Nghiên cứu một số tính chất của enzyme endo β 1,4 glucanase từ bacillus subtilis

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

---------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã ngành

: 60420201

Đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THU NHẬN
CHLOROPHYLLTỪ CÂY DIẾP CÁ (Houttuynia
Cordata) ỨNG DỤNGTRONG SẢN XUẤT THỰC
PHẨM CHỨC NĂNG

HỌC VIÊN THỰC HIỆN: DƯƠNG TẤT ĐẠT
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN ĐẠO

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, cho phép tôi gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. Nguyễn Văn
Đạo đã trực tiếp hướng dẫn tôi, hết lòng truyền đạt kiến thức và giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô, các Anh Chị, các bạn và các em phòng
Hoá sinh, phòng Vi sinh, phòng Sinh học phân tử… của Trung tâm Nghiên cứu
Khoa học và Ứng dụng – Viện Đại học Mở Hà Nội đã hỗ trợ dụng cụ, hoá chất,

trang thiết bị, giúp đỡ tôi hết lòng trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ đã dành
thời gian xem xét, góp ý và sửa chữa để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các quý Thầy Cô khoa Đào tạo sau đại học, các quý
Thầy Cô Khoa Công nghệ sinh học – Viện Đại học Mở Hà Nội đã dìu dắt, trang
bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Xin cám ơn các bạn cùng lớp đã luôn động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong thời
gian qua.
Xin cám ơn gia đình đã là chỗ dựa vững chắc nhất giúp tôi vượt qua mọi khó
khăn, thử thách trong học tập, trong công việc và trong cuộc sống.
Một lần nữa xin cảm ơn tất cả mọi người, xin gửi lời chào trân trọng nhất.
Hà Nội, tháng 12 năm 2015

Dương Tất Đạt


MỤC LỤC
Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................03
1.1 Khái quát chung về tầm quan trọng của thực phẩm chức năng (TPCN)........03
1.1.1 Định nghĩa TPCN .....................................................................................03
1.1.2. Tên gọi .....................................................................................................04
1.1.3. Phân biệt TPCN với thực phẩm truyền thống và thuốc: .........................06
1.1.3.1 Phân biệt TPCN và thực phẩm truyền thống .....................................07
1.1.3.2 Phân biệt TPCN và thuốc .................................................................08
1.1.4 Chức năng của TPCN ...............................................................................09
1.1.4.1 Tác dụng chống lão hoá, kéo dài tuổi thọ ........................................09
1.1.4.2 Tác dụng tạo sức khoẻ sung mãn .......................................................10
1.1.4.3. Tác dụng tăng sức đề kháng, giảm nguy cơ bệnh tật ......................100
1.1.4.4. Hỗ trợ phòng và trị bệnh ................................................................111
1.1.4.5 Hỗ trợ làm đẹp .................................................................................122

1.1.4.6 Góp phần phát triển kinh tế, xã hội, xoá đói giảm nghèo .................12
1.2. Sắc tố Chlorophyll (diệp lục tố, chất diệp lục, CI Natural Green 3) .............13
1.2.1 Giới thiệu chung .......................................................................................13
1.2.2 Cấu trúc của Chlorophyll ..........................................................................16
1.2.3 Phân loại ...............................................................................................1717
1.2.3.1 Chlorophyll a (C55H72O5N4Mg) ...................................................18
1.2.3.2 Chlorophyll b (C55H70O6N4Mg) ..................................................19
1.2.3.3

Chlorophyll c ...............................................................................200

1.2.3.4 Chlorophyll d ..................................................................................200
1.2.4 Công dụng của Chlorophyll ....................................................................211
1.2.4.1 Tác dụng thải độc ra khỏi cơ thể và tránh các tác nhân gây ung thư
......................................................................................................................211


1.2.4.2 Tác dụng cung cấp chất rau xanh, các vitamine, khoáng chất cần thiết
tốt cho hệ tiêu hóa ..........................................................................................22
1.2.4.3 Và hàng loạt những công dụng khác của diệp lục............................222
1.2.5 Sản phẩm TPCN Chl trên thị trường: ..................................................2322
1.3. Tổng quan về cây Diếp cá............................................................................224
1.3.1. Đặc điểm thực vật: ...................................................................................24
1.3.2 Phân bố sinh thái ......................................................................................24
1.3.3 Thành phần hoá học .................................................................................25
1.3.4 Công dụng ................................................................................................25
1.3.4.1 Tác dụng dược lý: ..............................................................................25
1.3.4.1.1 Tác dụng kháng virus: .................................................................25
1.3.4.1.2 Tác dụng chống ung thư máu: ....................................................26
1.3.4.1.3 Tác dụng chống viêm tuyến vú: .................................................26

