Phân lập Bacillus subtilis TH2 từ Natto, tạo chế phẩm lên men Natto và thử nghiệm sản xuất Natto từ đậu tương

g y học khác. Từ bao đời nay con người đặc biệt là dân cư Châu Á đã rất quen thuộc với các sản phẩm từ đậu tương như đậu phụ, tương, tào phớ, chao, miso, kinema, douchi, natto, tempeh, thua nao… Các sản phẩm này không chỉ cung cấp nhiều chất dinh dưỡng lại rẻ tiền và sẵn có. Một tác dụng khác của chúng đặc biệt quan trọng là chúng rất có lợi cho sức khoẻ nhờ việc cung cấp cho cơ thể những hợp chất hoá học, sinh học có tác dụng ngăn ngừa bệnh tật. Bên cạnh đó cây đậu tương còn là loại cây rất kinh tế, dễ trồng ngay cả trên đất bạc màu, cho năng suất cao, điều kiện chăm sóc không phức tạp, lại có khả năng cố định đạm làm cho đất đai màu mỡ. Trong số các sản phẩm lên men từ đậu tương thì có lẽ Natto, một loại thực phẩm lên men truyền thống có nguồn gốc từ Nhật Bản, là được nghiên cứu nhiều nhất. Qua đó người ta đã tìm được từ Natto những chất có lợi cho sức khoẻ của con người mà chưa có thực phẩm nào có thể thay thế. Ở Nhật Natto được gọi là phomat đậu tương và là một món ăn truyền thống rất được ưa thích. Nó thường được ăn vào bữa sáng cùng với cơm và là món ăn rất “tốn cơm”. Trong Natto có có chứa một số enzym trong đó Nattokinase là một enzym tiêu biểu. Enzym này được bác sĩ Dr.Hiroyuki Sumi ở đại học Chicago phát hiện vào năm 1991 trong khi ông nghiên cứu gần 200 loại thực phẩm có tác dụng đối với các bệnh về tim mạch. Sau khi phát hiện ra Nattokinaza các nhà khoa học cũng đã tiến hành nhiều nghiên cứu sâu hơn và từ đó tìm ra được rất nhiều tác dụng khác của Natto. Sản phẩm này có thể mang lại những ảnh hưởng có lợi cho hệ tim mạch, hệ tiêu hoá giúp ngăn chặn một số căn bệnh về tim mạch, ung thư, chứng loãng xương; duy trì cho người tiêu dùng một cơ thể khoẻ mạnh; giảm bớt những tác hại gây ra do ảnh hưởng của sự lão hoá và béo phì. Ngoài tác dụng về mặt y học, hàm lượng protein rất cao trong sản phẩm này hứa hẹn sẽ đem lại nhiều lợi ích cho con người đặc biệt là dân cư sống tại các nước đang phát triển, nơi mà nhu cầu protein của con người còn rất cao mà khả năng cung cấp lại rất hạn chế. Với những tác dụng to lớn như vậy Natto ngày càng được sử dụng phổ biến trên thế giới vừa như một thực phẩm giàu dinh dưỡng, vừa như một thực phẩm chức năng. Tại Việt Nam, Natto cũng đã có mặt trên thị trường với các sản phẩm được nhập khẩu từ Nhật Bản. Tuy còn chưa được nhiều người biết đến nhưng nhờ những hiệu quả mà nó mang lại, Natto chắc chắn sẽ dần dần trở nên phổ biến và việc sản xuất Natto để cung cấp cho thị trường trong nước hứa hẹn đem lại giá trị kinh tế không nhỏ. Và cùng với các sản phẩm từ đậu tương như dầu ăn, sữa đậu nành, đậu phụ, tương,… thì việc sử dụng Natto sẽ làm tăng nhu cầu, quy mô trồng và tiêu thụ đậu tương ở nước ta, đóng góp vào sự phát triển nền nông nghiệp và cùng với nó là phát triển kinh tế trước hết là cho những người nông dân trồng đậu tương. Với những lợi ích cả về mặt kinh tế và xã hội mà Natto mang lại việc phân lập vi sinh vật từ Natto để có thể tạo chế phẩm lên men Natto, ứng dụng vào tạo sản phẩm là rất thiết thực em đã thực hiện đề tài: “ Phân lập Bacillus subtilis TH2 từ Natto, tạo chế phẩm lên men Natto và thử nghiệm sản xuất Natto từ đậu tương”. PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. ĐẬu tương và các sẢn phẨm tỪ đẬu tương 1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng đậu tương trên thế giới Đậu tương là loại ngũ cốc có hàm lượng protein rất cao. Chúng có nguồn gốc từ Châu Á và được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong rất nhiều loại thực phẩm. Từ ngàn đời nay cư dân các nước Châu Á đặc biệt là Trung Quốc và Nhật Bản đã sử dụng rất nhiều các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc từ đậu tương. Các sản phẩm này