Nghiên cứu hàm lượng và khả năng kháng oxi hóa của polyphenol, l ergothioneine trong một số loại nấm ăn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN - Tôi xin cam ñoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp i

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã

ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ii

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Hải Hà nghiên cứu viên bộ môn Hóa sinh

- Công nghệ sinh học thực phẩm, khoa Công nghệ thực phẩm, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ thực phẩm, các cán bộ phòng thắ nghiệm Công nghệ sinh học thú y Ờ khoa Thú Y, trường đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã nhiệt tình giúp ựỡ và ựóng góp nhiều ý kiến chuyên môn hết sức quý báu về hướng nghiên cứu của ựề tài

Cuối cùng xin cảm ơn gia ựình, bạn bè ựã luôn ở bên và tạo mọi ựiều kiện thuận lợi ựể tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iii

MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC ðỒ THỊ vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ðẦU 1

Chương 1 - TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

1.1 Một số nghiên cứu về nấm ăn 3

1.1.1 ðặc ñiểm sinh học 3

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng 4

1.1.3 Gía trị y học 5

1.1.4 Giới thiệu về một số loại nấm 6

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm ăn 11

1.2 Chất kháng oxi hóa 16

1.2.1 Một số nghiên cứu về hợp chất phenol 17

1.2.2 L-ergothionine (ERGO) 26

Chương 2 - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu 31

2.1.1 ðối tượng nghiên cứu 31

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 31

2.1.3 ðịa ñiểm nghiên cứu 31

2.2 Nội dung nghiên cứu 31

2.2.1 Nghiên cứu hàm lượng polyphenol trong một số bộ phận của nấm ăn và khả năng kháng oxi hóa 31

2.2.2 Nghiên cứu hàm lượng L-ergothioneine trong một số bộ phận của nấm ăn 32

2.4 Phương pháp nghiên cứu 32

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iv

2.4.1 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu 32

2.4.2 Phương pháp chuẩn bị dịch chiết mẫu 33

2.4.3 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng polyphenol tổng số 33

2.4.4 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng L-ergothioneine (ERGO) 33

2.4.5 Phương pháp xác ñịnh hoạt tính kháng oxi hóa 34

2.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 35

Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Hàm lượng polyphenol trong các bộ phận của một số loại nấm ăn 36

3.1.1 Hàm lượng polyphenol trong mũ của một số loại nấm ăn 36

3.1.2 Hàm lượng polyphenol trong thân của một số loại nấm ăn 37

3.1.3 Hàm lượng polyphenol trong phế phụ phẩm của một số loại nấm ăn 38

3.2 Hàm lượng L-ergothioneine (ERGO) trong một số loại nấm ăn 39

3.2.1 Hàm lượng L-ergothioneine (ERGO) trong mũ của một số loại nấm ăn 39

3.2.2 Hàm lượng L-ergothioneine (ERGO) trong thân một số loại nấm ăn 40

3.2.3 Hàm lượng L-ergothioneine (ERGO) trong phế phụ phẩm một số loại nấm ăn 42 3.3 Hoạt tính kháng oxi hóa của một số loại nấm ăn 43

3.3.1 Hoạt tính kháng oxi hóa trong mũ của một số loại nấm ăn 43

3.3.2 Hoạt tính kháng oxi hóa trong thân của một số loại nấm ăn 44

3.3.3 Hoạt tính kháng oxi hóa trong phế phụ phẩm của một số loại nấm ăn 45

3.4 Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxi hóa 47

3.5 Mối tương quan giữa hàm lượng ERGO và hoạt tính kháng oxi hóa trong nấm ăn 48

Chương 4 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

4.1 Kết luận 49

4.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của một số loại nấm 4

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất nấm ăn trên Thế Giới từ 2005-2009 15

