Nghiên cứu công nghệ sản xuất đường chức năng steviol glycoside và rebaudioside a từ cỏ ngọt

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------

NGUYỄN THỊ LÀN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG
CHỨC NĂNG STEVIOL GLYCOSIDE VÀ
REBAUDIOSIDE A TỪ CỎ NGỌT

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã đề tài: CNTP15B-01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2

PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú

Hà Nội – 2018

TS. Trương Hương Lan


MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA

i

LỜI CAM ĐOAN

vi

LỜI CẢM ƠN

vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

x

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

xi

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

xi

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

3

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CỎ NGỌT

3

1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của cây cỏ ngọt Stevia rebaudiana
Bertoni

3

1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cỏ ngọt

4

1.1.3. Các hoạt chất sinh học trong lá cỏ ngọt

5

1.1.3.1. Các hợp chất diterpene

5

1.1.3.2. Các hợp chất chống oxy hóa

6

1.1.3.3. Các hợp chất kháng khuẩn

6

1.1.4. Sản xuất và tiêu thụ cỏ ngọt

7

1.4.1.1. Trên thế giới

7

1.4.1.2. Tại Việt Nam
1.2. CÁC LOẠI ĐƯỜNG TỪ CỎ NGỌT
1.2.1. Cấu tạo và tính chất của các loại đường từ cỏ ngọt
1.2.2. Vai trò của các loại đường cỏ ngọt
1.2.2.1. Tác dụng đối với bệnh tiểu đường
1.2.2.2. Tác dụng đối với bệnh béo phì, ăn kiêng
1.2.2.3. Tác dụng đối với bệnh cao huyết áp, tim mạch
1.2.3. Tính ổn định của các đường cỏ ngọt
1.2.4. Tính an tồn của các loại đường cỏ ngọt
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐƯỜNG TỪ CỎ NGỌT
1.3.1. Trích ly đường từ cỏ ngọt có sự hỗ trợ của CO2 siêu tới hạn

i

8
9
9
12

12
15
15
16
17
18
18


1.3.2. Trích ly đường từ cỏ ngọt có sự hỗ trợ của sóng siêu âm

19

1.3.3. Trích ly đường từ cỏ ngọt có sự hỗ trợ của vi sóng

20

1.3.4. Trích ly đường từ cỏ ngọt bằng dung mơi

20

1.3.5. Trích ly đường từ cỏ ngọt bằng phương pháp enzyme

21

1.4. KẾT TINH REBAUDIOSIDE A TỪ STG CỦA CỎ NGỌT

23

1.4.1. Kết tinh trực tiếp Rebaudioside A từ dịch STG của cỏ ngọt

24

1.4.2. Kết tinh Rebaudioside A từ STG của cỏ ngọt đã tách Stevioside

25

1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CỎ NGỌT TẠI VIỆT NAM
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. VẬT LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ

26
28
28

2.1.1. Vật liệu

28

2.1.2. Hóa chất và enzyme

28

2.1.3. Thiết bị

28

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1.Phương pháp công nghệ

29
29

2.2.1.1. Xác định dung mơi thích hợp cho q trình trích ly STG từ cỏ
ngọt

30

2.2.1.2. Xác định các điều kiện thích hợp cho q trình trích ly STG từ
cỏ ngọt bằng enzyme

30

2.2.1.3. Tinh sạch và thu hồi sản phẩm STG từ cỏ ngọt

30

2.2.1.4. Xác định các điều kiện kết tinh Rebaudioside A từ bột STG
của cỏ ngọt

31

2.2.2. Phương pháp phân tích hóa lý

31

2.2.3. Phương pháp phân tích vi sinh

33

2.2.4. Phương pháp phân tích kim loại nặng

33

2.2.4. Phương pháp tốn học

33

2.2.4.1. Tính hiệu suất

33

2.2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu

34

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

35

3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT CHÍNH TRONG LÁ CỎ
NGỌT TRỒNG Ở VIỆT NAM
3.1.1. Xác định hàm lượng STG, Stevioside và Rebaudioside A trong lá
của một số giống cỏ ngọt khác nhau

ii

35
35

3.1.2. Nghiên cứu cảm quan và xác định các thành dinh dưỡng trong lá
cỏ ngọt S. rebaudiana KST01
3.2. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VÀ THU NHẬN STG

36
37

3.2.1. Nghiên cứu xác định dung mơi trích ly phù hợp

37

3.2.2. Nghiên cứu sử dụng enzyme trong q trình trích ly STG từ cỏ
ngọt

39

3.2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn loại enzyme thích hợp cho q trình trích
ly STG từ cỏ ngọt

39

3.2.2.2. Nghiên cứu tỉ lệ ngun liệu/nước cho q trình trích ly STG
từ cỏ ngọt

41

3.2.2.3. Nghiên cứu tốc độ khuấy thích hợp cho quá trình trích ly STG
từ cỏ ngọt

42

3.2.2.4. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp cho q
trình trích ly STG từ cỏ ngọt

43

3.2.2.5. Nghiên cứu lựa chọn pH thích hợp cho q trình trích ly STG
từ cỏ ngọt

44

3.2.2.6. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thích hợp đến quá trình trích
STG từ cỏ ngọt

45

3.2.2.7. Nghiên cứu lựa chọn thời gian thích hợp đến q trình trích ly
STG từ cỏ ngọt

47

3.2.2.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần trích ly

48

3.2.3. Nghiên cứu các điều kiện tinh chế dịch chiết

48

3.2.3.1. Xử lý kết tủa tạp chất trong dịch trích ly bằng Ca(OH) 2 và
FeCl3

48

3.2.3.2. Nghiên cứu quá trình khử màu dịch trích ly từ cỏ ngọt

49

3.3.2.3. Nghiên cứu lựa chọn nồng độ than hoạt tính thích hợp cho q
trình khử màu dịch trích ly cỏ ngọt

51

3.3.2.4. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ và thời gian thích hợp cho q
trình xử lý than hoạt tính CN1