được ưa thích và sử dụng phổ biến do hàm lượng protein cao, giá thành rẻ, sẵn có và có tác dụng duy trì sức khoẻ cho người tiêu dùng. Trong vài thập kỉ trở lại đây những các nhà khoa học Phương Tây đang cố gắng để tìm hiểu tại sao người Phương Đông lại ít gặp vấn để với các căn bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư ruột kết, ung thư trực tràng, bệnh loãng xương, các bệnh tắc nghẽn mạch máu. Sau nhiều nghiên cứu, các kết quả cho thấy khoa học đã chứng minh được các tác dụng này của đậu tương có đựơc là do trong thành phần của đậu tương và các sản phẩm của chúng có chứa một số chất hoá học, vitamin và các chất có hoạt tính sinh học hữu ích. Tuy có nguồn gốc từ các nước Châu Á nhưng 45% diện tích sản xuất tương ứng với 55% sản lượng đậu tương trên thế giới được sản xuất tại Mỹ với sản lượng 75 triệu tấn (năm 2000) [27]. Ngoài Mỹ, các nước sản xuất đậu tương lớn trên thế giới bao gồm Brazil, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ. Hiện nay sản lượng sản xuất đậu tương ngày càng tăng do đây là nguồn protein thực vật vô cùng quan trọng đối với cuộc sống của con người. Chúng được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất dầu nành, thức ăn cho động vật, chế biến các sản phẩm sữa thực vật, nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học… Đậu tương là loại hạt có hàm lượng protein cao nhất trong các loại thực vật với hàm lượng hơn 30%. Ngoài ra nó còn chứa nhiều axit amin cần thiết cũng như các vitamin và khoáng chất. Các sản phẩm từ đậu tương do đó là nguồn thực phẩm quan trọng trong đời sống nhất là với dân cư Châu Á. Trải qua hàng nghìn năm sử dụng con người ta đã phát minh ra rất nhiều cách chế biến đậu tương. Nhờ đó mà ngày nay chúng ta có được một số lượng phong phú các sản phẩm từ đậu tương. Các sản phẩm truyền thống bao gồm bột đậu tương, sữa đậu, đậu phụ; Các sản phẩm đậu tương lên men như Thua nao (Thái Lan), Kinema (Ấn Độ, Nêpal), Natto, tempeh, shoyu, miso (Nhật), Đậu phụ lên men (Trung Quốc), Chao (Việt Nam); Các sản phẩm mới là đậu tương được tách chiết thu protein, có hàm lượng protein cao, là nguyên liệu để tạo thành các sản phẩm giả thịt, cung cấp protein phục vụ cho những người ăn chay với số lượng ngày càng tăng trên thế giới. Dầu thực vật cũng là một sản phẩm được tách chiết từ đậu tương nhờ hàm lượng lipit rất cao. Đậu tương cũng là nguồn cung cấp dầu thực vật dồi dào do sản lượng đậu tương sản xuất hàng năm trên thế giới là rất lớn. Từ đậu tương người ta còn sản xuất sữa đậu nành, một loại sữa thực vật giúp giảm hàm lượng cholesterol cho người sử dụng và đang ngày càng phổ biến. Công nghiệp sản xuất thức ăn gia súc cũng sử dụng đậu tương làm nguyên liệu do giá thành và chất lượng hợp lý. 2. Thành phần và lợi ích của đậu tương Đậu tương là một nguồn protein hoàn hảo chứa số lượng đáng kể các amino axit cần thiết cho cơ thể mà con người không thể tự tổng hợp được. Trong các nghiên cứu về các cây họ đậu, đậu tương có hàm lượng axit phytic, axit hữu cơ, vitamin C và khoáng chất như Ca, Mg, Fe, K, P, Zn cao nhất. Các chất này tồn tại chủ yếu ở trong các mô tế bào đặc biệt là ở trong hạt [18]. Một thành phần quan trọng trong đậu tương được cho có tác dụng chữa bệnh là các hợp chất Isoflavones, một dạng Phytoestrogen đã được nghiên cứu bởi các nhà dinh dưỡng và các bác sĩ. Các hợp chất này được cho là có thể ngăn chặn một số căn bệnh ung thư, một loại bệnh mà cho đến nay vẫn chưa có thuốc điều trị đặc hiệu. Nhờ tác dụng này mà đậu tương thu hút được rất nhiều sự chú ý của các nhà khoa học nhằm tìm thêm những hợp chất có ích khác [19]. Bên cạnh những tác dụng về mặt dinh dưỡng và y học, đậu tương còn được sử dụng rộng rãi do nó là loại cây dễ trồng, cho năng suất cao, có thể phát triển trên các loại đất cằn cỗi. Không những thế nhờ các vi khuẩn nốt sần có trong rễ cây mà đậu tương còn có khả năng cố đinh đạm. Điều này rất có tác dụng trong việc cải tạo độ màu mỡ cho đất trồng. Chính nhờ những tác dụng đó mà đậu tương thường được trồng xen canh giữa các vụ mùa để tận dụng đất đai nhàn rỗi, cung cấp cho đất một lượng đạm nhất định từ N2 trong tự nhiên. 