1.3.4.1.4 Các công dụng khác: ..................................................................26
1.3.4.2 Công dụng theo kinh nghiệm dân gian: ...........................................27
1.4. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng chlorophyll trong sản xuất thực phẩm chức
năng ở trong nước. ................................................................................................27
1.5 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng chlorophyll trong sản xuất thực phẩm chức
năng ở nước ngoài .................................................................................................27
Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................................29
2.1 Vật liệu, hoá chất, thiết bị ..............................................................................29
2.1.1 Nguyên liệu và cách xử lý sơ bộ ..............................................................29
2.1.2 Hoá chất ....................................................................................................29
2.1.3 Thiết bị ......................................................................................................29
2.2 Phương pháp ...................................................................................................30
2.2.1 Phương pháp phá vỡ tế bào lá ..................................................................30
2.2.1.1 Phá vỡ tế bào bằng phương pháp nghiền cơ học ................................30


2.2.1.2 Phá vỡ tế bào bằng phương pháp lạnh sâu (Nitơ lỏng) kết hợp phương
pháp cơ học .....................................................................................................31
2.2.1.3 Phá vỡ tế bào bằng máy xay ...............................................................31
2.2.2 Phương pháp tách chiết Chlorophyll ....................................................3131
2.2.2.1 Phương pháp chiết dịch Chlorophyll bằng sử dụng dung môi hữu cơ.
........................................................................................................................31
2.2.2.2 Phương pháp thu Chl thô bằng phương pháp xử lí nhiệt. ..................33
2.2.3 Phương pháp sấy khô................................................................................33
2.2.4 Phương pháp phân tích Chl bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC)34
2.2.5 Phương pháp định lượng Chl bằng phương pháp so màu .......................35
2.2.5.1 Phương pháp xác định phổ hấp thụ quang của Chl trong các dung môi
chiết khác nhau ...............................................................................................35
2.2.5.2 Xác định hàm lượng Chl trong dịch chiết bằng phương pháp dựng
đường chuẩn. ..................................................................................................36

2.2.5.3 Phương pháp định lượng Chlorophyll dựa theo công thức tính toán.
........................................................................................................................38
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................400
3.1 Kết quả khảo sát phổ hấp thụ ánh sáng của Chlorophyll .............................400
3.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến năng suất thu nhận Chlorophyll ...........43
3.3 Ảnh hưởng của loại dung môi hữu cơ lên khả năng chiết dịch Chlorophyll .46
3.4 Kết quả so sánh hàm lượng Chlorophyll trong ládiếp cá với một số nguyên
liệu khác. ...............................................................................................................49
3.5 So sánh hàm lượng Chlorophyll thu được bằng các phương pháp khác nhau
...............................................................................................................................51
3.6. Kết quả phân tích Chl bằng phương pháp TLC .............................................52
3.7. Sơ đồ thu nhận Chlorophyll ứng dụng sản xuất thực phẩm chức năng.........54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................57
I. KẾT LUẬN .......................................................................................................57
II. KIẾN NGHỊ .....................................................................................................57


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân biệt TPCN và thực phẩm truyền thống………………….….........07
Bảng 1.2. Phân biệt TPCN và thuốc……………………..…………………….....08
Bảng 1.3.Phân loại Chlorophyll……………………………………………….....17
Bảng 2.1.Giá trị độ hấp thụ quang OD665nm của Chl theo nồng độ chuẩn……….37
Bảng 3.1.Giá trị OD tại các bước sóng khác nhau của dịch chiết Chlorophyll chiết
tách bằng các dung môi khác nhau………………………………………………41

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. TPCN: Thực phẩm chức năng
2. Chl: Chlorophyll

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Vai trò của TPCN đối với sức khoẻ và bệnh tật……………………………......5
Hình 1.2.TPCN – Thực phẩm truyền thống – Thuốc……………………………….……6
Hình 1.3.Tác dụng chống lão hoá, kéo dài tuổi thọ…………………………….……......9
Hình 1.4.Tác dụng tạo sức khoẻ sung mãn……………………………………………..10
Hình 1.5.Hỗ trợ phòng và trị bệnh……………………………………………….……..11
Hình 1.6.Chlorophyll dưới kính hiển vi………………………………………………...15
Hình 1.7.Hạt diệp lục (Chloroplast)…………………………………………………….15
Hình 1.8.Cấu trúc hoá học của Chlorophyll…………………………………………….16
Hình 1.9.Cấu trúc hoá học của Chlorophyll a……………………………………..........19
Hình 1.10.Cấu trúc hoá học của Chlorophyll b…………………………………………19
Hình 1.11.Cấu trúc hoá học của Chlorophyll c…………………………………………20
Hình 1.12.Cấu trúc hoá học của Chlorophyll d…………………………………………21
Hình 1.13.Một số sản phẩm Chl trên thị trường………………………………………..23
Hình 1.14.Cây diếp cá……………………………………………………………..........24
Hình 1.15.Các hợp chất Chlorophyll phổ biến trong tự nhiên…………………..……..28
Hình 2.1. Chl trong tế bào lá…………………………………………………………….30
Hình 3.1.Hình ảnh scan bước sóng hấp phụ của Chlorophyll trong lá diếp cá từ 400 700nm……………………………………………………………………………………42


