BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHCN: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM DỊCH CHIẾT CÔ ĐẶC GIÀU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA TỪ YẾN SÀO KHÁNH HÒA

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KHÁNH HỊA
CƠNG TY YẾN SÀO KHÁNH HỊA
CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP TỈNH

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHOA HỌC CƠNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM DỊCH CHIẾT CƠ ĐẶC GIÀU
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA TỪ YẾN SÀO KHÁNH HỊA

ĐT-2015-21101-ĐL/1

Chủ nhiệm đề tài: CN. BÙI THỊ HẠNH
Cơ quan chủ trì thực hiện đề tài: CÔNG TY TNHH NHÀ NƯỚC MỘT
THÀNH VIÊN YẾN SÀO KHÁNH HÒA

I


ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KHÁNH HỊA
CƠNG TY YẾN SÀO KHÁNH HỊA
CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP TỈNH

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHOA HỌC CƠNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM DỊCH CHIẾT CƠ ĐẶC GIÀU
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA TỪ YẾN SÀO KHÁNH HỊA

ĐT-2015-21101-ĐL/1

Chủ nhiệm đề tài: CN. BÙI THỊ HẠNH
Cơ quan chủ trì thực hiện đề tài: CÔNG TY TNHH NHÀ NƯỚC MỘT

THÀNH VIÊN YẾN SÀO KHÁNH HÒA

II


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................VII
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... IX
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................... XI
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................2
3. Mục tiêu cụ thể .........................................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................3
5. Ý nghĩa khoa học của đề tài .....................................................................................3
6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài......................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI
NƯỚC .............................................................................................................................4
1.1 Khái qt chung về các vấn đề nghiên cứu ............................................................4
1.1.1 Tổng quan về yến sào ......................................................................................4
1.1.1.1 Thành phần hóa học của yến sào ...............................................................4
1.1.1.2 Công dụng của yến sào ..............................................................................5
1.1.2 Tổng quan về gớc tự do và chất chớng oxy hóa ..............................................5
1.1.2.1 Khái quát chung về gốc tự do và ảnh hưởng của gốc tự do đối với sức
khỏe con người ......................................................................................................5
1.1.2.2 Chất chớng oxy hóa và vai trò đới với sức khỏe con người ......................6
1.1.3 Khái quát một số vấn đề cơ bản trong nghiên cứu quy trình sản xuất dịch
chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa .........................10
1.1.3.1 Giới thiệu về q trình thủy phân ............................................................10
1.1.3.2 Giới thiệu về enzym sử dụng trong nghiên cứu tạo dịch chiết giàu hoạt

tính chớng oxy hóa từ yến sào Khánh Hòa .........................................................13
1.1.3.3 Giới thiệu về phương pháp cơ đặc sử dụng trong nghiên cứu quy trình sản
x́t dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ yến sào Khánh Hòa ............14
1.1.3.4 Giới thiệu về phương pháp tiệt trùng sử dụng trong nghiên cứu quy trình
sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa.........16
1.2 Tởng quan tình hình nghiên cứu ́n sào trong nước...........................................17
1.3 Tởng quan tình hình nghiên cứu yến sào ngoài nước ..........................................18
1.3.1 Chiết tách thành phần hoạt tính từ yến sào ....................................................18
1.3.1.1 Chiết tách protein ....................................................................................18
1.3.1.2 Chiết tách axit sialic ................................................................................19
1.3.1.3 Chiết khoáng chất ....................................................................................19
1.3.2 Các hoạt tính sinh học và dược lý của dịch chiết từ ́n sào .........................19
1.3.2.1 Khả năng chớng oxy hóa .........................................................................19
1.3.2.2 Kháng viêm, bảo vệ tế bào ......................................................................20
1.3.2.3 Là yếu tớ làm tăng trưởng biểu bì (Epidermal growth factor - EGF) .....20
1.3.2.4 Ức chế hoạt động của virus cúm và ức chế sự ngưng kết .......................21
III


1.3.2.5 Tăng trưởng tế bào ..................................................................................22
1.3.5.6 Tăng cường cấu trúc xương.....................................................................22
1.3.6.7 Khả năng hình thành và bảo vệ mơ sụn ..................................................22
1.3.3 Một số nghiên cứu về thủy phân yến sào ......................................................23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................25
2.1 Đối tượng, hóa chất, thiết bị trong q trình nghiên cứu .....................................25
2.1.1 Đới tượng nghiên cứu ....................................................................................25
2.1.2 Hóa chất nghiên cứu ......................................................................................25
2.1.3 Thiết bị nghiên cứu ........................................................................................26
2.2 Phương pháp nghiên cứu và phương pháp phân tích ...........................................26
2.2.1 Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................26

2.2.2 Phương pháp phân tích ..................................................................................27
2.2.2.1 Phương pháp xác định hiệu śt thủy phân .............................................27
2.2.2.2 Xác định hoạt tính chớng oxy hóa ...........................................................27
2.2.2.3 Xác định hàm lượng mợt sớ chất chớng oxy hóa ....................................28
2.2.2.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng .........................................................28
2.2.2.5 Xác định các chỉ tiêu vi sinh ...................................................................29
2.2.2.6 Đánh giá cảm quan sản phẩm ..................................................................29
2.3 Thực nghiệm ........................................................................................................29
2.3.1 Nghiên cứu quy trình thu dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào
Khánh Hịa ..............................................................................................................30
2.3.1.1 Sơ đờ bớ trí thí nghiệm ............................................................................30
2.3.1.2 Thút minh sơ đờ ...................................................................................31
2.3.2 Nghiên cứu quy trình cơ đặc dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n
sào Khánh Hòa ........................................................................................................36
2.3.2.1 Sơ đờ bớ trí thí nghiệm ............................................................................36
2.3.2.2 Thút minh sơ đờ ...................................................................................36
2.3.3 Nghiên cứu quy trình tiệt trùng dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy
hóa từ ́n sào Khánh Hịa ......................................................................................38
2.3.3.1 Sơ đờ bớ trí thí nghiệm ............................................................................38
2.3.3.2 Thút minh sơ đờ ...................................................................................38
2.3.4 Nghiên cứu quy trình bảo quản dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy
hóa từ ́n sào Khánh Hịa ......................................................................................39
2.3.4.1 Sơ đờ bớ trí thí nghiệm ............................................................................39
2.3.4.2 Thút minh sơ đờ ...................................................................................40
2.2.5 Quy trình cơng nghệ sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa
từ ́n sào Khánh Hịa .............................................................................................40
2.4 Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................41
3.1 Nghiên cứu xây dựng quy trình thu dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ
́n sào Khánh Hịa ....................................................................................................41

