cũng khác nhau do đó việc lựa chọn loại muối canxi để bổ sung vào thực phẩm cũng cần được xem trọng.
Ngoài ra sự hấp thu canxi từ các nguồn này còn phụ thuộc vào sự hiện diện của thức ăn cũng như liều lượng canxi được bổ sung. Người ta thấy rằng canxi được hấp thu nhiều nhất khi sử dụng với liều lượng thấp hơn 500mg mỗi lần uống. Khi sử dụng viên thuốc bổ sung canxi thì độ hòa tan của viên thuốc không quan trọng bằng độ tan rã của viên thuốc, tức là viên canxi cần được tan rã sớm để nhanh chóng được hấp thu và hấp thu nhiều vào cơ thể. Nhiều nghiên cứu so sánh độ hấp thu của các loại muối canxi và thấy rằng ở cùng một điều kiện như nhau thì calcium citrate malate có độ hấp thu là 35%, calcium carbonate là 27%, và tricalcium phosphate là 25%. Còn canxi từ sữa có độ hấp thu là 29% [16].
Canxi từ calcium citrate malate được dùng nhiều trong công nghệ nước giải khát để tạo độ chua cho dung dịch, đồng thời cung cấp một lượng đáng kể cho sức khỏe của xương, nó được xem như là một giải pháp tốt đối với thực phẩm chức năng.
Calcium carbonate và tricalcium phosphate ở dạng bột được dùng nhiều trong công nghệ tăng cường canxi vào thực phẩm như bánh, sữa bột, ngũ cốc ăn liền. Mặc dù độ hấp thu của chúng không phải là tốt nhất nhưng cũng chấp nhận được, hơn nữa giá cả lại rẻ nên thường được chọn là một giải pháp kinh tế.
Loại calcium lactate ( tương tự như canxi của sữa) có độ hấp thu tốt và thường được chọn cho các sản phẩm cao cấp. Tất nhiên đây cũng là nguồn canxi đắt tiền.
Các nhà dinh dưỡng nhận thấy bản thân độ hấp thu của các loại muối canxi không khác nhau quá nhiều. Tuy nhiên điều cần quan tâm là nồng độ của canxi trong thực phẩm và các yếu tố liên quan trong bữa ăn làm ảnh hưởng nhiều đến sự hấp thu của canxi vào cơ thể. Ngoài sự tác động của axit oxalic và phylic ức chế hấp thu canxi thì việc ăn mặn ( nhiều muối natri clorua) cũng làm tăng đào thải canxi theo nước tiểu.
1.3.5. Tận dụng phế liệu để sản xuất bột khoáng
Ngành thủy sản nước ta vô cùng phát triển, hàng năm thải ra một lượng phế liệu rất lớn. Nếu không được tận dụng vừa lãng phí vừa gây ô nhiễm môi trường. Lượng phế liệu thải ra của quá trình chế biến bao gồm: đầu, xương, vây, vảy,…Các thành phần này được tận dụng để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị hơn như dầu cá, collagen, gelatin, bột cá, bột khoáng,…Trong đó, bột khoáng là một hướng đi mới đang được nghiên cứu hiện nay để tận dụng một lượng lớn phế liệu từ đầu,