Bảng 1.3 Cơ chế hoạt ñộng của các chất kháng oxi hóa (Shi và Noguchi, 2001) 16

Bảng 1.4 Hàm lượng polyphenol trong một số loại quả (Pierre Brat và cs, 2006) 23

Bảng 1.5 Hàm lượng polyphenol trong phế phụ phẩm 25

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vi

DANH MỤC ðỒ THỊ ðồ thị 3.1 Hàm lượng polyphenol trong mũ của một số loại nấm ăn 36

ðồ thị 3.2 Hàm lượng polyphenol trong thân của một số loại nấm ăn 37

ðồ thị 3.3 Hàm lượng polyphenol trong phế phụ phẩm một số loại nấm ăn 38

ðồ thị 3.4 Hàm lượng L-ergothioneine trong mũ một số loại nấm ăn 40

ðồ thị 3.5 Hàm lượng L-ergothioneine trong thân một số loại nấm ăn 41

ðồ thị 3.6 Hàm lượng L-ergothioneine trong phế phụ phẩm một số loại nấm ăn 42

ðồ thị 3.7 Hoạt tính kháng oxi hóa trong mũ của một số loại nấm ăn 44

ðồ thị 3.8 Hoạt tính kháng oxi hóa trong thân của một số loại nấm ăn 45

ðồ thị 3.9 Hoạt tính kháng oxi hóa trong phế phụ phẩm của một số loại nấm ăn 46

ðồ thị 3.10 Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxi hóa 47

ðồ thị 3.11 Mối tương quan giữa hàm lượng ERGO và hoạt tính kháng oxi hóa trong nấm ăn 48

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vii

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh nấm rơm 6

Hình 1.2 Hình ảnh nấm Bào ngư trắng 7

Hình 1.3 Hình ảnh nấm Bào ngư tắm 7

Hình 1.4 Hình ảnh nấm đùi gà 9

Hình 1.5 Hình ảnh nấm Mỡ 9

Hình 1.6 Hình ảnh nấm Ngọc châm 10

Hình 1.7 Cấu trúc của một số hợp chất polyphenol C6 18

Hình 1.8 Cấu trúc Phenolic acid (Kequan Zhou và cs, 2006) 20

Hình 1.9 Lignin (Theo palaeos.com) 20

Hình 1.10 Cấu trúc Flavanols and procyanidins (Tsao, 2010) 21

Hình 1.11 Cấu trúc của Anthocyanidins (Tsao, 2010) 22

Hình 1.12 Công thức cấu tạo của L-ergothionine (Park và cs, 2010) 26

Hình 1.13 Qúa trình tổng hợp L- egothioniene (Marco và cs, 2012) 28

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp viii

GAE Gallic acid Equivalent

HPLC Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao

PPP Phế phụ phẩm

TE Trolox Equivalent

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 1

MỞ ðẦU ðặt vấn ñề

Nấm ăn là loại thực phẩm ñược sử dụng phổ biến trong bữa ăn của người Việt,

nó ñược ưa chuộng về cả mùi vị và giá trị y học ñối với sức khỏe con người Nấm ăn

là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng protein chỉ sau thịt, cá, rất giàu chất khoáng và các amino acid không thay thế, các vitamin A, B, C, D, E…và không

có ñộc tố nên nấm ăn ñược coi như một loại “rau sạch” và “thịt sạch” (Nguyễn Hữu ðống và ðinh Xuân Linh, 2000) Ngoài giá trị về dinh dưỡng, nấm ăn còn có nhiều ñặc tính biệt dược như có khả năng kháng u (Chihara và cs, 1970), chống ung thư (Lee

và Nishizawa 2003; Pinheiro và cs, 2003), có tác dụng kháng oxi hóa (Fu và Shieh, 2002; Cheung và cs, 2003) Nhiều nghiên cứu ñã chứng minh trong nấm có chứa các chất kháng oxi hóa như polyphenol, L-ergothioneine (Aggarwal và cs, 2012) ñây là hai chất kháng oxi hóa có tác dụng lớn ñối với cơ thể