IV


3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hiệu śt thu hời dịch
chiết, hoạt tính và hàm lượng các chất chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa ......41
3.1.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hiệu suất thu hồi
dịch chiết ............................................................................................................41
3.1.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hoạt tính chớng oxy hóa..43
3.1.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hoạt chất chớng
oxy hóa ...............................................................................................................44
3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của loại enzym đến hiệu śt thu hời dịch chiết, hoạt
tính và hoạt chất chớng oxy hóa .............................................................................45
3.1.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của loại enzym đến hiệu suất thu hồi dịch chiết.......46
3.1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của loại enzym đến hoạt tính và hoạt chất chớng
oxy hóa ................................................................................................................46
3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát (tỷ lệ enzym, nhiệt độ chiết,
thời gian chiết) của enzym alcalase đến hiệu suất thu hời dịch chiết và hoạt tính
chớng oxy hóa .........................................................................................................50
3.1.3.1 Đánh giá mức ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát đến hiệu suất thu hồi
dịch thủy phân .....................................................................................................50
3.1.3.2 Đánh giá mức ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát đến hoạt tính chớng
oxy hóa của dịch thủy phân bằng phương pháp DPPH .......................................51
3.1.3.3 Đánh giá mức ảnh hưởng của các ́u tớ khảo sát đến hoạt tính chớng
oxy hóa của dịch thủy phân bằng phương pháp ABTS .......................................52
3.1.3.4 Đánh giá mức ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát đến hoạt tính chớng oxy
hóa của dịch thủy phân bằng phương pháp xác định hoạt tính chớng oxy hóa tởng .53
3.1.3.5 Tới ưu hóa quy trình thủy phân ́n sào bằng enzym alcalase................54
3.1.3.6 Thử nghiệm quy trình ..............................................................................56
3.1.4 Quy trình cơng nghệ thu dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào

Khánh Hịa ..............................................................................................................56
3.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình cơ đặc và quy trình tiệt trùng dịch chiết giàu hoạt
tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa ................................................................ 57
3.2.1 Nghiên cứu xây dựng quy trình cơ đặc dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy
hóa từ ́n sào Khánh Hòa ......................................................................................57
3.2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cô đặc chân không đến độ Brix của
dịch chiết yến sào cô đặc .....................................................................................57
3.2.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cô đặc chân không đến giá trị cảm
quan của dịch chiết yến sào cô đặc .....................................................................58
3.2.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cô đặc chân không đến hoạt tính
chớng oxy hóa của dịch chiết ́n sào cơ đặc ......................................................59
3.2.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cô đặc chân không đến hàm lượng
một số axit amin và hoạt chất có hoạt tính chớng oxy hóa của dịch chiết ́n sào
cơ đặc.. .................................................................................................................61
3.2.1.5 Quy trình cơ đặc dịch chiết giàu hoạt chất chớng oxy hóa từ ́n
sào Khánh Hòa ..................................................................................................63
V


3.2.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình tiệt trùng dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính
chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hòa ....................................................................64
3.2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tiệt trùng đến giá trị cảm quan của
dịch chiết yến sào cô đặc .....................................................................................64
3.2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tiệt trùng đến chỉ tiêu vi sinh của
dịch chiết yến sào cô đặc .....................................................................................65
3.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tiệt trùng đến hoạt tính chớng oxy
hóa của dịch chiết yến sào cô đặc .......................................................................69
3.2.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tiệt trùng đến hàm lượng mợt sớ
hoạt chất chớng oxy hóa của dịch chiết ́n sào cơ đặc ......................................70
3.2.2.5 Quy trình tiệt trùng dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ

́n sào Khánh Hịa..............................................................................................72
3.3 Nghiên cứu quy trình bảo quản dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ
́n sào Khánh Hòa ....................................................................................................73
3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện bảo quản (nhiệt độ, thời gian) đến chất
lượng cảm quan, chỉ tiêu vi sinh của dịch chiết cô đặc từ yến sào Khánh Hòa .....73
3.3.1.1 Chất lượng cảm quan...............................................................................73
3.3.1.2 Chỉ tiêu vi sinh ........................................................................................74
3.3.2 Nghiên cứu sự biến đổi hoạt tính của dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng
oxy hóa từ yến sào Khánh Hòa ở các điều kiện bảo quản ......................................75
3.3.3 Nghiên cứu sự biến đổi một số hợp chất chớng oxy hóa chính của dịch chiết
cơ đặc từ yến sào Khánh Hòa ở các điều kiện bảo quản ........................................77
3.3.4 Quy trình bảo quản dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n
sào Khánh Hịa ........................................................................................................78
3.4 Sản xuất thử nghiệm dịch chiết cô đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào
Khánh Hòa .................................................................................................................80
3.4.1 Sơ đờ quy trình sản x́t ................................................................................80
3.4.2 Thút minh sơ đờ quy trình ........................................................................80
KẾT ḶN, KIẾN NGHỊ ..........................................................................................86
KẾT ḶN: ...............................................................................................................86
KIẾN NGHỊ: ..............................................................................................................86
PHỤ LỤC .....................................................................................................................96

VI


DANH MỤC HÌNH
Hình

Tiêu đề

Trang

Hình 1.1

Nghiên cứu đặc điểm sinh học chim yến

5

Hình 2.1

Nguyên liệu trong quá trình nghiên cứu

25

Hình 2.2

Sơ đờ bớ trí thí nghiệm chiết bằng phương pháp nhiệt đợ
cao

30

Hình 2.3

Sơ đờ bớ trí thí nghiệm nghiên cứu cơng đoạn thủy phân
bằng phương pháp sinh học

30

Hình 2.4

Sơ đờ bớ trí thí nghiệm xác định điều kiện cơ đặc dịch chiết
từ ́n sào Khánh Hịa

36

Hình 2.5

Chủ nhiệm đề tài kiểm tra mẫu sản phẩm dịch chiết cơ đặc
giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa

37

Hình 2.6

Sơ đờ bớ trí thí nghiệm xác định điều kiện tiệt trùng dịch
chiết cơ đặc từ ́n sào Khánh Hòa

38

Hình 2.7

Sơ đờ bớ trí thí nghiệm nghiên cứu quy trình bảo quản

39

Hình 2.8

Sơ đờ quy trình cơng nghệ sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu
hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hồ

40

Hình 3.1

Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hiệu śt thu hời
dịch chiết ́n sào

42

Hình 3.2

Dịch chiết bằng nhiệt đợ cao (100oC) và dịch chiết bằng
enzym pepsin

42

Hình 3.3

Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng bắt gốc tự
do DPPH, ABTS của dịch chiết yến sào

43

Hình 3.4

Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến giá trị tổng năng lực
khử của dịch chiết yến sào

43

Hình 3.5

Đánh giá ảnh hưởng của các loại enzym khác nhau đến hiệu
suất thủy phân của dịch thủy phân yến sào

46

Hình 3.6

Đánh giá ảnh hưởng của các loại enzym khác nhau đến
khả năng bắt gốc tự do DPPH, ABTS của dịch thủy phân
yến sào

47

Hình 3.7

Đánh giá ảnh hưởng của các loại enzym khác nhau đến tổng
năng lực khử của dịch thủy phân yến sào

48

Hình 3.8

Quy trình thu dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n
sào Khánh Hịa

56

Hình 3.9

Biến đởi đợ Brix của dịch chiết ́n sào cơ đặc ở các điều
kiện nghiên cứu

57

Hình 3.10

Biến đởi giá trị cảm quan của dịch chiết yến sào cô đặc ở
các điều kiện nghiên cứu

58

VII


Hình 3.11

Biến đởi giá trị tởng năng lực khử của dịch chiết yến sào cô
đặc ở các điều kiện nghiên cứu

60

Hình 3.12

Biến đởi khả năng bắt gớc tự do DPPH của dịch chiết yến
sào cô đặc ở các điều kiện nghiên cứu

60

Hình 3.13

Biến đởi khả năng bắt gớc tự do ABTS của dịch chiết yến
sào cô đặc ở các điều kiện nghiên cứu

