Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Monacolin có tác dụng giảm cholesterol và chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus

Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Monacolin có tác dụng giảm cholesterol và chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus Mã số nhiệm vụ: 7-02J Thuộc: Nhiệm vụ Hợp tác

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM MONACOLIN CÓ TÁC DỤNG GIẢM CHOLESTEROL

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ CÔNG THƯƠNG

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Hà Nội, ngày 8 tháng 6 năm 2012

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ HTQT VỀ KHCN THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Monacolin có tác dụng giảm cholesterol và chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus

Mã số nhiệm vụ: 7-02J

Thuộc: Nhiệm vụ Hợp tác quốc tế về Khoa học và Công nghệ theo Nghị định thư

2 Chủ nhiệm nhiệm vụ:

Họ và tên: Đỗ Thị Thủy Lê

Ngày, tháng, năm sinh: 4/7/1975 Nam/ Nữ: Nữ

Học hàm, học vị: Thạc sỹ

Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên

Điện thoại: 04 3858 2750; Tổ chức: 04 38584318;

Nhà riêng: 04 2850642 ; Mobile: 01666784195

Fax: 04 3858 4554; E-mail: dothuyle@yahoo.com

Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghiệp thực phẩm

Địa chỉ tổ chức: 301, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: P901, Chung cư A1, số 54A, ngõ 85, Hạ Đình, Thanh Xuân

Trung, Hà Nội

3 Tổ chức chủ trì nhiệm vụ:

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp thực phẩm

Điện thoại: 04 3858 4318; Fax: 04 3858 4554;

E-mail: manh@firi.ac.vn ; Website: www firi.ac.vn

Địa chỉ: 301, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Lê Đức Mạnh

Số tài khoản: 931.01.016

Ngân hàng: tại Kho bạc Nhà nước Thanh Xuân Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Công Thương

b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Đơn vị: đồng

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

Số

Ghi chú

(Số đã được quyết toán)

2 Nguyên, vật liệu, năng

- Lý do thay đổi (nếu có): Do kinh phí của việc nghiên cứu độc tính bán trường diễn, tác dụng dược lý và thử nghiệm lâm sàng tăng gấp 3 dự toán nên toàn bộ 50 triệu đồng từ nguồn khác đều được sử dụng cho thuê khoán chuyên môn thực hiện các nội dung trên

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện nhiệm vụ: (Liệt kê các quyết định, văn

bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng,

điều chỉnh (nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

Quyết định, văn bản của cơ quan quản lý

Hợp đồng thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc

tế về KH&CN theo Nghị định thư

ngày 07 tháng 12 năm 2009 của Bộ

trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ

về việc cho phép điều chỉnh kế hoạch đoàn

ra năm 2009 sang năm 2010

6 Quyết định số 3699/QĐ-BCT ngày 13

tháng 7 năm 2010 của Bộ trưởng Bộ

Công Thương

về việc cử cán bộ đi công tác nước ngoài

02 tháng 3 năm 2011 của Vụ trưởng

Vụ Hợp tác quốc tế, Bộ Khoa học và

Công nghệ

Thông báo về việc kéo dài thời gian thực hiện nhiệm vụ HTQT về KHCN theo Nghị định thư khóa VII Việt Nam – Trung Quốc,

mã số 7-02J

19 tháng 7 năm 2011 của Bộ trưởng

Bộ Công Thương

về việc xin gia hạn thời gian thực hiện đề tài Nghị định thư số 01/2009/HĐ-NĐT

25 tháng 7 năm 2011 của Bộ trưởng

tháng 10 năm 2010 của Viện trưởng

Về việc đón đoàn chuyên gia Trung Quốc

Viện Công nghiệp thực phẩm

3 Công văn số 69/VTP ngày 23 tháng 6

năm 2011 của Viện trưởng Viện Công

nghiệp thực phẩm

Về việc xin gia hạn thời gian thực hiện đề

đề tài Nghị định thư

4 Công văn số 89 ngày 9/7/2012 của Viện

trưởng Viện Công nghiệp thực phẩm

Về việc chậm nghiệm thu cấp nhà nước và xin được nghiệm thu trong tháng 8/2012

4 Tổ chức phối hợp thực hiện nhiệm vụ:

Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được

- 02 Báo cáo chuyên đề

- 01 luận văn Bác sỹ nội trú (Tương đương Luận văn Thạc

sỹ khoa học)

2 Bệnh viện Y

học cổ truyền

Bệnh viện Y học cổ truyền Tỉnh Hải Dương

Nghiên cứu thăm

dò tác dụng giảm cholesterol trong máu của thực phẩm chức năng chứa Monacolin từ

Monascus trên các

bệnh nhân tình nguyện

- 01 Báo cáo chuyên để kết quả nghiên cứu và các hồ sơ liên quan

- Lý do thay đổi: (nếu có):

5 Cá nhân tham gia thực hiện nhiệm vụ:

Nội dung tham gia chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

2 PGS.TS

Nguyễn Thị

Hoài Trâm

PGS.TS Nguyễn Thị Hoài Trâm

Phụ trách công nghệ lên men, thu hồi sản phẩm

3 TS Trịnh Thị

Kim Vân

TS Trịnh Thị Kim Vân

Dịch tài liệu và phiên dịch tiếng Trung Quốc trong quá trình thực hiện

- Hoàn thành các nội dung nghiên cứu, viết báo cáo tổng kết và các hồ

sơ liên quan

nhiệm vụ

4 ThS Đỗ Thị

Thanh Huyên

ThS Đỗ Thị Thanh Huyên

Phụ trách thu hồi, tinh sạch Monacolin

5 ThS Nguyễn

Thúy Hường

ThS Bùi Thị Hồng Phương

Thực hiện các nghiên cứu về lên men, thu hồi sản phẩm

Toàn

Thực hiện các nghiên cứu về lên men, thu hồi sản phẩm

Hoàn thành các nội dung nghiên cứu, viết báo cáo tổng kết và các hồ

sơ liên quan

Nguyễn Thị Hương Giang

Thực hiện các nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng trên người bệnh tình nguyện

Hoàn thành các nội dung nghiên cứu, viết báo cáo tổng kết và các hồ

sơ liên quan

Lý do thay đổi (nếu có): ThS Nguyễn Thúy Hường, Chủ nhiệm Bộ môn Vi sinh không tham gia do làm chủ nhiệm đề tài thuộc đề án Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp chế biến.ThS Bùi Thị Hồng Phương và ThS Phạm Đức Toàn thay thế thực hiện các nhánh/đề mục quan trọng của đề tài PGS.TS Nguyễn Trọng Thông, PGS.TS VũThị Ngọc Thanh, Bác sỹ Nguyễn Phương Thanh tại Trường Đại học Y Hà Nội, ThS Bác

sỹ Nguyễn Thị Hương Giang tại Bệnh viện Y học Cổ truyền tỉnh Hải Dương thực hiện các nhánh đề tài

6 Tình hình hợp tác quốc tế:

1 Đoàn ra: 02

Đoàn 1:

Số lượng người: 1 người

Thời gian: 7 ngày

Địa điểm: Viện Sinh học Thành Đô,

Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc,

Thành Đô, Tứ Xuyên, TQ

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm, học

tập công nghệ tạo chủng Monascus

Số lượng người: 1 người

Thời gian: 7 ngày

Địa điểm: Viện Sinh học Thành Đô, Viện

Hàn lâm khoa học Trung Quốc, Thành

Đô, Tứ Xuyên, TQ

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm, học tập

công nghệ tạo chủng Monascus bằng kỹ

Thời gian: 15 ngày

Địa điểm: Viện Sinh học Thành Đô,

Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc,

Thành Đô, Tứ Xuyên, TQ

Mục tiêu: Học tập CN tạo chủng

Monascus bằng kỹ thuật đột biến, kỹ

thuật lựa chọn và lưu giữ hoạt tính các

chủng đột biến, công nghệ lên men,

phương pháp phân tích hoạt chất

Monacolin sắc tố màu của Monascus

Kinh phí: 83,9 triệu đồng

Thời gian: 15 ngày

Địa điểm: Viện Sinh học Thành Đô, Viện

Hàn lâm khoa học Trung Quốc, Thành

Đô, Tứ Xuyên, TQ

Mục tiêu: Học tập CN tạo chủng Monascus bằng kỹ thuật đột biến, kỹ

thuật lựa chọn và lưu giữ hoạt tính các chủng đột biến, công nghệ lên men, phương pháp phân tích hoạt chất