Hình 3.2.Ảnh hưởng của thời gian lên giá trị OD665 của dich Chlorophyll được chiết trong
dung môi Ethanol ở nồng độ khác nhau…………………………………………...44
Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian lên khả năng chiết Chlorophyll chiết trong
dung môi Acetone 100 %...................................................................................................45
Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian lên khả năng chiết Chlorophyll chiết trong
dung môi Methanol 100 %................................................................................................46
Hình 3.5 So sánh khả năng chiết dịch Chlorophyll của các loại dung môi hữu cơ……..47
Hình 3.6: Biểu đồ so sánh hàm lượng Chlorophyll chiết trong lá diếp cá chiết bằng các
dung môi khác nhau……………………………………………………………………..48
Hình 3.7.So sánh hàm lượng Chlorophyll trong lá diếp cá với những nguồn nguyên liệu

khác nhau………………………………………………………………………………..51
Hình 3.8.Biểu đồ so sánh khả năng chiết Chlorophyll bằng các phương pháp khác
nhau………………………………………………………………………………………52
Hình 3.9. Kết quả phân tích Chlorophyll bằng phương pháp TLC……………………..53
Hình 3.10: Sơ đồ thu chế phẩm Chlorophyll từ lá diếp cá ứng dụng sản xuất thực phẩm
chức năng………………………………………………………………………………...55


PHẦN MỞ ĐẦU
Từ xa xưa một cơ thể khỏe mạnh, không bệnh tật luôn là niềm mong ước
của con người.Cha ông chúng ta đã biết sống với thiên nhiên,sử dụng các sản phẩm
từ thiên nhiên một cách cân bằng và hợp lý các nguồn khoáng chất, vitamins…để
làm cho cơ thể thêm khỏe mạnh, dẻo dai,xinh đẹp.
Ngày nay, vì sự tác động của nhiều yếu tố như đất đai bạc màu, thực phẩm
trải qua nhiều khâu chế biến đã làm mất đi nhiều vi chất dinh dưỡng.Mặt khác, do
vật nuôi, cây trồng đang đựợc chạy theo năng suất nên phát triển mất tự nhiên, mất
cân đối, thực phẩm chứa nhiều độc tố do phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc
kích thích tăng trưởng, những chất đi vào vật nuôi như thuốc tăng trọng, thuốc tiêm
phòng bệnh dịch, rồi những chất hóa học được sử dụng trong công nghiệp thực
phẩm…Vì vậy sự ra đời của thực phẩm chức năng đã khắc phục được những hạn
chế trên.Trong vài thập kỷ qua, TPCN phát triển nhanh chóng trên toàn thế
giới.Thực phẩm chức năng (TPCN) không chỉ cung cấp dinh dưỡng cơ bản mà còn
có chức năng phòng chống bệnh tật và tăng cường sức khỏe nhờ các chất chống
oxy hóa (beta-caroten, lycopen, lutein, vitamin C, vitamin E...), chất xơ và một số
thành phần khác. Nhờ tham gia vào cấu tạo, thành phần các tế bào, tổ chức của cơ
thể; tham gia xúc tác các phản ứng enzym; tổng hợp hormone và bảo vệ cơ thể nên
vi chất dinh dưỡng (TPCN) có tác dụng chống lão hóa và kéo dài tuổi thọ, tác dụng
tạo sức khỏe sung mãn; tăng sức đề kháng, giảm nguy cơ bệnh tật; hỗ trợ điều trị
bệnh tật và làm đẹp cho con người. Bởi vậy,TPCNđược coi là công cụ dự phòng
sức khỏe trong thế kỷ 21.

Việt Nam nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm quanh năm,nhiều tầng độ cao,
nên hệ động thực vật rất phong phú. Đây làtiền đề tốt để phát triển các sản phẩm từ

1


dược liệu.Nguồn dược liệu dồi dào là nền tảng cho việc hình thành các cơ sở sản
xuất thực phẩm chức năng từ dược liệu.
Trong các loại dược liệu phổ biến, diếp cá là loại rau ăn phổ biến hằng ngày
được nhân dân ta sử dụng làm thuốc với nhiều tác dụng: trị táo bón, trĩ, mụn nhọt,
lở ngứa... bằng nhiều cách như: ăn sống, giã nát hoặc xay lấy nước uống... Tuy
nhiên có một số bất tiện trong việc sử dụng dược liệu này như khó ăn và không thể
ăn một lượng lớn. Mặt khác, việc sử dụng dược liệu như thực phẩm hay các sản
phẩm không được chuẩn hoá và kiểm soát chặt chẽ sẽ gây ảnh hưởng lớn đến tính
an toàn và hiệu quả trị liệu. Vì vậy mà chúng tôi đề xuất đề tài :“Nghiên cứu quy
trình thu nhận Chlorophyll từ cây diếp cá (Houttuynia cordata) ứng dụng
trong sản xuất thực phẩm chức năng”với nội dung như sau:
1.

Chiết tách Chlorophyll từ cây diếp cá

2.

Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng Chlorophyll

3.

Xây dựng quy trình thu nhận Chlorophyll.

4.

Ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng

Ý nghĩa của đề tài
1.
liệu

Góp phẩn nghiên cứu và cung cấp cơ sở lý luận tạo các chế phẩm từ dược

2.

Là cơ sở cho các nghiên cứu sau này trên quy mô pilot và công nghiệp.

3.

Tạo ra sản phẩm thực phẩm chức năng giúp ích cho sức khỏe cộng đồng.

2


Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Khái quát chung về tầm quan trọng của thực phẩm chức năng (TPCN)
1.1.1 Định nghĩa TPCN
Thực phẩm chức năng (tiếng anh: functional foods) là các sản phẩm có nguồn
gốc tự nhiên hoặc là thực phẩm trong quá trình chế biến được bổ sung thêm các
chất "chức năng".[1] Cũng như thực phẩm thuốc, thực phẩm chức năng nằm ở nơi
giao thoa giữa thực phẩm và thuốc và người ta cũng gọi thực phẩm chức năng là
thực phẩm thuốc. Sở dĩ thực phẩm chức năng có khả năng hỗ trợ điều trị bệnh và
phòng ngừa bệnh vì nó có khả năng phục hồi tất cả các cấu trúc tế bào trong cơ thể
đang bị tổn thương.

Khái niệm thực phẩm chức năng được người Nhật sử dụng đầu tiên trong những
năm 1980 để chỉ những thực phẩm chế biến có chứa những thành phần tuy không
có giá trị dinh dưỡng nhưng giúp nâng cao sức khoẻ cho người sử dụng.[7]
Theo Viện Khoa học và Đời sống quốc tế ( International Life Science Institute ILSI) thì "thực phẩm chức năng là thực phẩm có lợi cho một hay nhiều hoạt động
của cơ thể như cải thiện tình trạng sức khoẻ và làm giảm nguy cơ mắc bệnh hơn là
so với giá trị dinh dưỡng mà nó mang lại". Thực phẩm chức năng là những thực
phẩm hay thành phần của chế độ ăn có thể đem lại lợi ích cho sức khoẻ nhiều hơn
giá trị dinh dưỡng cơ bản.
Bộ Y tếViệt Nam định nghĩa thực phẩm chức năng: là thực phẩm dùng để hỗ trợ
chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ
thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh. Tuỳ
theo công thức, hàm lượng vi chất và hướng dẫn sử dụng, thực phẩm chức năng

3


còn có các tên gọi sau: thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng, thực phẩm bổ sung,
thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, sản phẩm dinh dưỡng y học.
1.1.2. Tên gọi [7]
TPCN tuỳ theo công dụng, hàm lượng vi chất và hướng dẫn sử dụng, còn có các
tên gọi khác sau:
Việt Nam và nhiều nước khác ( như Nhật Bản, Hàn Quốc…)
(1) Thực phẩm chức năng- Functional foods
(2) Thực phẩm bổ sung (vitamin và khoáng chất) – Food supplement
(3) Sản phẩm bảo vệ sức khoẻ - Health produce
(4) Thực phẩm đặc biệt – Foods for Specified Health Use
(5) Sản phẩm dinh dưỡng y học – Medical Supplement
Mỹ: Dietary Supplement (Thực phẩm bổ sung) và Medical Supplement
(Thực phẩm thuốc hay thực phẩm điều trị)
EU: Thực phẩm bổ sung (giống như thuật ngữ Dietary Supplement của Mỹ)

Trung Quốc: Sản phẩm bảo vệ sức khoẻ hay thực phẩm vệ sinh. Chức năng
của các sản phẩm này rất rộng, bao gồm cả Dietary Supplement (Thực phẩm
bổ sung) và Medical Supplement (Thực phẩm thuốc hay thực phẩm điều trị).

4


Thực phẩm chức năng

Vitamin

Khoáng chất

Hoạt chất sinh học

SỨC KHỎE

BỆNH

1. Tình trạng lành lặn về cấu

Tế bào

trúc và chức năng
2. Giữ cân bằng nội môi

1. Tổn thương rối loạn cấu
trúc và chức năng

Tổ chức

3. Thích nghi với sự thay đổi

2. Rối loạn cân bằng nội môi
3. Giảm khả năng thích nghi

ngoại cảnh

Cơ thể

với sự thay đổi ngoại cảnh

Nguyên nhân
bên ngoài
1. Cơ học
2. Lý học
3. Hóa học
4. Sinh học
5. Xã hội

Hình 1.1.Vai trò của TPCN đối với sức khoẻ và bệnh tật

5

Nguyên nhân
bên trong
1. Di truyền
2. Khuyết tật
bẩm sinh
3. Thể trạng

1.1.3. Phân biệt TPCN với thực phẩm truyền thống và thuốc[3]:
TPCN giao thoa giữa thực phẩm và thuốc nên còn được gọi là Thực
phẩm - Thuốc (Food-Drug). Nguồn gốc của TPCN là từ sản phẩm cây cỏ và sản
phẩm động vật tự nhiên, có cung nguồn gốc với thuốc y học cổ truyền dân tộc.
Xu thế của thế giới, nhất là các nước không có nền y học cổ điển (đông y) thì tất
cả các dạng sản phẩm y học cổ truyền được sản xuất hiện đại hơn và đổi thành
TPCN, sản phẩm chức năng với hàm lượng hoạt chất, vi chất ở mức xấp xỉ với
nhu cầu cơ thể hằng ngày.

