BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
HUỲNH THỊ ANH BẢO
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH KÍCH THÍCH SỰ PHÂN BÀO CỦA
YẾN SÀO TẠI KHÁNH HÒA
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHÁNH HÒA –2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
HUỲNH THỊ ANH BẢO
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH KÍCH THÍCH SỰ PHÂN BÀO CỦA
YẾN SÀO TẠI KHÁNH HÒA
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành đào tạo:
Công nghệ sinh học
Mã số:
60420201
Quyết định giao đề tài:
926/QĐ – ĐHNT ngày 26/09/2014
Quyết định thành lập HĐ:
966/ QĐ – ĐHNT ngày 08/11/2016
Ngày bảo vệ:
29/ 11/ 2016
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa
Chủ tịch hội đồng
PGS.TS Nguyễn Văn Duy
Khoa sau đại học
KHÁNH HÒA –2016
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Tôi là người trực tiếp tham gia thực hiện các nội dung của đề
tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kích thích sự phân bào của yến
sào tại Khánh Hòa”. Các kết quả, số liệu, hình ảnh trình bày trong luận văn là hoàn
toàn trung thực, khách quan.
Tôi xin cam đoan: mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn
thành luận án đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án đều chính xác
và được chỉ rõ nguồn gốc.
Khánh Hòa, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
iii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học và Môi trường,
Khoa Sau đại học, Trường Đại học Nha Trang đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa đã tận tình
hướng dẫn, chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện
luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Quý thầy cô giáo Viện Công nghệ sinh học và Môi
trường và tập thể lớp CHSH-2013 đã nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ, động viên trong quá
trình học tập, nghiên cứu và các hoạt động khác tại trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Ræder Inger Lin Uttakleiv, Đại học
Tromsor, Na Uy đã giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu hoàn thành đề tài.
Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Công ty TNHH NN MTV
Yến Sào Khánh Hòa đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực
hiện đề tài, đã tạo điều kiện về nguyên vật liệu và những ý kiến đóng góp quý báu để tôi
thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp của mình.
Khánh Hòa, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................................ix
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................xi
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ........................................................................................... xii
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN ............................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về chim Yến .......................................................................................3
1.1.1. Hệ thống phân loại ........................................................................................3
1.1.2. Vị trí địa lý và phân bố .................................................................................4
1.2. Tổng quan về tổ chim yến ....................................................................................5
1.2.1. Hình dạng ......................................................................................................5
1.2.2. Kích thước.....................................................................................................6
1.2.3. Màu sắc .........................................................................................................6
1.2.4. Thành phần hóa học của yến sào ..................................................................7
1.2.5. Cấu trúc và tính chất của các glucan trong Yến sào .....................................7
1.2.5.1. Hợp chất N-acetylgalactosamine (galNAc) ...........................................8
1.2.5.2. Hợp chất N-acetylglucosamine (glcNAc) .............................................8
1.2.5.3. Cấu trúc và tính chất của N-acetylneuraminic acid hay acid sialic ......9
1.2.6. Sản phẩm trên thị trường trong nước và thế giới ..........................................9
1.2.6.1. Sản phẩm trên thị trường trong nước.....................................................9
1.2.6.2. Sản phẩm trên thị trường thế giới ........................................................10
1.2.7. Công dụng của yến sào ...............................................................................10
1.3. Tổng quan về một số Enzyme sử dụng trong phân cắt chuỗi protein ................12
1.3.1. Giới thiệu về enzyme ..................................................................................12
1.3.2. Tính ưu việt của enzym so với các chất xúc tác vô cơ khác ......................12
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym .........................................13
1.3.4. Ứng dụng của enzyme ................................................................................14
1.3.5. Một số enzyme sử dụng trong phân cắt chuỗi protein)............................... 14
1.3.5.1. Alpha - Amylase ..................................................................................14
1.3.5.2. Enzym Alcalase ...................................................................................15
v
1.3.5.3. Enzyme Flavourzyme ..........................................................................15
1.4. Tổng quan về nấm men và Saccharomyces cerevisiae ......................................15
1.4.1. Đặc điểm chung của nấm men ....................................................................15
1.4.2. Quá trình phân bào của nấm men Saccharomyces cerevisiae ....................17
1.4.2.1. Hình thức sinh sản ...............................................................................17
1.4.2.2. Chu trình sinh sản của nấm men Saccharomyces cerevisia ................18
1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của nấm men ............................ 18