Monacolin sắc tố màu của Monascus

Kinh phí: 83,9 triệu đồng

2 Đoàn vào: 02

Đoàn 1:

Số lượng người: 2 người

Thời gian: 10 ngày

Địa điểm: Viện Công nghiệp thực

phẩm (Hà Nội), và Phân viện Công

nghiệp thực phẩm (Tp Hồ Chí Minh)

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm,

hướng dẫn công nghệ về nghiên cứu,

nâng cao hoạt tính chủng giống

Monascus

Kinh phí: 10 triệu đồng

Đoàn 2 :

Số lượng người: 2 người

Thời gian: 10 ngày

Địa điểm: Viện Công nghiệp thực

phẩm (Hà Nội)

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm,

hướng dẫn công nghệ về lên men, thu

hồi, tạo sản phẩm từ Monascus

Kinh phí: 10 triệu đồng

Đoàn vào: 02

Đoàn 1:

Số lượng người: 3 người

Thời gian: 7 ngày (từ 5 – 12/6/2009) Địa điểm: Viện Công nghiệp thực phẩm

(Hà Nội), và Phân viện Công nghiệp thực phẩm (Tp Hồ Chí Minh)

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm, hướng

dẫn công nghệ về nghiên cứu, nâng cao

hoạt tính chủng giống Monascus

Kinh phí: 10 triệu đồng

Đoàn 2 :

Số lượng người: 6 người

Thời gian: 7 ngày (từ 24 -30/10/2010) Địa điểm: Viện Công nghiệp thực phẩm

(Hà Nội), và Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, Đại học Nha (Tp Nha Trang, Khánh Hòa)

Mục tiêu: Trao đổi kinh nghiệm, hướng

dẫn công nghệ về lên men, thu hồi, tạo

sản phẩm từ Monascus

Kinh phí: 10 triệu đồng

- Lý do thay đổi (nếu có):

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:

(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm )

1 Hội thảo chuyên đề 1:

Nội dung: Nghiên cứu, sản xuất

Monacolin từ Monascus

Địa điểm: Viện Công nghiệp thực phẩm

Kinh phí: 4 triệu đồng

Hội thảo chuyên đề 1:

Nội dung: Nghiên cứu, sản xuất

Nội dung: Nghiên cứu, sản xuất

- Lý do thay đổi (nếu có):

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

- TQ: Zhao Hai

1 Nghiên cứu lựa chọn, trao đổi, khảo

sát các chủng nấm sợi Monascus tự

nhiên và tạo các chủng đột biến để

nâng cao hiệu suất tổng hợp hoạt chất

Monacolin có tác dụng giảm hàm

lượng cholesterol trong máu và chất

màu vàng thực phẩm

3/2009 – 12/2010

3/2009 – 12/2010 - VN: ĐTT Lê, NTH Trâm và cộng sự

nấm sợi Monascus tự nhiên và đột

biến ở quy mô phòng thí nghiệm và

quy mô pilot

4/2009 – 12/2010

4/2009 – 12/2011 - VN: ĐTT Lê, NTH Trâm và cộng sự

- TQ: Zhao Hai và

cộng sự

3 Xây dựng quy trình công nghệ sản

xuất thực phẩm chức năng chứa

Monacolin và chất màu vàng thực

phẩm từ nấm sợi Monascus

4/2010 – 3/2011

4/2010 – 12/2011 ĐTT Lê, NTH Trâm và cộng sự

4 Đánh giá các chỉ tiêu của thực phẩm

chức năng chứa Monacolin và chất

màu vàng thực phẩm từ nấm sợi

Monascus

10/2010 – 6/2011

10/2010 – 12/2011 ĐTT Lê, NTH Trâm và cộng sự;

PGS.TS Nguyễn Trọng Thông và cộng sự;

ThS Bác sỹ Nguyễn Thị Hương Giang và cộng sự

- Lý do thay đổi (nếu có):

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Theo

kế hoạch

Thực tế đạt được

1 Bộ giống nấm sợi Monascus:

Chủng nấm sợi Monascus tự nhiên:

Chỉ tiêu chất lượng theo đăng ký:

+ Tổng hợp Monacolin khi nuôi cấy bề mặt:

0,2 mg/g gạo lên men sấy khô

+ Cường độ mầu: tổng hợp hỗn hợp màu khi

nuôi cấy bề mặt : mầu vàng: 320,1U/g gạo lên

men; mầu da cam 315,5 U/g; mầu đỏ 267,8U/g

(Sắc tố màu vàng, da cam, đỏ đo ở bước sóng

tương ứng là 370, 400 và 500 nm)

+ Không phát hiện độc tố citrinin bằng TLC;

Phân tích bằng HPLC: 5,5 ppb

- 01 chủng Monascus purpureus CNTP 5057:

+ Tổng hợp hỗn hợp màu theo phương pháp

lên men chìm: mầu vàng: 385,9U/g sk ướt; mầu

da cam 461,2 U/g sk ướt; mầu đỏ 254,0 U/g sk

ướt; Hàm lượng sk đạt: 57,6g/l

+ Hàm lượng Monacolin K: 0,01mg/g sinh

khối đông khô

+ Không phát hiện citrinin bằng TLC

Chủng 02 02 02

1

Chủng nấm sợi Monascus đột biến:

Chỉ tiêu chất lượng theo đăng ký:

+ Hàm lượng Monacolin K đạt 8,93mg/g gạo

lên men sấy khô

+ Không phát hiện citrinin trong giới hạn 5ppb

+ Tổng hợp hỗn hợp sắc tố: mầu vàng 390,3

U/g gạo lên men, mầu da cam 395,2U/g, mầu đỏ

699,4 U/g

- 01 chủng Monascus purpureus MT3-2010

tổng hợp sắc tố màu vàng và da cam theo

phương pháp nuôi cấy chìm:

+ Tổng hợp sắc tố: Mầu vàng 635,1 U/g sk ướt,

mầu da cam 651,7U/g sk ướt Hàm lượng sinh

khối đạt 61,4g sk ướt/l

+ Hàm lượng Monacolin K: 0,06mg/g bột

mầu tách chiết từ sinh khối

+ Không phát hiện citrinin trong giới hạn 5ppb

bằng HPLC

2 Sản phẩm thực phẩm chức năng và chất màu

vàng thực phẩm từ Monascus:

Thực phẩm chức năng chứa Monacolin có tác

dụng giảm cholesterol từ nấm sợi Monascus

dạng viên nang

Chỉ tiêu chất lượng theo đăng ký:

10.000 viên nang 500 mg chứa 2 mg

Monacolin/g, đạt tiêu chuẩn VSATTP

Chỉ tiêu chất lượng đạt được:

15.000 viên nang số 0 (dung tích 0.67 ml) chứa

350 mg bột gạo lên men từ Monascus có hàm

lượng 5.3 - 5.5 mg Monacolin K /gam và 20 mg

tá dược Đóng lọ nhựa, mỗi lọ 60 viên

3 kg bột gạo lên men chứa Monacolin K đã được

phân tích đạt các chỉ tiêu thành phần, vi sinh vật,

kim loại nặng; Không có độc tính cấp, độc tính

bán trường diễn, đã được nghiên cứu tác dụng

giảm cholesterol máu trên động vật thực nghiệm

và đã được ứng dụng trong chế biến thực phẩm

Viên nang

500 mg

10.000 10.000

viên nang

500

mg

15.000 viên nang số

0 (dung tích 0.67 ml); đóng lọ nhựa,

60 viên/lọ; 3.0 kg bột gạo lên men

Chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus:

Chỉ tiêu chất lượng theo đăng ký:

Màu vàng với cường độ màu đạt 100-150 đơn vị

tạo sắc tố/gam, đạt tiêu chuẩn VSATTP;

Chỉ tiêu chất lượng đạt được:

4 kg màu vàng da cam với cường độ đạt 930U/

gam bột thành phẩm, mầu da cam đạt 1800

U/gam bột thành phẩm, đạt chỉ tiêu chất lượng

an toàn vệ sinh thực phẩm; không có độc tố cấp

trên động vật thực nghiệm và đã được ứng dụng

nấm sợi Monascus quy mô PTN

và quy mô pilot

1 Quy trình công nghệ tổng hợp, tách chiết hoạt chất Monacolin có tác dụng làm giảm hàm lượng

cholesterol từ chủng nấm sợi M

.purpureus MT-2010 trên quy mô

phòng thí nghiệm và quy mô pilot

2 Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng chứa Monacolin có tác dụng làm giảm hàm lượng cholesterol từ

nấm sợi Monascus quy mô pilot

2 Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng Firi-Monacholes giầu Monacolin K có tác dụng giảm cholesterol từ nấm

sợi M purpureus MT-2010 trên

quy mô pilot

Monascus quy mô pilot

3 Quy trình công nghệ tạo chất

- 01 công bố trong Tạp chí Khoa học và Công nghệ,

Tập 48 - Số 3 , 2010: 63-69 (Bài báo cáo hội trường

tại Hội nghị Thực phẩm Asean lần thứ 11 tại Brunei, 21-23 tháng 10 năm 2009)

Nguyen Thi Hoai Tram, Do Thi Thuy Le, Bui Thi Hong Phuong, Tran Trung Dung, Hoang Dinh Hoa, Zhao Hai Effects of method and cultivation conditions

on pigments and Monacolin production by strains of

Monascus purpureus 5057 and 5085

- Bài tiếng Viêt: Ảnh hưởng của thành phần môi

trường và điều kiện nuôi cấy đến sự tổng hợp chất mầu

và Monacolin của các chủng nấm mốc đỏ Monascus

purpureus 5057 và 5085 Kỷ yếu – Hội nghị khoa học

An toàn vệ sinh thực phẩm, lần thứ 5, 2009: 420-426

01 Công bố trong Kỷ yếu Hội nghị Khoa học toàn quốc về Cơ điện nông nghiệp và bảo quản chế biến nông sản, thực phẩm, 20-21 tháng 01năm 2011 tại Hà Nội: 297-304

Đỗ Thị Thủy Lê, Nguyễn Thị Hoài Trâm, Bùi Thị Hồng Phương, Phạm Đức Toàn, Đỗ Thị Thanh Huyền, Phạm Quang Huy, Hoàng Đình Hòa, Zhao Hai

Nghiên cứu và sản xuất chế phẩm có tác dụng giảm

cholesterol Monacholes từ nấm mốc đỏ Monascus

purpureus

01 Công bố trong Kỷ yếu Hội nghị quốc tế Analytica Việt Nam 2011, 7-8 tháng 4 năm 2011 tại Tp Hồ Chí Minh: 243-248

Nguyen Thi Hoai Tram, Do Thi Thuy Le, Bui Thi Hong Phuong, Do Thi Thanh Huyen, , Le Van Trong, Pham Quang Huy, Hoang Dinh Hoa, Nguyen Phuong Thanh, Vu Thi Ngoc Thanh , Nguyen Trong Thong, Zhang Liang, Zhao Hai Study on anlysis and quanlification assessment of lowering – cholesterol preparation named Monacholes produced by red fungi

- 01 Chấp nhận đơn Đăng ký giải pháp hữu ích số 2-2012-00185 cấp ngày 13/8/2012

giảm cholesterol/chất màu thực phẩm từ nấm sợi

2011

Bệnh viện Y học cổ truyền Tỉnh Hải Dương

Thử nghiệm thực phẩm chức năng FIRI – MONACHOLES trên 36 bệnh nhân tình nguyện, uống 6 viên/ngày (2 lần, mỗi lần 3 viên) trong 60 ngày:

- Về lâm sàng:

Cải thiện tốt một số triệu chứng cơ năng trên lâm sàng như: đau đầu, chóng mặt, tức ngực, mất ngủ, mệt mỏi, ngứa

-Về cận lâm sàng:

+ FIRI-MONACHOLES làm giảm 19,8 % cholesterol, 40,2%triglycerid, 27,5% LDL-

C sự khác biệt trước và sau điều có ý nghĩa thống kê (p<0,01) FIRI-MONACHOLES làm tăng 3,3% HDL-C tuy nhiên sự khác biệt trước và sau điều trị không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05)

+ FIRI-MONACHOLES an toàn, không độc và hầu như không có tác dụng không mong muốn, chế phẩm không ảnh hưởng đến cơ quan tạo máu và chức năng gan, thận

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững,

làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…)

- Công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng chứa hoạt chất Monacolin có tác dụng

giảm cholesterol máu và màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus của đề tài đã tiếp

cận với trình độ khoa học tiên tiến, tương đương với các nghiên cứu hiện nay ở các

nước phát triển như Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc…

- Trong đề tài sử dụng kết hợp các công nghệ vi sinh, lên men, sấy phun, các

phương pháp tách chiết, tinh sạch, phân tích hiện đại vì vậy kết quả nghiên cứu, các sản phẩm của đề tài có giá trị khoa học và thực tiễn cao

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

- Các sản phẩm của đề tài góp phần tạo ra sản phẩm mới, an toàn và có tác dụng

hỗ trợ nâng cao sức khỏe cộng đồng

- Năng lực của đội ngũ cán bộ nghiên cứu tham gia thực hiện đề tài được nâng cao Góp phần củng cố, phát triển mối liên kết trong nghiên cứu, sản xuất thực nghiệm, trao đổi kinh nghiệm phát triển và ứng dụng công nghệ, sản phẩm công nghệ sinh học giữa các Viện nghiên cứu, trường đại học và các doanh nghiệp sản xuất

c) Hiệu quả về hợp tác quốc tế:

(Đánh giá được việc hợp tác quốc tế góp phần rút ngắn thời gian nghiên cứu trong nước; giải quyết được các vấn đề nghiên cứu trong nước đang gặp khó khăn; tiếp cận nhanh đến trình độ KH&CN tiên tiến của thế giới)

- Nâng cao hoạt tính của chủng giống vi sinh vật bằng các giải pháp và bí quyết công nghệ do phía bạn chuyển giao:

+ Nâng cao được hiệu suất tổng hợp Monacolin K của chủng tự nhiên

Monascus purpureus CNTP 5085 khi nuôi cấy bề mặt trên môi trường và điều kiện

nuôi cấy thích hợp đạt 0,2 mg/g gạo lên men sấy khô;

+ Nâng cao hiệu suất tổng hợp hỗn hợp màu vàng, da cam, đỏ của chủng tự

nhiên Monascus purpureus CNTP 5057 đạt mầu vàng: 385,9U/g sk ướt; mầu da cam

461,2 U/g sk ướt; mầu đỏ 254,0 U/g sk ướt; Hàm lượng sk đạt: 57,6g/l trên môi trường và điều kiện lên men chìm thích hợp

- Hướng dẫn thực hành thành thạo kỹ thuật phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC); Kỹ thuật thu hồi, tách chiết, lacton hóa và làm sạch bằng sắc ký hấp thụ chế phẩm Monacolin K từ gạo lên men bằng Monascus

- Hướng dẫn phương pháp tạo chủng Monascus đột biến tổng hợp Monacolin

K đạt 8.93 mg/gam gạo lên men theo phương pháp bề mặt và chủng đột biến tổng hợp chất màu vàng da cam bằng phương pháp lên men chìm

- Phía bạn đã cung cấp nhiều tài liệu chuyên môn, một số chủng giống vi sinh vật phục vụ cho nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học

- Tăng cường và phát triển tốt quan hệ hợp tác quốc tế với đối tác Trung Quốc:

+ Ngày 12 tháng 11 năm 2009, Tại Viện Sinh học Thành Đô, Tứ Xuyên, Trung Quốc, Lãnh đạo Viện Công nghiệp thực phẩm và Viện Sinh học Thành Đô, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã ký kết Hợp tác dài hạn trong các lĩnh vực: Nghiên cứu, sản xuất và chuyển giao công nghệ về Công nghệ lên men, Chế biến thực phẩm chức năng từ các nguyên liệu nông sản – thực phẩm-cây dược liệu, Nhiên liệu sinh học, Xử

lý chất thải; Trao đổi cán bộ khoa học và hợp tác đào tạo sau đại học

+ Tháng 10 năm 2010 Bộ Khoa học và công nghệ đã phê duyệt cho Viện Công nghiệp thực phẩm thực hiện 01 nhiệm vụ hợp tác quốc tế theo Nghị định thư với Viện Sinh học Thành đô năm 2011-2013 “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzim Tannase

từ các chủng nấm mốc Aspergillus theo phương pháp lên men rắn và ứng dụng trong

Ghi chú

(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…)

I Báo cáo định kỳ

BÁO CÁO KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÁC NHIỆM VỤ NGHỊ ĐỊNH THƯ VIỆT NAM - TRUNG QUỐC

I THÔNG TIN TỔNG QUAN:

1 Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Monscolin có tác

dụng giảm cholesterol và chất mầu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus

2 Thời gian thực hiện: 30 tháng

+) Bắt đầu: 1/2009

+) Kết thúc: 12/2011

3 Đối tác Việt Nam:

+) Tên cơ quan chủ trì Việt Nam (tên, địa chỉ, website):

Viện Công nghiệp Thực phẩm

- Địa chỉ: 301-Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

- Website: http:/www.firi.ac.vn +) Chủ nhiệm đề tài (tên, điện thoại cơ quan, fax, email, điện thoại di động):

ThS Đỗ Thị Thủy Lê

- Điện thoại cơ quan: (84-4)-38582750; Fax: (84-4)-8584554

- Điện thoại di động: 01666784195; E-mail: dothuyle@yahoo.com

4 Đối tác nước ngoài:

+) Tên Cơ quan đối tác nghiên cứu nước ngoài (tên, địa chỉ, website):

Viện Sinh học Chengdu (Thành Đô), Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc

Điện thoại: +86-28-85229857 Fax: +86-28-85222753 Địa chỉ: P.O Box 416, Chengdu, Sichuan, China +) Chủ nhiệm đề tài (tên, điện thoại cơ quan, fax, email, điện thoại di động):

GS.TS Zhao Hai

Điện thoại: +86-28-852298576; Điện thoại di động: 13808073339

Fax: +86-28-85222753 ; E-mail: zhaohai@cib.ac.cn

5 Kinh phí phía Việt Nam:

- Tổng kinh phí: 1.400.000.000 VNĐ

- Kinh phí được hỗ trợ từ ngân sách SNKH đối ứng: 1.350 triệu đồng

- Kinh phí từ nguồn khác (tự có, vốn vay, ): 50 triệu đồng

6 Kinh phí của đối tác (ước tính): 80,000.00 USD

II KẾT QUẢ (nêu rõ tên, số lượng sản phẩm và số sản phẩm được cấp bằng phát minh sáng chế/giải pháp hữu ích):

1 Mẫu, sản phẩm (là sản phẩm có thể tiêu thụ trên thị trường):

- Bột mầu vàng thực phẩm đã được Công ty TNHH Thực phẩm Hồng Hà ứng dụng sản xuất thử nghiệm trong các sản phẩm: tương ớt (30g/tấn); sa tế (10g/tấn), sốt chua cay (10g/tấn) Các sản phẩm bổ sung chất mầu vàng thực phẩm đều cho mầu sáng, bền mầu so với mầu tổng hợp

- Bột gạo lên men sử dụng như phẩm mầu đỏ thực phẩm đã được Công ty TNHH Thực phẩm Hồng Hà ứng dụng sản xuất thử nghiệm trong các sản phẩm: xúc xích (20-25g/tấn); nem chua (12g/tấn) Các sản phẩm bổ sung bột mầu đỏ từ gạo lên men cho mầu đỏ đẹp, tương đương với sản phẩm dùng mầu tổng hợp

2 Vật liệu, thiết bị, máy móc, mô hình trình diễn; giống cây trồng, giống vật nuôi:

Đã mua bổ sung 02 thiết bị cho Cơ quan chủ trì đề tài:

- Tủ hút khí độc (Singapore)

- Bể điều nhiệt (Đức)

3 Phần mềm, bí quyết/quy trình công nghệ, tiêu chuẩn mới:

- 01 Chấp nhận đơn Đăng ký giải pháp hữu ích số 2-2012-00185 cấp ngày 13/8/2012 cho "Quy trình sản xuất thực phẩm chức năng Firi-Monacholes giầu

Monacolin có tác dụng làm giảm cholesterol từ nấm sợi Monascus"

- 01 Chứng nhận đăng ký nhãn hiệu hàng hóa FIRI-MONACHOLES cho thực

phẩm chức năng chứa Monacolin từ Monascus có tác dụng giảm cholesterol máu

Số: 187386

4 Công bố:

- 01 công bố trong Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 48 - Số 3 , 2010:

63-69 (Bài báo cáo hội trường tại Hội nghị Thực phẩm Asean lần thứ 11 tại Brunei,

Bài tiếng Viêt: Ảnh hưởng của thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy

đến sự tổng hợp chất mầu và Monacolin của các chủng nấm mốc đỏ Monascus

purpureus 5057 và 5085 Kỷ yếu – Hội nghị khoa học An toàn vệ sinh thực phẩm, lần

thứ 5, 2009: 420-426

- 01 Công bố trong Kỷ yếu Hội nghị Khoa học toàn quốc về Cơ điện nông nghiệp và bảo quản chế biến nông sản, thực phẩm, 20-21 tháng 01năm 2011 tại Hà Nội: 297-304

Đỗ Thị Thủy Lê, Nguyễn Thị Hoài Trâm, Bùi Thị Hồng Phương, Phạm Đức Toàn, Đỗ Thị Thanh Huyền, Phạm Quang Huy, Hoàng Đình Hòa, Zhao Hai Nghiên cứu và sản xuất chế phẩm có tác dụng giảm cholesterol Monacholes từ nấm mốc đỏ

Monacholes produced by red fungi of Monascus purpureus

5 Nâng cao năng lực cán bộ KH &CN của Việt Nam:

+) Số lượng Kỹ sư: 02 Kỹ sư ngành Công nghệ sinh học (Viện ĐH Mở Hà Nội,

+) Số lượng hội thảo quốc tế: Tham dự Hội nghị Thực phẩm Asean lần thứ 11 tại Brunei, 21-23 tháng 10 năm 2009 Công bố 01 bài báo tại Hội nghị

6 Khác (báo cáo chuyên đề, sách chuyên khảo, ): Phía bạn cung cấp một số sách,

tài liệu tham khảo chuyên nghành

III ĐÁNH GIÁ:

Hiệu quả:

Nêu rõ những ứng dụng của các sản phẩm và đánh giá giá trị của các ứng dụng đó về mặt kinh tế, (ví dụ: sản xuất, kinh doanh) hoặc đời sống xã hội (ví dụ: môi trường, y tế, xây dựng pháp luật, chính sách )

Đang thực hiện nghiên cứu áp dụng sản phẩm “Gạo đỏ lên men từ Monascus –

Red Yeast Rice” trong sản xuất Chao đỏ như một chất tạo màu và chất bảo quản (Dự án Cấp Bộ Công Thương năm 2009-2010)

1 Giá trị gia tăng từ hợp tác quốc tế:

+) Nêu rõ những vấn đề khó khăn chính trong nước đã được giải quyết thông qua nhiệm vụ:

* Về chủng giống

- Tạo được chủng giống đột biến đòi hỏi có phương pháp, kỹ năng tốt, có bề dầy kinh nghiệm trong quá trình thực hiện, tỷ lệ thành công tạo chủng mới đột biến là rất thấp Viện Công nghiệp thực phẩm, Việt Nam và đối tác Viện Công nghệ sinh học Thành Đô, Tứ Xuyên, Trung Quốc, đã cùng nhau trao đổi, học hỏi kinh nghiệm trong nghiên cứu, đặc biệt phía bạn đã có

kinh nghiệm lâu năm về tạo chủng đột biến Monascus purpureus có khả

năng sinh tổng hợp Monacolin cao, đã chuyển giao công nghệ cho các nhà

máy sản xuất thương mại sản phẩm từ Monascus Các cán bộ của Viện

Công nghiệp thực phẩm đã được chuyên gia Trung Quốc trực tiếp hướng dẫn, và tiến hành thí nghiệm tại phòng thí nghiệm của phía bạn Nhờ giải pháp và bí quyết công nghệ do phía bạn chuyển giao các cán bộ của Viện

Công nghiệp thực phẩm đã đột biến thành công chủng Monascus purpureus

MT-2010 có khả năng sinh tổng hợp Monacolin K cao trên môi trường bề

mặt, và chủng Monascus purpureus MT3-2010 có khả năng sinh tổng hợp

mầu vàng cao trên môi trường lên men lỏng

- Một số kỹ thuật trong phương pháp phân tích sắc ký HPLC phân tích định lượng Monacolin K đã được phía bạn hướng dẫn để áp dụng thực hiện có hiệu quả Các cán bộ của Viện trong đoàn ra 2010 đã thực hiện phân tích định lượng Monacolin K khoảng 30 mẫu mang đi từ Việt Nam tại phòng thí nghiệm của bạn Sự giúp đỡ này từ phía bạn đã góp phần rất lớn trong các thí nghiệm tiếp theo của nhiệm vụ, giúp tiết kiệm được thời gian và kinh phí phân tích

- Phân tích định tính và định lượng citrinine gặp rất nhiều khó khăn về mặt

máy móc cũng như các chất chuẩn (do citrinine là chất độc khó khăn trong

việc đặt mua) Trong chuyến thăm của Viện Công nghệ sinh học Thành

Đô, Tứ Xuyên các bạn đã mang chất chuẩn sang và hướng dẫn phân tích

định tính bằng TCL Một số mẫu đã được phân tích định lượng bằng HPLC

tại phía bạn năm 2010 bởi các cán bộ của Viện, thực hiện nhờ sự hướng dẫn

của bạn, trên hệ thống máy móc phía bạn

- Kỹ thuật nâng cao hoạt lực chủng giống trên quy mô pilot và kỹ thuật thu

hồi sản phẩm, tạo dạng sản phẩm hiện nay là một trong những điểm mạnh

của phía bạn Qua trao đổi, học hỏi kinh nghiệm, tham quan các nhà máy sản

xuất lớn mà phía bạn dẫn đi, các cán bộ của Viện đã nắm bắt được các mấu

chốt chính, từ đó có hướng giải quyết hiệu quả cho vấn đề lên men và thu hồi

sản phẩm trên quy mô pilot của sản phẩm Firi-Monacholes và bột mầu vàng

thực phẩm tại Viện Công nghiệp thực phẩm

- Việc đặt mua các hóa chất trong phân tích và chủng giống cũng rất mất thời

gian tại Việt Nam Phía bạn đã mua giúp rất nhiều hóa chất trong 2 chuyến

đoàn vào của phía bạn Đồng thời trao đổi cho phía Việt Nam 01 chủng tự

nhiên Monascus ruber TQ và 01 chủng đột biến Monascus ruber HBHQ,

rất tiếc 2 chủng này có hoạt lực sinh tổng hợp Monacolin K và mầu vàng

thấp do vậy không thể sử dụng trong các nghiên cứu của đề tài

- Phía bạn đã cung cấp nhiều tài liệu chuyên môn, một số chủng giống vi sinh

vật phục vụ cho nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học

+) Nêu rõ những kết quả vượt trội thu được thông qua thực hiện nhiệm vụ

(mới, đi trước so với trong nước, tiên tiến ngang tầm khu vực và thế giới):

- Đã nghiên cứu thăm dò tác dụng giảm cholesterol trong máu của thực phẩm

chức năng Firi-Monacholes chứa Monacolin từ chủng nấm mốc M purpureus

MT-2010 trên 36 bệnh nhân tình nguyện, ngày uống 2 lần, mỗi lần 3 viên tại Bệnh

viện Y học Cổ truyền, tỉnh Hải Dương

Về lâm sàng: Cải thiện tốt một số triệu chứng cơ năng trên lâm sàng như: đau

đầu, chóng mặt, tức ngực, mất ngủ,mệt mỏi, ngứa

Về cận lâm sàng: Firi-Monacholes làm giảm 19,8 % cholesterol,

40,2% triglycerid, 27,5% LDL-c sự khác biệt trước và sau điều có ý nghĩa thống kê

(p<0,01) Firi-Monacholes làm tăng 3,3% HDL-c tuy nhiên sự khác biệt trước và sau

điều trị không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05)

Firi-Monacholes an toàn, không độc và hầu như không có tác dụng không mong muốn, chế phẩm không ảnh hưởng đến cơ quan tạo máu và chức năng gan, thận

- Đã kiểm tra, phân tích chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm, đạt chỉ tiêu chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm, không có độc tố cấp trên động vật thực nghiệm

+) Nêu rõ những hỗ trợ chính của đối tác nước ngoài góp phần giải quyết vấn

đề khó khăn của nhiệm vụ/hoặc tạo ra những kết quả vượt trội của nhiệm vụ:

- Phía bạn đã cung cấp một số tài liệu chuyên môn, mua hộ một số hóa chất phân tích, hóa chất đột biến cần thiết cho việc thực hiện đề tài

- Hướng dẫn các kỹ năng về phân tích Monacolin, citrinine bằng HPLC

- Kỹ năng đột biến chủng giống, nâng cao hoạt lực chủng giống

+) Các vấn đề khác:

- Tăng cường và phát triển quan hệ hợp tác quốc tế với đối tác:

+ Ngày 12 tháng 11 năm 2009, Tại Viện Sinh học Thành Đô, Tứ Xuyên, Trung Quốc, Lãnh đạo Viện Công nghiệp thực phẩm và Viện Sinh học Thành Đô, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã ký kết Hợp tác dài hạn trong các lĩnh vực: Nghiên cứu, sản xuất và chuyển giao công nghệ về Công nghệ lên men, Chế biến thực phẩm chức năng từ các nguyên liệu nông sản – thực phẩm-cây dược liệu, Nhiên liệu sinh học, Xử

lý chất thải; Trao đổi cán bộ khoa học và hợp tác đào tạo sau đại học

+ Tháng 10 năm 2010 Bộ Khoa học và công nghệ đã phê duyệt cho Viện Công nghiệp thực phẩm thực hiện 01 nhiệm vụ hợp tác quốc tế theo Nghị định thư với Viện Sinh học Thành đô năm 2011-2013 “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzim Tannase

từ các chủng nấm mốc Aspergillus theo phương pháp lên men rắn và ứng dụng trong

công nghiệp thực phẩm”

IV ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ:

1 Những vấn đề tồn tại trong quá trình hợp tác với đối tác nước ngoài:

Quan hệ hợp tác với phía đối tác rất tốt Hiện nay không có vấn đề gì tồn tại trong quá trình thực hiện đề tài

