Tài liệu Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch protein artemia thủy phân bằng enzyme nội tại và enzyme bổ sung

i LỜI CÁM ƠN Qua thời gian thực hiện đề tài em đã được sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè và gia đình. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến mọi người. Em xin gửi lời cám ơn thầy Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và cô Nguyễn Hồng Ngân đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt trong thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời gửi lời cám ơn đến các thầy cô trong khoa Chế Biến đã truyền đạt cho em những kiến thức để em có đủ hành trang hoàn thành đề tài này.Em cũng xin gửi lời cám ơn đến các thầy cô phòng thí nghiệm Công nghệ Chế biến Thủy sản, phòng thí nghiệm Hóa sinh- Vi sinh, phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học đã tạo điều kiện tốt cho em trong suốt quá trình thực tập. Cuối cùng em xin gửi lời cám ơn đến gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài. Sinh viên Đỗ Thị Kim Sa ii MỤC LỤC Trang Lời cám ơn ....................................................................................................... i Mục lục............................................................................................................ ii Danh mục chữ viết tắt ..................................................................................... v Danh mục bảng .............................................................................................. vi Danh mục hình ............................................................................................. vii Lời mở đầu ...................................................................................................... 1 Chương I. Tổng quan ........................................................................................... 3 1.1. Protein thủy phân .................................................................................... 3 1.1.1. Giới thiệu .................................................................................... 3 1.1.2. Thành phần hóa học.................................................................... 4 1.1.3. Đặc điểm, tính chất ..................................................................... 5 1.1.4. Phương pháp sản xuất protein thủy phân ................................... 5 1.1.5. Giá trị dinh dưỡng và hoạt tính sinh học Artemia ..................... 6 1.2. Artemia.................................................................................................... 7 1.2.1. Giới thiệu .................................................................................... 7 1.2.2. Tình hình nuôi Artemia ở Việt Nam........................................... 9 1.2.3. Thành phần hóa học và sử dụng Artemia ở Việt Nam ............. 10 1.3. Gốc tự do và khả năng chống oxy hóa................................................... 11 1.3.1. Gốc tự do và oxy hóa................................................................ 11 1.3.2. Chất chống oxy hóa .................................................................. 13 Chương II. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ........................................... 15 2.1. Nguyên vật liệu ...................................................................................... 15 2.1.1. Artemia........................................................................................... 15 2.1.2. Enzyme........................................................................................... 17 iii 2.1.3. Hóa chất ......................................................................................... 