Hình1.2.TPCN – Thực phẩm truyền thống – Thuốc

6


1.1.3.1

Phân biệt TPCN và thực phẩm truyền thống[3]

Sự giống và khác nhau giữa TPCN và thực phẩm truyền thống được thể
hiện qua bảng sau:
Bảng 1.1. Phân biệt TPCN và thực phẩm truyền thống
TT Tiêu chí
1 Chức năng

Thực phẩm truyền thống
- Cung cấp các chất dinh
dưỡng

Thực phẩm chức năng
- Cung cấp các chất dinh dưỡng
- Chức năng cảm quan

- Thoả mãn các nhu cầu
về cảm quan

2

Chế biến

3

Tác dụng tạo
năng lượng
Liều dùng
Đối tượng sử
dụng

4
5

6

Nguồn gốc
nguyên liệu

7

Thời gian và

phương thức
dùng

- Lợi ích vượt trội về sức khoẻ
(giảm cholesterol, giảm HA, chống
táo bón, cải thiện hệ VSV đường
ruột…)
- Chế biến theo công thức - Chế biến theo công thức tính (bổ
thô (không loại bỏ được
sung thành phần có lợi, loại bỏ
chất bất lợi)
thành phần bất lợi) được chứng
minh khoa học và cho phép của cơ
quan có thẩm quyền.
- Tạo ra nhiều năng
- Tạo ra ít năng lượng
lượng
- Liều lượng lớn
- Liều lượng rất nhỏ
- Mọi đối tượng
- Có định hướng các đối tượng:
người già, trẻ em, phụ nữ mãn
kinh..
- Nguyên liệu thô từ động - Hoạt chất, chất chiết từ thực vật,
vật, thực vật (rau, củ,
động vật (nguồn gốc tự nhiên)
quả, thịt, cá trứng…) có
nguồn gốc tự nhiên
- Thường xuyên, suốt đời - Thường xuyên, suốt đời
- Khó sử dụng cho người

già, ốm, bệnh lý đặc biệt
7

- Có sản phẩm cho các đối tượng
đặc biệt


1.1.3.2 Phân biệt TPCN và thuốc[3]
TPCN và thuốc có những nét tương đồng xong cũng có sự khác biệt. Điều
đó được thể hiện qua bảng dưới đây:
Bảng 1.2. Phân biệt TPCN và thuốc
TT
1

Tiêu chí
Định nghĩa

2

Công bố
trên nhãn
của nhà sản
xuất
Hàm lượng
(hoạt) chất
Ghi nhãn

3
4

5
6

7

Thực phẩm chức năng
Là sản phẩm dùng để hỗ
trợ (phục hồi, tăng cường
và duy trì) các chức năng
của các bộ phận trong cơ
thể, có tác dụng dinh
dưỡng, tạo cho cơ thể tình
trạng thoải mái, tăng cường
đề kháng và giảm bớt nguy
cơ bệnh tật
Là TPCN (sản xuất theo
luật thực phẩm)

Thuốc
Là chất hoặc hỗn hợp chất dung
cho người nhằm mục đích
phòng bệnh, chữa bệnh, chẩn
đoán bệnh hoặc điều chỉnh
chức năng sinh lý cơ thể, bao
gồm thuốc thành phẩm, nguyên
liệu làm thuốc, vaccine, sinh
phẩm y tế trừ TPCN

Không quá 3 lần mức nhu
cầu hằng ngày của cơ thể

- Là TPCN

Cao

- Hỗ trợ các chức năng của
các bộ phận cơ thể
Điều kiện sử Người tiêu dùng tự mua ở
dụng
chợ, siêu thị
- Người bệnh
Đối tượng
dùng
- Người khoẻ
Điều kiện
Bán lẻ, siêu thị, trực tiếp,
phân phối
đa cấp

8

Là thuốc (vì sản xuất theo luật
dược)

- Là thuốc
- Có chỉ định, liều dung, chống
chỉ định
Phải có chỉ định, kê đơn của
bác sĩ
- Người bệnh

- Tại hiệu thuốc có dược sĩ
- Cấm bán hàng đa cấp


8

9
10

Cách dùng

- Thường xuyên, liên tục

- Từng đợt

Nguồn gốc,
nguyên liệu
Tác dụng

- Không biến chứng, không - Nguy cơ biến chứng, tai biến
hạn chế
Nguồn gốc tự nhiên
Nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng
hợp
- Đa tác dụng,
- Tác dụng chữa 1 chứng bệnh,
bệnh cụ thể
- Không có tác dụng âm
tính
- Có tác dụng âm tính