2.1. Thành phần các chất dinh dưỡng của đậu tương Đậu tương là loại thực phẩm bổ dưỡng từ thực vật và rất được ưa chuộng ở các nước Châu Á đặc biệt là Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản. Sở dĩ nó được yêu thích như vậy là do thành phần dinh dưỡng phong phú và đa dạng. Hơn nữa đậu tương lại là nguồn thức ăn giàu protein nhất trong các loại thực phẩm. Chúng được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày trong nhiều hình thức. Những sản phẩm tạo ra từ đậu tương đã góp phần cung cấp cho người tiêu dùng năng lượng cần thiết phục vụ cho nhu cầu của cơ thể. Bất kỳ loại đậu tương nào đều có những thành phần cơ bản như sau: Bảng PI.2.1: Thành phần các chất dinh dưỡng của đậu tương. [28] Thành phần Đơn vị Năng lượng KCal 416,000 Protein Gms 36,490 Tổng chất béo Gms 19,940 Carbonhydrate Gms 30,160 Tổng chất béo bão hoà Gms 2,884 Tổng chất béo không bão hoà đơn Gms 4,404 Tổng chất béo không bão hoà đa Gms 11,255 Cholesterol mg 0,000 Na mg 2,000 Vitamin A IU 24,000 Vitamin C mg 6,000 Thiamin mg 0,874 Riboflavin Mg 0,870 Vitamin B6 mg 0,377 K mg 1797,000 Ca mg 277,000 P mg 704,000 mg mg 280,000 Fe mg 15,700 Zn mg 4,890 Mg mg 2,217 Axit linoleic Gms 9,925 Axit linolenic Gms 1,330 Histidine Gms 0,984 Lysine Gms 2,492 Isoleucine Gms 1,770 Isoleucine Gms 1,495 Valine Gms 1,821 Arginine Gms 2,831 GmsSerine Gms 2,115 Proline Gms 2,135 2.2. Tác dụng của đậu tương 2.2.1. Cung cấp protein Hiện nay quy mô dân số thế giới đang không ngừng tăng lên. Tương ứng với nó là nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng trở nên cấp thiết. Với hàm lượng protein cao nhất trong các loại thực phẩm từ 30 - 42 % đậu tương đã, đang và sẽ góp phần không nhỏ trong việc đáp ứng nhu cầu protein cho con người, đặc biệt là ở các nước có nền kinh tế kém phát triển. Điều này lí giải tại sao ngày nay đậu tương lại được quan tâm nghiên cứu, phát triển và sử dụng. 2.2.2. Ngăn chặn ung thư Mặc dù đã được sử dụng từ rất lâu đời nhưng những tác dụng về mặt y học của đậu tương mãi sau này mới được biết tới cho đến khi khoa học phát triển. Những tác dụng của đậu tương ban đầu được nhận thấy khi tỉ lệ mắc bệnh ung thư ở phụ nữ Châu Á thấp hơn nhiều so với phụ nữ phương Tây. Sau nhiều nghiên cứu người ta mới nhận ra rằng khẩu phần ăn của người phương Đông có chứa nhiều sản phẩm từ đậu tương hơn hẳn so với khẩu phần ăn của người Phương Tây là một phần nguyên nhân dẫn đến kết quả có lợi này. Những nghiên cứu đầu tiên được tiến hành từ những năm 1980 về đậu tương đã tìm thấy ở đậu tương những đặc tính đáng ngạc nhiên. Những nghiên cứu này cho thấy các hợp chất Isoflavone trong đậu tương có thể là nguyên nhân ban đầu mang lại cho đậu tương những hiệu quả có lợi đối với sức khoẻ. Chúng giúp giảm sự phát triển của một số căn bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư buồng trứng và ung thư tiền liệt tuyến. Trong thành phần của Isoflavone, Genistein đóng vai trò như là yếu tố ức chế sự hình thành mạch, các enzym trong đó có enzym Tyrozin kinaza một loại enzym ảnh hưởng trực tiếp trong việc hình thành và phát triển của các tế bào ung thư; Genistein và Daidzein có khả năng bất hoạt sự phát triển của ung thư vú và ung thư ruột kết, bằng cách ngăn chặn sự phát triển của khối u và làm cho các tế bào trở nên già cỗi và mất khả năng sinh sản. Theo nghiên cứu trên phụ nữ Trung Quốc có sự liên quan giữa việc sử dụng đậu tương và sự giảm bớt chứng ung thư vú ở phụ nữ tiền mãn kinh [14]. Điều này được giải thích là do việc ăn đậu tương đã làm biến đổi hormon đặc trưng ở phụ nữ tiền mãn kinh, dẫn đến làm giảm các yếu tố gây ung thư vú [9]. 