17 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 18 2.2.1. Bố trí thí nghiệm ............................................................................ 18 + Thí nghiệm 1: Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân A. franciscana bằng enzyme nội tại..................................... 18 + Thí nghiệm 2: Lựa chọn loại enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân protein Artemia ..................................................................... 20 + Thí nghiệm 3: Xác định tỷ lệ enzyme protease bổ sung so với nguyên liệu..................................................................................... 22 + Thí nghiệm 4: Xác định thời gian thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana. ......................................... 24 + Thí nghiệm 5: Xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana. ......................................... 26 2.2.2. Phương pháp phân tích .................................................................. 28 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................. 28 Chương III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.................................................... 29 3.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu A. franiciscana ........................... 29 3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân protein A. franciscana bằng enzyme nội tại ............................................................................................... 30 3.3. Ảnh hưởng của các loại enyme protease đến khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân protein của A. franciacana ................................................... 33 3.4. Tỷ lệ enzyme protease bổ sung so với nguyên liệu thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana ................................................................. 34 3.5. Thời gian thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana .... 36 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân protein A. francicana............................................................................ 38 iv Chương IV.Kết luận và đề xuất.......................................................................... 40 4.1. Kết luận .................................................................................................. 40 4.2. Đề xuất ý kiến ........................................................................................ 40 Tài liệu tham khảo.............................................................................................. 41 Phụ lục v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐC: Đối chứng. DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl. HUFA: Acid béo chưa bão hòa bậc cao (Highly Unsaturated Fatty Acids) (có mạch từ 20 carbon trở lên và có từ 4 – 6 nối đôi). MUFA: Acid béo bão hòa một nối đôi ( Mono Unsaturated Fatty Acids). PUFA: Các acid béo chưa bõa hòa có nhiều nối đôi (Poly Unsaturated Fatty Acids) có từ 2 nối đôi trở lên. SFA: Các acid béo bão hòa (Saturated Fatty Acids). TFA: tổng số acid béo (Total Fatty Acids). vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Nhiệt độ và pH tối thích của các chế phẩm protease thương mại .... 17 Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của A. franciscana nguyên liệu (% so với nguyên liệu ướt) ...................................................................................... 29 Bảng 3.2. Thành phần acid amin của mẫu A. franciscana nguyên liệu....... 29 Bảng 3.3. Thành phần acid béo của A. franciscana nguyên liệu.................. 30 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Phản ứng thủy phân protein ............................................................ 