52

3.2.4. Nghiên cứu các thơng số cơng nghệ để thu nhận bột chế phẩm
STG từ dịch trích ly cỏ ngọt bằng phương pháp sấy phun

54

3.2.4.1. Xác định nồng độ chất khơ trong dịch trích ly cỏ ngọt thích
hợp cho sấy phun

54

3.2.4.2. Xác định nhiệt độ khơng khí đầu vào của quá trình sấy phun

55

iii


dịch trích ly cỏ ngọt
3.2.4.3. Xác định tốc độ dịng nhập liệu

56

3.2.5. Xây dựng qui trình cơng nghệ sản xuất chế phẩm STG quy mơ
phịng thí nghiệm (1 kg ngun liệu lá cỏ ngọt/mẻ)

57

3.3. NGHIÊN CỨU KẾT TINH VÀ THU NHẬN CHẾ PHẨM
REBAUDIOSIDE A 90 % TỪ STG

61

3.3.1. Nghiên cứu xác định điều kiện kết tinh Rebaudioside A từ chế
phẩm STG

61

3.3.1.1. Xác định nồng độ dung mơi ethanol thích hợp để tách
Rebaudioside A

61

3.3.1.2. Xác định tỷ lệ dung môi/cơ chất thích hợp để kết tinh
Rebaudioside A từ chế phẩm STG

62

3.3.1.3. Xác định nhiệt độ thích hợp để kết tinh Rebaudioside A từ chế
phẩm STG

63

3.3.1.4. Xác định thời gian kết tinh Rebaudioside A thích hợp

63

3.3.1.5. Bổ sung Rebaudioside A tinh khiết làm mầm tinh thể để khởi
động và tăng cường tốc độ kết tinh

64

3.3.2 Thu nhận chế phẩm Rebaudioside A 90% bằng phương pháp sấy
chân khơng

66

3.3.3. Xây dựng qui trình cơng nghệ sản xuất chế phẩm Rebaudioside A
90% qui mơ phịng thí nghiệm (1 Kg nguyên liệu/mẻ)

67

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

68

TÀI LIỆU THAM KHẢO

69

PHỤ LỤC

78

iv


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, luận văn là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của riêng tơi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Tú và TS.
Trương Hương Lan.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn được tập hợp từ nhiều nguồn
tài liệu và liên hệ thực tế, các thông tin trong luận văn là trung thực và có
nguồn gốc rõ ràng.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội dung của luận văn này.

Tác giả

Nguyễn Thị Làn

v

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt luận văn này, lời đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân
thành tới các thầy cô giáo trường Đại học Bách khoa Hà Nội và lòng biết ơn sâu sắc
nhất tới PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, những người thầy đã dành cả tâm huyết, tận
tình hướng dẫn và trang bị cho tơi những kiến thức làm nền tảng để nghiên cứu, ứng
dụng trong luận văn này cũng như trong hoạt động thực tiễn.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trương Hương Lan - Chủ nhiệm Bộ
môn Thực phẩm và Dinh dưỡng, TS. Lại Quốc Phong và các anh chị em đồng
nghiệp tại Bộ môn Thực phẩm và Dinh dưỡng đã ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi về
cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm... và tận tình hướng dẫn tơi hồn
thành tốt cơng trình nghiên cứu của mình.
Tơi xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn động
viên, giúp đỡ, tạo động lực cho tơi hồn thành tốt luận văn này.
Trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 3 năm 2018
Học viên

Nguyễn Thị Làn

vi


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu,

Viết đầy đủ

Nghĩa tiếng Việt

chữ viết tắt
EDI

Estimated Daily Intake

Mức tiêu thụ hàng ngày ước tính

FAO

Food and Agriculture Organization
of the United Nations

Tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên hợp Quốc

FDA

Food and Drug Administration

Cục Quản lý dược và Thực phẩm
Mỹ

FSANZ

Food Standards
Zealand

JECFA

Joint Expert Committee on Food Ủy ban Chuyên gia về phụ gia
thực phẩm
Additives

STG

Steviol Glycoside

Steviol Glycoside

WHO

World Health Organization

Tổ chức Y tế Thế giới

Australia

vii

New Các tiêu chuẩn thực phẩm
Australia và New Zealand


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1

Thành phần hóa học của lá cỏ ngọt S. rebaudiana

4

Bảng 1.2

Cấu tạo các đường STG trong lá cỏ ngọt

10

Bảng 1.3

Đặc điểm và hàm lượng các STG trong lá cỏ ngọt S. rebaudiana
khơ.

11

Bảng 1.4

Tính chất hoạt động và các điều kiện tối ưu của các chế phẩm
enzyme thương mại được sử dụng để trích ly đường từ cỏ ngọt

23

Bảng 3.1

Hàm lượng STG, Stevioside và Rebaudioside A trong lá của một
số giống cỏ ngọt khác nhau

35

Bảng 3.2

Một số thành phần dinh dưỡng chính của lá cỏ ngọt S. rebaudiana
KST01

37

Bảng 3.3

Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất trích ly cỏ ngọt

42

Bảng 3.4

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến q trình trích ly STG từ cỏ ngọt

46

Bảng 3.5

Ảnh hưởng của loại than hoạt tính tới q trình khử màu của dịch
trích ly cỏ ngọt

49

Bảng 3.6

So sánh giữa dịch xử lý và không xử lý Ca(OH)2 và FeCl3

50

Bảng 3.7

Ảnh hưởng của nồng độ than hoạt tính Norit CN1 tới q trình
khử màu dịch trích ly cỏ ngọt

51

Bảng 3.8

Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng khử mầu của than hoạt tính
Norit CN1

52

Bảng 3.9

Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới khả năng khử màu của than
hoạt tính

53

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nồng độ chất khơ của dịch trích ly cỏ ngọt tới hiệu
suất thu hồi và chất lượng sản phẩm

54

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ khơng khí đầu vào sấy phun đến hiệu suất
thu hồi sản phẩm và thành phần của chế phẩm STG

55

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của tốc độ nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm và

56

viii


đánh giá cảm quan của chế phẩm STG dạng bột
Bảng 3.13 Một số chỉ tiêu chất lượng của chế phẩm bột STG