2.2.3. Ngăn chặn chứng loãng xương Bên cạnh tác dụng giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư đậu tương cũng được biết tới như là một loại thực phẩm giúp ngăn chặn chứng loãng xương nhất là ở phụ nữ tiền mãn kinh. Isoflavone cụ thể là daidzein có thể duy trì độ chắc của xương nhờ giữ cho xương lượng Ca cần thiết mà không gây ra một hiệu ứng phụ có hại nào. Một số nghiên cứu cho thấy rằng tỉ trọng xương, chiều dài xương lớn hơn và giảm sự tiết Ca trong urine khi chế độ ăn kiêng có chứa các sản phẩm từ đậu tương hoặc khi cơ thể được cung cấp Isoflavone với hàm lượng nhất định [14]. 2.2.4. Lợi ích trong nông nghiệp Trong nông nghiệp đậu tương là một loại cây dễ trồng phù hợp với nhiều điều kiện canh tác của nông dân, cho năng suất cao, thích hợp với nhiều loại đất trồng, làm tăng hàm lượng đạm trong đất do khả năng cố định đạm của vi khuẩn chứa trong rễ. Ở nước ta hiện nay có nhiều giống đậu tương mới được nghiên cứu thử nghiệm và đưa vào nuôi trồng đã cho năng suất cao, khả năng chống chịu bệnh hại cao như giống đậu DT 84, DT 90 của Viện Di truyền Nông Nghiệp. Cùng với việc nghiên cứu thử nghiệm các giống đậu tương trong nước thì chúng ta cũng nhập khẩu các giống đậu tương có năng suất cao, chất lượng tốt và có khả năng chống chịu bệnh hại và các điều kiện khắc nghiệt của môi trường. Chính vì thế mà trong những năm gần sản lượng đậu tương ở nước không ngừng tăng lên đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn trong sản xuất thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Theo tập quán canh tác tại một số vùng ở nước ta, đậu tương thường được trồng vào mùa đông xen giữa vụ lúa hè thu và đông xuân. Điều này giúp tận dụng tối đa diện tích đất nhàn rỗi đồng thời cũng cải thiện được tình trạng của đất trồng và tạo thêm thu nhập cho người nông dân. Chính vì thế mà việc trồng đậu tương ngày càng được nhà nước quan tâm hỗ trợ về giống vốn, tạo điều kiện tốt nhất để có thể phát triển quy mô trồng đậu, đẩy mạnh nông nghiệp phát triển. Tuy có nhiều lợi ích như vậy nhưng những thức ăn từ đậu tương lại khó được hấp thụ. Điều này được giải thích là do trong thành phần của đậu tương có chứa một số chất có tác dụng ức chế enzym tiêu hoá của cơ thể. Một nhược điếm khác của đậu tương là trong thành phần của nó có chứa axit phytic và các muối của axit này. Chúng ngăn cản sự hấp thu của cơ thể đối với các nguyên tố khoáng như Fe, Ca, Mg, và Zn. Thật may mắn là những nhược điểm này của đậu tương được khắc phục nhờ quá trình lên men.Trong quá trình này các tác nhân lên men sản sinh ra các enzym có tác dụng phân cắt protein thành các polypeptit, làm biến tính các protein gây ức chế trypsin, một enzym có tác dụng tiêu hoá của cơ thể; Cũng trong quá trình lên men mà hàm lượng các phyte giảm đáng kể. Chính nhờ lên men mà ngày nay chúng ta có được một phổ sản phẩm vô cùng phong phú từ đậu tương - Một nguồn thực phẩm rẻ, sẵn có, dễ trồng, dễ chế biến. Natto là một sản phẩm như vậy. Loại thức ăn này được sản xuất từ đậu tương hấp chín sau đó lên men nhờ một loại vi sinh vật có trong tự nhiên sau này được đặt tên là Bacillus subtilis natto. 3. Một số sản phẩm sản xuất từ đậu tương Bảng PI.3: Thành phần dinh dưỡng của một số sản phẩm từ đậu tương (100g) [9] Sản phẩm Năng lượng (calo) Protein (g) Cacbonhydrat (g) Chất béo (g) Đậu tương 173 16,6 9,90 9,00 Tempeh 199 19,0 17,0 7,70 Bột đậu tương tách béo 268 53,2 30,0 0,00 Đậu phụ 145 15,8 4,30 8,70 Bột đậu tương khô 328 47,2 38,4 1,20 Sữa đậu nành 40,8 2,86 3,30 1,60 Miso 206 11,9 28,0 6,10 3.1. Các sản phẩm truyền thống từ đậu tương Đậu phụ: Một sản phẩm truyền thống phổ biến ở rất nhiều nước. Đậu tương được ngâm nước để làm mềm hạt sau đó nghiền cùng