3 Hình 1.2. Phản ứng thủy phân protein xúc tác bởi enzyme ............................ 3 Hình 1.3. Sơ đồ vòng đời của Artemia ........................................................... 8 Hình 2.1. Hình ảnh Artemia franciscana ...................................................... 15 Hình 2.2. Quy trình thu và xử lý mẫu ........................................................... 16 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein A. franciscana bằng enzyme nội tại theo thời gian ......... 19 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn loại enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana .................................................................. 21 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỷ enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana .................................................................. 23 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn thời gian thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana .......................................................................... 25 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân protein A. franciscana .......................................................................... 27 Hình 3.1. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch thủy phân protein A. franciscana bằng enzyme nội tại .................................................................. 31 Hình 3.2. Tổng năng lực khử của dịch thủy phân protein A. franciscana bằng enzyme nội tại ............................................................................................... 31 Hình 3.3. Ảnh hưởng của các loại enzyme khác nhau đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch thủy phân protein A. franciscana ............................... 33 Hình 3.4. Tổng năng lực khử của dịch thủy phân protein A. franciscana bằng các loại enzyme protease bổ sung khác nhau................................................ 33 Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch thủy phân protein A. franciscana ...................................... 35 viii Hình 3.6. Tổng năng lực khử của dịch thủy phân protein A. franciscana bằng enzyme protease bổ sung với tỷ lệ khác nhau............................................... 35 Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch thủy phân protein A. franciscana ....................................... 37 Hình 3.8. Tổng năng lực khử của dịch thủy phân A. franciscana với enzyme bổ sung trong khoảng thời gian khác nhau ................................................... 37 Hình 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch thủy phân protein A. franciscana .......................................................... 38 Hình 3.10. Tổng năng lực khử của dịch thủy phân protein A. franciscana trong các khoảng thời gian thủy phân khác nhau.......................................... 39 1 LỜI MỞ ĐẦU Cơ thể con người và động vật thường xuyên đòi hỏi cung cấp chất dinh dưỡng có trong thức ăn để có thể tiến hành trao đổi chất duy trì sự sống, tăng cường sinh trưởng và phát triển. Protein là nguồn cung cấp nitơ cho cơ thể người và động vật. Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là acid amin, chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptid. Phản ứng liên quan đến việc phá vỡ các nhóm amino acid thành các mạch, nhánh nhỏ hơn sử dụng nước được gọi là sự thủy phân protein. Sự thủy phân protein diễn ra rất chậm chạp khi ở điều kiện thường, nhưng khi có mặt của enzyme sẽ thúc đẩy phản ứng thủy phân, cắt mạch thành nhiều phân tử nhỏ hơn (amino acid là chính). Tùy theo mức độ và thời gian thủy phân mà thành phần trong dịch thủy phân sẽ có sự khác nhau. Dịch thủy phân protein có chứa các thành phần peptid, đây là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho người. Thông thường các peptid là những tác nhân điều hòa hoạt tính của các phân tử khác. Sự điều hòa này thông qua mối tương tác của peptid với các phân tử chịu sự điều hòa. Như vậy có các peptid với hoạt tính hoocmon, các peptid khác với hoạt tính kháng khuẩn… một số peptid được cơ thể tổng hợp trực tiếp, một số là sản phẩm của quá trình thủy phân của các phân tử protein. Vì vậy peptid của quá trình thủy phân có hoạt tính sinh học cao cụ thể hơn là dịch thủy phân protein có hoạt tính chống oxy hóa cao. Artemia là tên của một loài giáp xác nhỏ sống ở những vùng nước mặn có biên độ mặn rộng từ vài phần nghìn đến 250‰. Trong tự nhiên người ta thường gặp Artemia sống ở các hồ nước mặn. Từ những năm 30 của thế kỷ trước, người ta biết đến Artemia là do phát hiện thấy Artemia chính là loại động vật giàu protein nên rất thích hợp cho việc dùng làm thức ăn để ươm nuôi các loài động vật thủy sản như tôm, cá, động vật thân mềm… 2 Hiện nay việc nghiên cứu chế biến Artemia còn rất hạn chế, dạng chủ yếu sử dụng Artemia là làm thức ăn cho ấu trùng cá, tôm, cua, vì trong thành phần của Artemia có chứa hàm lượng protein, các acid béo cao. Thực trạng khai thác sử dụng protein từ Artemia còn hạn chế nên cần được mở rộng nghiên cứu theo hướng khác, đặc biệt là hướng nghiên cứu ứng dụng dịch thủy phân protein từ Artemia nhằm khai thác có hiệu quả nguồn protein giá trị này. Được sự phân công của Ban chủ nhiệm Khoa Chế biến em đã thực hiện đề tài ” Nghiên cứu khả năng chống Oxy hóa của dịch protein Artemia thủy phân bằng enzyme nội tại và enzyme bổ sung” để hiểu rõ hơn về hoạt tính chống oxy hóa của dịch protein thủy phân và có hướng sử dụng hiệu quả hơn protein có trong nguyên liệu Artemia. Đề tài thành công sẽ góp phần làm cơ sở cho việc sử dụng dịch thủy phân protein từ Artemia phục vụ cho lợi ích chống oxy hóa thường gặp ở người, nâng cao khả năng sử dụng Artemia trong đời sống con người. 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1 . Protein thủy phân 1.1.1. Giới thiệu Qúa trình thủy phân là quá trình phân cắt một số liên kết nhị dương trong hợp chất hữu cơ thành các đơn phân dưới tác dụng của chất xúc tác có sự tham gia của nước trong phản ứng. H2O H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NHProtease R2 R1 H2N-CH-COOH+ H2N-CH-NHR1 R2 Acid amin peptid Hình 1.1. Phản ứng thủy phân protein Enzyme protease xúc tác dụng và chuyển hóa cơ chất qua 3 giai đoạn - Giai đoạn 1: enzyme kết hợp cơ chất tạo phức hợp enzyme- cơ chất ES không bền, phản ứng xảy ra nhanh và đòi hỏi năng lượng thấp. - Giai đoạn 2: tạo phức chất hoạt hóa, là giai đoạn xảy ra sự biến đổi cơ chất dưới tác dụng của 1 số nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme và làm cho cơ chất từ chỗ không hoạt động trở thành hoạt động. Một số liên kết trong cơ chất bị kéo căng ra và mật độ electron trong cơ chất bị thay đổi. - Giai đoạn 3: là giai đoạn tạo thành sản phẩm và giải phóng enzyme. Đây là giai đoạn cuối của quá trình phản ứng. Từ cơ chất sẽ hình thành sản phẩm và enzyme được giải phóng dưới dạng tự do như ban đầu. E+ S ES EP + H-P+ H2O E+ P- OH+ H-P+ Hình 1.2. Phản ứng thủy phân protein xúc tác bởi enzyme 4 Enzyme có bản chất là protein, có khả năng tương tác lên liên kết nhị dương và làm thay đổi các liên kết thủy phân trong phân tử cơ chất, làm cho các liên kết này bị suy yếu và dễ dàng bị đứt ra khi có yếu tố nước tham gia. Cơ chế tác dụng của enzyme lên cơ chất thủy phân: giai đoạn đầu có sự hình thành phức hợp trung gian ES, sự tạo thành này có thể theo 2 kiểu sau: - Kiểu thứ nhất: là kiểu hình thành