60

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến hiệu suất kết tinh
Rebaudioside A và hàm lượng của Rebaudioside A trong tinh thể

61

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung mơi /cơ chất đến q trình kết tinh
Rebaudioside A từ chế phẩm STG

62

Bảng 3.16 Tính chất của các chế phẩm RebA khi bổ sung RebA tinh khiết
với các hàm lượng khác nhau

65

Bảng 3.17 Một số chỉ tiêu chất lượng của chế phẩm Rebaudioside A 90%

66

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Tên hình vẽ, đồ thị

Trang

Hình 1.1

Cây cỏ ngọt Stevia rebaudiana Bertoni

4

Hình 1.2

Trồng cỏ ngọt tại một số địa phương ở nước ta

10

Hình 1.3

Cấu trúc hóa học chung của STG

10

Hình 1.4

Cơng thức cấu tạo của Rebaudioside A

9

Hình 2.1

Quy trình sản xuất chế phẩm bột STG từ cỏ ngọt dự kiến

29

Hình 3.1

So sánh hiệu quả của các dung mơi sử dụng cho trích ly cỏ ngọt

38

Hình 3.2

Ảnh hưởng của loại enzyme đến q trình trích ly STG từ cỏ ngọt

39

Hình 3.3

Ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/nước đến hiệu suất trích ly chất khơ từ
cỏ ngọt

41

Hình 3.4

Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất trích ly từ cỏ ngọt

43

Hình 3.5

Ảnh hưởng của pH đến q trình trích ly STG từ cỏ ngọt

45

Hình 3.6

Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly STG từ cỏ ngọt

47

Hình 3.7

Hiệu suất trích ly chất khơ của các lần trích ly khác nhau

48

Hình 3.8

Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất chế phẩm STG từ cỏ ngọt

58

Hình 3.9

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình kết tinh Rebaudioside A từ
STG

63

Hình 3.10

Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình kết tinh Rebaudioside A từ
STG

64

Hình 3.11

Chế phẩm Rebaudioside A 90%

64

Hình 3.12

Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất chế phẩm Rebaudioside A từ
bột STG

67

x


MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết nghiên cứu đề tài
Cây cỏ ngọt Stevia rebaudiana là một loại cây bụi lâu năm của họ Cúc
Compositae có nguồn gốc từ một số vùng của Nam Mỹ. Thành phần chất ngọt
chính trong lá của S. rebaudiana là Stevioside và Rebaudioside A, chiếm từ 3 –20
% khối lượng lá khô, tiếp theo là RebC, RebD chiếm khoảng 1 %, Dulcoside A
chiếm khoảng 0,5 %…
Các loại chiết xuất Stevioside và Rebaudioside A được tách ra từ lá của cỏ
ngọt S. rebaudiana được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới như là các tác nhân làm
ngọt, các chất làm thay đổi vị và thay thế đường. Stevioside và Rebaudioside A là
hai hợp chất được sản xuất nhiều nhất, có độ ngọt gấp 250 đến 450 lần so với đường
kính, được sử dụng trong ngành cơng nghiệp thực phẩm của một số nước. Các giá
trị lâm sàng của Stevioside và Rebaudioside A bao gồm khả năng để thay thế đường
và khả năng kích thích sự tiết insulin tuyến tụy trong điều trị bệnh tiểu đường và các
rối loạn khác của q trình chuyển hóa hydratcarbon. Các loại đường này đều là
đường không năng lượng, phù hợp cho những người ăn kiêng, khơng có khả năng
lên men nên tránh được nguy cơ sâu răng. Nhờ tính bền nhiệt đến 2000C nên cả hai
loại đường này đều có khả năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực
phẩm. Đặc biệt, Rebaudioside A được cơng nhận là thích hợp nhất nhờ vào độ ngọt
dễ chịu và có hậu vị đắng ít nhất.

Các phương pháp chiết xuất Steviol glycoside (STG) thơng thường từ lá cỏ
ngọt bao gồm trích ly bằng nước hoặc cồn, tiếp theo là các giai đoạn tiền kết tủa,
đông tụ và kết tinh. Các kỹ thuật trích ly hiện đại, chẳng hạn như trích ly với sự hỗ
trợ của sóng siêu âm; q trình trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng, trích ly bằng
phương pháp lỏng siêu tới hạn đã được sử dụng để chiết xuất các hợp chất hoạt tính
sinh học. Tuy nhiên, các phương pháp này đều có mặt hạn chế và bất tiện như yêu
cầu các trang thiết bị phức tạp, chịu áp suất cao… Do đó, cần có một kỹ thuật mới
sử dụng các tiếp cận công nghệ sinh học để sản xuất các STG từ cỏ ngọt và công
nghệ trích ly bằng enzyme đã cho thấy tính khả thi và hiệu quả kinh tế cao.

1


Các công nghệ tách chiết các loại đường đơn từ bột chiết STG của cỏ ngọt
phổ biến nhất trong các patent quốc tế là sử dụng các loại dung môi hữu cơ như
methanol và ethanol... Người ta cũng đã kết tinh Rebaudioside A trực tiếp từ bột
chiết STG của cỏ ngọt bằng ethanol với độ tinh khiết hơn 95%. Trong khi đó ở Việt
Nam, tách chiết Rebaudioside A từ cỏ ngọt vẫn còn là một lĩnh vực rất mới đối với
các nhà nghiên cứu, cũng như sản xuất các loại đường có nguồn gốc từ cỏ ngọt. Các
chế phẩm đường thu nhận được tại Việt Nam có độ tinh khiết chưa cao. Trong luận
văn này, hướng nghiên cứu của đề tài là tạo ra đường Rebaudioside A từ cỏ ngọt có
độ tinh khiết lên hơn 90%.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định được các điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly và thu nhận STG từ cỏ
ngọt.
- Xác định được các điều kiện kết tinh và hoàn thiện sản phẩm đường chức năng
Rebaudioside A có độ tinh khiết 90% từ STG.
3. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu là cây cỏ ngọt trồng tại Việt Nam.
4. Kết cấu của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn được chia thành 3
chương:
Chương 1: Tổng quan về các vấn đề liên quan đến cây cỏ ngọt, các loại đường chức
năng và các phương pháp (trích ly, kết tinh, sấy...) thu nhận đường STG và
Rebaudioside A từ cây cỏ ngọt.
Chương 2: Trình bày về nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu giải quyết các
nội dung của đề tài.
Chương 3: Trình bày kết quả nghiên cứu và thảo luận.