61

Hình 3.14

Quy trình cơ đặc dịch chiết giàu hoạt chất chớng oxy hóa từ
́n sào Khánh Hịa

63

Hình 3.15

Biến đởi cảm quan sản phẩm trong q trình tiệt trùng

64

Hình 3.16

Biến thiên nhiệt đợ tâm sản phẩm trong q trình tiệt
trùng ở 1050 C

67

Hình 3.17

Biến thiên nhiệt đợ tâm sản phẩm trong quá trình tiệt

trùng ở 1100 C

67

Hình 3.18

Biến thiên nhiệt đợ tâm sản phẩm trong q trình tiệt
trùng ở 1150 C

68

Hình 3.19

Sơ đờ quy trình tiệt trùng dịch chiết từ ́n sào Khánh Hịa

72

Hình 3.20

Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến tỷ lệ tởn thất hoạt
tính chớng oxy hóa của sản phẩm thơng qua tởng năng
lực khử

75

Hình 3.21

Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến tỷ lệ tổn thất hoạt
tính chớng oxy hóa của của sản phẩm thơng qua khả năng
khử gớc tự do DPPH

75

Hình 3.22

Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến tỷ lệ tởn thất hoạt
tính chớng oxy hóa của của sản phẩm thơng qua khả năng
khử gớc tự do ABTS

76

Hình 3.23

Quy trình bảo quản dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chớng
oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa

79

Hình 3.24

Sơ đờ quy trình sản x́t

80

Hình 3.25

Ch̉n bị nguyên liệu

81

Hình 3.26

Thủy phân thu dịch chiết yến sào

82

Hình 3.27

Cơ đặc dịch chiết ́n sào thủy phân

82

Hình 3.28

Tiệt trùng sản phẩm

83

Hình 3.29

Bảo quản sản phẩm

84

Hình 3.30

Chủ nhiệm đề tài và nhóm nghiên cứu kiểm tra mẫu sản
phẩm mỹ phẩm ứng dụng dịch chiết từ yến sào Khánh Hòa

85

VIII


DANH MỤC BẢNG
STT

Bảng

Trang

Bảng 1.1

Các ROS và RNS trong cơ thể sinh học

6

Bảng 1.2

Ưu nhược điểm của các phương pháp thủy phân

11

Bảng 2.1

Thí nghiệm xác định chế đợ thủy phân bằng enzym alcalase

32

Bảng 2.2

Thí nghiệm chế đợ thủy phân bằng enzym protamex

33

Bảng 2.3

Thí nghiệm chế đợ thủy phân bằng enzym pepsin

34

Bảng 3.1

Hàm lượng các axit amin và một số hoạt chất trong dịch chiết
từ yến sào Khánh Hòa bằng nhiệt độ cao và enzym pepsin

44

Bảng 3.2

Hàm lượng các axit amin và một số hoạt chất trong dịch
thủy phân từ yến sào Khánh Hòa

49

Bảng 3.3

Kết quả tính bước chuyển đợng δj của các ́u tớ

54

Bảng 3.4

Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc

55

Bảng 3.5

Ảnh hưởng của điều kiện cô đặc đến hàm lượng axit amin và
mợt sớ chất chớng oxy hóa của dịch chiết yến sào cô đặc

62

Bảng 3.6

Kết quả kiểm tra vi sinh ở các điều kiện nhiệt độ nghiên cứu

65

Bảng 3.7

Biến đổi giá trị F (thời gian hiệu quả tương đương) của quá
trình xử lý nhiệt

68

Bảng 3.8

Ảnh hưởng điều kiện tiệt trùng đến hoạt tính chớng oxy hóa

dịch chiết ́n sào cô đặc.

69

Bảng 3.9

Ảnh hưởng điều kiện tiệt trùng đến hàm lượng cystein,
glutathione

71

Bảng 3.10

Ảnh hưởng điều kiện tiệt trùng đến hàm lượng taurine,
vitamin E

71

Bảng 3.11 Ảnh hưởng điều kiện tiệt trùng đến hàm lượng polyphenol

72

Bảng 3.12 Bảng điểm cảm quan sản phẩm ở các điều kiện bảo quản

73

Bảng 3.13 Các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm trong quá trình bảo quản

74

Bảng 3.14

Biến đổi hàm lượng cystein, glutathione của sản phẩm trong
q trình bảo quản

77

Bảng 3.15

Biến đởi hàm lượng taurine, vitamin E của sản phẩm trong quá
trình bảo quản

77

Bảng 3.16

Biến đởi hàm lượng polyphenol của sản phẩm trong q trình
bảo quản

78

IX


Hàm lượng các axit amin và một số hoạt chất của dịch chiết cơ
Bảng 3.17 đặc giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ yến sào Khánh Hòa trong
sản xuất thử nghiệm

X

84


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Cụm từ được thay thế

Ký hiệu và chữ viết tắt
ROS

Gốc tự do oxygen

RNS

Gốc tự do nitric oxit

GSH

Glutathione

ES

Phức trung gian enzym – cơ chất

2-DE

Phương pháp điện di hai chiều

LIEF

Phương pháp phân tách protein trong pha lỏng dựa
trên các điểm đẳng điện khác nhau

EGF

Yếu tớ tăng trưởng biểu bì

TNLK

Tởng năng lực khử

ABTS

2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic axit)

DPPH

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

VIF
mg aa/ml dịch

Hệ sớ phóng đại phương sai
mg axit ascorbic/ml dịch

XI


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề

Việt Nam là quốc gia nhiệt đới có hệ đợng, thực vật vơ cùng phong phú với nhiều
chủng loại gen quý hiếm trong đó có yến sào, đặc biệt là yến sào thuộc vùng biển đảo
Khánh Hòa. Từ lâu, yến sào nơi đây đã trở thành thương hiệu uy tín khơng chỉ trong
nước mà còn ở khu vực Đông Nam Á.
Thuở xưa, yến sào được coi là "vàng trắng" được dùng phục vụ yến tiệc cũng
như xuất khẩu đổi lấy nhu yếu phẩm cần thiết cho q́c gia do những cơng dụng mà
khơng có loại thực phẩm nào có thể thay thế được. Ngày nay, nghiên cứu khoa học
hiện đại đã chứng minh giá trị quý hiếm của yến sào là do một số thành phần như
glycoprotein, chất chớng oxy hóa, chất chớng viêm, làm chắc xương, glucosamin,
lacto ferin, axit sialic, axit amin, axit béo, triacyl glycerol, vitamin, khống chất, đây là
những chất có cơng dụng rất tốt cho sức khỏe.
Trải qua hơn 25 năm phát triển và trưởng thành, với thế mạnh là nhà khai thác
trực tiếp nguồn tài nguyên yến sào đảo yến thiên nhiên, Công ty Yến sào Khánh Hòa
được Đảng và Nhà nước trao tặng nhiều phần thưởng cao quý như: Huân chương lao
đợng hạng nhất (2014), nhì (2009), ba (2004) và đặc biệt là danh hiệu Anh hùng lao
động thời kỳ đổi mới vào tháng 11 năm 2015. Bên cạnh việc sản xuất kinh doanh,
công ty luôn chú trọng tới công tác nghiên cứu khoa học và coi đó là chìa khóa để tăng
năng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm, phát triển thương hiệu ́n sào Khánh Hịa.
Thành cơng trong nghiên cứu khoa học đã đưa Công ty Yến sào Khánh Hòa đến với
nhiều giải thưởng cao quý từ các Bộ, Sở ban ngành như: Đạt cúp vàng Top 50 sản
phẩm hàng đầu 2007; Huy chương Bạc Hội thi sáng tạo kỹ thuật quốc tế tại Hàn Quốc
năm 2009; Thương hiệu mạnh Việt Nam năm 2008 và 2011; Cúp vàng Top ten thương
hiệu Việt - Ứng dụng khoa học công nghệ năm 2011; Thương hiệu uy tín Đơng nam Á
lần thứ nhất năm 2012; Thương hiệu vàng năm 2012; Cúp vàng sở hữu trí tuệ Việt
Nam năm 2013; Giải thưởng Nhãn hiệu nổi tiếng ASEAN năm 2015; Giải nhất
VIFOTEC năm 2015; Giải thưởng Quốc tế WIPO năm 2015; Giải vàng chất lượng
quốc gia năm 2015; Giải thưởng doanh nghiệp thương mại dịch vụ tiêu biểu năm
2016; Giải thưởng khoa học và cơng nghệ tỉnh Khánh Hịa lần thứ nhất năm 2016; Top
ten thương hiệu sản phẩm dịch vụ hàng đầu Việt Nam năm 2016; Top 50 doanh
nghiệp xuất sắc nhất năm 2016; Top ten thương hiệu mạnh Đất Việt năm 2017, …