với nước thành dạng huyền phù, đun sôi và bổ sung chất gây đông tụ là CaSO4 rồi đóng lại thành dạng bánh trong các khuôn có hình dạng khác nhau tuỳ thuộc vào tập quán của từng vùng. Đậu phụ là nguồn thức ăn giàu chất khoáng và là nguồn thực phẩm có thành phần protein cao, không có khả năng sinh cholesterol và vitamin B. Nhiều tác dụng và có thành phần dinh dưỡng phong phú, đậu phụ có thể được dùng để chế biến thành nhiều món ăn ngon, bổ dưỡng mà lại rất rẻ. Miso là một sản phẩm ở dạng patê có thành phần protein cao làm từ đậu tương, muối và tác nhân lên men (thường sử dụng nấm mốc Aspergillus oryzae) có mùi vị tương tự như mùi của nước tương. Thỉnh thoảng người ta cũng sử dụng một vài loại hạt như gạo, lúa mạch để lên men cùng với đậu tương nhằm làm tăng thêm hương vị cho Miso. Nó là một loại loại nứoc chấm truyền thống được ưa thích của người Nhật và thường được ăn trong bữa sáng. Natto thì được lên men từ đậu tương nguyên hạt nấu chín. Natto có dạng nhớt, sền sệt, và có mùi khá mạnh. Nó được ăn theo cách phủ thành lớp lên trên bề mặt cơm nóng hoặc bánh mỳ... với nhiều những thành phần có lợi cho sức khoẻ đặc biệt là hệ tiêu hoá và tim mạch. Tempeh được làm từ đậu tương nguyên hạt hấp chín ngâm trong canh trường vi khuẩn để tạo dạng bánh đặc, quánh. Nó là nguồn thực phẩm giàu protein, chất béo nhưng không sinh cholesterol và cung cấp các khoáng chất như Ca, Fe, Mg, K, và các vitamin nhóm B cho người sử dụng. Nước tương là loại nước chấm được sử dụng rộng rãi. Nó được làm từ hỗn hợp của đậu tương, cơm và sử dụng tác nhân lên men là nấm mốc, thời gian lên men trong khoảng 18 tháng. Sản phẩm tạo ra có dạng lỏng và sánh. Có thể dùng nước tương để tạo hương cho sản phẩm. 3.2. Một số sản phẩm protein đậu tương Phần đậu tương còn lại sau quá trình tách dầu sản xuất dầu nành là cơ sở để tạo hàng loạt sản phẩm đậu tương. Tuỳ thuộc vào hàm lượng protein và thành phần trong sản phẩm mà người ta phân chia thành các dạng sau: Bột đậu tương tách béo có hàm lượng protein khoảng 86% và độ ẩm rất thấp. Chúng không chứa cacbonhydrate hoặc chất béo. Sản phẩm này được dùng để thay thế một phần bột mỳ trong một số loại thực phẩm. Với lượng thay thế khoảng 15% nó tạo cho sản phẩm hương vị hấp dẫn, độ ẩm thấp và màu sắc đậm đà hơn. Loại bột đậu tương thứ hai có hàm lượng protein khoảng 65%. Trong thành phần của nó vẫn còn chứa thành phần hydratcacbon. Dạng đậu tương này thường được dùng để tạo cấu trúc và giữ độ ẩm cho thực phẩm. Sản phẩm đậu tương tinh chế chứa khoảng 90% protein và là sản phẩm protein được ưa dùng nhất. Các chất tách ra được dùng để tăng tính giữ ẩm, độ kết dính và độ nhớt cho nhiều sản phẩm như thịt, đồ biển và gia cầm. Đậu tương tinh chế là thành phần chính trong nhiều sản phẩm giống sữa như pho mat đậu tương, sữa đậu, sữa bột cho trẻ em, cà phê trắng. Chúng được dùng để thêm vào các sản phẩm thịt. Đậu tương tinh chế có khả năng hấp thụ một lương nước gấp 5 lần khối lượng của nó. Nó có thể được dùng để tăng khả năng cả trọng lượng, chất lượng và hương vị thực phẩm. Điều này thì đặc biệt có ích với đậu tương dùng để làm tăng mùi vị và số lượng các chất dinh dưỡng của các loại thịt khó tiêu. Đậu tương tinh chế có thể tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm thịt. Nó còn được dùng như một thành phần trong sữa bột. 3.3. Sản phẩm dầu nành Cũng như các loại dầu thực vật khác sản phầm dầu nành được tách từ đậu tương rất được ưa chuộng. Thành phần của dầu nành rất có lợi cho sức khỏe: 61% chất béo không bão hoà đa, 24% chất béo không bão hoà đơn, và đặc biệt không chứa cholesterol. Một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng các chất béo không bão hoà đa thay vì chất béo bão hoà giúp cho giảm hàm lượng cholesterol trong máu mà cholesterol là một nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tắc