2


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CỎ NGỌT
1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của cây cỏ ngọt Stevia rebaudiana
Bertoni
Cây cỏ ngọt là một chi của cây bụi, thuộc họ cúc Asteraceae, có nguồn gốc
từ Nam Mỹ, ở Amambay phía đơng bắc của Paraguay và một phần của Brazil,
Argentina. Ban đầu, cây có tên gọi là Eupatorium rebaudianum, sau nó được đổi
thành Stevia rebaudiana Bertoni mang tên nhà sinh vật học lần đầu tiên mô tả chi
tiết và phân loại thực vật cho cây từ năm 1905.
Cỏ ngọt có thể phát triển chiều cao đến 1m, sống lâu năm với hệ rễ chùm và
thân mảnh nhỏ. Thân cây là gỗ và có lơng ở phía dưới. Thân rễ có nhánh rễ mảnh.
Lá hình bầu dục, từ 3 cm đến 4 cm, kéo dài hình ngọn giáo hay dạng thìa, có răng
cưa từ giữa đến đỉnh lá và tồn bộ phía dưới, khơng có cuống, phía trên bề mặt của
lá có lớp lơng tơ mịn. Hoa có 5 cánh, nhỏ, màu trắng sáng với cuống hoa màu tím
nhạt, chụm lại bao quanh đài hoa. Các đài hoa liên kết lỏng lẻo, không đều và kết lại
thành chùm nhỏ từ 2 - 6 đài hoa. Quả hình trục có năm gân cánh nhọn (Hình 1.1).

a. Cây cỏ ngọt (chưa trổ hoa)

b. Cây cỏ ngọt (đã trổ hoa)

Hình 1.1. Cây cỏ ngọt Stevia rebaudiana Bertoni
Cây cỏ ngọt thu hút được sự chú ý đối với nền kinh tế và sự quan tâm của
khoa học nhờ vào độ ngọt và các dược tính của lá cây. Trong lá cỏ ngọt khô chứa
hàm lượng đường diterpene cao, chủ yếu là đường diterpenoid glycoside và stevia

3


glycoside. Trong số 230 lồi thuộc giống Stevia, chỉ có loài rebaudiana và
phlebophylla sinh ra các loại đường Steviol glycoside (STG) [59].
1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cỏ ngọt
Nhiều phân tích cho thấy, lá cỏ ngọt có chứa hầu hết các thành phần dinh
dưỡng quan trọng như protein và các axit amin thiết yếu, lipid, carbonhydrate, và cả
các vitamin, khoáng chất (bảng 1.1). Tuy nhiên, hàm lượng các chất thay đổi, tùy
theo từng vùng và các điều kiện khí hậu [25].
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của lá cỏ ngọt S. rebaudiana [25]

Chỉ tiêu
Thành phần dinh dưỡng
Protein
Lipid
Carbonhydrate
Chất xơ
Tro
Độ ẩm

Đơn vị

Hàm lượng
(tính theo khối lượng khơ)

g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg

100,0-204,2
30,0-43,4
352,0-619,3
155,2-180,0
74,1-131,2
53,7-70,0

Giá trị năng lượng
Kcal/kg
Các vitamin tan trong nước
Vitamin B2
mg/kg
Vitamin C
mg/kg
Axit Folic
mg/kg

2,7
4,3

149,8
525,8

Các khoáng chất
Ca
P
Na
K
Fe
Mg
Zn

mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg

4.644-15.500
114-3.500
892-1.900
17.800-25.100
39-555
3.490-5.000
15-64

Trong nghiên cứu của mình, Mishra (2010) đã cho thấy khả năng giữ nước
và khả năng hấp thụ chất béo của bột lá cỏ ngọt, chứng tỏ trong lá cỏ ngọt có chứa

4


một hàm lượng protein đáng kể [54]. Lá cỏ ngọt cũng được xem là nguồn cung cấp
các axit béo không no một nối đôi khá cao như axit oleic (43,6 g/kg dầu), và cả axit
béo không no nhiều nối đôi như axit linoleic (93,2-124,0 g/kg dầu) [79]. Các axít
béo khơng no có ảnh hưởng quan trọng đến hệ thống miễn dịch của tế bào, axít
linolenic có thể đóng góp lớn vào việc duy trì một tỷ lệ axit béo lý tưởng trong chế
độ ăn uống của con người.
Stevia có chứa một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng quan trọng, trong đó
có thành phần các chất khống cần thiết để bảo vệ cơ thể, điều tiết và duy trì quy
trình trao đổi chất khác nhau. Kali, canxi, magiê, natri là chất dinh dưỡng quan
trọng đã được tìm thấy trong lá Stevia với nồng độ cao, rất có lợi cho sức khỏe.
Hàm lượng kali cao được xác định trong hầu hết các nghiên cứu. Kẽm và sắt được
tìm thấy trong các loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật và động vật và cũng có
mặt trong lá cỏ ngọt Stevia. Từ lá cỏ ngọt cũng có thể được sử dụng để tạo các chế
phẩm để chống thiếu sắt, thiếu máu, một loại rối loạn dinh dưỡng chủ yếu ở các
nước đang phát triển. Nghiên cứu của tác giả Abou-Arab (2010) đã xác định có tổng
cộng 17 axit amin trong lá cỏ ngọt, trong đó có 9 axit amin thiết yếu (7,67 mg/100g
trọng lượng khô) và 8 axit amin không thiết yếu (3,72 mg/100g). Điều này cho thấy
lá cỏ ngọt chứa gần như tất cả các axit amin không thể thiếu, bao gồm cả tyrosine
và cysteine [11]. Như vậy, sau khi trích ly từ lá, các axit amin thiết yếu có thể là
một nguồn các chất vi lượng có giá trị khơng thể thiếu cho các sản phẩm y tế.
1.1.3. Các hoạt chất sinh học trong lá cỏ ngọt
Cây cỏ ngọt S. rebaudiana được coi là một loại nguyên liệu quan trọng và có
nhiều tiềm năng ứng dụng trong cơng nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi cũng
như trong y học do có chứa các hợp chất chống oxy hóa, hợp chất kháng khuẩn và
các hợp chất tạo ngọt [25].
1.1.3.1. Các hợp chất diterpene