1.1.4 Chức năng của TPCN
TPCN vốn là một sản phẩm tốt bởi nó không chỉ cung cấp những dưỡng chất
cơ bản cho cơ thể mà còn có chức năng phòng chống bệnh tật và tăng cường sức
khoẻ nhờ các chất chống oxy hoá (β-caroten, lycopen, lutein, vitamin C, vitamin
E…), chất xơ và một số thành phần khác. Tác dụng nổi trội của sản phẩm này là hỗ
trợ điều trị bệnh, tham gia vào quá trình đẩy lùi bệnh tật trong cơ thể người cùng
với sự tác động của các loại thuốc Đông, Tây y…
1.1.4.1 Tác dụng chống lão hoá, kéo dài tuổi thọ [3]
Tính cá thể

Sinh

ĐK môi trường
sống
ĐK làm việc, ăn
uống

Lão
(Quá trình lão hóa)

Giảm hoocmon,
gốc tự do

Tử

Chất chống oxy
hóa, hoocmon
Vitamin, khoáng
chất

Hoạt chất sinh học

Chất chống stress,
thoái hóa

Hình 1.3.Tác dụng chống lão hoá, kéo dài tuổi thọ
9


TPCN cung cấp các chất chống oxy hoá, các Hormone, các chất chống stress,
chống thoái hoá, bổ sung Vitamin, bổ sung khoáng chất, bổ sung các hoạt chất sinh
học, các hoạt chất thảo dược… Các chất này có tác dụng chống oxy hoá cao, làm
phân huỷ các gốc tự do và như vậy sẽ làm chậm quá trình lão hoá và giảm thiểu
các tác hại của các gốc tự do lên các cơ quan, tổ chức của cơ thể, do đó làm kéo dài
tuổi thọ của con người.
1.1.4.2 Tác dụng tạo sức khoẻ sung mãn [3]

TPCN
Bổ sung vitamin
Bổ sung khoáng chất
Bổ sung axit amin
Bổ sung hoạt chất sinh học

Chế độ ăn uống và
dinh dưỡng
Vận động thân
thể

Giải tỏa căng
thẳng

Sức khỏe sung mãn

Hình 1.4. Tác dụng tạo sức khoẻ sung mãn
1.1.4.3. Tác dụng tăng sức đề kháng, giảm nguy cơ bệnh tật [3]
Sức đề kháng của cơ thể phụ thuộc vào quá trình chuyển hoá của cơ thể, đặc
biệt là quá trình tổng hợp các Protide, tổng hợp kháng thể, chế độ cung cấp các
10


chất dinh dưỡng, Vitamin và khoáng chất. Khi cơ thể đói, suy dinh dưỡng, rối loạn
hấp thu, mắc các bệnh tiêu chảy, các bệnh chuyển hoá cũng nhe quá trình lão hoá
sẽ làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể. TPCN sẽ hỗ trợ các chức năng của các
bộ phận trong cơ thể, bổ sung Vitamin, khoáng chất, axitamin, hoạt chất sinh học,
làm tăng hệ thống đề kháng không đặc hiệu và đặc hiệu, từ đó làm giảm nguy cơ
bệnh tật.
Ví dụ: bổ sung kẽm (Zn), Vitamin D, Vitamin E… sẽ góp phần ngăn chặn
giảm chức năng miễn dịch trong quá trình lão hoá, các sản phẩm từ nấm linh chi,
nấm hương, tảo… có tác dụng tăng khả năng miễn dịch của cơ thể.
1.1.4.4. Hỗ trợ phòng và trị bệnh [3]
Thực phẩm chức năng

Vitamin

Khoáng chất

axitamin

Cấu tạo cơ quan, tổ chức

Quá trình đồng hóa, dị hóa

Phục hồi cấu tạo, chuyển hóa

Phục hồi chức năng

Phòng, hỗ trợ điều trị bệnh
Hình 1.5.Hỗ trợ phòng và trị bệnh
11

Hoạt chất sinh học


Sự sống muốn được duy trì thì cần ổn định 2 vấn đề cơ bản sau đây:
Cấu tạo các cơ quan, tổ chức tạo nên cơ thể
Quá trình chuyển hoá vật chất bao gồm đồng hoá và dị hoá
Nếu có sự rối loạn cấu tạo hoặc rối loạn chuyển hoá dẫn tới sự mất cân bằng
bình thường, gây rối loạn chức năng, hạn chế lao động. Đó chính là bệnh.
TPCN bổ sung cho cơ thể các Vitamin, khoáng chất, hoạt chất sinh học… sẽ hỗ
trợ phục chế lại cấu tạo và quá trình chuyển hoá vật chất, từ đó phục hồi, tăng
cường và duy trì các chức năng của các bộ phận trong cơ thể và có tác dụng phòng
và điều trị bệnh tật.
1.1.4.5 Hỗ trợ làm đẹp [3]
TPCN hỗ trợ làm đẹp cho cả nội dung lẫn hình thức:
Đẹp phẩm chất, tức là đẹp nội dung, bao gồm: không có bệnh tật, có sức
bền bỉ, dẻo dai, các chức năng bền vững.
Đẹp hình thức: cân đối chiều cao, cân nặng, có da đẹp.
1.1.4.6 Góp phần phát triển kinh tế, xã hội, xoá đói giảm nghèo [3]
Muốn có các sản phẩm TPCN cần có một chuỗi các công đoạn như nuôi trồng,
chếbiến sản xuất, lưu thông và phân phối. Quá trình đó tạo công ăn việc làm và
thu nhập cho hàng chục triệu người trên thế giới, góp phần xoá đói, giảm nghèo
cho nhiều người.