nghẽn mạch máu và gây ra các bệnh tim mạch. Dầu nành cũng chứa các axit béo cần thiết cho cơ thể trong đó có axit linoleic và linolenic với lượng tương ứng là 50% và 8%, 2 axit béo cần thiết nhưng không được tạo ra trong cơ thể [9]. II. NATTO- SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ ĐẬU TƯƠNG Natto là một loại thức ăn truyền thống của Nhật Bản thường được ăn vào bữa sáng. Do Natto được làm từ đậu tương lên men nên nó nhầy và có mùi khá mạnh. Vì mùi của nó mà một số người không thích ăn natto. Nhưng Natto được biết đến như là một loại thức ăn giàu dinh dưỡng ở Nhật và gần đây nó ngày càng được sử dụng nhiều hơn. Natto là nguồn thức ăn giàu protein và vitamin B2, vitamin này có tác dụng giữ cho làn da luôn trẻ trung. Ngoài ra, Natto còn chứa nhiều vitamin K2 (metaquinone-7), một enzym giúp ngăn chặn chứng loãng xương. Hơn thế nữa một số enzym được tìm thấy trong Natto được gọi là Nattokinaza và Pyrazin. Những enzym này có tác dụng làm giảm và ngăn chặn sự đông máu. Do đó ăn Natto rất có lợi cho những người có nguy cơ mắc bệnh tim và chứng đột quỵ. Nguồn gốc natto [25]: Cho tới nay chưa rõ ràng nguồn gốc của Natto từ đâu vì các sản phẩm tương tự như Natto cũng có mặt từ rất lâu ở các nước Nam Á. Nhưng tại Nhật có một số vùng ở Đông Bắc Nhật Bản quận Akita được cho là quê hương của Natto. Truyền thuyết kể rằng, khoảng những năm cuối của thế kỉ 11 ở vùng này thường xảy ra các cuộc chiến. Thức ăn của loài ngựa khi đó thường là rơm và đậu tương. Ở Hiraizumi, bây giờ gọi là thành phố Hiraizumi thuộc quận Iwate, Minamoto và quân lính của ông ta đã nghỉ ngơi trong trận chiến. Những người lính đun đậu tương cho chín để cho ngựa của họ ăn. Một hôm ngay lúc đậu tương vừa kịp chín thì quân thù đột ngột tấn công buộc họ phải gói đậu tương vào trong túi rơm và mang theo chúng trên lưng ngựa. Sau vài ngày chiến đấu họ ác liệt họ mở gói lấy đậu tương để cho ngựa ăn. Tuy nhiên đậu tương đã nhớt và có mùi khá nặng. Những người lính đã ăn thử chúng và thấy rằng mùi vị của nó cũng không đến nỗi tệ. Họ đã mời chỉ huy của họ ăn và ông ta cũng thích mùi vị này. Từ đó Natto dần dần được phổ biến và ngày nay nó trở thành một loại thức ăn truyền thống của Nhật. Tuy nhiên trong hội chợ đậu tương quốc tế được tổ chức ở Akita năm 1993 rất nhiều sản phẩm tương tự Natto đã được trưng bày có nguồn gốc từ nhiều nước như Nepan, Thái Lan, Inđônesia và Nigeria [10]. Hiệu quả tuyệt vời mà Natto mang lại là ngăn chặn chứng đông máu do thành phần nattokinase có trong chất nhầy của thực phẩm này, tác dụng này của natto là mạnh nhất trong gần 200 loại thực phẩm đã được nghiên cứu [33]. Chất lượng Natto phụ thuộc vào loại đậu tương và chủng Bacillus subtilis natto sử dụng. Natto chứa nhiều các chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ đậu tương và các sản phẩm từ sự trao đổi chất của vi khuẩn. Những chất này có nhiều hoạt tính sinh học. Bacillus subtilis natto có tiềm năng như là chủng probiotic. Mặc dù nó không phải là vi khuẩn có ưu thế vượt trội trong hệ tiêu hoá của con người nhưng nó lại có khả năng tạo bào tử, bào tử này có thể chống lại độ axit cao trong dạ dày. Điều đó giúp Bacillus subtilis natto có thể sống sót khi đưa vào cơ thể. III. LỢI ÍCH CỦA NATTO Hiệu quả của Natto một phần là do nó được làm từ đậu tương. Ngoài ra trong quá trình lên men, Bacillus subtilis natto sản xuất ra nhiều loại enzym, vitamin, axit amin và các chất dinh dưỡng độc đáo khác. Những chất này làm cho Natto trở thành một loại thực phẩm bổ dưỡng, có lợi cho sức khoẻ và độc đáo. Đáng chú ý trong số đó là Nattokinaza và Pyrazin có tác dụng ngăn chặn và điều trị bệnh tắc nghẽn mạch máu. Natto cũng cung cấp vitamin B12 thường có xu hướng thiếu ở những người ăn kiêng và được coi là pho mát thực vật. 1.Giá trị dinh dưỡng của Natto