Polyphenol là một trong những hoạt chất tự nhiên có nhiều tác dụng như chống oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị ứng và chống lão hóa cho con người (Scalbert và cs, 2005) Nhiều kết quả thử nghiệm cho thấy chế ñộ ăn giàu polyphenol

sẽ làm hạn chế sự xuất hiện stress oxi hóa và nhiều bệnh liên quan (Hung và cs, 2004; Haliwell, 1994) Ngoài ra, polyphenol còn có khả năng bảo quản thực phẩm, theo Mai Tuyên và cs (1999) polyphenol chiết xuất từ lá chè xanh thứ phẩm có tác dụng kháng oxy hóa rất rõ rệt và mạnh hơn nhiều so với ascorbic acid và tocopherol

L-ergothioneine (ERGO) là một acid amin tự nhiên ñược tổng hợp trong một số

vi khuẩn và nấm nhưng không có trong ñộng vật (Melville và cs, 1955) Ở người, ERGO hiện diện trong não, các tế bào máu, gan, thận, tinh dịch và các mô mắt của con người (Kaneko và cs 1980) ðây là chất kháng oxi hóa hầu như chỉ có trong nấm ăn với hàm lượng cao

Việt Nam là nước nông nghiệp nên hàng năm một lượng phế phụ phẩm lớn ñược tạo ra Vì vậy, ngành trồng nấm ñang phát triển rất mạnh, trung bình mỗi tấn thóc cho 1.2 tấn rơm rạ thì chỉ sử dụng 10% trong số ñó cho trồng nấm Nấm Mỡ, nấm

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 2

đùi gà, nấm Sò tắm, nấm Sò trắng, nấm Ngọc châm là các loại nấm ựược sản xuất rộng rãi ở Việt Nam nhưng những nghiên cứu về hàm lượng cũng như vai trò của polyphenol và L-ergothioneine chưa có nhiều hoặc chưa ựược công bố đặc biệt, trong thương mại phần tiếp xúc trực tiếp với giá thể trồng nấm thường bị bỏ ựi nên ta có thể tận dụng lượng phế phụ phẩm này ựể xác ựịnh hàm lượng và thu hồi polyphenol, L-ergothioneine Trong những năm gần ựây, những mối quan tâm chung về các vấn ựề sức khỏe con người ựã dẫn ựến tăng lượng tiêu thụ các loại thực phẩm bổ sung giàu chất chống oxy hóa Nhiều nghiên cứu ựã tập trung vào tìm tòi, phát hiện các loại thực vật chứa chất kháng oxi hóa, ựồng thời phát triển phương pháp tổng hợp chất chống oxy hóa phục vụ cho các nhu cầu của con người Vì vậy, những nghiên cứu về polyphenol và L-ergothioneine rất cần thiết nhằm ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như bảo quản thịt và cá, công nghiệp thực phẩm, dược phẩm

Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện ựề tài: ỘNghiên cứu hàm lượng và khả năng kháng oxi hóa của polyphenol, L-ergothioneine trong một số loại nấm ănỢ

Mục ựắch-yêu cầu

Mục ựắch

Nghiên cứu hàm lượng polyphenol và L-ergothioneine trong mũ nấm, thân nấm

và trong phế phụ phẩm của một số loại nấm ăn

Nghiên cứu hoạt tắnh kháng oxy hóa trong trong mũ nấm, thân nấm và trong phế phụ phẩm của một số loại nấm ăn

Yêu cầu

− Xác ựịnh ựược hàm lượng polyphenol tổng số trong mũ, thân và phế phụ phẩm

− Xác ựịnh ựược hàm lượng L-ergothioneine trong trong mũ, thân và phế phụ phẩm

− Xác ựịnh ựược khả năng kháng oxi hóa của dịch chiết xuất từ mũ, thân và phế phụ phẩm

− So sánh ựược hàm lượng polyphenol, L-ergothionie và khả năng kháng oxi hóa

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 3

Chương 1 - TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Một số nghiên cứu về nấm ăn