đơn giản, tâm ái nhân của ái nhân(-) của gen tương tác nhanh với 1 trong 2 ngyên tử tích điện dương của liên kết nhị dương. Sau khi tương tác sẽ làm thay đổi mật độ electron và làm suy yếu liên kết nhị dương tạo điều kiện cắt đứt liên kết. Các nhà nghiên cứu kiểu cơ chế này xảy ra khi tâm ái của enzyme mạnh và sự khuyết điện tử của liên kết nhị dương lớn. - Kiểu thứ 2: lúc đầu các nguyên tử khuyết điện tử trong liên kết trong liên kết nhị dương chưa thể đính trực tiếp vào tâm ái nhân của trung tâm hoạt động của enzyme mà cơ chất gắn vào tâm ái nhân bằng một phản ứng hóa học nào đó giữa tâm ái nhân ở trung tâm hoạt động enzyme với một nhóm hóa học ở vị trí liền kề với liên kết nhị dương trong cơ chất. Dưới ảnh hưởng của trung tâm hoạt động của enzyme sẽ dần dần làm tăng mức độ khuyết điện tử vốn đã tồn tại trước đó, bằng cách tạo liên kết tương ứng với cơ chất ở những vị trí gần gũi với liên kết nhị dương. Nhờ vậy, làm cho sự phân bố điện tử trong phân tử bị thay đổi theo chiều hướng cần thiết khiến cho liên kết nhị dương được tăng cường và có thể tương tác với các ái nhân của trung tâm hoạt động của enzyme và tiến hành làm yếu liên kết, dẫn đến liên kết bị thủy phân khi có yếu tố nước tham gia. 1.1.2. Thành phần hóa học Nguyên liệu Artemia giàu acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế rất có lợi cho cơ thể, ngoài ra nguyên liệu có nhiều khoáng, acid 5 béo… nên khi thủy phân thu dịch thì dịch thủy phân được coi là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao có nhiều tiềm năng sử dụng phục vụ cho con người. 1.1.3. Đặc điểm, tính chất Thực chất của quá trình sản xuất protein thủy phân chính là quá trình thủy phân protein để tạo ra các peptid và acid amin dưới tác động của hệ enzyme nội tại và enzyme bổ sung. Một vài peptid từ phành phần protein thủy phân đã được tìm thấy có khả năng chứa chất oxy hóa, và độ hoạt động sinh học. 1.1.4. Phương pháp sản xuất protein thủy phân Để sản xuất protein thủy phân người ta thường sử dụng hệ enzyme có sẵn trong nguyên liệu hoặc bổ sung enzyme để thủy phân protein thành các phần peptid, acid amin và thu hồi chúng. Trong đó có 2 cách làm, đó là ủ xi lô và bổ sung enzyme protease. Phương pháp ủ xi lô: thủy phân nguyên liệu nhờ các enzyme có sẵn trong nguyên liệu, ngoài ra còn có sự hỗ trợ của acid hữu cơ được bổ sung vào. Chất lượng của protein thu được theo phương pháp nay chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng các acid amin. Trong vài giờ đầu của quá trình thủy phân, lượng acid amin thiết yếu tăng lên, Tuy nhiên không nên kéo dài giai đoạn thủy phân vì khi đã đạt đến hiệu suất tối đa, tiếp tục thủy phân trong môi trường acid sẽ làm giảm hiệu suất của các acid amin thiết yếu. Phương pháp này có ưu điểm là tận dụng được enzyme protease có sẵn trong bản thân nguyên liệu, phương pháp đơn giản, không sử dụng máy móc thiết bị phức tạp nên dễ thực hiện. Phương pháp bổ sung enzyme protease: cũng giống như phương pháp ủ xi lô là lợi dụng hoạt động thủy phân protein của protease để thu hồi protein. Tuy nhiên, để giảm thời gian thủy phân người ta bổ sung protease với hàm lượng nhất định để đẩy mạnh tốc độ phản ứng thủy phân. 6 Ngoài ra người ta còn dùng phương pháp thủy phân bằng acid, kiềm. Người ta thường dung acid HCl 6N dư thừa ở nhiệt độ 100-120oC trong khoảng 24 giờ. Sản phẩm chủ yếu thu được là các amino acid tự do ở dạng hydrogenclograte. Và người ta cũng có thể thu được amino acid bằng cách thủy phân với NaOH, bằng cách đun nóng trong nhiều giờ. Sản phẩm thu được hầu hết là các amino acid nhưng đều bị racemic hóa. 1.1.5. Giá trị dinh dưỡng và hoạt tính sinh học Thành phần của protein thủy phân gồm các peptid và các acid amin khi sự