Lá cỏ ngọt có chứa nhiều hợp chất diterpene steviol glycoside. Các glycoside
phân tách được từ thực vật đều có chung nhóm steviol (dạng aglycone của
stevioside), chỉ khác nhau về số lượng các gốc saccharide [28]. Hầu hết các hợp

5


chất glycoside này đều là chất tạo ngọt tự nhiên với độ ngọt cao, nó khơng chuyển
hóa trong cơ thể con người, do đó khơng cung cấp năng lượng khi ăn [54].
1.1.3.2.Các hợp chất chống oxy hóa
Nhiều tác giả đã phát hiện ra khả năng chống oxy hoá đáng kinh ngạc nhờ
các hợp chất chống oxy hoá trong lá cỏ ngọt, chủ yếu là các hợp chất phenolic và
flavonoid. Tadhani và cộng sự (2006b) đã cơng bố rằng, lá có ngọt có chứa 25,18
g/kg hợp chất phenolic tổng số và 21,73 g/kg flavonoid tính theo khối lượng khơ
[72]. Một nghiên cứu khác sử dụng nước để chiết tách hợp chất phenolic
(cathechin) từ lá cỏ ngọt với hàm lượng là 130,67 g/kg, trong khi hàm lượng
flavonoid (quercetin) là 15,64 g/kg [25]. Hàm lượng cao nhất các hợp chất chống
oxy hoá đã được tìm thấy trong dịch trích ly Stevia rebaudiana Bertoni với dung
môi acetone và methanol. Thử nghiệm ức chế sự hình thành hydroperoxide trong
dầu cá mịi đã cho thấy, chiết xuất lá Stevia thể hiện hoạt tính chống oxy hố cao
hơn cả 2 dạng D và L-α-tocopherol hay chiết xuất trà xanh. Hoạt tính chống oxy
hố của chiết xuất lá Stevia đã được báo cáo do khả năng bẫy các gốc tự do và các
hợp chất superoxit [76].
1.1.3.3. Các hợp chất kháng khuẩn
Các hợp chất kháng khuẩn tiềm năng trong lá cỏ ngọt được tìm thấy như:
fructo oligosaccharit dạng inulin, tanin, đặc biệt là các loại tinh dầu và các chất tạo
hương [38]. Savita và cộng sự (2004) đã tìm thấy hàm lượng cao các hợp chất
kháng khuẩn trong dịch chiết lá cỏ ngọt bằng nước như axit oxalic và tanin với hàm
lượng 2.295 và 0,01mg/100g, tương ứng [68]. Tomita và cộng sự (1997) đã chỉ ra
hoạt tính diệt khuẩn trên vi khuẩn đường ruột Escherichia coli của dịch lên men từ

dịch chiết cỏ ngọt S. rebaudiana Bertoni bằng nước nóng [74]. Khả năng của Stevia
ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn giúp giải thích cách sử dụng truyền thống
trong điều trị vết thương, vết loét và bệnh nướu răng. Nó cũng có thể giải thích tại
sao cây thảo mộc này lại được tin dùng cho những người dễ bị nhiễm trùng nấm
hoặc tái nhiễm trùng liên cầu [26].

6


Trong khi đó, Braz de Oliveria và cộng sự (2011) đã chứng minh rằng trong
rễ và lá cỏ ngọt S. rebaudiana còn chứa các hợp chất polysaccharide chức năng như
fructo oligosaccharit dạng inulin và các chất xơ tiêu hóa, các hợp chất này đã được
chứng minh là có tác dụng như prebiotic và tiền kháng sinh. Nhóm tác giả cũng đã
thu được fructo oligosaccharit từ rễ và lá của cây với hàm lượng tương ứng là 4,6 %
và 0,46 % [17]. Lá cỏ ngọt chứa nhiều hoạt chất có tác dụng kháng sinh chống vi
khuẩn nên được thử nghiệm để điều trị khối u hay chữa viêm tế bào. Lá, cành và rễ
cây cỏ ngọt cịn có thể được trộn lẫn làm sợi dệt áo quần, khăn bàn, màn, giấy
chống vi khuẩn...
1.1.4. Sản xuất và tiêu thụ cỏ ngọt
1.1.4.1. Trên thế giới
Cây cỏ ngọt Stevia vẫn là một loại cây quý hiếm trong môi trường tự nhiên.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng Stevia đã được trồng từ xa xưa và được sử dụng cho
nhiều mục đích khác nhau trên khắp thế giới. Trong nhiều thế kỷ, các bộ tộc
Guarani của Paraguay và Brazil sử dụng loài Stevia (chủ yếu là S. rebaudiana),
được họ gọi là ka’a he’ê, như một viên ngọt trong các loại trà và trà thuốc để điều
trị ợ nóng và các đau nhức trong cơ thể [16].
Nhật Bản là đất nước Châu Á đầu tiên trồng cây cỏ ngọt để chiết xuất
Stevioside dưới dạng viên nén trong thức ăn và công nghiệp dược. Năm 1980, Nhật
công bố sáng chế JP5516562 về “đường năng lượng thấp”. Đường này có thể cho
vào cà phê, nước trái cây hay các thức uống khác vì vị của nó rất ngon. Năm 2010,

các nhà nghiên cứu cải tiến độ ngọt của cỏ ngọt bằng phương pháp trồng cỏ ngọt
mới: cỏ ngọt được chiếu tia bức xạ để làm biến đổi đặc điểm di truyền. Ngày nay,
việc canh tác cỏ ngọt được lan rộng ra nhiều vùng khác trên toàn thế giới, từ châu
Mỹ (Mỹ, Canada, Mexico, Trung Mỹ), Châu Âu (Tây Ban Nha, Italia, Bỉ, Anh) và
một phần Châu Á (Nhật Bản, Trung quốc, Đài Loan, Ấn Độ, Isarel, Malaysia, Hàn
Quốc, Singapore, và Việt Nam) [31, 52].
Các loại đường từ cỏ ngọt được dùng thay thế đường mía, để điều trị bệnh
đái tháo đường. Cỏ ngọt có vai trị như là một nguyên liệu tự nhiên cho ngành công