1.1.1 ðặc ñiểm sinh học

Hình thái: Nấm ăn có cấu tạo gồm hai phần: Hệ sợi tơ nấm và quả thể Qủa thể

nấm rất ña dạng: hình dù với mũ nấm và cuống nấm, có bao ngoài, giống vỏ sò như nấm

sò, hình cúp uốn nhăn, dạng cầu, dùi cui nhỏ, dạng giống lỗ tai như nấm tai mèo…

Sinh lý, hóa sinh: Nấm chủ yếu sống dị dưỡng, lấy thức ăn từ các nguồn hữu

cơ (ñộng vật hoặc thực vật), hầu hết các loại nấm ñều lấy dinh dưỡng qua màng tế bào

hệ sợi (giống rễ cây thực vật) Với cấu trúc sợi, tơ nấm len lỏi sâu vào trong cơ chết (rơm, rạ, mạt cưa, gỗ…) rút lấy thức ăn ñem nuôi toàn bộ cơ thể nấm (tản dinh dưỡng hay tản sinh sản) Nhiều loại nấm có hệ men (enzyme) phân giải tương ñối mạnh, giúp chúng có thể sử dụng các dạng thức ăn phức tạp như cellulose, hemi cellulose, lingin, polysaccharide…(Nguyễn Hữu ðống và ðinh Xuân Linh, 2000) Nấm ăn là loại có hình thức dinh dưỡng hoại sinh Thức ăn của chúng là xác bã thực vật hoặc ñộng vật Nhóm nấm này có hệ men tiêu hóa tương ñối mạnh, phân giải ñược nhiều loại cơ chất (thức ăn) Chúng có khả năng biến ñổi những chất này thành những thành phần ñơn giản ñể có thể hấp thu ñược

Phân nhóm nấm: Nấm ñược biết ñến với hai dạng là nấm ăn ñược và nấm ñộc

Các loài nấm ăn ñược phổ biến nhất là nấm Mỡ (Agaricus bisporus) (Gender và

cs, 1969), ñược trồng ở ít nhất 70 quốc gia trên thế giới (Cappelli và cs, 1984) Những dạng khác của A.bisporus là portabella và nấm Mũ (crimini) cũng ñược trồng thương mại Nhiều loại nấm châu Á cũng ñược trồng và tiêu thụ rộng rãi như nấm Rơm

(Volvariella volvacea), nấm Hương (Lentinula edodes), nấm Sò (Pleurotus ostreatus), Mộc nhĩ (Auricularia auricula-judae), nấm Kim châm (Flammulina) và nấm Múa (Grifola frondosa)

Những loài nấm ñộc gây chết người thuộc các chi Inocybe, Entoloma,

Hebetoma, Cortinarius, Amanita (Roody và William C, 2003) Những loài thuộc chi

cuối như "thiên thần hủy diệt" A virosa hay nấm tử thần A phalloides là những loại

nấm ñộc chết người thông dụng nhất (Richard, 2007)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 4

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng

Nấm ăn giàu dinh dưỡng với hàm lượng protein dao ñộng từ 19.0 – 39.0mg/100g (Weaver và cs, 1977; Breene, 1990; Coskuner và Ozdemir, 2000), ñầy

ñủ các acid amin thiết yếu như alanine, arginine, glycine, histidine, glutamic acid, aspargic acid, proline, serine (Emilia và cs, 2006) Giàu vitamin nhóm B ñặc biệt thiamine, riboflavine, piridoxine, pantotene acid, nicotinic acid, nicotinamid, folic acid cobalamin, ngoài ra còn có vitamin D, vitamin C (Breene 1990; Mattila và cs, 1994) Hàm lượng chất béo thấp, chủ yếu là những acid béo chưa bão hòa chiếm hơn 70% (Emilia và cs, 2006) Nấm rất giàu leucin và lysin là 2 loại amino acid có trong ngũ cốc, hàm lượng protein trong nấm cũng thay ñổi theo loài, thấp nhất là nấm Mèo (4-9%) và cao nhất là nấm Mỡ (24-44%) Nấm chứa các chất ít năng lượng, carbohydrates và calcium Tổng hàm lượng lipid dao ñộng giữa 0.6 và 3.1% trọng lượng khô Ít nhất 72% tổng lượng acid béo tìm thấy là không no (Huang và cs, 1985)