Để tiếp tục phát huy vai trò và thế mạnh của đơn vị kết hợp cùng nhu cầu thực
tiễn của cuộc sống, Công ty Yến sào Khánh Hòa đã thực hiện các nghiên cứu về tình
trạng stress trong c̣c sống hiện đại, nguyên nhân cũng như cách phòng ngừa. Kết
quả cho thấy áp lực của công việc và cuộc sống là nguy cơ phát sinh nhiều bệnh tật
liên quan đến sự mất cân bằng oxy hóa. Sự mất cân bằng này bắt ng̀n từ những q
trình oxy hóa diễn ra trong cơ thể con người. Để cân bằng các phản ứng diễn ra trong
cơ thể, con người thường sử dụng các chất chớng oxy hóa tởng hợp như vitamin C,
vitamin E và các viên nén giàu chất chống oxy hóa. Tuy nhiên những chất chớng oxy
1


hóa này được chứng minh có nhiều tác dụng phụ cho người sử dụng và ngày càng bị
hạn chế sử dụng bởi lo ngại ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Trước tình
hình đó, nhu cầu cấp thiết đặt ra là tìm ng̀n thực phẩm từ thiên nhiên có khả năng
chớng oxy hóa, giúp cân bằng các q trình oxy hóa cũng như lão hóa để ứng dụng
vào thực tiễn c̣c sớng.
Khả năng chớng oxy hóa của ́n sào đã được công bố trong một số nghiên cứu
trên thế giới như: dịch chiết từ yến sào có khả năng phòng chống ung thư đường ruột
và ức chế virut cúm, làm cân bằng các q trình trao đởi chất trong cơ thể, tăng cường
khả năng hoạt động thể lực và phản xạ thần kinh, ... Tuy nhiên, đối với yến sào của
Việt Nam, đặc biệt là yến sào Khánh Hòa thì chưa có cơng trình khoa học nào cơng bớ
chính thức về hoạt tính chớng oxy hóa. Do đó, để có thể cung cấp những dữ liệu khoa
học về hoạt tính chớng oxy hóa, làm cơ sở để sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính
chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hòa cần có quy trình cơng nghệ hồn chỉnh ở quy
mơ phịng thí nghiệm. Việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất sản
phẩm dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chống oxy hóa từ yến sào Khánh Hòa” sẽ
đưa ra những cơ sở khoa học về hoạt tính chớng oxy hóa của ́n sào Khánh Hịa.
Đờng thời, mở ra hướng ứng dụng dịch chiết vào các dịng sản phẩm mới, mang tính
chiến lược, có giá trị kinh tế cao chứa nhiều hoạt tính sinh học quý, góp phần nâng cao
sức khỏe cho người sử dụng, đưa thương hiệu Yến sào Khánh Hòa đến gần hơn với

người tiêu dùng trong và ngoài nước.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng quy trình cơng nghệ sản x́t sản phẩm dịch chiết cơ đặc giàu hoạt
tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hịa;
- Xác định các dữ liệu khoa học về hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào
Khánh Hịa;
- Đa dạng hóa sản phẩm góp phần khẳng định chất lượng sản phẩm và quảng bá
thương hiệu Yến sào Khánh Hòa đối với khách hàng trong và ngoài nước; tăng cường
khả năng xuất khẩu sản phẩm.
3. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được các thông số kỹ thuật trích ly dịch chiết yến sào;
- Xác định được phương pháp cô đặc dịch chiết yến sào;
- Xác định được phương pháp tiệt trùng dịch chiết yến sào cơ đặc;
- Đánh giá được hoạt tính chớng oxy hóa của dịch chiết ́n sào cơ đặc mợt cách
tồn diện;
- Đánh giá tính ởn định của dịch chiết ́n sào cô đặc ở các điều kiện bảo quản
khác nhau;
2


- Sản xuất thử nghiệm 100 chai dịch chiết yến sào cô đặc (30 ml/chai).
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Yến sào Khánh Hòa thu tại các đảo thuộc vùng biển Khánh Hòa do Công ty
trực tiếp khai thác.
5. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài đã xây dựng được quy trình cơng nghệ sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu
hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào Khánh Hòa một cách đầy đủ và hệ thống từ việc
chọn nguồn nguyên liệu đến tạo ra sản phẩm dịch chiết ́n sào cơ đặc.
Ngồi ra, đề tài còn cung cấp những dữ liệu khoa học mới về các vấn đề sau:
Phương pháp thủy phân yến sào bằng enzym alcalase với mục đích nâng cao

hiệu śt thủy phân;
Thơng sớ kỹ thuật của q trình cơ đặc, tiệt trùng dịch thủy phân yến sào;
Phương pháp bảo quản dịch chiết yến sào cơ đặc;
Cung cấp dữ liệu khoa học về hoạt tính chớng oxy hóa của dịch chiết ́n sào cơ đặc.
6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Cung cấp được những dữ liệu khoa học mới về khả năng chống oxy hóa của
dịch chiết cơ đặc ́n sào Khánh Hịa, giúp nâng cao giá trị của yến sào Khánh Hòa;
- Là tiền đề cho việc nghiên cứu những dòng sản phẩm cao cấp mới, đưa ra thị
trường các dòng sản phẩm mang tính chiến lược, có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều
hoạt tính sinh học q góp phần nâng cao sức khỏe cho người sử dụng, đồng hành
cùng với sự phát triển của xã hội;
- Mở rộng quy mô sản x́t kinh doanh của doanh nghiệp. Đờng thời, góp phần
tăng nhu cầu sử dụng lao động của doanh nghiệp, từ đó tạo nhiều cơ hợi việc làm cho
người lao động, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống người dân;
- Tạo điều kiện phát triển bền vững ngành nghề và nâng cao vị thế của yến sào
Khánh Hòa ở thị trường trong nước và thế giới.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC
1.1 Khái quát chung về các vấn đề nghiên cứu
1.1.1 Tởng quan về yến sào
1.1.1.1 Thành phần hóa học của yến sào
Yến sào là một loại thực phẩm cao cấp, được sử dụng chủ yếu ở khu vực Châu
Á. Thành phần chính của tở ́n gờm: protein, glycoprotein [26] và mợt sớ thành phần
khác như: chất chớng oxy hóa, chất chống viêm, làm chắc xương, glucosamine, lacto
ferrin, axit sialic, axit amin, axit béo, triacyl glycerol, vitamin, khoáng chất. Đây là
những hợp chất có cơng dụng rất tớt cho sức khỏe [36]. Hàm lượng của protein và