Với những đặc điểm ưu việt về tác dụng như trên của TPCN, chúng ta cần mở
rộng phạm vi nghiên cứu và sản xuất TPCN, nhờ đó mà người tiêu dùng có thể lựa
chọn các sản phẩm TPCN mà mình mong muốn.

12


1.2. Sắc tố Chlorophyll (diệp lục tố, chất diệp lục, CI Natural Green 3)
1.2.1 Giới thiệu chung
Chlorophyll là thuật ngữ dùng để chỉ sắc tố màu xanh được tìm thấy ở vi
khuẩn lam cyanobacteria và trong lục lạp của tảo, cây xanh.Chlorophyll là một
phân tử sinh học đặc biệt quan trọng, tham gia vào quá trình quang hợp (chuyển
hóa năng lượng từ ánh sáng mặt trời).Chlorophyll lần đầu tiên được phân lập và đặt
tên bởi Joseph Bienaimé Caventouand Pierre Joseph Pelletier năm 1817.[9]
Vào năm 1780, nhà hóa học nổi tiếng người anh Joseph Priestley đã tìm ra
rằng:“ Cây cối có khả năng phục hồi lại nguồn không khí bị mất đi khi đốt cháy
nến”.Ông đã sử dụng cây bạc hà làm thí nghiệm, đặt nó trong một bình thủy tinh
cao có ống dẫn khí ở phía trên cổ bình trong vài ngày. Ông đã phát hiện ra rằng
không khí thoát ra từ bình không thể dập tắt được một ngọn nến hay làm cho một
con chuột được đặt vào trong bình ấy khó thở. Điều đó đã chỉ ra rằng “ Cây xanh
sản xuất ra chất oxygen”.
Vài năm sau,năm 1794 nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier đã khám phá ra
khái niệm của sự oxy hóa. Nhưng ngay sau đó đã thực sự biến đổi thành người có
cảm tình với chủ nghĩa quân chủ trong suốt quá trình của cuộc Cách mạng Pháp .
Các thẩm phán đã đưa ra phán quyết rằng : “ Nền cộng hòa không cần cho các nhà
khoa học”. Vì thế một người Đức, Jan Inhenhousz, người đã bị phán xét vì là một
nhà vật lý học bởi vua nước Áo, đã làm ra một cuộc cách mạng tìm ra cơ chế của
phá trình quang hợp. Ông đã nghe nói về các thí nghiệm của Priestley,vài năm sau
ông đã giành một mùa hè gần Lon Don để thực hiện hơn 500 cuộc thí nghiệm và
khám phá ra rằng ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp :

“Tôi đã quan sát thấy rằng cây xanh không chỉ có tác dụng sửa chữa nguồn không
khí xấu từ 6-10 ngày bằng việc trồng chúng… mà chúng chỉ thực hiện nó trong có

13


vài giờ. Hệ thống tuyệt vời này không chỉ được hình thành bởi sự phát triển của
cây mà còn do sự tác động của ánh sáng mặt trời tác động lên cây”.
Ngay sau đó với sự làm việc nỗ lực của 2 nhà hóa học làm việc tại Geneva, Jean
Senebier, một mục sư người Thụy Sỹ, đã chỉ ra có một nguồn không khí cố định
(fixed air) CO2 đã tham gia trong suốt quá trình quá trình quang hợp, còn
Theodore de Sausue đã tìm ra một nhân tố cần thiết, quan trọng khác là Nước.
Sự đóng góp cuối cùng được thực hiện bởi một nhà phẫu thuật người Đức, Julius
Robert Mayer, người đã nhận ra cây xanh có khả năng chuyển hóa năng lượng
năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học. Ông nói : “Tự nhiên đã đặt cho
chính nó một vấn đề là làm sao bắt được nguồn năng lượng ánh sáng bay đến trái
đất và giữ chúng, bảo tồn chúng để một triệt để nhất ở dạng năng lượng khó bị mất
đi. Cây xanh đã tham gia vào việc chuyển hóa một nguồn năng lượng ấy, ánh sáng
thành một dạng năng lượng hóa học.”
Quá trình quang hợp sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời được hấp thụ bởi
Chlorophyll, phân tách nước thành Hidro và Oxy, sau đó tổng hợp thành các chất
hữu cơ- chất dinh dưỡngphục vụ cho bản thân chúng và hầu hết các sinh vật trên
Trái đất, đồng thời tạo ra Oxy và thiết lập sự cân bằng Oxy-Nito-Cacbonic cho bầu
khíquyển.
Ánh sáng

C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O
Chlorophyll

(Glucose)