Chương 2: NỘI DUNG, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......21
2.1. Nội dung nghiên cứu .........................................................................................21
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................21
2.3. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................21
2.4. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 21
2.4.1. Mẫu nghiên cứu ..........................................................................................21
2.4.2. Enzyme sử dụng trong nghiên cứu ............................................................. 21
2.4.3. Nấm men sử dụng trong nghiên cứu ........................................................... 22
2.4.4. Dụng cụ, trang thiết bị và hóa chất nghiên cứu ..........................................22
2.4.4.1. Dụng cụ, trang thiết bị .........................................................................22
2.4.4.2. Hóa chất ............................................................................................... 22
2.5. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................23
2.5.1. Phương pháp thu mẫu và xử lý mẫu ........................................................... 28
2.5.2. Phương pháp xác định hàm lượng ẩm và hàm lượng khoáng ....................28
2.5.3. Phương pháp xác định hàm lượng protein ..................................................29
2.5.4. Phương pháp xác định protein hòa tan bằng phương pháp Biuret .............30
2.5.5. Phương pháp xác đinh hàm lượng carbohydrate ........................................31
2.5.6. Phương pháp xác định hàm lượng chất béo ................................................31
2.5.7. Phương pháp xác định hàm lượng acid sialic .............................................33
2.5.8. Phương pháp xác định sự phân bào của tế bào nấm men ........................... 35
2.5.9. Phương pháp xử lý số liệu ..........................................................................35
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................................36
3.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm và hàm lượng khoáng ....................................36
3.2. Kết quả xác định hàm lượng protein ..................................................................38
3.3. Kết quả xác định hàm lượng carbohydrate ........................................................41
vi
3.4. Kết quả xác định hàm lượng chất béo ................................................................ 43
3.5. Kết quả xác định hàm lượng acid sialic ............................................................. 44
3.6. Quá trình phân bào của nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................... 44
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 60
4.1. Kết luận ..............................................................................................................60
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 62
1. Tài liệu tiếng việt ..................................................................................................62
2. Tài liệu tiếng Anh ..................................................................................................62
PHỤ LỤC
vii
DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A1
Mẫu yến thiên nhiên được trích ly bằng enzyme α-Amylase 1,5% và
enzyme Alcalase 1,5%
A2
Mẫu yến nhà được trích ly bằng enzyme α-Amylase 1,5% và enzyme
Alcalase 1,5%
C
Cacbon
Ca
Canxi
ĐC
Đối chứng
DNA
Deoxyribonucleic acid
F1
Mẫu yến thiên nhiên được trích ly bằng enzyme α-Amylase 1,5% và
enzyme Flavourzyme 1,5%
F2
Mẫu yến nhà được trích ly bằng enzyme α-Amylase 1,5% và enzyme
Flavourzyme 1,5%
GAG
Glycoaminoglycan
galNac
N-acetylgalactoamine
glcNac
N-acetylglucosamine
H1
Mẫu yến thiên nhiên được trích ly bằng nhiệt độ 1210C, 20 phút
H2
Mẫu yến nhà được trích ly bằng nhiệt độ 1210C, 20 phút
K
Kali
Kl
Khối lượng
Mg
Magie
Neu5Ac
Acid sialic
P
Phosphor
rpm
V
YPD
YPDA
revolutions per minute
Thể tích
Yeast Pepton D-glucose
Yeast Pepton D-glucose Agar
viii
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình1.1. Một số loài đại diện của các họ Apodidae (Aerodramus fuciphagus),
Hemiprocnidae (Hemiprocne coronata), Trochilidae (Archilochus alexandri) (theo
thứ tự từ trái sang phải) ....................................................................................................
3
Hình 1.2. Phân bố của các loài yến Aerodramus fuciphagus, Aerodramus maximus,
Collocalia spp. tại các khu vực địa lý khác nhau. .......................................................... 4
Hình 1.3. Hình dạng tổ yến tại các nông trại. .......................................................................... 5
Hình 1.4. Kích thước tổ chim yến ............................................................................................ 6
Hình 1.5. Cấu trúc của galNAc ................................................................................................ 8
Hình 1.6. Cấu trúc của glcNAc ................................................................................................ 8
Hình 1.7. Cấu trúc của Neu5Ac ............................................................................................... 9
Hình 1.8. Cấu trúc của tế nào nấm men ................................................................................. 16
Hình 1.9. Sự nảy chồi của nấm men ...................................................................................... 17
Hình 1.10. Chu kỳ sinh sản của nấm men ............................................................................. 18
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu thủy phân dịch yến ................................................................... 23
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................... 24
Hình 3.2. Đồ thị biểu thị hàm lượng tro của Yến ở một số khu vực.................................... 37