glycoprotein phụ thuộc vào loại tở ́n [26].
Glycoprotein có vai trị quan trọng đới với đợng vật bậc cao, đợng vật có xương
sớng và khơng xương sống. Glycoprotein của tổ yến chứa khoảng 9% axit sialic; 4.19
– 7.2% galactosamin; khoảng 5.3% glucosamin; 5.03 – 16.9% galactos và khoảng
0.7% fucose [28]. Chính cấu trúc glycoprotein trong tổ yến đã tạo nên sự khác biệt về
mức độ hịa tan, tính chất đặc trưng và hợp chất có hoạt tính sinh học với các protein
có ng̀n gớc khác [22].
Hàm lượng protein chiếm chủ yếu trong tổ yến với tỷ lệ từ 55.48% – 58.55%,
tiếp đến là cacbohydrat chiếm từ 22.2% – 25.79% [28], nitơ khoảng 10.29%, lipit 0.14
– 1.28%, tro 2.1% [22]. Protein có vai trị quan trọng đối với hoạt động sống. Dưới tác
dụng của enzym thủy phân, các protein trong thực phẩm bị thủy phân thành các
protein có kích thước nhỏ hơn, peptit và các axit amin tự do [28] như: axit aspartic
40.44 mg/g; threonine 22.39 mg/g; serine 29.47 mg/g; axit glutamic 51.78 mg/g;
proline 21.07 mg/g; glycine 18.34 mg/g; alanine 18.44 mg/g; cysteine 41.06 mg/g;
valine 24.35 mg/g; methionine 5.77 mg/g; isoleucine 16.65 mg/g; leucine 26.06 mg/g;
tyrosine 17.16 mg/g; phenylalanine 29.37 mg/g; histidine 16.54 mg/g; lysine 15.23
mg/g; arginine 18.36 mg/g [52]. Những axit amin này góp phần làm tăng giá trị dinh
dưỡng của thực phẩm [28].
Bên cạnh đó trong tở ́n cịn chứa mợt sớ khống chất như: Ca khoảng 553.1 ±
19.5 mg/100g; Na khoảng 187.9 ± 10.4 mg/100g; Mg khoảng 92.9 ± 2.0 mg/100g và
K khoảng 6.3 ± 0.4 mg/100g. Vị trí và thời điểm làm tở của chim ́n có ảnh hưởng
đến hàm lượng các chất [47].
Ngồi ra, trong mợt sớ kết quả nghiên cứu cho thấy tở ́n cịn chứa mợt lượng
nhỏ taurin (micromol). Taurin (2 – amino ethane sulphonic axit) là một β – amino axit
tự do chứa lưu huỳnh có mặt trong các mơ cơ, sữa, nước tiểu. Nó có vai trị quan trọng
đối với chức năng sinh lý như: làm chất chớng oxy hóa, điều trị bệnh thần kinh, ung
thư, kéo dài sự sống, nhiễm trùng huyết, viêm võng mạc sắc tố. Sự khác biệt giữa nồng
độ taurin trong thực vật, động vật và tổ yến giúp việc phát hiện tổ yến bị pha trộn trở
nên đơn giản và hiệu quả hơn [46].
4

Hình 1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học chim yến
1.1.1.2 Công dụng của yến sào
Theo y học cổ truyền của Trung Q́c, ́n sào được chứng minh có tác dụng
chữa bệnh lao phổi, xuất huyết, tiêu chảy, sốt rét, nhiễm trùng phổi. Yến sào dùng cho
các trường hợp suy nhược cơ thể, viêm phế quản, ho khan đàm dính, hen suyễn, khái
huyết thổ huyết, viêm dạ dày thực quản gây nôn, lỵ và sốt rét kéo dài…[Error!
Reference source not found.]. Bên cạnh đó, mợt sớ nghiên cứu mới đây cho thấy ́n
sào có tác dụng tăng cường khí lực, bở huyết, bổ sung sinh lực cho phổi và thận, rất tốt
cho da, tăng hấp thu các chất dinh dưỡng và kích thích sự phân chia tế bào bạch cầu
ngoại biên, chứa nhiều nguyên tố vi lượng giúp tăng cường sức đề kháng cơ thể.
1.1.2 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa
1.1.2.1 Khái quát chung về gốc tự do và ảnh hưởng của gốc tự do đối với sức
khỏe con người
a. Khái quát chung về gốc tự do
Các gớc tự do hay nói chính xác hơn là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ
(Reactive oxygen species – ROS và Reactive nitrogen species – RNS) là các dẫn xuất
dạng khử của oxy và nitơ phân tử. Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các gớc tự
do và các dẫn xuất không phải gốc tự do.

5


Bảng 1.1. Các ROS và RNS trong cơ thể sinh học

Các gốc tự do là các phân tử hoặc nguyên tử có mợt hoặc nhiều điện tử đợc thân.
Các dẫn xuất không phải gốc tự do như oxy đơn, hydro peroxit, nitro peroxit là tiền
chất của các gốc tự do. Các ROS và RNS phản ứng rất nhanh với các phân tử quanh
nó, do đó gây tởn thương và làm thay đổi giá trị sinh học của các đại phân tử sinh học

như DNA, protein, lipit [3].
b. Ảnh hưởng của gốc tự do đối với sức khỏe con người
Việc tạo thành các gốc tự do (ROS, RNS) là một phần chức năng bình thường
của tế bào, tùy tḥc vào nờng đợ mà chúng có tác dụng xấu hoặc tớt đến cơ thể.
Ở nồng độ thấp, các ROS và RNS là các tín hiệu làm nhiệm vụ: điều hịa phân ly
tế bào (apoptosis), kích hoạt các ́u tớ phiên mã (NFkB, p38-MAP kinase, …) cho
các gen tham gia quá trình miễn dịch, kháng viêm, điều hòa biểu hiện các gen mã hóa
cho các enzym chớng oxy hóa [3].
Ở nờng đợ cao, các ROS và RNS oxy hóa các đại phân tử sinh học gây nên: đợt
biến DNA, biến tính protein, oxy hóa lipit [3]. Q trình này mở đầu cho q trình oxy
hóa các cặp phân tử dẫn đến tởn thương và làm chết tế bào, gây ra các bệnh lão hóa,
xơ vữa đợng mạch, xơ gan, đục thủy tinh thể [78].
1.1.2.2 Chất chống oxy hóa và vai trò đối với sức khỏe con người
a. Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa [35]
Các chất chớng oxy hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại, ngăn cản hoặc
đảo ngược q trình oxy hóa các hợp chất trong tế bào của cơ thể.
Dựa trên nguyên tắc hoạt động, các chất chớng oxy hóa được phân thành hai loại:
các chất chớng oxy hóa bậc mợt và các chất chớng oxy hóa bậc hai. Các chất chớng
oxy hóa bậc mợt khử hoặc kết hợp với gớc tự do, do đó kìm hãm pha khởi phát hoặc
6


bẻ gãy dây chuyền phản ứng của quá trình oxy hóa. Các chất chớng oxy hóa bậc 2 kìm
hãm sự hình thành các gớc tự do (hấp thụ các tia cực tím, tạo phức hợp với các kim
loại kích hoạt sự tạo gốc tự do như Cu, Fe, vô hoạt oxy đơn).
b. Các nhóm chất chống oxy hóa và vai trò của chúng đối với sức khỏe con người
Có 2 nhóm chớng oxy hóa chính trong tế bào: chất chớng oxy hóa enzym và chất
chớng oxy hóa phi enzym.
 Nhóm chất chống oxy hóa enzym (Enzymatic antioxidants) [78]
Enzym chớng oxy hóa được chia thành 2 nhóm nhỏ là nhóm cơ bản và nhóm