7


nghiệp thực phẩm sức khỏe và hóa mỹ phẩm…[45]. Cỏ ngọt đã được nghiên cứu
dùng để tạo hương cho thuốc lá [71], làm đồ uống cho người ăn kiêng, bệnh tiểu
đường, béo phì, tăng huyết áp và ngăn ngừa bệnh loãng xương như trà, sữa, nước ép
trái cây, bánh ăn liền... [45, 78].
Ngày 4 tháng 7 năm 2008, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp
Quốc (FAO) phê chuẩn và Cục Quản lý dược và Thực phẩm Mỹ (FDA) cho phép
(ngày 17 tháng 12 năm 2008) về việc sử dụng cây cỏ ngọt để chế xuất chất làm
ngọt. Đường chiết xuất từ cây cỏ ngọt đang trở thành mặt hàng thiết yếu và an toàn.
Các hãng thực phẩm lớn trên thế giới như Coca, Pepsi, Cargill, Nestea… đang sử
dụng đường cỏ ngọt thay đường mía. Trên thị trường Pháp, giá cỏ ngọt rất cao,
khoảng 10-15 Euro cho 50 g bột tinh chất. Công ty Phare Ouest đã đưa vào thị
trường sản phẩm nước giải khát Breihz Cola với đường làm từ cỏ ngọt Stevia. Từ
các chế phẩm đường STG có thể sản xuất các sản phẩm dạng viên (Stevia sweet),
dạng bột (Truvia) hoặc dạng lỏng (Stevia Concentrate)… Chúng được kết hợp với
các mùi hương khác nhau như mùi chocolate, mùi dâu (berry), mùi nho... giúp đa
dạng hóa sản phẩm. Dự đốn, chỉ trong vịng 5 năm tới, cỏ ngọt sẽ có thể chiếm
được từ 20-25 % thị phần của đường thực phẩm.
1.1.4.2. Tại Việt Nam

Cây cỏ ngọt được trồng ở Việt Nam từ tháng 8 năm 1988. Một số nhà khoa
học đã thành công trong việc nghiên cứu nâng cao năng suất và khả năng chống
chịu của cây cỏ ngọt như các cơng trình nghiên cứu của Hồng Chung (1991), Trần
Đình Long, Mai Phương Anh (1993). Các nhà khoa học cũng đã tích cực đưa cây cỏ
ngọt về trồng tại nhiều địa phương [2, 7]. Từ năm 2010, cây cỏ ngọt đã được trồng
thử nghiệm trên đồng đất xã Nghi Đồng, huyện Nghi Lộc, Diễn Châu… Theo các
kết quả nghiên cứu, khảo nghiệm, sản xuất thử cho thấy cỏ ngọt phù hợp với thổ
nhưỡng và khí hậu của nhiều vùng sinh thái tại Việt Nam. Năng suất bình quân đạt
6 - 9 tấn lá khô/ha. Ngày nay, cỏ ngọt đã được phát triển trên nhiều vùng ở trong
nước, từ các tỉnh miền núi phía Bắc như Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Giang, Vĩnh

8


Phúc, Hịa Bình, Hà Nội... cho đến các tỉnh miền Trung và các tỉnh phía Nam như
Lâm Đồng, Đắc Lắc...

Cây cỏ ngọt Hưng Nguyên, Nghệ An

Cây cỏ ngọt tại Từ Liêm, Hà Nội

Cây cỏ ngọt tại Lâm Đồng

Cây cỏ ngọt tại Đak Nơng, Đắc Lắc

Hình 1.2. Trồng cỏ ngọt tại một số địa phương ở nước ta
Tại Việt Nam, các dạng STG được biết đến chủ yếu là các chiết xuất từ cỏ
ngọt. Cỏ ngọt có mặt trên thị trường với vai trò là nguyên liệu và các thành phẩm
như: lá khô (làm trà đơn), dạng bột lá cỏ ngọt hoặc phối hợp với atiso dạng túi lọc
(Sweet herb Vĩnh Tiến, Cỏ ngọt Vĩnh Tiến, Cỏ ngọt Thanh Huyền), dạng tinh chất

(Đường cỏ ngọt Stevia, Đường cúc ngọt) hoặc chiết xuất để bổ sung vào các loại
trà, cà phê, nước giải khát, chè ngọt, bánh mứt kẹo...
1.2. CÁC LOẠI ĐƯỜNG TỪ CỎ NGỌT
1.2.1. Cấu tạo và tính chất của các loại đường từ cỏ ngọt
Steviol glycoside (STG) là chất chuyển hóa thứ cấp chịu trách nhiệm tạo ra
vị ngọt, được hình thành qua con đường sinh tổng hợp trong lá của cây cỏ ngọt.
STG có bản chất là các vịng tetracyclic diterpene (diterpene glycoside), thu được từ
tiền chất kaurenoid giống như axit gibberallic [16]. Hình 1.2, hình 1.3 và bảng 1.2
trình bày cấu trúc hóa học và cơng trúc phân tử của các loại đường STG [29, 32].