Hình 3.3. Đồ thị biểu thị hàm lượng protein tổng số trong mẫu tại một số khu vực ở Malaysia
và Indonesia ................................................................................................................... 39
Hình 3.4. Mẫu A1 để xác định hàm lượng protein hòa tan ở bước sóng 570nm ................ 39
Hình 3.5. Đồ thị biểu thị hàm lượng protein trong yến thiên nhiên và yến nhà.................. 40
Hình 3.6. Đường chuẩn BSA tại bước sóng 570 nm ............................................................ 40
Hình 3.7. Vô cơ hóa mẫu yến thiên nhiên A1 và yến nhà A2.............................................. 41
Hình 3.8. Mẫu yến thiên nhiên A1 và yến nhà A2 phản ứng với phenol ............................ 41
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn đường chuẩn glucose .................................................................. 42
Hình 3.10. Đồ thị biểu thị hàm lượng carbonhydrate của các mẫu yến tại các khu vực .... 43
Hình 3.11. Đồ thị so sánh đường cong sinh trưởng của các mẫu Saccharomyces cerevisiae
khi bổ sung dịch yến (1%)............................................................................................. 45
Hình 3.12. Khuẩn lạc giữa mẫu F2 1% so với mẫu đối chứng ............................................ 47
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng của nấm men khi bổ sung dịch yến A1
có nồng độ khác nhau .................................................................................................... 48
Hình 3.14. Khuẩn lạc giữa mẫu A2 2% so với mẫu đối chứng ........................................... 50
ix
Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng của nấm men khi bổ sung nồng độ dịch
yến F1 khác nhau ........................................................................................................... 51
Hình 3.16. Khuẩn lạc giữa mẫu F1 1% so với mẫu đối chứng ............................................ 53
Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae khi bổ
sung dịch yến H1 có nồng độ khác nhau...................................................................... 54
Hình 3.18. Khuẩn lạc giữa mẫu H2 2% so với mẫu đối chứng ........................................... 56
Hình 3.19. Hình thái của khuẩn lạc ........................................................................................ 57
Hình 3.20. Hình thái của tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ................................ 58
Hình 3.21. Kích thước tế bào mẫu A1 so với kích thước tế bào mẫu đối chứng ................ 58
x
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của yến thiên nhiên và yến nhà.......................................36
Bảng 3.2. Hàm lượng protein tổng của yến thiên nhiên và yến nhà................................ 38
Bảng 3.3. Hàm lượng carbohydrate của yến thiên nhiên và yến nhà .............................. 42
Bảng 3.4. Hàm lượng lipid của yến thiên nhiên và yến nhà ............................................43
Bảng 3.6. Tốc độ phát triển của nấm men Saccharomyces cerevisiae ở mẫu A1 bổ sung
nồng độ yến khác nhau .........................................................................................49
Bảng 3.7. Số lượng tế bào nấm men ở mẫu A1 và A2 khi bổ sung với nồng độ khác nhau
............................................................................................................................... 50
Bảng 3.8. Tốc độ phát triển của nấm men Saccharomyces cerevisiae ở mẫu F1 bổ sung
nồng độ yến khác nhau .........................................................................................52
Bảng 3.9. Số lượng tế bào nấm men ở mẫu yến F1 và F2 khi bổ sung dịch yến với nồng
độ khác nhau .........................................................................................................53
Bảng 3.10. Tốc độ phát triển của nấm men Saccharomyces cerevisiae ở mẫu F1 bổ sung
nồng độ yến khác nhau .........................................................................................55
Bảng 3.11. Số lượng tế bào nấm men ở mẫu yến H1 và yến H2 khi bổ sung dịch yến được
trích lý bằng nhiệt độ với nồng độ khác nhau.......................................................56
xi
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Yến sào hay tổ chim yến, là tên một loại thực phẩm - dược phẩm nổi tiếng được
làm bằng tổ chim yến. Đây là món cao lương mĩ vị tại các quốc gia Đông Á như Nhật
Bản, Triều Tiên, Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác. Theo luận án tiến sĩ
dược khoa tại đại học Dược khoa Sài Gòn năm 1972 của TS Huỳnh Hữu Tạo, có 3 nhóm
yến sào phân bố theo vùng địa lý chính: yến sào quanh vùng Cù Lao Chàm (Quảng
Nam-Đà Nẵng), yến sào quanh vùng Quy Nhơn và yến sào quanh vùng Nha Trang- Cam
Ranh. Tuy nhiên hiện nay yến sào phân bố rải rác ở các đảo và được nuôi ngày càng
phát triển do nhu cầu người tiêu dùng ngày càng nhiều. Tại Khánh Hòa là nơi chim yến
làm tổ nhiều nhất ở Việt Nam, đặc biệt yến sào Khánh Hòa có mùi vị thơm ngon đặc
trưng được coi là tổ yến vua và giá cả luôn ở mức cao nhất thế giới.
Các công trình nghiên cứu về thành phần của tổ yến trong nước còn hạn chế, chủ
yếu là các nghiên cứu về đa dạng di truyền chim Yến như nghiên cứu của Hồ Thị Loan
và cs., 2015- Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, trường ĐH Sư phạm Hà Nội- “Mối
quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sống ngoài đảo và trong đất liền ở Việt
Nam”.
Mục tiêu của đề tài là xác định các thành phần hóa học của yến sào và hoạt tính
kích thích sự phân bào tế bào của yến sào ở Khánh Hòa. Các mẫu yến sào sau khi thu
hoạch tại Khánh Hòa đã được làm sạch, sấy khô và bảo quản để thực hiện các phân tích.
Chúng tôi đã nghiên cứu các thành phần hóa học của yến thiên nhiên, yến nhà tại Khánh
Hòa dựa trên các tiêu chuẩn Việt Nam. Các mẫu yến sử dụng phương pháp trích lý bằng
các enzyme α – Amylase 1,5% kết hợp với enzyme Alcalase 1,5%, α – Amylase 1,5%
kết hợp với enzyme Flavourzyme 1,5% và nhiệt độ ở 1210C, 20 phút thu được dịch chiết.
