Các nhà khoa học Viện Hóa học và Các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam đã phát hiện nhiều thành phần gây độc tế bào ung thư ở người, sau khi dùng công nghệ ezyme lên men cua lột để sản xuất thực phẩm chức năng.
Tăng giá trị cho cua lột bằng công nghệ ezyme
Những năm qua, nhiều chế phẩm enzyme đã được sinh tổng hợp ở quy mô công nghiệp và được thương mại hóa. Các chế phẩm này có những ưu điểm nổi trội như tốc độ phản ứng nhanh, có tính chuyển hóa cao, điều kiện phản ứng đơn giản, không cần loại bỏ hóa chất dư thừa sau phản ứng ra khỏi sản phẩm cuối cùng và dễ dàng mở rộng quy mô sản xuất.
Động vật thủy sản nói chung, động vật giáp xác nước mặn-lợ nói riêng là những đối tượng có hàm lượng protein cao có thể được sử dụng như một nguồn nguyên liệu lý tưởng để thu nhận các hợp chất chức năng có hoạt tính sinh học đa dạng bằng công nghệ enzyme nhằm phục vụ phát triển sản xuất các loại thực phẩm chức năng.
Ở nước ta, cua bùn (Scylla sp.) là một đối tượng nuôi thủy sản nước mặn lợ truyền thống, có giá trị kinh tế-xã hội quan trọng trong cộng đồng ngư dân ven biển và là nguồn thực phẩm ưa thích của số đông người Việt.
Nghề nuôi cua bùn thương phẩm phát triển kéo theo sự phát triển của nghề nuôi cua lột đã làm tăng lên giá trị kinh tế của đối tượng này và làm đa dạng hơn nghề nuôi thủy sản. Cua lột giàu dưỡng chất, đặc biệt hàm lượng chất khoáng như canxi, phospho, vitamin và các acid thiết yếu cao hơn nhiều lần so với cua thương phẩm ở cùng giai đoạn phát triển. Gần đây, công nghệ nuôi cua lột bằng thức ăn công nghiệp trong hệ thống nước chảy đã được nghiên cứu thành công ở Việt Nam.
TS Lê Tất Thành, Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và cộng sự đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ezyme để sản xuất một số sản phẩm thực phẩm chức năng từ cua lột”. Mục đích đề tài là xây dựng được quy trình sản xuất một số sản phẩm thực phẩm chức năng để gia tăng giá trị của cua lột bằng công nghệ enzyme.
Cua bùn Scylla sp. thuộc họ Portunidae, bộ Decapoda, lớp Crustacea, ngành Arthropoda. Có hai loài cua bùn trong 4 loài (Scylla serrata, S.olivacea, S.tranquebarica, S.paramamosain) là S.paramamosain và S.olivacea được xác định có phân bố ở Việt Nam. Các loài này có giá trị kinh tế cao và được nuôi phổ biến ở các vùng rừng ngập mặn các tỉnh ven biển.
Về hình thái, cua bùn dẹt theo hướng lưng bụng, toàn bộ cơ thể được bao bọc trong lớp vỏ chitin dày, phần đầu ngực nằm trong giáp đầu ngực, phần bụng nhỏ và gập lại dưới giáp đầu ngực (yếm cua).
Hàm lượng dinh dưỡng của cua bùn cũng như các loài giáp xác phụ thuộc vào từng thời kỳ sinh trưởng. Chúng có phần ngoài cơ thể được bao bọc bởi một lớp vỏ chitin, mà nhờ thấm canxi và vôi hóa nên lớp vỏ này rất cứng cáp. Phần bên trong là thịt được đánh giá cao về hàm lượng dinh dưỡng dựa trên thành phần các amino acid thiết yếu và protein. Các protein này có ảnh hưởng quan trọng tới kết cấu trong các peptide nhỏ, amino acid và các acid béo thiết yếu có vai trò trong việc tạo ra chất lượng dinh dưỡng.
Ở cua bùn, thành phần các vitamin và khoáng chất trong vỏ cua mới lột vỏ cao hơn so với giai đoạn sau lột. Có sự chuyển dịch của các nguyên tố như K, Ca, Mn, Cu... được hấp thụ ngược trở lại từ lớp vỏ vào tế bào cơ thể cua bùn sau khi diễn ra quá trình lột xác. Điều thú vị là các nguyên tố độc như chì (Pb), thủy ngân (Hg) có xu hướng giảm đi trong và sau quá trình lột vỏ.
Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng dinh dưỡng còn phụ thuộc vào giới tính, ở ghẹ cái protein và lipid trong thịt, gan tụy và bộ phận sinh dục cao hơn so với ghẹ đực, nhưng ghẹ đực lại có hàm lượng acid docosahexaenoic (DHA) cao hơn và các acid béo không no có trong thịt (36-39%), cao hơn so với trong gan tụy (16-18%) và cơ quan sinh dục (16-24%). Ở cua cũng cho kết quả tương tự.
Xác định được hoạt tính kháng viêm và gây độc tế bào ung thư
Từ những kết luận nêu trên, nhóm nghiên cứu xác định được thời điểm cua lột cho chất lượng tốt nhất để tiến hành thu hoạch, lên men thủy phân sản xuất bột cua lột giàu dưỡng chất.
TS Lê Tất Thành cho biết, sau quá trình nghiên cứu, nhóm đã xác định các chỉ tiêu dinh dưỡng đặc thù của cua lột ở Việt Nam. Đây là những dữ liệu chưa từng được công bố trước đây. Từ đó, nhóm xây dựng được bộ chỉ tiêu nguyên liệu cua lột đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm gồm nhóm chỉ tiêu vi sinh, nhóm chỉ tiêu kim loại nặng, và chỉ tiêu dinh dưỡng có tổng số lipid và protein của Scylla sp. lần lượt là 1,2% và 30,44%.
Nhóm cũng đã hoàn thiện quy trình thủy phân cua lột bằng hệ enzyme bromelain và chitinase quy mô 50 kg/mẻ. Các điều kiện tối ưu quy trình thủy phân cua lột bằng hệ 0,975% enzyme bromelain và 1,28% chitinase ở điều kiện nhiệt độ 50 độ C, pH 6,0, thời gian 6,6h, đạt hiệu suất thu hồi 10% trên khối lượng tươi ban đầu.
Bột cua lột thủy phân chứa hàm lượng khoáng vi lượng (canxi, magie và kẽm) đã đạt được mức cao lần lượt là 1,16%, 0,31% và 203,53 mg/kg; có thành phần acid amin phong phú chứa đầy đủ acid amin không thay thế.
“Đã lần đầu tiên nghiên cứu 4 lớp chất phospholipid tách từ lipid tổng của cua lột Scylla sp. và xác định được 30 phân tử của dạng phospholipid này. Lần đầu tiên, chúng tôi đã xác định được hoạt tính kháng viêm và hoạt tính gây độc 5 dòng tế bào ung thư gồm ung thư vú, ung thư phổi, ung thư gan, ung thư đại tràng, ung thư bạch cầu cấp của phân đoạn lipid tổng và lipit phân cực tách chiết từ cua lột. Điều này mở ra triển vọng rất lớn trong ứng dụng bột cua lột thủy phân để sản xuất các thực phẩm chức năng bảo vệ sức khỏe, an toàn cho người dùng”, TS Lê Tất Thành cho biết.