2 Kiến nghị giải pháp:

Đề nghị Bộ Khoa học và Công nghệ tạo điều kiện cho Viện Công nghiệp thực phẩm tiếp tục được đăng ký và thực hiện các đề tài hợp tác quốc tế theo Nghị định thư với đối tác Viện Sinh học Thành Đô, và một số các Viện khác như Viện Thực

phẩm và công nghiệp lên men Tứ Xuyên, Viện Nghiên cứu các sản phẩm nông sản

và công nghệ sau thu hoạch Tứ Xuyên

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

1.1.2 Khả năng tổng hợp chất màu và các hoạt chất trao đổi chất

thứ cấp khác nhau của Monascus

1.2 Các phương pháp nuôi cấy và yếu tố ảnh hưởng tới sinh

tổng hợp nấm sợi Monascus để thu nhận chất màu và

Monacolin

10

1.2.1 Ảnh hưởng của nguồn cacbon 11

1.2.2 Ảnh hưởng của nguồn nitơ 12

1.2.3 Ảnh hưởng của các nguyên tố khoáng 12

1.2.4 Ảnh hưởng của pH môi trường 12

1.2.6 Ảnh hưởng của chế độ cấp khí 13

1.2.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống 14

1.2.8 Ảnh hưởng thời gian lên men 14

1.3 Giới thiệu về cholesterol và cơ chế giảm cholesterol bởi

Monacolin từ nấm sợi Monascus

1.5.1 Trên thế giới 22

2.1 Vi sinh vật, môi trường giữ giống 26

2.2.1 Nuôi cấy theo phương pháp bề mặt 26

2.2.2 Nuôi cấy theo phương pháp chìm 26

2.2.3.2 Phân tích chất màu của Monascus bằng phương pháp quang

2.2.3.5 Phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý, vi sinh, kim loại nặng 29

2.2.4 Phương pháp xử lý đột biến nấm sợi Monascus 29

N-methyl-N’-nitrosoguanidine(NTG)

30

2.2.5 Phương pháp bảo quản, lưu giữ chủng giống 30

2.2.5.2 Bảo quản nấm sợi theo phương pháp đông khô (freez-drying) 31

2.2.6 Phương pháp nghiên cứu độc tính bán trường diễn 31

2.2.6.2 Nghiên cứu tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu của

Firi-Monacholes

32

2.2.7 Phương pháp đánh giá độc tính cấp 34

2.2.8 Phương pháp can thiệp thử nghiệm lâm sàng mở có so sánh

trước và sau điều trị

34

3.1 Nghiên cứu lựa chọn, khảo sát các chủng nấm sợi 37

Monascus tự nhiên có khả năng tổng hợp hoạt chất

Monacolin có tác dụng giảm hàm lượng cholesterol trong máu và chất mầu thực phẩm

3.2 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp

Monacolin và chất mầu từ nấm sợi M purpureus 5085 tự

nhiên theo phương pháp lên men bề mặt trên quy mô phòng thí nghiệm

42

3.2.1 Ảnh hưởng của nguồn cơ chất đến quá trình lên men nuôi

cấy bề mặt

42

3.2.2 Nghiên cứu lựa chọn hàm ẩm cơ chất thích hợp 43

3.2.3 Nghiên cứu lựa chọn độ dầy khối gạo lên men thích hợp 43

3.2.4 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ nuôi cấy thích hợp 44

3.2.5 Nghiên cứu lựa chọn thời gian nuôi cấy thích hợp 46

3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức nhân giống 47

3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của nitơ, vi chất 47

3.3 Nghiên cứu lựa chọn thành phần môi trường nuôi cấy và điều

kiện lên men chìm thích hợp của chủng Monascus purpureus

5057, nâng cao hiệu suất sinh tổng hợp chất mầu thực phẩm trên quy mô phòng thí nghiệm

50

3.3.1 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ lên men thích hợp 50

3.3.2 Nghiên cứu lựa chọn pH lên men thích hợp 51

3.3.3 Nghiên cứu lựa chọn thời gian lên men thích hợp 51

3.3.4 Nghiên cứu lựa chọn nguồn dinh dưỡng cacbon thích hợp 52

3.3.5 Nghiên cứu lựa chọn nguồn dinh dưỡng nitơ thích hợp 53

3.3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số vitamin và axit amin 55

3.3.7 Nghiên cứu lựa chọn độ thoáng khí lên men thích hợp 56

3.3.8 Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ tiếp giống thích hợp 57

3.4 Nghiên cứu tạo chủng Monascus có hiệu suất sinh tổng

hợp Monacolin và sắc tố mầu vàng cao bằng kỹ thuật đột biến

58

3.5 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp

Monacolin và chất mầu từ chủng đột biến MT-2010 theo phương pháp lên men bề mặt trên quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot

64

3.5.1 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp Monacolin

và chất mầu từ chủng MT-2010 trên quy mô phòng thí

64

3.5.1.1 Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến tổng hợp chất mầu và

Monacolin K của chủng nấm mốc MT-2010

64

3.5.1.2 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nitơ và vi lượng đến khả

năng tổng hợp chất mầu và Monacolin K của chủng nấm mốc MT-2010

65

3.5.2 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp Monacolin

và chất mầu từ chủng MT-2010 trên quy mô pilot

68

3.5.2.1 Nghiên cứu lựa chọn hàm ẩm thích hợp cho buồng nuôi cấy

chủng MT-2010 trên quy mô pilot

68

3.5.2.2 Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ tiếp giống thích hợp chủng

MT-2010 trên quy mô pilot

68

3.5.2.3 Nghiên cứu lựa chọn thời gian lên men thích hợp chủng

MT-2010 trên quy mô pilot

69

3.6 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp chất mầu

vàng thực phẩm từ chủng đột biến MT3-2010 theo phương pháp lên men chìm trên quy mô phòng thí nghiệm và quy

mô pilot 500 lít

70

3.6.1 Nghiên cứu lựa chọn môi trường lên men thích hợp chủng

MT3-2010 theo phương pháp lên men chìm trên quy mô phòng thí nghiệm

70

3.6.2 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ lên men thích hợp chủng

MT3-2010 theo phương pháp lên men chìm trên quy mô phòng thí nghiệm

71

3.6.3 Nghiên cứu lựa chọn thời gian lên men thích hợp của

chủng MT3-2010 theo phương pháp lên men chìm trên quy

mô phòng thí nghiệm

72

3.6.4 Nghiên cứu động học quá trình lên men sinh tổng hợp mầu

vàng thực phẩm của chủng MT3-2010 trên thiết bị 14 lít

73

3.6.5 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men tổng hợp chất mầu

vàng thực phẩm từ chủng đột biến MT3-2010 theo phương pháp lên men chìm trên quy mô pilot 500 lít

76

3.6.5.2 Lên men trên thiết bị 500 lít

3.7 Nghiên cứu các điều kiện công nghệ bảo toàn, lưu giữ hoạt 79

tính sinh học của các chủng Monascus đã đột biến

3.8 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ tách chiết, thu nhận, phân

tích chất mầu thực phẩm từ chủng nấm sợi Monascus

80

3.8.1 Lựa chọn dung môi tách chiết chất màu từ sinh khối lên men 80

3.9 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ tách chiết, thu nhận, phân

tích hoạt chất Monacolin K từ gạo lên men sấy khô

84

3.9.1 Nghiên cứu lựa chọn chế độ sấy gạo sau lên men thích hợp 84

3.9.2 Nghiên cứu, lựa chọn dung môi chiết tách Monacolin K

thích hợp

85

3.9.3 Nghiên cứu, xử lý dịch chiết và thu hồi Monacolin K 86

3.10 Nghiên cứu tạo dạng sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm 88

3.11 Nghiên cứu xây dựng quy trình tách chiết tinh thể

Monacolin K từ lên men rắn trên quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot

90

3.12 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức

năng Firi-Monacholes giầu Monacolin K có tác dụng giảm cholesterol từ nấm sợi MT-2010 trên quy mô pilot

94

3.14 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ tạo chất mầu vàng thực

phẩm từ chủng nấm sợi MT3-2010 trên quy mô xưởng thực nghiệm

98

3.15 Ước tính giá thành sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm 100

3.16 Kiểm tra, phân tích chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm

của sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm từ chủng nấm sợi MT3-2010

102

3.17 Kiểm tra, phân tích chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm

của sản phẩm thực phẩm chức năng Firi-Monacholes có tác dụng hỗ trợ giảm cholesterol từ chủng nấm sợi MT- 2010

Monacholes

3.19 Xác định độc tính bán trường diễn và tác dụng dược lý

trên động vật thử nghiệm của sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm, thực phẩm chức năng Firi-Monacholes