trung bình. Nhóm cơ bản được bảo vệ bởi 3 enzym quan trọng, giúp ngăn chặn sự hình
thành và trung hòa các gớc tự do. Trong đó, glutathione peroxidase được xem là chất
nền cho phản ứng Fenton; enzym catalase do có khả năng nhường 2 electron để giảm
peroxide bằng cách hình thành selenols và loại trừ peroxides.
Glutathione reductase và glucose-6-phosphate dehydrogenase có trách nhiệm
bảo vệ enzym nhóm trung bình. Glutathione reductase làm giảm chất chớng oxy
hóa glutathione từ dạng oxy hóa thành dạng khử sau đó tiếp tục trung hòa thành các
gớc tự do.
 Nhóm chất chống oxy hóa phi enzym (Non - enzym antioxidants)
Chất chớng oxy hóa phi enzym bao gờm các nhóm hợp chất hữu cơ chứa lưu
huỳnh, vitamin, khống chất, các chất chớng oxy hóa có trọng lượng phân tử thấp,
carotenoid, polyphenol. Dưới đây là khả năng chớng oxy hóa của mợt sớ nhóm.
+ Nhóm axit amin chứa lưu huỳnh [39]
Gần đây, hoạt tính chớng oxy hóa của các axit amin đang được nhiều nhà nghiên
cứu quan tâm. Có nhiều loại axit amin khác nhau tồn tại trong cơ thể người nhưng chỉ
một số nhỏ chúng được nghiên cứu trong đó có axit amin chứa lưu huỳnh (S).
Lưu huỳnh là một nguyên tố vô cơ chính, cần thiết cho cơ thể, chúng tham gia
vào cấu trúc của axit amin, protein, enzym, vitamin và các phân tử sinh học khác. Lưu
huỳnh (S) là một phần của nhóm sulhydryl, tờn tại ở dạng liên kết thioester, có vai trị
quan trọng trong việc kích hoạt các phân tử như acetate, phản ứng với Fe trong
flavoenzym như succinate dehydrogenase và NADH dehydrogenase.
Dưới đây là một vài axit amin và hợp chất có khả năng chớng oxy hóa chứa lưu
huỳnh như: cystein, methionine, taurine, glutathione (GSH), axit lipoic (LA), Nacetylcysteine (NAC), α – mercaptopropionylglycine (MPG), hợp chất chớng oxy hóa
organosulfur của tinh dầu tỏi, diallysulfide (DAS), diallyldisulfide (DADS) và
diallytrisulfide (DATS).

7


Cystein [69]: Là thành phần chiếm số lượng chủ yếu trong nhóm thiol plasma, tiếp theo

là homocystein và glutathione. Cystein có mợt sớ vai trò như:
Tự oxy hóa trong q trình chuyển hóa ion kim loại, tạo ra H2O2. Thêm vào đó,
phần cystein cịn lại trong phân tử superoxide dismutase sẽ hoạt động và tương tác với
disulfide trong tế bào và ức chế sản xuất của hoạt động enzym.
Tạo liên kết cợng hóa trị trong cấu trúc protein, bằng cách hình thành các cầu nới
disulfide giữa hai phân tử cystein, nó có vai trị quan trọng trong việc ởn định cấu trúc
protein, quyết định đến việc xác định cấu trúc của mợt sớ loại protein.
Có vai trò quan trọng trong sản xuất glutathione, là tác nhân giảm ngoại bào.
Cystein cũng được xem là chất nền quan trọng trong tổng hợp protein, có cơng dụng
đặc biệt trong giảm các đớm đời mời [39].
Glutathione: là chất chớng oxy hóa tripeptit được tạo thành từ 3 loại axit amin là
cysteine, glycine và glutamate. Nó được xem là tác nhân bảo vệ và loại bỏ chất độc
cho cả hai phản ứng enzym và phi enzym. Glutathione có vai trò sau:
Là mợt chất chớng oxy hóa bên trong tế bào có chức năng bảo vệ màng tế bào.
Khi lượng glutathione giảm, các enzym và protein sẽ bị oxy hóa, dẫn đến mất cân
bằng phản ứng oxy hóa khử, xảy ra liên kết chéo và tích tụ protein trong màng tế bào
[39, 54].
Glutathione giúp giảm thiểu các bệnh nhiễm trùng, dị tật di truyền và rối loạn
chuyển hóa bao gờm cả HIV. Ngăn ngừa tởn thương tế bào do oxy hóa stress gây ra
như lão hóa, xơ vữa động mạch ... [54].
Taurin: Là một axit amin sulfonic còn gọi là β-amino axit chứa lưu huỳnh,
chiếm hơn 50% amin tự do trong mơ tim [66]. Taurin có khả năng hòa tan trong nước
cao (10.48g/100ml) [58], có cấu trúc là mợt nhóm amino axit gắn với mợt nhóm
sulfonic bằng hai nhóm methylene trong cùng mợt ch̃i. Taurin có vai trò quan trọng
đối với hoạt động của cơ thể, dưới đây là một số công dụng cơ bản:
+ Tác động đến tim mạch: nghiên cứu trên người tiểu đường tp 1, có hút th́c
có tỷ lệ rới loạn chức năng nội mô cao bằng cách bổ sung taurin. Sau khi bổ sung 1500
mg taurin trong 2 tuần, các thông sớ vượt kiểm sốt trên đã trở về mức kiểm sốt đờng
thời cũng cải thiện được lưu lượng máu [58].
+ Ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose: taurin được xem là chất bảo vệ màng tế

bào bằng cách điều chỉnh sự lưu thông các chất qua màng, cũng như khả năng chớng
oxy hóa. Nó có khả năng chớng oxy hóa bằng cách tạo liên kết với các ion kim loại
(Fe2+, Cu2+) và các protein kim loại oxy hóa mạch máu [80], sau đó chúng sẽ hoạt
đợng như chất chớng oxy hóa khi hàm lượng đường trong máu cao [82]. Ở nồng đợ
1mM, taurin có khả năng làm giảm q trình oxy hóa stress lên mơ cơ tim và ngăn
chặn sự tởn thương lên mô tim do thiếu máu cục bộ [41, 49]. Taurin có tiềm năng
8


trong điều trị kháng insulin cũng như tái tạo chất chớng oxy hóa, giảm q trình
peroxit lipit, cải thiện sự kháng insulin do fructose gây ra. Taurin có thể làm giảm đau
khớp do tiểu đường gây ra [85].
+ Phản ứng với hocmon: taurin có khả năng chớng oxy hóa và ngăn chặn q
trình oxy hóa stress, giúp giảm sự suy giảm testosterone do q trình oxy hóa gây ra
bởi mợt số chất như nicotine, asen, cadmium [33].
+ Phản ứng với chất oxy hóa: taurin là chất chớng oxy hóa khơng trực tiếp đào
thải được gốc tự do [19], thiếu taurin sẽ dẫn đến rới loạn q trình oxy hóa.
+ Tương tác với các cơ quan khác trong cơ thể như mắt, thận, phổi: giúp bảo vệ
phổi, gan khỏi hiện tượng oxy hóa stress [74]. Nghiên cứu trên cḥt và khỉ (là đới
tượng có taurin phụ tḥc và chế đợ ăn do cơ thể không tự tổng hợp được) cho thấy
khi chế độ ăn thiếu taurin sẽ làm giảm đáng kể nờng đợ taurin trong võng mạc, điều
này có liên quan đến thối hóa võng mạc.
+ Ngồi ra, taurin kết hợp với vitamin A (retinol) trong mắt tạo phân tử
retinylidene taurin (tauret). Tauret được tởng hợp trong võng mạc [67] có liên quan
đến tái sinh rhodopsin và khả năng cảm thụ ánh sáng [18]. Ngồi ra, taurin cũng có
khả năng thẩm thấu trong võng mạc, có thể bảo vệ bên ngồi võng mạc bằng cách điều
chỉnh mức đợ hydrat hóa và áp lực lên các cơ quan này. Nó còn có khả năng bảo vệ
mắt tránh những tác động như nồng độ glucose tăng cao trong các mô ở võng mạc [75].
+ Tương tự như tim, việc bổ sung taurin giúp hạn chế hiện tượng thiếu máu, giúp
tái tạo máu ở thận [40] và hạn chế hiện tượng oxy hóa stress do chất độc gây ra [55,