Từ đó bổ sung dịch yến với các nồng độ khác nhau vào môi trường nuôi cấy nấm men
Saccharomyces cerevisiae, quan sát quá trình sinh trưởng của nấm men bằng cách xây
dựng đường cong sinh trưởng, nuôi cấy nấm men đếm khuẩn lạc và quan sát kích thước
tế bào dưới kính hiển vi quang học.
Kết quả nghiên cứu xác định được thành phần hóa học của yến thiên nhiên cao hơn
so với yến nhà và so sánh thành phần hóa học của yến sào tại Khánh Hòa với các khu
vực khác. Xây dựng đường cong sinh trưởng của tế bào nấm men Saccharomyces
cerevisiae từ các mẫu bổ sung dịch yến có nồng độ khác nhau. Sau 19 giờ bắt đầu từ
thời gian nuôi cấy, mẫu đối chứng không bổ sung dịch yến tốc độ sinh trưởng của nấm
xii
men đã kết thúc pha log, bắt đầu vào pha cân bằng và các mẫu có bổ sung dịch yến thì
khoảng từ 15 -19 giờ. Số khuẩn lạc của mẫu đối chứng khoảng 26 khuẩn lạc, mẫu bổ
sung dịch yến từ 26 – 55 khuẩn lạc. Hiệu suất trích ly bằng phương pháp nhiệt độ cao
hơn so với phương pháp trích ly bằng enzyme, và giữa hai loại enzyme thì hiệu suất
trích ly bằng enzyme α – Amylase kết hợp với enzyme Alcalase cao hơn so với α –
Amylase kết hợp với enzyme Flavourzyme. Với các nồng độ thì 1,5% hoặc 2% dịch yến
thì đem lại hiệu quả tốt nhất. Tuy nhiên kích thước của tế bào nấm men giữa mẫu đối
chứng và mẫu bổ sung dịch yến không có sự khác nhau rõ ràng.
Các thành phần hóa học của yến thiên nhiên và yến nhà được xác định và có nhận
định ban đầu yến sào có ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng của tế bào nấm men
Saccharomyces cerevisiae. Kết quả nghiên cứu này làm cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng
của yến sào tới các tế bào khác, các nghiên cứu chuyên sâu về các thành phần amino
acid, glucan có trong tổ yến và so sánh thành phần của yến ở Khánh Hòa với các khu
vực khác trong nước và ngoài nước. Và kết quả nghiên cứu này làm cơ sở khoa học cho
các ứng dụng của yến sào vào trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm.
Từ khóa: yến sào, thành phần hóa học, phân bào, nấm men Saccharomyces
cerevisae, đường cong sinh trưởng.
xiii
LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tổ yến (hay yến sào) - tổ của loài chim yến được làm từ dãi của chim yến, hiện
nay là một trong những loại thực phẩm, dược phẩm có nguồn gốc từ động vật có giá trị
cao trên thế giới. Từ hơn 400 năm trước, người Trung Hoa đã biết sử dụng tổ yến như
một loại thực phẩm cao cấp.
Tổ yến chủ yếu được khai thác từ loài yến cho tổ ăn được hay còn gọi là chim yến
tổ trắng (danh pháp khoa học: Aerodramus fuciphagus). Công dụng của Yến sào được
các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu cho là chúng rất giàu giá trị dinh dưỡng, các
hoạt tính của chúng mang lại lợi ích về sức khỏe cho người sử dụng như hỗ trợ tiêu hóa,
làm giảm bệnh hen suyễn, tăng khả năng tập trung, tăng cường miễn dịch, tăng khả năng
phân bào của tế bào, làm lành vết thương, trẻ hóa da,… .
Yến sào được mệnh danh là “Caviar của phương Đông”. Với giá trị dinh dưỡng
của tổ yến, lượng tiêu thụ trên thị trường rất mạnh, tại Malaysia năm 2006 tiêu thụ 160
tấn. Tại Việt Nam những năm gần đây lượng yến thiên nhiên (yến đảo) cung cấp không
đủ cho nhu cầu người tiêu dùng, vì thế mô hình nhà yến (yến nuôi) ngày càng phát triển
mạnh mẽ. Tuy nhiên, những nghiên cứu về thành phần, hoạt tính sinh học của yến sào
tại Việt Nam còn hạn chế.
Vì những lí do trên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa tôi đã lựa
chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kích thích sự phân bào
của yến sào tại Khánh Hòa”.
2. Mục tiêu đề tài
Xác định các thành phần hóa học của yến sào ở Khánh Hòa và ảnh hưởng của yến
sào tới quá trình sinh trưởng của tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae.
3. Nội dung chính của đề tài
-
Xác định thành phần cơ bản của yến thiên nhiên.
-
Xác định thành phần cơ bản của yến nuôi (yến nhà).
-
So sánh thành phần của yến thiên nhiên, yến nhà và các loại yến trong khu vực
Đông Nam Á.
1
-
Ảnh hưởng của tổ yến tới sự phân bào của tế bào nấm men Saccharomyces
cerevisiae.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
- Xác định được thành phần cơ bản có trong tổ yến thiên nhiên và yến nhà ở
Khánh Hòa.
- Ảnh hưởng của yến sào tới sự phân bào của tế bào nấm men Saccharomyces
cerevisiae.