106

3.19.6.1 Tác dụng trên điều chỉnh rối loạn lipid máu của

Firi-Monacholes trên mô hình ngoại sinh

3.19.6.4 Tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu của Firi-Monachoels

trên mô hình nội sinh

121

Firi-Monacholes

122

3.19.7.1 Tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu của Firi-Monacholes

trên mô hình ngoại sinh

122

3.19.7.2 Tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu của Firi-Monacholes

trên mô hình nội sinh

123

3.20 Nghiên cứu thăm dò tác dụng giảm cholesterol trong máu

của thực phẩm chức năng Firi-Monacholes chứa Monacolin từ chủng nấm mốc MT-2010 trên các bệnh nhân tình nguyện

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 M purpureus: Monascus purpureus

2 M ruber: Monascusruber

3 M pilosus: Monascus pilosus

4 M froridanus: Monascus froridanus

6 VLDL: Very low density lipoprotein

7 VDL: Very density lipoprotein

8 IDL: Intermediate density lipoprotein

9 HDL: High density lipoprotein

10 LDL: Low density lipoprotein

11 HDL- C: High density lipoprotein- cholesterol

12 LDL- C: Low density lipoprotein- cholesterol

13 AST: Aspartate aminotransferrase

14 ALT: Alanin aminotransferase

29 HPLC: Highperformance liquid chromatography

30 HSCH: Hiệu suất chuyển hóa

32 PDA: Potato Dextrose Agar

35 TLC: Thin Layer Chromatography

36 UV-VIS: Ultraviolet -Visible

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Hình thái bào tử, sợi nấm chủng M purpureus 5057 theo thời

Bảng 3.2: Hình thái bào tử, sợi nấm chủng M purpureus 5085 theo thời

Bảng 3.3: So sánh khả năng tổng hợp chất mầu và Monacolin K của

M purpureus 5057, M purpureus 5085 khi nuôi cấy bề mặt

và nuôi cấy chìm

41

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nguồn cơ chất lên men rắn tới khả năng sinh

tổng hợp chất mầu và Monacolin K của chủng M purpureus

5085

42

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của hàm ẩm cơ chất đến quá trình tổng hợp chất

Bảng 3.6: Bảng 3.6: Ảnh hưởng của độ thoáng khí đến quá trình tổng

hợp chất mầu và Monacolin K của chủng nấm mốc

M purpureus 5085

44

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tổng hợp chất mầu và

Bảng 3.8: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến quá trình tổng hợp

chất mầu và Monacolin K của chủng nấm mốc M purpureus

5085

46

Bảng 3.10: Ảnh hưởng của sự bổ sung dinh dưỡng nitơ, muối khoáng,

vitamin và axit amin đến sự tổng hợp Monacolin K của M

purpureus 5085 trên môi trường gạo hấp

48

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển sinh khối hệ sợi và

tổng hợp chất mầu của M purpureus 5057 khi nuôi cấy chìm.

50

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của pH môi trường đến sự phát triển sinh khối hệ

sợi và tổng hợp chất mầu của M purpureus 5057 khi nuôi

cấy chìm

51

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến sự phát triển sinh khối

hệ sợi và tổng hợp chất mầu của M purpureus 5057 khi nuôi

cấy chìm

52

Bảng 3.14: Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến khả năng tổng hợp sinh

khối và chất màu của chủng M purpureus 5057 khi nuôi cấy

chìm

52

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột tan đến sự tổng hợp chất

mầu của M purpureus 5057

53

Bảng 3.16: Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn nitơ đến khả năng tổng

hợp chất mầu của M purpureus 5057

54

Bảng 3.17: Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men đến sự tổng hợp chất

mầu của chủng M purpureus 5057

54

Bảng 3.18: Ảnh hưởng của một số vitamin và axit amin đến sự tổng hợp

chất mầu của M purpureus 5057

55

Bảng 3.19: Ảnh hưởng của hàm lượng biotin đến sự tổng hợp chất mầu

của M purpureus 5057

55

Bảng 3.20: Ảnh hưởng của độ thoáng khi đến quá trình tổng hợp chất

mầu của nấm mốc M purpureus 5057

56

Bảng 3.21: Ảnh hưởng của chế độ lắc đến quá trình tổng hợp chất mầu

của nấm mốc M purpureus 5057

57

Bảng 3.22: Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống đến quá trình tổng hợp chất

Bảng 3.23: Ảnh hưởng của thời gian chiếu tia cực tím tới khả năng sống

của bào tử chủng M purpureus 5085 và M purpureus 5057 59 Bảng 3.24: Ảnh hưởng của nồng độ NTG tới khả năng sống của bào tử

chủng M purpureus 5085 và M purpureus 5057

60

Bảng 3.25: Ảnh hưởng của lần đột biến kết hợp lặp lại tới khả năng sống

sót của bào tử chủng M purpureus 5085 và M purpureus

Bảng 3.27: Khảo sát khả năng sinh tổng hợp Monacolin K và chất mầu

của các chủng đột biến từ chủng bố mẹ M purpureus 5085

và M purpureus 5057 trên môi trường nuôi cấy chìm và bề

mặt

63

Bảng 3.28: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy tới tổng hợp chất mầu và

Monacolin K của chủng M purpureus MT-2010 quy mô

phòng thí nghiệm

65

Bảng 3.29: Ảnh hưởng của sự bổ sung dinh dưỡng nitơ, muối khoáng,

vitamin và axit amin đến sự tổng hợp chất mầu và Monacolin

K của M purpureus MT-2010 trên môi trường gạo hấp quy

mô phòng thí nghiệm

66

Bảng 3.30: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ L-methionine đến sự tổng

hợp chất mầu và Monacolin K của M purpureus MT-2010

trên môi trường gạo hấp

67

Bảng 3.31: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm ẩm trong buồng nuôi cấy đến

quá trình tổng hợp chất mầu và Monacolin K của MT-2010 trên môi trường gạo hấp

68

Bảng 3.32: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống đến quá trình tổng

hợp chất mầu và Monacolin K của chủng M purpureus

MT-2010 trên môi trường gạo hấp

69

Bảng 3.32: Bảng 3.32: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy tới tổng hợp

chất mầu và Monacolin K của chủng M purpureus MT-2010

quy mô pilot

Bảng 3.37: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất dinh dưỡng bổ sung và thời

gian lên men tới quá trình sinh tổng hợp mầu vàng thực phẩm

chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết bị lên men 14 lít

74

Bảng 3.36: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất dinh dưỡng bổ sung và thời

gian lên men tới quá trình sinh tổng hợp mầu vàng thực phẩm

chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết bị lên men 500 lít

74

Bảng 3.37: Ảnh hưởng của các phương pháp bảo quản chủng đột biến

M purpureus MT-2010, M purpureus MT3-2010 tới khả

năng sinh tổng hợp Monacolin K và chất mầu

74

Bảng 3.38: Lựa chọn dung môi tách chiết chất màu sinh khối lên men

chủng M purpureus  MT3-2010, chủng M purpureus 

78

MT-2010

Bảng 3.39: Ảnh hưởng của nồng độ cồn đến quá trình tách chiết chất

màu từ sinh khối lên men chủng nấm mốc M purpureus  MT-2010 và M purpureus MT3-2010

80

Bảng 3.40: Ảnh hưởng của chế độ chiết đến quá trình tách chiết chất

màu của chủng nấm mốc M purpureus MT3-2010

81

Bảng 3.41: Ảnh hưởng của số lần chiết lặp lại tới cường độ mầu của sinh

khối

81

Bảng 3.42: Ảnh hưởng của chế độ sấy tới Monacolin K trong sinh khối

lên men chủng M purpureus MT-2010

Monacolin của gạo sấy khô chủng M purpureus MT-2010

84

Bảng 3.46: Hiệu quả của các phương pháp tạo sản phẩm mầu vàng thực

phẩm trên quy mô phòng thí nghiệm

85

Quy trình 3.1: Qui trình tách chiết MonacolinK từ lên men nấm sợi

Monascus trên qui mô phòng thí nghiệm và trên qui mô pilot

90

Quy trình 3.2: Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng

Firi-Monacholes giầu Monacolin K có tác dụng giảm cholesterol

từ nấm sợi M purpureus MT-2010 trên quy mô pilot

Bảng 3.54: Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh, độc tố nấm citinin và

kim loại nặng

Bảng 3.57: Ảnh hưởng của Firi-Monacholes đến hàm lượng hemoglobin 108

Bảng 3.58: Ảnh hưởng của Firi-Monacholes đến hematocrit trong máu

thỏ

108

Bảng 3.61: Ảnh hưởng của Firi-Monacholes đến số lượng tiểu cầu trong

Bảng 3.69: Mô hình rối loạn lipid máu bằng hỗn hợp dầu cholesterol 118

Bảng 3.70: Sự thay đổi nồng độ lipid máu chuột cống sau 4 tuần uống

thuốc

120

Sơ đồ 1.2: Con đường chuyển hoá HMG-CoA reductase sinh tổng hợp

cholesterol

16

Đồ thị 3.1: Động học len men chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết

bị 14 lít

73

Ảnh 3.7: Lên men chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết bị 14 lít 73