77], giảm hiện tượng oxy hóa stress do ăn kiêng gây ra.
Vitamin: điển hình cho khả năng chớng oxy hóa của vitamin là vitamin E. Chúng
tồn tại tám dạng trong tự nhiên: bốn dạng tocopherol và bốn dạng tocotrienol. Cả tám
dạng này đều chứa một vòng thơm và mợt ch̃i mạch thẳng 16 cacbon. Nhóm
hydroxyl gắn với vòng thơm qút định tính chớng oxy hóa của vitamin E trong khi
mạch cacbon đảm bảo khả năng hòa tan trong chất béo của chúng [3].
Tính chất hịa tan trong chất béo của vitamin E giúp chúng có khả năng thâm
nhập sâu vào các màng sinh học vốn chứa nhiều axit béo không no và ngăn cản chuỗi
phản ứng oxy hóa lipit. Các vitamin E sẽ chuyển hydro của nó cho gớc tự do peroxit.
Gớc tocopheryl tạo thành được khử về trạng thái ban đầu nhờ vitamin C.
Tocopherol-OH + LOOo → Tocopherol-O + LOOH
Với LOOo: gốc tự do peroxit.
Khả năng chớng oxy hóa của vitamin E phụ tḥc vào mức đợ cản trở khơng
gian của các nhóm methyl ở vị trí ortho đới với các nhóm hydroxyl ở vòng thơm.

9


Nhóm hydroxyl càng bị cản trở ít (trường hợp δ-tocopherol và δ-tocotrienol), khả năng
chớng oxy hóa càng cao [3].
Các hợp chất phenol [3, 32]: Các hợp chất phenol là một trong các nhóm sản
phẩm trao đởi chất đa dạng về cấu trúc và chức năng. Trong thực phẩm, đây là những
chất hoạt động chủ đạo giữ vai trò quyết định đến hương vị của nhiều loại sản phẩm.
Về mặt y học, việc sử dụng thực phẩm giàu hợp chất phenol được chứng minh là
có lợi cho sức khỏe do chúng có khả năng chớng oxy hóa. Hợp chất phenol đa dạng về
cấu trúc, tùy vào cấu tạo mạch cacbon mà chúng được phân thành phenol đơn giản
(C6), axit phenolic, flavonoid (C6 - C3 - C6), stilbene (C6 - C2 - C6) và lignine (C6 C2)n. Cơ chế chớng oxy hóa của các hợp chất phenol như sau:
- Khử và vô hoạt các gớc tự do nhờ thế oxy hóa khử thấp;
- Tạo phức với các ion Fe2+ và Cu+. Sắt và đồng là những kim loại đảm nhận
các vai trò sinh lý trong cơ thể như tham gia vận chuyển oxy (hemoglobin), cofactor

của nhiều enzym (Fe đối với catalase, Cu đới với superoxyde dismutase). Tuy nhiên,
chúng lại có thể tham gia phản ứng Fenton và Haber - Weiss để tạo ra các gớc tự do;
- Kìm hãm hoạt đợng của các enzym có khả năng tạo các gớc tự do như
xanthine oxidase.
1.1.3 Khái quát một số vấn đề cơ bản trong nghiên cứu quy trình sản xuất
dịch chiết cô đặc giàu hoạt tính chống oxy hóa từ yến sào Khánh Hịa
1.1.3.1 Giới thiệu về q trình thủy phân
Q trình thủy phân là q trình phân giải mợt hợp chất hóa học có phân tử
lượng cao, với sự tham gia của nước để tạo ra những hợp chất hóa học mới có phân tử
lượng thấp hơn [9].
a. Ưu nhược điểm cúa các phương pháp thủy phân [9]
Ưu nhược điểm của các phương pháp thủy phân được thể hiện ở bảng 1.2.

10


Bảng 1.2. Ưu nhược điểm của các phương pháp thủy phân
STT Phương pháp
1

Thủy phân
bằng axit

Ưu điểm

Nhược điểm

+ Cường lực xúc tác mạnh;

+ Sản phẩm sau thủy phân cần

+ Chi phí thấp.

phải trung hịa;
+ Dụng cụ dùng cho q trình
thủy phân phải bền với với axit
và không bị ăn mòn;
+ Sản phẩm tạo thành có màu
nâm sẫm do tryptophan bị phá
hủy;
+ Phá hủy một số axit amin
như: tryptophan, methionine,
cysteine, histidine, lysine.

2

Thủy phân
bằng bazơ

+ Giữ được các axit amin có
cấu trúc vòng thơm.

+ Hiệu suất thấp hơn thủy phân
bằng axit;
+ Sản phẩm sau thủy phân cần
phải đưa về pH trung tính.

3

Thủy phân

bằng enzym

+ Dịch thu được sau thủy phân + Thời gian thủy phân dài hơn
có chứa tất cả các axit amin so với thủy phân bằng axit;
thiết yếu của nguyên liệu, bao + Ḿn có hiệu quả cao phải có
gờm cả tryptophan;

chế phẩm enzym tinh khiết;

+ Không tạo ra sản phẩm phụ + Dễ bị ảnh hưởng của điều kiện
do enzym có tính đặc hiệu cao;

mơi trường như nhiệt đợ, pH,

+ Sản phẩm thủy phân protein
bằng enzym có tính chất hóa
học và sinh học tương tự như
sản phẩm tạo ra khi thủy phân
protein trong hệ tiêu hóa.

nờng đợ enzym, nờng đợ cơ

11

chất, …;
+ Chi phí cao hơn so với hai
phương pháp trên.


b. Giới thiệu về quá trình thủy phân bằng phương pháp sử dụng enzym

 Cơ chế của quá trình thủy phân bằng enzym
Q trình thủy phân bằng enzym gờm 3 giai đoạn [9]:
- Giai đoạn thứ nhất: Enzym sẽ kết hợp với cơ chất bằng những liên kết yếu,
nhờ đó sẽ tạo ra được phức hệ enzym – cơ chất. Phức hệ này thường không bền. Phản
ứng tạo ra phức hệ enzym cơ chất thường xảy ra rất nhanh và đòi hỏi ít năng lượng.
- Giai đoạn thứ hai: khi cơ chất tạo phức với enzym sẽ bị thay đổi về cấu hình
khơng gian, cả về mức đợ bền vững của các liên kết. Kết quả là các liên kết bị phá vỡ
và tạo ra sản phẩm.
- Giai đoạn thứ ba: đây là giai đoạn cuối cùng, sản phẩm quá trình phản ứng
được tạo thành và tách ra khỏi enzym.
- Cơ chế xúc tác tởng qt của enzym được trình bày như sau:
ES