Ý nghĩa thực tiễn
- Làm tiền đề cho các ứng dụng của yến sào trong các sản phẩm thực phẩm, mỹ
phẩm và thuốc.
2
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chim Yến
Chim yến (Aerodramus spp.) thuộc bộ Apodiformes, trong đó bao gồm họ yến
Apodidae, họ yến mào Hemiprocnidae và họ chim ruồi Trochilidae (Joel và cs., 1981)
Hình1.1. Một số loài đại diện của các họ Apodidae (Aerodramus fuciphagus),
Hemiprocnidae (Hemiprocne coronata), Trochilidae (Archilochus alexandri) (theo thứ
tự từ trái sang phải)
(Nguồn: )
Họ yến được chia thành 2 phân họ là Apodinae và Cypseloidinae. Phân họ
Apodinae bao gồm 79 loài khác nhau, được chia thành 3 tông: Collocaliini (28 loài),
Chaeturini (24 loài) và Aponidi (27 loài), trong khi phân họ Cypseloidinae bao gồm 13
loài khác nhau. Như vậy trong họ yến có tất cả 19 giống, 92 loài (Camfield và cs., 2004).
1.1.1. Hệ thống phân loại
Hệ thống phân loại của chim yến tổ trắng (chim yến hàng) Aerodramus fuciphagu
(, Taxonomic Serial No.: 554970):
Giới: Animalia
Ngành: Chordata
Phân ngành: Vertebrata
Lớp: Aves
Bộ: Apodiformes
Họ: Apodidae
Phân họ: Apodinae
Giống: Aerodramus
Loài: Aerodramus fuciphagus
3
1.1.2. Vị trí địa lý và phân bố
Hầu hết các loài yến trong giống Aerodramus phân bố ở các vùng nhiệt đới thuộc
khu vực Ấn Độ Dương – Thái Bình Dương và không di cư. Loài Aerodramus fuciphagus
phân bố ở phía đông, từ các quần đảo Andaman và Nicobar ở Ấn Độ Dương đến Đông
Nam Á và các quần đảo Lesser Sunda (Glenister và cs., 1971)
Hình 1.2. Phân bố của các loài yến Aerodramus fuciphagus, Aerodramus maximus,
Collocalia spp. tại các khu vực địa lý khác nhau.
(Nguồn: />
Theo hình trên có thể thấy loài yến tổ trắng Aerodramus fuciphagus phân bố tại
các quốc gia: Việt Nam (từ khu vực miền trung đến miền nam), Campuchia, Malaysia,
Singapore và Indonesia. Loài chim yến tổ đen Aerodramus maximus phân bố trong phạm
vi hẹp hơn: Malaysia và một phần của lãnh thổ Indonesia. Riêng giống Collocalia lại có
phạm vi phân bố rộng hơn cả, bao gồm phần lãnh thổ của Malaysia, Indonesia,
Philippines.
4
1.2. Tổng quan về tổ chim yến
1.2.1. Hình dạng
Tổ yến bao gồm nhiều phiến mỏng được dệt từ nhiều sợi tơ bằng nước bọt chim
yến và bện vào nhau, nó bị đông cứng lại sau khi tiếp xúc với không khí. Là một vật
chất hữu cơ thiên nhiên và dễ hấp thụ. Tổ yến hình dạng như cái bát do chim trống xây
trong khoảng thời gian 35 ngày và các tổ dính vào các thành hang động hoặc vách đá.
Hình dáng ưa thích nhất của tổ yến là hình nửa cái ly nhưng mà rộng, không dày
và không có lỗ.
Hầu hết tổ chim yến được chia thành ba loại: loại A, loại B và loại C như hình 1.3.
Hình dạng của tổ hạng A tương tự như hình nửa cái cốc với 1800. Hạng B hình dạng
tương tự như hạng A nhưng nó tạo góc 1350 khi đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hạng C
là phần nữa hạng A và nó là 900 cũng khi đặt trên mặt phẳng nằm ngang
Chú thích: A,B,C: là các hình dạng của tổ yến được cắt ngang
Chú thích: A,B,C: Vị trí bám trên trần nhà của tổ yến nhà
Hình 1.3. Hình dạng tổ yến tại các nông trại. (Kok và cs., 2014).
Hình 1.3 cho thấy sự hình thành của loại khác nhau khi chim Yến xây dựng tổ
của chúng trên các sàn gỗ. Hầu hết tại các trang trại nuôi, chim Yến chiếm bốn góc của
sàn gỗ như nơi ở của chim non. Điều này dựa vào vị trí, là nơi dễ dàng cho chim xây
5
dựng tổ với nguồn ít hơn. Vì vậy, phần trăm hạng C của tổ yến sẽ cao hơn so với hạng
A và B (Kok và cs., 2014).
1.2.2. Kích thước
Truyền thống, kích thước của tổ yến được xác định bởi số lượng các ngón tay
(chiều rộng của ngón tay người trưởng thành). Phương pháp này không chính xác bởi
kích thước ngón tay khác nhau tùy từng người. Phương pháp khoa học hơn được xác
định bởi chiều cao và chiều dài của tổ yến như hình 1.4. Tổ yến hạng A có kích thước 3
cm x 6 cm và hạng B 2,5 cm x 5 cm. Hoặc nó cũng được xác định bởi số lượng của từng
tổ trên một kilogram. Hạng A sẽ là 100 tới 110 tổ và hạng B khoảng 120 tổ/kg (Kok và
cs., 2014).