phân giải protein được gây ra bởi protease nội tại và enzyme bổ sung. Nó dường như là thành phần của ứng dụng khoa học dinh dưỡng của thủy phân protein không tinh chế, nó có thể giúp ích chút ít hơn peptid tinh chế từ sự hút của oligopeptid được tăng lên sự có mặt của đường và amino acid. Hơn nữa nó cũng cho thấy rằng thủy phân ứng dụng chất chống oxy hóa cao chủ động hơn peptid tinh chế. Peptid từ thực phẩm được coi là hợp chất an toàn và có lợi cho sức khỏe, chúng có cấu trúc đơn giản, có nhiều tính chất ổn định. Nhiều hơn chúng đưa ra giá trị dinh dưỡng và nhiều chức năng bên cạnh chức năng chống oxy hóa của chúng. Có sự ức chế quá trình peroxid lipid, lọc sạch các gốc tự do và kìm hãm sự chuyển đổi ion kim loại của các peptid chống oxy hóa. Khả năng chống oxy hóa của peptid có liên quan kết cấu của chúng, cấu trúc và tính không ưa nước. Với sự hiện diện ở vị trí thích hợp của các amino acid cấu thành các peptid trong chuỗi peptid giữ một vai trò quan trọng trong phạm vi chống oxy hóa của peptid. Liên kết peptid phản ánh cấu trúc rõ ràng cụ thể của peptid, đồng thời cũng được khẳng định là có ảnh hưởng phạm vi chất chống oxy hóa. Hình thể của peptid cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động chống oxy hóa. Có nghiên cứu cho thấy sự thay thế của L- His bằng D- His trong một peptid chống oxy hóa làm giảm mật độ hoạt động. Họ đã kết luận vị trí đặt của nhóm imido như chìa khóa ảnh hưởng hoạt động 7 chống oxy hóa. Ngoài ra hoạt động chống oxy hóa và mật độ hoạt động sinh học có thể ảnh hưởng bởi điều kiện phụ thuộc bổ sung vào, như mật độ thủy phân, loại enzyme protease, cấu trúc peptid… khối lượng phân tử cũng có thể ảnh hưởng hoạt tính chống oxy hóa. Hoạt động chất chống oxy hóa của peptid có khối lượng phân tử 500-1500 Da thì tốt hơn peptid trên 1500 Da và peptid dưới 1500 Da. 1.2 . Artemia 1.2.1. Giới thiệu Phân loại: Ngành chân khớp Arthropoda Lớp giáp xác Crustacea Lớp phụ chân mang Branchiopoda Bộ Anostttraca Họ Artemiidae Giống Artemia Chúng thường sống ở biển tự nhiên hoặc được nuôi trong ruộng muối. Artemia không có tự nhiên ở khu vực Đông Nam Á và nước ta nói riêng do ảnh hưởng của chế độ gió mùa, thủy vực không có độ mặn cao lại có nhiều sinh vật dữ. Thực tế Artemia được tìm thấy ở hơn 300 địa điểm hồ nước mặn trên khắp thế giới, gồm các loài có quan hệ với nhau: ♦ Artemia Tunisiana: Châu Âu- Bắc Châu Phi ♦ Artemia Salina: Lymington (Anh) ♦ Artemia Franciscana: Châu Mỹ (Bắc- Trung- Nam) ♦ Artemia Urmiana: Iran ♦ Artemia Persililis: Argentina 8 ♦ Artemia của các dòng địa lý có khả năng thích ứng với biên độ nhệt độ 6-350C và thành phần ion môi trường gồm ít clorit, sunfat, cacbonat. Đã có nhiều nghiên cứu về Artemia,Seale (1933), Rollefson (1939) khám phá ra ấu trùng Naupli của Artemia có kích thước 0.4mm là một loại thức ăn lý tưởng cho sự tăng trưởng của ấu trùng tôm, cá. Sử dụng trực tiếp ấu trùng của Artemia được nhiều tác giả ghi nhận: O.Kinne (1977) cho rằng ấu trùng cá, giáp xác tôm, cua đều sử dụng với số lượng lớn. Vanolst (1976) nhận thấy giai đoạn ấu trùng của nhiều đối tượng thủy sản có giá trị kinh tế cũng sử dụng Naupli như khẩu phần ăn cơ bản. Artemia ăn lọc không có tính chọn lựa, thức ăn chủ yếu là các hạt lơ lững trong nước và các sinh vật cỡ như tảo và vi khuẩn. Vòng đời: Trứng bào xác khô Ấu trùng Naupli 0.4mm Artemia trưởng thành 14 ngày Naupli ĐK thuận lợi 100-300con/45 ngày trong vaì tháng ĐK không thuận lợi Có thể dự trữ trong nhiều năm Đẻ trứng Trứng bào xác 100-300 trứng/45 ngày Hình 1.3. Sơ đồ vòng đời của Artemia Sự phát triển của Artemia bắt đầu từ khi trứng bào xác được ngâm vào nước biển ( 35‰). Sau 1-2h chúng hút nước và trương phồng lên có dạng hình