Ảnh 3.8: Phân tích định tính cường độ mầu dich lên men và dịch chiết

sinh khối chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết bị 14 lít

Ảnh 3.9 Sản phẩm bột mầu vàng thực phẩm 100

Hình 3.3: Sắc ký đồ và phổ của Monacolin K tách chiết từ phẩm thực

phẩm chức năng Firi-Monacholes

104

Hình 3.4: Sắc ký đồ và phổ của Monacolin K tách chiết từ gạo lên men

trên quy mô phòng thí nghiệm chủng M purpureus MT-2010

104

Ảnh 3.14: Hình ảnh vi thể gan thỏ lô trị 2 (HE x 250): Thỏ số 26 115

Ảnh 3.15: Hình ảnh vi thể gan thỏ lô trị 2 (HE x 250): Thỏ số 21 115

Ảnh 3.17: Hình thái vi thể thận thỏ lô chứng (HE x 250): Thỏ số 1 116

Ảnh 3.18: Hình thái vi thể thận thỏ lô trị 1 (HE x 250): Thỏ số 13 117

Ảnh 3.19: Hình thái vi thể thận thỏ lô trị 2 (HE x 250): Thỏ số 26 117

Biểu đồ 3.1: Sự thay đổi cân nặng chuột cống trắng sau 4 tuần (X± SD, g) 118

Biểu đồ 3.2: Tác dụng của Firi-Monacholes lên nồng độ lipid máu ở mô

hình ngoại sinh sau 4 tuần (X± SD, mg/dL)

119

Biểu đồ 3.3: Tác dụng của Firi-Monacholes lên nồng độ lipid máu ở

mô hình nội sinh (X± SD, mg/dL)

121

MỞ ĐẦU

Cao mỡ trong máu sẽ làm đường kính động mạch bị nhỏ hẹp lại do nguyên

nhân mỡ tạo thành những mảng (plaque) bám vào vách bên trong động mạch, tình

trạng này làm máu bị cản trở không dẫn được đầy đủ vào óc, thận, bộ phận sinh dục,

tay chân và tim Cao mỡ trong máu là một trong những nguyên nhân chính gây nên

bệnh tim Cao mỡ trong máu cũng là nguyên nhân liên quan tới những bệnh khác như

sạn mật, liệt dương, tâm trí suy nhược và cao máu Bị bướu nhỏ trong ruột (colon

polyps) và ung thư, đặc biệt là ung thư nhiếp hộ tuyến và ung thư ngực, cũng được

biết là do nguyên nhân liên quan tới tình trạng cao mỡ trong máu Đây là loại bệnh

đang ngày càng gia tăng theo nhịp độ phát triển của xã hội Bệnh không có biểu hiện

triệu chứng rõ rệt nhưng rất nguy hiểm bởi nhiều hậu quả khó lường Ở các nước

châu Á như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Philipin từ hàng trăm

năm nay các sản phẩm của gạo lên men từ mốc đỏ Monascus đã được sử dụng rộng

rãi trong sản xuất chao từ đậu phụ, làm chất bảo quản và chất tạo màu trong chế biến

thịt, cá, rượu vang gạo, đồ uống và xem các sản phẩm lên men gạo mốc đỏ là sản

phẩm chính của đồ ăn kiêng hoặc làm chất bổ sung trong quá trình chế biến thực

phẩm có tác dụng hữu hiệu ngăn ngừa các chứng bệnh tim như xơ vữa động mạch,

cao huyết áp, nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não

Các sản phẩm trao đổi thứ cấp của nấm mốc Monascus là các hoạt chất

Monacolin bao gồm: Monacolin J, Monacolin K, Monacolin L, 4a, 5-dihydroMonacolin L và 3α-hydroxy-3,5 dihydro Monacolin L Các hoạt chất này ức

chế hoạt động của enzim tổng hợp cholesterol trong gan hydroxylmethyl-glutaryl

CoA reductaza (HMG-CoA khử) Các Monacolin từ nấm sợi Monascus đã được

nghiên cứu, sản xuất một số sản phẩm thực phẩm chức năng, được thử nghiệm và

được công nhận có tác dụng giảm lượng cholesterol tổng số, giảm hàm lượng

cholesterol xấu, tăng hàm lượng cholesterol tốt, giảm triglyxerit, giảm sự hình thành

các khối mỡ trong mạch máu Thực phẩm chức năng chứa Monacolin có tác dụng

ngăn ngừa và điều trị tốt với người có nguy cơ mắc bệnh mỡ máu cao, tiểu đường,

béo phì, gan nhiễm mỡ và ức chế sự phát triển của virus HIV

Hiện nay các chế phẩm từ Monascus purpureus được sản xuất rộng rãi ở nhiều

quốc gia Các chế phẩm này có thể bao gồm Monascus purpureus dạng thô, dịch chiết

Monascus purpureus, và các chất tinh chế từ chúng Các chế phẩm được áp dụng ở

dạng viên nén, con nhộng, dạng kem và dạng bổ sung cho thực phẩm Chế phẩm của

Monascus purpureus tồn tại cả ở dạng thực phẩm chức năng và dược liệu

Việt Nam cũng có xu hướng như các nước khác trên thế giới muốn sử dụng thuốc chữa bệnh và thực phẩm chức năng từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên và bằng con đường sinh học

Do đó, việc nghiên cứu sản xuất xuất chế phẩm Monacolin có tác dụng giảm

cholesterol và chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus, an toàn, hiệu quả,

không có tác dụng phụ, tiện lợi, có giá thành phù hợp với điều kiện của đa số người bệnh ở Việt Nam là một việc làm hết sức quan trọng, cấp thiết và cấp bách

Với đội ngũ cán bộ khoa học có trình độ, với cơ sở vật chất hàng năm được

nâng cấp nhờ các nguồn kinh phí của nhà nước, đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Monacolin có tác dụng giảm cholesterol và chất màu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus” được thực hiện, để nghiên cứu và sản xuất được các

sản phẩm công nghệ sinh học phục vụ sức khỏe nhân dân

Mục tiêu đề tài: Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm

Monacolin có tác dụng giảm cholesterol, chất mầu vàng thực phẩm từ nấm sợi

Monascus và sản xuất được sản phẩm thực phẩm chức năng chứa Monacolin và chất

mầu vàng thực phẩm từ Monascus ở quy mô pilot

Nội dung nghiên cứu:

1 Nghiên cứu lựa chọn, trao đổi, khảo sát các chủng nấm sợi Monascus tự

nhiên và tạo các chủng đột biến để nâng cao hiệu suất tổng hợp hoạt chất Monacolin

có tác dụng giảm hàm lượng cholesterol trong máu và chất mầu thực phẩm

2 Hoàn thiện và xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm Monacolin

có tác dụng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu và chất mầu vàng thực phẩm

từ các chủng nấm sợi Monascus tự nhiên và đột biến ở quy mô phòng thí nghiệm và

quy mô pilot

Monacolin và chất mầu vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus

4 Đánh giá các chỉ tiêu của thực phẩm chức năng chứa Monacolin và chất mầu

vàng thực phẩm từ nấm sợi Monascus