Hình 1.4. Kích thước tổ chim yến (Kok và cs., 2014).
1.2.3. Màu sắc
Nhìn chung, hầu hết các tổ chim yến đều là màu trắng. Bạch yến là loại tổ yến thông
dụng nhất trên thị trường. Mỗi năm có thể thu hoạch 3- 4 lần. Số lượng bạch yến bán chiếm
khoảng 90% tổng số lượng tổ yến trên thị trường thế giới (Kok và cs., 2014).
Bên cạnh yến trắng còn yến hồng và yến đỏ còn gọi là yến huyết. Đây là loại yến
có màu đỏ tươi và là loại có giá cao nhất trong tất cả các loại yến. Mỗi năm loại yến
6
huyết này thu hoạch 1- 2 lần với tỉ lệ rất nhỏ. Số lượng yến này chưa chiếm tới 10%
tổng lượng tổ yến trên thị trường thế giới.
Nghề khai thác yến tại Việt Nam những người thợ yến và buôn bán yến chuyên
nghiệp thường phân biệt theo đẳng cấp như:
Huyết (đỏ, do vị trí chim yến làm tổ, tổ dần dần chuyển sang màu đỏ)
Hồng (Màu hồng, do vị trí chim yến làm tổ, tổ dần dần chuyển sang màu hồng)
Quan (to, tổ yến có trọng lượng khoảng 10g trở lên)
Thiên (ở trên cao, tổ trắng, từ 8 – 10g)
Bài (yến nhỏ hơn 6- 7g)
Địa (nằm dưới cùng của vách núi, đen, bẩn)
Vụn (tổ yến bị vỡ do khai thác hoặc vận chuyển).
1.2.4. Thành phần hóa học của yến sào
Thành phần hóa học của yến sào (Marcone và cs., 2005) bao gồm
- Lipid: 0,14 – 1,28%
- Tro: 2,1%. Hàm lượng khoáng chiếm lượng nhiều nhất là canxi từ 503,5 – 2071,3
mg/g và natri chiếm từ 39,8 – 509,6% (Norhayati và cs.,2010)
- Carbohydrate: 25,62 – 27,26%
- Protein: 62,0 – 63,0%.
- Một trong thành phần chính của glyconutrients trong yến sào là acid sialic: 9%
(Colombo và cs., 2003)
1.2.5. Cấu trúc và tính chất của các glucan trong Yến sào
Bên cạnh các thành phần trên, yến sào còn có một số hợp chất thiết yếu cho cơ
thể như 9% N-acetylneuraminic acid (NeuAc) hay là acid sialic (Colombo và cs., 2003),
7,2% N-acetylgalactosamine (galNAc), 5,3% N-acetylglucosamine (glcNAc), 16,9%
galactose và 0,7% fucose (Dhawan và cs., 2002).
7
1.2.5.1. Hợp chất N-acetylgalactosamine (galNAc) (Argueso và cs., 2003)
Cấu trúc:
Hình 1.5. Cấu trúc của galNAc
(Nguồn: />
Chức năng của galNAc (2-(Acetylamino)-2-deoxy-D-galactose)
-
Là dẫn xuất đường amin của galactose.
-
GalNAc liên quan tới chức năng của synapse, cầu nối giữa các tế bào thần
kinh và sự thiếu hụt có thể là ảnh hưởng tới trí nhớ.
1.2.5.2. Hợp chất N-acetylglucosamine (glcNAc) (Pasztoi và cs., 2009)
Cấu trúc
Hình 1.6. Cấu trúc của glcNAc
(Nguồn: />
Chức năng của glcNAc (2-(Acetylamino)-2-deoxy-D-glucose)
-
GlcNAc là một axit amin và là tiền thân của glycosaminoglucans.
-
Thành phần chính của khớp sụn.
-
Bổ sung glucoamin có thể giúp ngăn ngừa sự thoái hóa sụn và làm một số
triệu chứng liên quan chứng viêm khớp.
8
1.2.5.3. Cấu trúc và tính chất của N-acetylneuraminic acid
hay acid sialic
(Neu5Ac)
Cấu trúc
Hình 1.7. Cấu trúc của Neu5Ac
(Nguồn: />
Chức năng (Isafumi, 2002)
- Acid sialic là dẫn xuất của acid neuraminic, một monosaccharide với chuỗi
gồm 9 cacbon và là một phân tử quan trọng trong hệ thống nhận dạng sinh học.
- Có ích cho hệ thần kinh và có lợi cho não của trẻ em (Chau và cs., 2003).
- Là chất điều tiết tốt cho hệ thống miễn dịch , axit sialic tăng sức đề kháng của
chất nhầy, làm giảm mật độ lipoprotein, ngăn chặn virus cúm chủng A và B (Chao-Tan,
2006), gia tăng khả năng phát triển tế bào và ức chế sự đông máu (Biddle và cs., 1962).