Thành phần chủ yếu của Natto (tính cho một đơn vị sản phẩm khối lượng 175g) bao gồm: Bảng PI.III.1: Thành phần dinh dưỡng chủ yếu của Natto [28] Thành phần Khối lượng (g) Tổng lượng chất béo 19 Cholesterol 0 Na 12 Tổng lượng cacbonhydrate 25 Protein 31 2. Lợi ích của Natto 2.1. Ngăn chặn bệnh đau tim, đột quỵ và tình trạng suy nhược cơ thể Trong thành phần của Natto có Pyrazin là một enzyme mang lại cho natto một mùi vị đặc trưng, riêng biệtt. Nó ngăn chặn hiện máu bị đông lại. Nattokinaza là một loại enzym khác được bác sĩ Dr.Hiroyuki Sumi khám phá ra trong quá trình nghiên cứu năm 1990 tại đại học Chicago. Enzym này là một tác nhân có thể làm tan cục máu đông rất tốt. Các cục máu đông làm tắc nghẽn mạch máu, dẫn đến đau tim, đột quỵ và các bệnh có liêu quan khác. Có báo cáo cho rằng có tới 60% trong số nguyên nhân ra tình trạng lão suy là do các cục máu đông có trong não. Natto có 2 enzym hữu ích, một loại ngăn chặn sự đông máu và một loại làm tan cục máu đông một khi nó được tạo thành, trong việc ngăn chặn các bệnh tim mạch. Trong khi enzym Urokinaza, một loại enzym chiết xuất từ Urine được dùng làm thuốc chữa bệnh giá trị là 200 $ USD/một liều lại chỉ có tác dụng trong 30 phút thì chỉ 100 g Natto cũng có hiệu quả tương tự chỉ với giá 1$ USD, và khi vào cơ thể nó lại tác dụng kéo dài có thể lên tới 8 giờ. Một số các bác sĩ ở Nhật cho rằng những người bị bệnh hoặc có nguy cơ mắc bệnh tim nên sử dụng Natto 2 lần/ tuần. Ăn Natto cũng giúp cho việc giảm cholesterol trong máu. Trung tâm y tế đại học Y khoa Gifu đã thực hiện một nghiên cứu trên 1242 đàn ông và 3596 phụ nữ và kết quả cho thấy là với những người ăn nhiều Natto hơn thì mức độ cholesterol thấp hơn [26]. Natto đã là thức ăn chủ yếu trong chế độ ăn kiêng của người Nhật trong một thời gian dài gần 1000 năm. Nó đặc biệt phổ biến trong cư dân sống ở phía đông Nhật Bản. Gần đây lượng tiêu thụ Natto tính trên một đầu người mỗi năm là 2 kg. Cho đến nay chưa có nghiên cứu nào cho thấy Natto có những hiệu ứng phụ bất lợi. Nó cũng được biết là không gây ra dị ứng đối với người tiêu dùng. Ở Nhật một số các bác sĩ bắt đầu sử dụng Natto như một loại thuốc trong quy mô thí nghiệm. Một vài bệnh nhân bị bệnh các tĩnh mạch võng mạc mắt bị cô lập do các cục máu xuất hiện trong tĩnh mạch võng mạc làm ngăn cản máu đến mắt đã được điều trị bằng cách ăn Natto 2 lần một tuần và đã có kết quả rõ ràng [26]. Trong đậu tương có chứa nhiều axit lecithin và linoleic, hai axit này có tác dụng loại bỏ cặn bẩn cho dòng máu. Protein trong đậu tương giúp đảm bảo tính đàn hồi của mạch máu, ngăn chặn bệnh tắc nghẽn động mạch vành, vỡ động mạch ở não và chứng huyết áp cao [26]. Do đó nếu ăn nhiều Natto những căn bệnh thường mắc phải ở những người trưởng thành có thể được ngăn chặn hoặc cải thiện. Nghiên cứu thực hiện năm 1989 của trường đại học Harvard trên 20000 đàn ông Mỹ chỉ ra rằng sử dụng aspirin hàng ngày lảm giảm chứng suy tim do xuất hiện cục máu đông 44%. Aspirin có xu hướng là máu dễ tan, và nó được biết là nguyên nhân gây ra bệnh chảy máu dạ dày. Tuy nhiên nghiên cứu gầy đây cho rằng ăn các sản phẩm đậu tương mỗi ngày cũng có hiệu quả tương tự mà lại không gây ra tác dụng phụ. [14] Tuy nhiên do Nattokinaza nhạy cảm với nhiệt độ và mất hiệu quả của ở 700C nên cách tốt nhất để Natto phát huy tác dụng hiệu quả là ăn không cần đun chín [26]. 