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của một số loại nấm

Loại nấm Thành phần

(100g nấm khô) Nấm

rơm

Nấm mèo

Nấm bào ngư

Nấm hương Nấm mỡ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 5

1.1.3 Gắa trị y học

Theo thống kê, trên thế giới có khoảng 250000 loài nấm với gần 300 chủng nấm có giá trị dược liệu nhưng sử dụng nhiều chỉ có khoảng 20 Ờ 30 loại Ngoài việc cung cấp thực phẩm, một số loại nấm ăn còn có giá trị làm thuốc chữa bệnh Ngày nay, các nhà khoa học thống kê trong nấm có trên 60 loại kháng sinh (ựể tăng tắnh cạnh tranh trong môi trường sống tự nhiên), vì chúng có hoạt tắnh thấp nên tắnh ứng dụng chưa cao Các hợp chất có tắnh kháng sinh là các polyacetylen, hợp chất chứa phenol, purin, quinon Nấm ăn có chứa sắt, các chất vitamin, canxi và protein chúng rất tốt cho các bà mẹ mang thai và bệnh nhân tiểu ựường, bệnh nhân cao huyết áp Nấm ăn có các ựặc tắnh dược học và ựược biết ựến như là thuốc chữa bệnh về máu, tim mạch, giải ựộc cho ganẦ(Nguyễn Hữu Nống, 2005)

● Tác dụng chống khối u

Nấm có khả năng chữa bệnh do trong nấm có chứa chất ựa ựường Ở Nhật Bản

người ta chiết xuất chất ựa ựường từ bào tử nấm ựể chống khối u, khả năng chống khối

u trên cơ thể ựạt 80 Ờ 90% trong 8 loại nấm Hiện nay các chất ựa ựường của nấm Linh Chi, Trư Linh, nấm Hương ựã ựược chiết xuất và chế thành thuốc sử dụng trên lâm sàng tại nhiều bệnh viện ựể phòng trừ ung thư (Trương Thụ đình, 1981)

● Tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể

Các chất ựa ựường chiết xuất từ nấm có tác dụng khôi phục và tăng khả năng hoạt ựộng của tế bào lympho Dịch chiết Linh Chi có tác dụng làm tăng hoạt lực cơ thể, một số còn có tác dụng trong ựiều trị viêm gan, viêm phế quản mãn tắnh và một số bệnh viên phổi khác Các nhà khoa học Trung Quốc ựã chứng minh tác dụng khả năng tăng cường miễn dịch của nấm Linh chi, Vân chi, Mộc nhĩ trắng,Ầ(Bùi Văn Công, 2010)

● Tác dụng ựiều trị tim mạch

Sử dụng quả thể nấm Mộc nhĩ trắng, Mộc nhĩ ựen có tác dụng chữa bệnh ựau nhói, ựau thắt tim và dùng lâu sẽ khỏi bệnh Linh chi và nấm Hương có tác dụng hạ hàm lượng mỡ và cholesterol trong máu Nấm Phục sinh và nấm Mộc nhĩ có tác dụng tăng sức bóp cho cơ tim, ức chế tắch tụ của tiểu cầu, có lợi cho việc hạn chế xơ cứng ựộng mạch (Bùi Văn Công, 2010) Chất purine chiết xuất từ nấm Hương có tác dụng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 6

hạ hàm lượng mỡ trong máu rất mạnh, so với thuốc làm giảm hàm lượng mỡ thông thường như antonin thì mạnh gấp 10 lần (Tôn Bồi Long, 1997)

● Tác dụng giải ựộc gan, bổ dạ dày

Sử dụng chất ựa ựường chiết xuất từ Linh chi, nấm Hương có tác dụng bổ gan, khống chế hiệu quả ựối với viêm gan do virus ựạt hiệu quả 97 Ờ 98%, bổ trợ việc ựiều trị ung thư gan (Lâm Chắ Bân, 2000)