Bên cạnh đó cả ba hợp chất trên đều ảnh hưởng tới khả năng phát triển
của tế bào với các nồng độ nhất định (Aswir, 2011 và 2010).
Ngoài ra galactose và fucose là hai glyconutrient ảnh hưởng tới phát triển não,
truyền thông tin tế bào và có khả năng kháng khuẩn (Aswir, 2011 và 2010).
1.2.6. Sản phẩm trên thị trường trong nước và thế giới
1.2.6.1. Sản phẩm trên thị trường trong nước
Yến sào chỉ có ở các nước Đông Nam Á, với sản lượng cao nhất là Indonesia,
nhưng tổ yến ngon nhất là ở Việt Nam. Tổ yến Việt Nam được người tiêu dùng trên thế
giới tấn phong là Tổ yến vua (theo tài liệu của tổ chức bảo vệ động vật hoang dã thế giới
- WWF và Cites).
9
Ở Việt Nam, chim yến cho tổ ăn được là loài Aerodramus fuciphagus, sinh sống
trong nhà phân bố từ Thanh Hóa đến Cà Mau, các tỉnh Tây Nguyên từ Bình Phước đến
Đắc Lăk ().
Công ty TNHH NN MTV Yến Sào Khánh Hòa và công ty CP Yến Việt là hai công
ty cung cấp hàng đầu về sản lượng yến. Các sản phẩm yến có mặt trên thị trường ngày
nay như ():
Yến sào thành phẩm: Là yến sào nguyên chất được khai thác trực tiếp từ các đảo
yến.
Yến sào tinh chế: Là yến được làm sạch, loại bỏ các tạp chất.
Các sản phẩm khác như: yến nước cao cấp, cháo yến dinh dưỡng, ngũ cốc yến dinh
dưỡng, … .
1.2.6.2. Sản phẩm trên thị trường thế giới
Malaysia thị trường xuất khẩu chính sản phẩm yến tổ là Hồng Kông (50%), Trung
Quốc (8%), Đài Loan (4%) và Macau (3%) với ước tính lượng tiêu thụ 160 tấn năm
2006 và là nơi sản xuất yến tổ đứng thứ ba sau Indonesia (60%) và Thái Lan (20%) (Kok
và cs., 2014).
Sản phẩm yến bán trên thị trường thường được chia thành ba loại chính: dạng
hình nữa cái cốc, dạng mảnh vụn và dạng ép thành bánh.
1.2.7. Công dụng của yến sào
Yến sào là tổ dạng khô của chim yến Collocalia được làm từ nước bọt của nó.
Hiện nay người ta tìm thấy chất chiết xuất từ tổ yến có thể trung hòa sự nhiễm trùng của
virus cúm trong các tế bào MDCK và ức chế sự ngưng kết hồng cầu của hồng cầu người
bởi virus cúm A có nguồn gốc từ các vật chủ khác nhau như người, các loài chim và lợn
(Chao -Tan và cs., 2006). Yến sào kích thích hocmon cho quá trình phân bào nguyên
nhiễm và yếu tố tăng trưởng cho sự tăng trưởng biểu bì dẫn tới sự phục hồi của các tế
bào và kích thích hệ thống miễn dịch (Kong và cs., 1987; Ng và cs., 1986).
Có khoảng 200 hợp chất đường tự nhiên nhưng trong đó có 8 hợp chất là thiết
yếu cho cơ thể. Các hợp chất này được biết như là glyconutrient và cần thiết cho các
chức năng của cơ thể. Bao gồm xylose, fucose, galactose, glucose, mannose, N10
acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, N-acetylneuraminic acid (sialic acid). Bảy
trong tám chất dinh dưỡng này được tìm thấy trong yến sào. Trong đó acid sialic chiếm
9% (Colombo và cs., 2003), nó có ích cho hệ thần kinh và có lợi cho não của trẻ em
(Chau và cs., 2003), là chất điều tiết cho hệ thống miễn dịch tuyệt vời, acid sialic tăng
sức đề kháng của chất nhầy, làm giảm mật độ lipoprotein, ngăn chặn virus cúm chủng
A và B, gia tăng khả năng phát triển tế bào và ức chế sự đông máu (Biddle và cs., 1962).
Các thành phần khác của gluconutrient bao gồm 7,2% N-acetylgalactosamine (galNAc),
5,3% N-acetylglucosamine (glcNAc), 16,9% galactose và 0,7% fucose (Dhawan và
Kuhad, 2002). GalNAc liên quan tới chức năng của synapse, cầu nối giữa các tế bào
thần kinh và sự thiếu hụt có thể ảnh hưởng tới trí nhớ (Argueso và cs., 2003). GlcNAc
là một axit amin và thành phần chính của khớp sụn. Glucoamin bổ sung có thể giúp ngăn
ngừa sự thoái hóa sụn và làm một số triệu chứng liên quan chứng viêm khớp (Pasztoi
và cs., 2009). Galactose và fucose là glyconutrient ảnh hưởng tới phát triển não, truyền
thông tin tế bào và có khả năng kháng khuẩn. Bên cạnh đó, axit sialic, galNac, glcNac
còn ảnh hưởng tới sự phát triển của tế bào. Với hàm lượng axit sialic 2%, sự phát triển
sinh sôi của tế bào tăng 50%, với hàm lượng 10%, tế bào tăng hơn 100%, tương tự lượng
tối ưu tác động tới tăng trưởng tế bào của galNac và glcNac là 6%. Yến sào còn ảnh
hưởng khả năng tạo sự chống viêm u bướu độc TNF-α trong tế bào RAW (Aswir và cs.,
2011). Thế kỷ 16, súp yến sào trở thành thức ăn ngon của người Trung Quốc và được
thay thế cho các thành phần của thuốc (Medway và cs., 1969) và như là một chất làm
đẹp bởi vì đặc tính làm trẻ da và yếu tố cải thiện biểu bì (Kong và cs., 1987).