E+S

E+P

Trong đó: E – enzym; S – cơ chất; P – sản phẩm
c. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bằng enzym
Ảnh hưởng của nồng độ enzym [12]
- Trong điều kiện thừa cơ chất, tốc đợ phản ứng phụ tḥc tún tính vào nờng
đợ enzym.
- Cũng có trường hợp khi nờng đợ enzym q lớn, vận tốc phản ứng tăng chậm.
Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất [12]
- Phức trung gian enzym - cơ chất (ES) được hình thành từ phản ứng trung gian
enzym - cơ chất. Sau đó phức ES chuyển hóa tiếp tạo thành sản phẩm cuối cùng của
phản ứng và enzym tự do, khi ES càng lớn thì tớc đợ phản ứng càng lớn, do đó nờng
đợ cơ chất có ảnh hưởng lớn đến vận tớc của q trình phản ứng.
Ảnh hưởng của nhiệt độ [9]
- Tốc độ phản ứng của enzym không phải lúc nào cũng tỷ lệ thuận với nhiệt độ

phản ứng. Tốc độ phản ứng chỉ tăng đến một giới hạn nhiệt đợ nhất định. Vượt q
nhiệt đợ đó, tốc độ phản ứng enzym sẽ giảm và dẫn đến mức triệt tiêu.
- Nhiệt độ tương ứng với tốc độ phản ứng enzym cao nhất được gọi là nhiệt độ
tối ưu. Các enzym khác nhau sẽ có tớc đợ phản ứng khác nhau. Nếu đưa nhiệt độ cao
hơn mức nhiệt đợ tới ưu, hoạt tính enzym sẽ bị giảm. Khi đó enzym khơng có khả
12


năng phục hời lại hoạt tính.
- Nhiệt đợ tới ưu của mợt enzym phụ tḥc rất nhiều vào sự có mặt của cơ chất,
kim loại, pH, các chất bảo vệ.
Ảnh hưởng của pH [9]
- pH môi trường thường ảnh hưởng đến mức đợ ion hóa cơ chất, enzym và đặc
biệt ảnh hưởng đến đợ bền của enzym. Chính vì thế pH có ảnh hưởng rất mạnh đến
phản ứng của enzym.
- Nhiều enzym hoạt đợng rất mạnh ở pH trung tính. Tuy nhiên, cũng có nhiều
enzym hoạt đợng ở pH axit yếu. Một số khác lại hoạt động mạnh ở pH kiềm và cả
pH axit.
1.1.3.2 Giới thiệu về enzym sử dụng trong nghiên cứu tạo dịch chiết giàu hoạt
tính chống oxy hóa từ yến sào Khánh Hịa
Mỡi loại enzym khác nhau có tính chất khác nhau, chính vì vậy, việc lựa chọn
enzym có vai trị quan trọng trong q trình thủy phân. Dưới đây là một số loại enzym
sử dụng trong nghiên cứu tạo dịch chiết giàu hoạt tính chớng oxy hóa từ ́n sào
Khánh Hịa:
a. Enzym alcalase
Là loại enzym thủy phân protein được tách thủy phân từ Bacillus lichenifomis có
trọng lượng phân tử 27300 dalton. Chúng có khả năng phân cắt các liên kết nội và
ngoại phân tử (endopeptit ase) [65, 71] để chuyển protein thành các đoạn peptit. Nhiệt
độ tối ưu cho alcalase hoạt động từ 55oC đến 70oC, pH tới ưu là 6.5 đến 8.5. Alcalase
có tính chịu muối kém và hoạt động kém khi hàm lượng muối 5% so với khối lượng

nguyên liệu, bị bất hoạt ở 90oC trong 5 phút [68].
Cơ chế xúc tác của phản ứng thủy phân bởi enzym alcalase thông qua hai bước:
- Acyl hóa: hình thành liên kết cợng hóa trị giữa nhóm –OH của serine với
nguyên tử cacbon trong nhóm cacboxyl của phân tử cơ chất nhờ có hỡ trợ của nhóm
imidazole từ histidine. Kết quả phản ứng này là tạo ra một hợp chất trung gian và một
ion imidazolium (phản ứng cộng). Hợp chất trung gian không bền này nhanh chóng bị
thủy phân thành mợt acyl – enzym, vịng imidazol và mợt amin (phản ứng khử) [11].
- Khử acyl hóa: phức hệ acyl – enzym bị thủy phân bởi phân tử H2O theo chiều
ngược lại của bước mợt. Trong đó, nhóm imidazol chuyển proton của gớc –OH từ
serine cho nhóm amin để tái sinh lại enzym [11].

13


b. Enzym pepsin [9]
Pepsin là một enzym quan trọng trong tún tiêu hóa đợng vật tḥc nhóm
enzym thủy phân, chúng có khả năng thủy phân protein trong vùng axit khá rộng với
pH từ 1 – 4. Từ pH 5.5 và nhiệt độ 70oC trở lên pepsin không hoạt động. Pepsin tác
đợng lên hầu hết các protein tự nhiên và có khả năng phân cắt tới 30% liên kết peptit
có trong phân tử protein tạo thành các peptit chứa từ 5 – 8 axit amin. Chúng khơng có
khả năng phân cắt triệt để protein thành các axit amin riêng lẻ mà chỉ cắt khoảng 15%
liên kết peptit của protein tạo sản phẩm pepton có trọng lượng phân tử nhỏ.
Ngồi ra, pepsin cịn thủy phân liên kết giữa Ala-Ala, Ala-Ser, nó cũng cắt liên
kết peptit giữa Leu-Val, Val-Cis, Glu-Asn, Leu-Glu nhưng ở mức độ thấp hơn.
Pepsin phân cắt dễ dàng các protein tan trong nước như albumin, hemoglobin,
mystin, globulin, … Pepsin phân cắt rất khó hay khơng phân cắt được những protein
khơng tan hay các nucleoprotein, protein hình sợi như keratin, neucin, glagen, gluten,
các nucleo protein, …
c. Enzym protamex [10, 24]
Là enzym thủy phân protein dùng trong thực phẩm được tách thủy phân từ các

chủng tḥc nhóm Bacillus. Có pH hoạt đợng tối ưu từ 5.5 – 7.5, và nhiệt độ tối thích
từ 35 – 60oC. Bất hoạt ở 85oC trong 10 phút.
1.1.3.3 Giới thiệu về phương pháp cô đặc sử dụng trong nghiên cứu quy trình
sản x́t dịch chiết cơ đặc giàu hoạt tính chống oxy hóa từ yến sào Khánh Hịa
Có nhiều phương pháp cơ đặc khác nhau như:
- Cơ đặc dưới áp śt khí quyển;
- Cơ đặc bằng lạnh đông;
- Cô đặc bằng phương pháp thẩm thấu ngược;
- Cô đặc chân không.
Các phương pháp cô đặc trên đều dựa trên các nguyên tắc sau:
Đưa nhiệt độ của nguyên liệu cần cô đặc đến nhiệt độ sôi tương ứng với hàm
lượng chất khô và áp suất môi trường cô đặc, tại đó nước sẽ bay hơi;
Làm đóng băng nước rời tách ra khỏi sản phẩm;
Tách nước bằng màng thẩm thấu ngược.
Trong các phương pháp trên, phương pháp cô đặc chân khơng được sử dụng rợng
rãi cho các thực phẩm có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ bị tác động của nhiệt độ.

14