9


Hình 1.3. Cấu trúc hóa học
chung của STG

Hình 1.4. Cấu trúc hóa học
của Rebaudioside A

Bảng 1.2. Cấu tạo các đường STG trong lá cỏ ngọt [32]
TT

1
2

Steviol
Steviolbioside

Cơng
thức hóa

học
C20H30O3 H
C26H48O12 H

3

Stevioside

C38H60O18 β-Glc

Tên các loại
đường

Cấu tạo
R1

R2
H
β-Glc- β-Glc(2 →1)
β-Glc- β-Glc(2 →1)
β-Glc- β-Glc(2 →1)

4

Rebaudioside A

C44H70O23 β-Glc

5

Rebaudioside B

C38H60O18 H

6

Rebaudioside C
(Dulcoside B)

C44H70O22

β-Glc (3 →1)
β-Glc- β-Glc(2 →1)
β-Glc (3 →1)
β-Glc-α-Rha (2 →1)

β-Glc

β-Glc (3 →1)
β-Glc- β-Glc(2 →1)

β-Glc- β-Glc(2 →1)

7

Rebaudioside D

C50H80O28

8

Rebaudioside E

C44H70O23 β-Glc- β-Glc(2 →1)

9

Rebaudioside F

C43H68O22 β-Glc

β-Glc (3 →1)

10

Rubusoside

C32H50O13 β-Glc

β-Glc

11

Dulcoside A

C38H60O17 β-Glc

β-Glc-α-Rha (2 →1)

β-Glc (3 →1)

β-Glc- β-Glc(2 →1)
β-Glc- β-Xyl (2 →1)

Ghi chú: Glc, Xyl và Rha tương ứng là các phân tử đường glucose, xylose và rhamnose

10


Hai hợp chất Stevioside và Rebaudioside A, chỉ được cấu tạo từ các gốc
glucose, trong khi stevioside có hai phân tử glucose liên kết ở vị trí hydro trên đầu
thì Rebaudioside A có ba phân tử glucose, trong đó gốc glucose ở giữa kết nối với
cấu trúc steviol trung tâm. Độ ngọt của Rebaudioside A tăng cùng với sự gia tăng số
lượng gốc glucose liên kết với aglycone (steviol) [43].
Hàm lượng STG trong lá cỏ ngọt chiếm từ 10-20% trọng lượng khơ [52]. Hai
hợp chất được tìm thấy nhiều nhất trong lá cỏ ngọt là stevioside (4-13%) và
Rebaudioside A (2-4%), các hợp chất có hàm lượng nhỏ hơn là Rebaudioside C (12%) và dulcoside (0,4-0,7) [46]. Các hợp chất Steviobioside, Rebaudioside B, D, E
và F, dulcoside A và B được tìm thấy với lượng rất nhỏ. Hàm lượng của các
Stevioside và Rebaudioside A thường dao động rất lớn, phụ thuộc rất nhiều vào
kiểu gen cũng như điều kiện canh tác [79].
Bảng 1.3. Đặc điểm và hàm lượng các STG trong lá cỏ ngọt S. rebaudiana khô [14]

Các hợp chất
STG

Trọng lượng Độ ngọt Điểm nóng Độ hịa tan Hàm lượng
phân tử
tương đối
chảy
trong nước
(%)

Stevioside

804

250-300

196-198

0,13

2,6

Steviolbioside

642

100-120

188-192

0,03

0,01

Rebaudioside A

966

250-450

242-244

0,8

6,9

Rebaudioside B

804

300-350

193-195

0,1

0,01

Rebaudioside C

958

50-120

215-217

0,21

1,1

Rebaudioside D

1128

200-300

283-286

1,0

0,05

Rebaudioside E

966

250-300

205-207

1,7

0,03

Rebaudioside F

642

-

-

-

0,3

Rubusoside

642

150-200

-

-

0,1

Dulcoside A

788

50-120

193-195

0,58

0,2

11


Theo Jackson, 2006 thì Rebaudioside A là một loại glycoside trong cỏ ngọt
có vị ngọt nhất (từ 200 - 450 lần so với đường saccharoza) và là một chất ngọt
không năng lượng có khả năng thương mại cao [36]. Từ năm 1982, Giovanetto đã
thu nhận được từ cỏ ngọt 2 loại chất ngọt glycoside chính là Stevioside và
Rebaudioside A và tìm thấy rằng hương vị khác biệt đáng kể giữa hai thành phần
này. Hậu vị xuất hiện trong các mẫu Stevioside ngay cả ở các nồng độ lớn hơn 99 %
độ tinh khiết. Ngược lại, Rebaudioside A khơng có hậu vị và có hương vị ngọt
tương đương với đường kính. Nhìn chung, trong số các STG, người ta đã cơng nhận
rằng Rebaudioside A là thích hợp nhất để sử dụng như các loại đường không năng
lượng cho công nghiệp thực phẩm nhờ vào độ ngọt dễ chịu của nó, được phê chuẩn
sử dụng, đánh giá cao của khách hàng và có hậu vị đắng ít nhất. Ngồi
Rebaudioside A thì các loại glycoside khác cỏ ngọt đều ít nhiều có hậu vị không
mong muốn (thường là hậu vị đắng). Sterebin (một nhóm các hợp chất diterpen
được biết tới thường xuyên là “dầu vàng” trong dịch trích ly cỏ ngọt) có vị rất đắng,
ngay cả ở nồng độ rất nhỏ [34].
1.2.2.Vai trò của các loại đường cỏ ngọt
Chất chiết xuất từ Stevia rebaudiana Bertoni đã được sử dụng làm chất làm
ngọt từ thời cổ đại. Tiêu thụ thường xuyên các hợp chất STG làm giảm hàm lượng
đường, chất phóng xạ và cholesterol trong máu [12], cải thiện sự tái tạo tế bào và
đông máu, ngăn chặn sự tăng trưởng của tế bào ung thư và tăng cường mạch máu
[50]. Cỏ ngọt không gây sâu răng, bảo vệ răng miệng và giúp làm lành các vết
thương ngoài da [15]. Các loại đường chức năng này có tác dụng như là loại đường
khơng năng lượng, phù hợp cho những người ăn kiêng.
1.2.2.1. Tác dụng đối với bệnh tiểu đường
Tác dụng đối với dung nạp và chuyển hóa glucose
Khi sử dụng, đường cỏ ngọt khơng làm tăng hàm lượng đường trong máu

giống như các loại đường khác. Ngay từ năm 1986, Curi đã nghiên cứu tác dụng của
lá cỏ ngọt trên sự dung nạp glucose ở 16 người tình nguyện, với liều sử dụng là cứ 6
giờ bổ sung 5g lá trong 3 ngày. Kết quả cho thấy nếu dùng lá cỏ ngọt, đường huyết