Yến sào được tạo từ nước bọt của chim yến vì vậy chứa chất nhầy glycoprotin
như condroitin glycosaminoglycans (GAG) và sialyglycoconjugates (Pozsgay và cs.,
1987). Condroitin GAG là một trong các thành phần chính của xương. Và mục đích của
Matsukawa và cs., 2011 để định lượng ảnh hưởng ngăn ngừa các chất chiết xuất từ yến
sào chống lại chứng loãng xương, nên đã thử nghiệm trên chuột và đã đo độ khỏe của
xương, khoáng (như canxi, photpho) và nồng độ hydroproxyline ở chuột. Da ở lưng
được lấy để định lượng mô. Kết quả nồng độ canxi, photpho và hydroxyproline ở xương
đùi, cũng như cân nặng của đùi tăng. Chiều dày của các sợi collagen ở da cũng tăng.
Điều đó chứng minh yến sào được sử dụng giúp cho xương chắc khỏe và cải thiện lão
hóa da ở phụ nữ (Matsukawa và cs., 2011).
11
Có sáu loại hocmon có hoạt tính sinh học quan trọng trong tổ yến được chiết
xuất và được xác định, bao gồm testosterone (T), estradiol (E2), progesterone (P),
hocmon luteinizing (LH), hocmon follicle-stimulating (FSH) và prolactin (PRL) (Ma và
cs., 2012).
1.3. Tổng quan về một số Enzyme sử dụng trong phân cắt chuỗi protein
1.3.1. Giới thiệu về enzyme (Nguyễn Đức Lượng, 2008)
Enzym là protein có hoạt tính xúc tác, có phân tử lượng từ 20.000 đển 1.000.000
dalton (có kích thước nhỏ nhất là Ribonucleaza 12.700 dalton). Người ta đã khám phá
ra rằng các enzym đã xúc tác cho hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sống
tiến hành với tốc độ nhịp nhàng, cân đối, theo những chiều hướng xác định. Như vậy
enzyme đã đảm bảo cho sự trao đổi thường xuyên giữa cơ thể sống với môi trường bên
ngoài, nghĩa là đảm bảo cho sự tồn tại của cơ thể sống.
Enzym có hiệu suất xúc tác cực kỳ lớn. Nó có thể gấp hàng trăm, hàng ngàn, hàng
triệu lần các chất xúc tác vô cơ và hữu cơ khác. Ví dụ: Dùng saccarasa làm chất xúc tác
cho phản ứng thủy phân saccaroza thì tốc độ phản ứng tăng nhanh gấp 2*1012 lần so với
khi dùng axid làm xúc tác. Enzym có thể thực hiện hoạt động xúc tác trong điều kiện
nhẹ nhàng, ở áp suất và nhiệt độ bình thường của cơ thế, pH môi trường gần pH sinh lý.
Enzym có tính đặc hiệu cơ chất cao, đó là khả năng lựa chọn cao đối với kiểu phản ứng
mà nó xúc tác cũng như đối với chất mà nó tác dụng
Đặc hiệu cơ chất tuyệt đối: enzyme chỉ xúc tác cho một kiểu liên kết nhất định
và đòi hỏi rất khắt khe các nhóm nguyên tử xung quanh liên kết mà enzyme tác dụng.
Đặc hiệu cơ chất tương đối: enzyme chọn một kiểu liên kết để xúc tác nhưng
đòi hỏi không quá khắt khe với nhóm nguyên tử xung quanh liên kết mà nó tác dụng.
Do những đặc điểm trên, việc nghiên cứu và ứng dụng của enzym có ý nghĩa rất to lớn
về mặt lý thuyết cũng như về mặt thực tế áp dụng.
1.3.2. Tính ưu việt của enzym so với các chất xúc tác vô cơ khác (Nguyễn Đức
Lượng, 2008)
Enzym hoạt động trong điều kiện nhiệt độ bình thường, không quá cao hay quá
thấp, pH môi trường không quá khắt khe. Cho nên trong các quá trình công nghệ không
phải sử dụng các thiết bị chịu lực, không cần các thiết bị chịu acid hay kiềm. Vì tính đặc
hiệu của enzym cao nên lượng enzym dùng so với cơ chất rất thấp, và enzym có bản
chất protein nên sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao. Người ta có thể tổng hợp enzym
12