Cấu trúc tổng quát của Chlorophyll lần đầu tiên đượcnhà hóa học người Đức
Richard Willstätter thực hiện từ năm 1905 đến năm 1915 và được hoàn thiện bởi
Hans Fischer năm 1940.Vào khoảng năm 1960, cấu trúc lập thể của Chlorophyll a
14


đã được biết đến, Robert Burns Woodward đã công bố toàn bộ quá trình tổng hợp
nên phân tử này.[11] Năm 1967, cấu trúc lập thể của Chlorophyll cuối cùng đã
được hoàn thiện bởi Ian Fleming[10] và vào năm 1990 Woodward và cộng sự đã
công bố một quá trình tổng hợp mới[10]

Hình 1.6.Chlorophyll dưới kính hiển vi
Trong các phần xanh của cây, Chlorophyll có trong tổ chức đặc biệt, phân tán
trong nguyên sinh chất, gọi là lục lạp (Chloroplast) hay hạt diệp lục.

Hình 1.7.Hạt diệp lục (Chloroplast)
15


Hàm lượng của Chlorophyll trong cây xanh chiếm khoảng 1% chất khô
.Tuy nhiên màu sắc của thực vật, ngoài Chlorophyll cho màu xanh thì còn diệp
hoàng tố (carotenoid) gồm: carotene cho màu vàng cam, xanthophyll cho màu đỏ
và flavonoid cho màu hỗn hợp vàng, xanh, đỏ, trong đó anthocyanin cho màu đỏ
đặc trưng.
1.2.2 Cấu trúc của Chlorophyll [11]
Cấu trúc hoá học của Chlorophyll gần giống với Hemoglobin trong máu
người cũng gồm 4 nhóm heme gắn với một nguyên tố kim loại, ở người là nguyên

tố Sắt (Fe), còn ở thực vật và tảo, nguyên tố Magie (Mg) thay thế cho nguyên tố
Sắt. Người ta còn gọi chất diệp lục là máu của thực vật.

Hình 1.8.Sự khác biệt giữa Chlorophyll vàHemoglobin
Cấu trúc cơ bản của Chlorophyll là nhân porphyrin. Nhân porphyrin do 4
vòng pyrol nối với nhau bằng các cầu metyl tạo thành vòng khép kín (các cầu
=CH- chưa no nối 4 vòng pyrol lại với nhau), trên toàn bộ vòng porphyrin có 8
nguyên tử C, ở đó có các nhóm thay thế có thể chuyển hoá lẫn nhau. Vòng pyrol
thứ IV ở trạng thái khử (giữa C7 và C8 không có nối đôi) và có một gốc axit. Cầu γ
16


C nối vòng pyrol III và pyrol IV tạo nên một vòng khử V, vòng này không chứa N
và qua đó là một gốc axit gắn vào và gốc này có thể bị ester hoá bằng rượu
metylic, tạo thành gốc COOCH3. Giữanhân có nguyên tử Mg tạo nên cấu trúc
dạng heme, là phần quan trọng nhất vì nó quyết định màu xanh lục của diệp lục.
Bên cạnh các vòngpyrol còn có vòng phụ thứ 5. Điều đặc biệt quan trọng là trên
nhân porphyrin hình thành 10 nối đôi cách là cơ sở của hoạt tính quang hoá của
Chlorophyll. Từ nhân porphyrin có 2 gốc rượu là metol (CH3OH) và fytol
(C20H39OH) nối vào tại C10 và C7.
Chlorophyll là chất có hoạt tính hoá học cao, vừa có tính axit, vừa có tính
kiềm. Đặc biệt Chlorophyll có những tính chất lý học quan trọng giúp thực hiện
các chức năng trong quá trình quang hợp.
1.2.3 Phân loại [11]
Bảng 1.3. Phân loại Chlorophyll

Molecula
r formula
C2 group
C3 group

C7 group
C8 group
C17
group

Chlorophyll
a
C55H72O5N4
Mg
-CH3
-CH=CH2
-CH3
-CH2CH3
CH2CH2CO
O-Phytyl
Single
(chlorin)

C17-C18
bond
Occurren
Universal
ce

Chlorophyll
b
C55H70O6N4
Mg
-CH3
-CH=CH2

-CHO
-CH2CH3
CH2CH2CO
O-Phytyl
Single
(chlorin)

Chlorophyll
c1
C35H30O5N4
Mg
-CH3
-CH=CH2
-CH3
-CH2CH3
CH=CHCOO
H
Double
(porphyrin)
Various
Mostly plants
algae

17

Chlorophyll
c2
C35H28O5N4
Mg
-CH3

-CH=CH2
-CH3
-CH=CH2
CH=CHCOO
H
Double
(porphyrin)
Various
algae

Chlorophyll
d
C54H70O6N4
Mg
-CH3
-CHO
-CH3
-CH2CH3
CH2CH2CO
O-Phytyl
Single
(chlorin)
Cyanobacteri
a

Chlorophyll
f
C55H70O6N4
Mg
-CHO

-CH=CH2
-CH3
-CH2CH3
CH2CH2CO
O-Phytyl
Single
(chlorin)
Cyanobacteri
a