12


tăng ít hơn và nhanh trở về bình thường hơn so với người không dùng cỏ ngọt. Kết
quả nghiên cứu của trường đại học Maringa, Brazil cho thấy dịch chiết lá cỏ ngọt có
khuynh hướng chuyển glucose vào trong tế bào, làm giảm lượng đường trong máu.
Do vậy, cỏ ngọt là thực phẩm tuyệt vời cho bệnh nhân tiểu đường [20].
Năm 2004, Rascovic đã nghiên cứu tác dụng của một chế phẩm giàu
Stevioside từ lá cỏ ngọt trên đường huyết ở chuột nhắt trắng bị tiểu đường do
alloxan và nhận thấy chế phẩm này có tác dụng ức chế sự tăng đường huyết do
alloxan [64]. Cũng trong năm này, Gregersen đã thử nghiệm lâm sàng tác dụng của
Stevioside trên bệnh nhân bị tiểu đường typ 2 (mỗi nhóm 12 người cho cả đối
chứng và thử nghiệm). Nhóm đối chứng sử dụng 1 g Stevioside, nhóm thử nghiệm
sử dụng 1 g bột ngơ. Sau đó đo hàm lượng đường trong máu sau khi ăn ở các thời
điểm 30 phút, 60 phút... cho đến 240 phút. Kết quả cho thấy ở nhóm thử nghiệm,
đường cong đáp ứng glucoza thấp hơn 18% so với đối chứng và chỉ số insulin tăng
xấp xỉ 40% so với nhóm đối chứng [33].
Trong một nghiên cứu của Maki và cộng sự (2008) đã tiến hành thử nghiệm
đánh giá ảnh hưởng của việc tiêu thụ 1000 mg Rebaudioside A ở nam giới và phụ
nữ có tuổi đời từ 33-75 năm tuổi bị bệnh đái tháo đường type 2 (n = 60) trong vòng
16 tuần so với giả dược (n = 62). Những kết quả nghiên cứu đều cho thấy rằng sử
dụng lâu dài 1000 mg Rebaudioside A không làm thay đổi cân bằng glucose cũng
như áp suất máu ở những người bị tiểu đường type 2 [50].
Gần đây, nhóm tác giả Rizzo (2013) đã nghiên cứu ảnh hưởng của bốn chất
chiết xuất Stevia thương mại đối với hoạt động vận chuyển glucose trên các tế bào
bạch cầu HL-60 và tế bào thần kinh SH-SY5Y ở người. Kết quả nghiên cứu đã cho

thấy các chiết xuất này có thể làm tăng sự hấp thu glucose trong cả hai dòng tế bào.
Các hợp chất STG có thể hoạt động bằng cách điều tiết sự chuyển vị các tác nhân
vận chuyển glucose thuận lợi (GLUT - Facilitative glucose transporters) qua con
đường PI3K/Akt như khi điều trị bằng insulin. Chiết xuất STG cũng tăng phosphoryl
hóa PI3K và Akt. Hơn nữa, nó có thể phục hồi những ảnh hưởng của việc giảm hấp
thu glucose gây ra bởi methylglyoxal –một chất ức chế thụ thể insulin/PI3K/Akt.

13


Những kết quả này chứng minh giả thuyết cho rằng, chiết xuất STG có tác động
giống như insulin trong điều chỉnh đường đi của PI3K/Akt [65].
Tác dụng điều tiết insulin
Ở các bệnh nhân đái tháo đường, insulin không được tổng hợp đầy đủ, dẫn
đến sự tăng đường huyết cùng với những thay đổi về hàm lượng glucose và chuyển
hoá lipid trong máu [66]. Một số nghiên cứu đã chỉ ra, đường cỏ ngọt có tác dụng
trợ giúp tuyến tạng tiết insulin. Trong nghiên trên vitro, Chen và cộng sự (2006) đã
chứng minh rằng stevioside làm tăng bài tiết insulin nội bào trên chuột và do đó có
thể có vai trị như một chất chống tăng đường huyết trong điều trị đái tháo đường
type 2 [23].
Saravanan và cộng sự (2012) đã đánh giá hiệu quả hạ đường huyết của
Rebaudioside A đối với các hoạt động của các enzyme trong gan tham gia vào q
trình chuyển hóa carbohydrate ở chuột nhắt bị tiểu đường. Theo dõi những con
chuột nhắt bị tiểu đường được uống Rebaudioside A với liều lượng 50, 100 và 200
mg/kg thể trọng trong 45 ngày. Kết quả cho thấy, có sự giảm đường huyết đáng kể
(p <0,05) và sự điều chỉnh các enzyme chuyển hóa carbohydrate ở gan một cách có
ý nghĩa. Cơ chế hoạt động của Rebaudioside A có thể có tương quan với tác dụng
hạ đường huyết của sulphonylurea thơng qua việc kích thích tiết insulin bằng cách
đóng kênh K+, ATP, sự khử cực màng và sự kích thích dịng Ca2+. Đây đều là các
bước cơ bản ban đầu trong quá trình bài tiết insulin từ các tế bào β cịn sót lại cũng

như từ tế bào β tái sinh của tuyến tụy [67]. Các nghiên cứu cho thấy, nồng độ
insulin huyết thanh được giữ ở mức bình thường để duy trì hàm lượng glucose
homeostasis bằng cách tăng cường glycolysis và glycogen tổng hợp trong cơ xương
[51], đồng thời với việc làm giảm glycogenolysis trong gan và cơ xương [70]. Sự
thay đổi mô bệnh học của tuyến tụy đã khẳng định tác dụng bảo vệ của
Rebaudioside A ở chuột nhắt. Những kết quả về Rebaudioside A có hoạt tính hạ
đường huyết đã cung cấp thêm bằng chứng trong kiểm soát bệnh tiểu đường của
Rebaudioside A.

14