cầu, lúc này phôi bắt đầu phân cắt và sự phân chia kéo dài đến khi ấu thể được hoàn chỉnh, thường sau 20-24h Naupli xuất hiện, ấu trùng Artemia vừa 9 mới đẻ hay mới nở có kích thước 400 - 500 µm, con trưởng thành dài không quá 20mm. Artemia trưởng thành có chiều dài khoảng 10-20mm, có hình ống kéo dài, 2 mắt kép có cuống, bộ máy tiêu hóa thẳng, 1 cặp râu cảm giác và 11 đôi chân bơi. Trong quá trình phát triển Artemia trải qua 15 lần lột xác, sau mỗi lần thay đổi cả về hình dạng lẫn kích thước. Artemia có thể sinh sản lần đầu sau 8 ngày phát triển, thường là sau 12-15 ngày. Mỗi lần đẻ khoảng 100300 trứng hoặc con, với chu kỳ đẻ 4-5 ngày /lần. Trong điều kiện tốt Artemia sống được vài tháng (6 tháng). Con đực có 1 đôi càng hình móc rất đặc thù ở vùng đầu, con cái không có phần phụ này nhưng dễ nhận biết bởi sự hiện diện của 2 buồng trứng nằm phía sau đôi chân bơi thứ 11. Với chu trình biến thái ngắn, sau 14 ngày chúng có thể đạt giai đoạn trưởng thành và tham gia sinh sản, tùy theo điều kiện môi trường Artemia có sự sinh trưởng và sinh sản khác nhau, có dòng đơn tính, dòng lưỡng tính, đẻ con hay đẻ trứng. Khi nồng độ muối cao hơn 70‰ (hàm lượng oxy thấp) và dinh dưỡng kém, nhiệt độ cao thì Artemia có xu hướng đẻ trứng bào xác. Trong nuôi thương phẩm Artemia trưởng thành được quan tâm nhiều hơn do kích thước lớn hơn 20 lần và trọng lượng nặng hơn 500 lần ấu trùng mới nở. Hơn nữa thành phần của Artemia trưởng thành hiện diện đủ các acid amin thiết yếu, Naupli thường khuyết histidine, methionine, phenylalanine, threonine. Nhu cầu trong ăn uống, sinh hoạt của con người ngày càng được nâng cao, do đó nên có hướng sử dụng hiệu quả loại nguyên liệu này, để mở ra hướng mới trong việc sử dụng nguyên liệu phục vụ cho lợi ích của con người. 1.2.2. Tình hình nuôi Artemia ở Việt Nam Artemia không phân bố tự nhiên ở Việt Nam, nhưng do giá trị dinh dưỡng cao và là loại thức ăn không thế thiếu được trong sản xuất thủy sản nên 10 được nhiều đơn vị nghiên cứu trong nước quan tâm đến. Từ đầu thập niên 80, Artemia du nhập vào Việt Nam dưới dạng thức ăn dùng cho nuôi ấu trùng tôm càng xanh, sau đó Artemia được nuôi thử nghiệm ở Cam Ranh- Khánh Hòa (1982), trường Đại học Cần Thơ tiến hành nuôi thử nghiệm Artemia thu trứng bào xác trên đồng muối Vĩnh Châu- Bạc Liêu, Phan Thiết (1991), Vũng Tàu (1995). Hiện nay Artemia đã trở thành một đối tượng nuôi phổ biến ở đồng muối của diêm dân vùng ven biển Sóc Trăng, Bạc Liêu và trở thành vùng trọng điểm cung cấp trứng bào xác Artemia có chất lượng cao cho thị trường trong và ngoài nước vì tuy khối lượng nhỏ nhưng độ đạm và chất dinh dưỡng rất cao, rất phù hợp cho cua con, tôm bột, cá bột. 1.2.3. Thành phần hóa học và sử dụng Artemia ở Việt Nam Artemia là loại nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao, là nguồn thức ăn chủ yếu cho ấu trùng tôm, cua, cá, ốc... có ảnh hưởng tới đến sự sinh trưởng và tỷ lệ sống của ấu trùng. Bản thân nguyên liệu đã có thành phần acid amin và acid béo cao. Có thể sử dụng ấu trùng Artemia ngay hoặc dùng dần trước 24 giờ sau khi trứng nở, tùy theo sự phù hợp kích cỡ từng giai đoạn của ấu trùng. Ta phải sử dụng trước 24 giờ sau khi trứng nở vì sau 24 giờ sau khi nở thì ấu trùng Artemia sẽ tiêu thụ hết khoảng 25-30 % năng lượng dự trữh, làm giảm chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu. Ở đồng muối ven biển đồng bằng sông Cửu Long Artemia đã được nuôi trên diện tích khoảng 400-500 ha, sản lượng 5-6 tấn trứng bào xác có chất lượng ổn định, đáp ứng nhu cầu trong nước, tham gia xuất khẩu. Sản phẩm thủy phân Artemia cung giống như các loại thủy sản khác, thành phần peptid sẽ được tạo thành trong dịch thủy phân. Đây là nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên rất tốt cho người, bên cạnh đó dịch thủy phân có thành phần acid amin một nguồn dinh dưỡng tốt cho người đặc biệt là các acid amin không thay thế. Cần triệt để mở rộng hướng sử dụng loại nguyên 11 liệu đầy dinh dưỡng này. Qúa trình thủy phân sẽ cắt mạch protein tạo các peptid, các acid amin có hoạt tính chống oxy hóa cao, cũng như hàm lượng acid béo cao. Đây sẽ là hứa hẹn nguồn cung cấp một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Là hướng sử dụng mới cho loại nguyên lệu này thay vì chỉ sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng. 1.3 . Gốc tự do và khả năng chống oxy hóa 1.3.1. Gốc tự do và oxy hóa Trong cơ thể con người, thường xuyên diễn ra nhiều sinh quá trình xây dựng hoặc huỷ hoại. Có những chất tưởng như là thực phẩm chính của tế bào nhưng đồng thời cũng lại làm hại tế bào. Có những phân tử gây ra tổn thương thì cũng có những chất đề kháng lại hành động phá phách này. Gốc tự do, oxygen và chất chống oxy hóa là một thí dụ. Những phân tử này có liên hệ với nhau và ảnh hưởng tới cơ thể con người rất nhiều, nhất là ở giai đoạn cuối của cuộc đời. Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể liên tục ngay từ lúc con người mới sinh ra và mỗi tế bào chịu sự tấn công của cả chục ngàn gốc tự do mỗi ngày. Ở tuổi trung niên, cơ thể mạnh, trấn áp được chúng, nhưng tới tuổi cao, sức yếu, gốc tự do lấn át, gây thiệt hại nhiều gấp mười lần ở người trẻ. Nếu không bị kiểm soát, kiềm chế, gốc tự do gây ra các bệnh thoái hóa như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm. Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau đây: trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lạp thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được. Trong tiến trình hóa già, gốc tự do có thể là nguy cơ gây tử vong. Hóa già 12 được coi như một tích tụ những đổi thay trong mô và tế bào. Các gốc tự do là một trong nhiều nguyên nhân gây ra sự hoá già và sự chết cuả các sinh vật. Lúc đó gốc tự do phản ứng lên ty lạp thể, gây tổn thương các phân tử bằng cách làm thay đổi hình dạng, cấu trúc, khiến chúng trở nên bất khiển dụng, mất khả năng sản xuất năng lượng. Gốc tự do được tạo ra bằng nhiều cách. Nó có thể là sản phẩm của những căng thẳng tâm thần, bệnh hoạn thể xác, mệt mỏi, ô nhiễm môi trường, thuốc lá, dược phẩm, tia phóng xạ mặt trời, thực phẩm có chất màu tổng hợp, nước có nhiều chlorine và ngay cả oxygen. Những năm gần đây người ta đề cập nhiều đến gốc tự do và các chất chống oxy hóa. Gốc tự do là những chất độc hại được sinh ra trong quá trình chuyển hóa ở trong cơ thể hoặc có thể các gốc tự do ở ngoài môi trường xâm nhập vào cơ thể, chúng có khả năng oxy hóa cao, phát sinh những phản ứng dây chuyền làm tổn hại đến tế bào, tổ chức, gây nhiều loại bệnh tật và làm tăng quá trình lão hóa của con người. Còn nhà khoa học Hoa Kỳ D.Harman đưa ra trong luận thuyết về cơ chế tích tuổi thì gốc tự do là những phân tử hay những mảnh vỡ của phân tử có một điện tích đơn lẻ ở ngoài quỷ đạo vùng ngoài. Do có sự có mặt của gốc tự do, nên chúng có thuộc tính đặc biệt quan trọng là có khả năng oxy hóa rất cao. Nếu vì một lý do nào đó, số lượng gốc tự do tăng lên bất thường, vượt khỏi tầm khống chế bình thường của hàng rào bảo vệ các chất chống oxy hóa thì chúng sẽ khởi động những phản ứng dây chuyền oxy hóa các chất nền trong cơ thể. Các gốc tự do sau khi gây tổn thương màng tế bào sẽ dẫn đến nhiều tổn thương khác như biến đổi cấu trúc các protein, ức chế hoạt động các men, biến đổi cấu trúc và thuộc tính của nội tiết tố. Trong cơ thể khỏe mạnh gốc tự do sinh ra có giới hạn, không quá thừa để gây hại. Bởi vì bên cạnh các gốc tự do luôn có hệ thống các chất chống