2.2. Ngăn chặn bệnh ung thư Tác dụng ngăn chặn ung thư của Natto một phần là do những chất có sẵn trong thành phần của đậu tương và không bị thuỷ phân trong quá trình hoạt động của vi sinh vật. Đó là các hợp chất Isoflavone như Genestein, Daidzein. Thêm vào đó, đậu tương còn chứa selenium là một chất khoáng có khả năng ngăn chặn ung thư. Những protein dạng sợi trong đậu tương cũng góp phần làm sạch đường ruột và nhờ đó nó có hiệu quả trong việc ngăn chặn ung thư ruột già. Một lượng lớn xenlulaza tồn tại trong đậu tương lên men tổ hợp với oligosaccharit mà vi khuẩn Bacillus subtilis natto tạo ra và protein dạng sợi cũng giúp giải phóng các chất thải và các chất sinh ung thư. Thông thường 100 g Natto chứa 7 g protein dạng sợi. Ngoài ra, vi khuẩn Bacillus subtilis natto tự bản thân chúng cũng có hiệu quả ngăn chặn ung thư nhờ tác dụng kháng lại các chất sinh ung thư. Theo tờ Thể thao hàng ngày số ra ngày 25 tháng 9 năm 1996 “một nghiên cứu tiến hành trên chuột do giáo sư Yukio Kameda tại đại học Kanazawa đã cho thấy chuột được tiêm vi khuẩn phân lập từ Natto hoàn toàn không có sự phát triển của các tế bào ung thư, lại có tốc độ phát triển chậm hơn với chuột được cấy chất sinh ung thư vào cơ thể” [26]. Những kết quả trên cho thấy nếu ăn các sản phẩm từ đậu tương, đặc biệt là Natto, thường xuyên sẽ rất có hiệu quả trong việc ngăn chặn nhiều căn bệnh ung thư. Theo bác sĩ Dean Ornish, giám đốc Viện nghiên cứu Y học Sausalito, California thì số trường hợp ung thư tuyến tiền liệt ở đàn ông Nhật Bản chỉ bằng 1/4 ở Mỹ. Tuy nhiên những người Nhật di cư tới Mỹ thì số trường hợp ung thư đột ngột tăng. Lý do là được giải thích là do người Nhật ăn nhiều các sản phẩm có nguồn thực vật hơn đặc biệt là nhiều các loại thực phẩm truyền thống của Nhật làm từ đậu tương. Một báo cáo khác của bác sĩ Amy S. Lee Đại học Miền nam Califonia cũng cho rằng sự tồn tại của một loại Isoflavone được gọi là Genistein làm giảm sự phát triển của các tế bào ung thư của chuột. Ông nói rằng Châu Á tiêu thụ lượng đậu tương nhiều gấp 20-30 lần Châu Mỹ. Và đây có thể là lí do giải thích cho tỉ lệ mắc các chứng ung thư ở đây thấp hơn ở Châu Mỹ. Trung tâm nghiên cứu ung thư tại Hawai năm 1997 đã báo cáo rằng Genisteinm, Daidzein và các loại Isoflavone khác tồn tại trong đậu tương cũng có hiệu quả trong ngăn chặn ung thư tử cung, ung thư vú và ung thư thận. Theo bác sĩ Cathy Read, Tổ chức ngăn chặn bệnh dịch tại London, 1995: “Khoa học đã chỉ rõ hiệu quả bảo vệ của chế độ ăn kiêng sử dụng nhiều protein đậu tương là một phần lí do giải thích tại sao phụ nữ ở Trung Quốc và Nhật Bản lại có tỉ lệ ung thư vú thấp hơn” [14]. Theo nghiên cứu về ung thư ruột kết tại Khoa y tế Trường đại học Havard, cho thấy: Ăn đậu phụ có thể giảm được một nửa nguy cơ ung thư ruột kết [14]. Một nghiên cứu khác tại Nhật được thực hiện năm 1984 cũng kết luận: Thực phẩm từ đậu tương có thể giảm tới 80% nguy cơ ung thư trực tràng và tới 40% ung thư ruột kết [14]. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ăn kiêng đến bệnh ung thư vú ở Singapore năm 1991 người ta thấy rằng:”…Phụ nữ ăn nhiều các sản phẩm từ đậu tương giảm một nửa nguy cơ mắc bệnh ung thư vú so với những người phụ nữ sử dụng ít các sản phẩm đậu tương hơn. Bệnh ung thư vú thấp nhất được tìm thấy ở những phụ nữ sử dụng 55 g đậu tương/ngày, lượng này tương đương với 2 suất đậu tương/ngày” [14]. Cũng qua nghiên cứu ở 8000 đàn ông, người ta thấy rằng những người ăn đậu phụ một lần/tuần hoặc ít hơn có nguy cơ mắc ung thư tiền liệt tuyến nhiều gấp 3 lần so với những người ăn đậu phụ hàng ngày [14]. Genistein là một chất ức chế đặc hiệu của enzym tyrozin kinaza, topoisomeraza II và protein histidin kinaza. Histidin kinaza điều khiển hoạt động của các thụ thể tế bào biểu bì và các yếu tố sinh trưởng thực bào đơn nhân. Tyrozin kinaza cũng kết hợp với sản phẩm gen đột biến gây ung thư và có thể có ảnh hưởng lên sự phát triển của tế bào thông qua các cơ chế ngăn chặn. 2.3. Ngăn chặn chứng loãng xương Tác dụng ngăn chặn chứng loãng xương của Natto là tổng hoà của nhiều yếu tố. Thứ nhất đó là do ảnh hưởng các hợp chất Isoflavone có sẵn trong đậu tương. Bên cạnh đó trong quá trình lên men đậu tương vi khuẩn Bacillus subtilis natto cũng tạo ra các thành phần có ảnh._.