Thành phần hóa sinh của nấm đầu khỉ (Hericium erinaceus) có tác dụng bổ ngũ

tạng, giúp tiêu hóa tốt, chống viêm loét dạ dày Nấm Sò có các loại hoạt tắnh Ộbình khắ, sát trùngỢ bởi trong nấm có nhiều loại axit amin, mannose có tác dụng phòng trị ựối với chứng viêm gan, loét dạ dày, sỏi niệu ựạo và sỏi túi mật Nấm Kim châm chứa nhiều arginine và lysine có tác dụng tương tự

● Tác dụng hạ ựường huyết

đái tháo ựường là một trong ba bệnh quan trọng ựang uy hiếp sức khỏe con người chỉ sau tim mạch và ung thư Hoạt chất ựa ựường của mộc nhĩ trắng có tác dụng làm giảm tổn hại ựến tế bào tuyến tụy, gián tiếp làm hạ ựường trong máu Các nhà khoa học Nhật Bản dùng nấm đông cô trùng hạ thảo ựể kắch thắch tuyến tụy tiết ra chất pancreatin làm hạ ựường huyết, chất ựa ựường Ganoderma A và Ganoderma C trong nấm Linh chi có tác dụng làm giảm lượng ựường trong máu (Bùi Văn Công, 2010)

1.1.4 Giới thiệu về một số loại nấm

Ớ Nấm Rơm

Hình 1.1 Hình ảnh nấm rơm

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 7

Nấm Rơm (còn gọi là nấm rạ, thảo cô) có tên tiếng Anh là Paddy Straw

mushroom, tên khoa học là Volvariella volvaceae (Bull exFr) Sing thuộc nhóm

Pluteacea, bộ Agaricales, lớp phụ Hymenomycetide, lớp Hymenomyceste, ngành phụ Basidiomycotina, ngành nấm thật Eumycota, giới nấm Mycota hay Fungi (CBS Course of mycology, Baarrn-Deft, 1998) Nấm Rơm có nguồn gốc từ vùng mưa nhiều,

có nhiệt ñộ cao ở khu vực nhiệt ñới và á nhiệt ñới

Người dân châu Á biết dùng nấm Rơm làm thực phẩm từ lâu ñời nhưng việc chủ ñộng môi trường nuôi trồng nấm chỉ bắt ñầu ở Trung Quốc cách ñây khoảng 200 năm Ngày nay, nấm rơm ñược trồng nhiều ở các nước khác nhau như Việt Nam, Malaysia, Myanma, Philippine, Thái Lan, Nhật Bản, Singapore, Triều Tiên, Hàn Quốc

và một số nước ở châu Phi như Madagasca, Nigieria

Hiện nay có 10 loại nấm Bào ngư ñược nuôi trồng phổ biến là: Nấm Bào ngư

màu hồng ñào (Pink Oyster Mushroom) tên khoa học là Pleurotus salmoneostamineus

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 8

L.Vass; nấm Bào ngư hoàng bạch (Branched Oyter Fungus) Ờ Pleurotus Cornucopiae (Paul ex Pers) Roll; nấm Bào ngư kim ựỉnh (Citrin Pleurotus) Ờ Pleurotus

citrinopileatus Sing; nấm Bào ngư A nguy (Ferule Mushroom) - Pleurotus ferulae

Lenzi; nấm Bào ngư tắm (Oyter Mushroom) - Pleurotus ostreatus (Jacquin Fr) Quel; nấm Bào ngư phiến hồng, ựỏ pháo (Pink Gill Oyter Mushroom) - Pleurotus

rhodophyllus Bres; nấm Bào ngư cuống dài, nấm Bào ngư màu tro (long-stalked

Pleurotus) - Pleurotus spodoleucus (Fr) Fr; nấm Bào ngư đài Loan, nấm ưa nóng (Cystidi ate Pleurotus, Abalone Pleurotus)- Pleurotus cystidiosus O.K.Miller; nấm Bào ngư viên bào (Angles Wings)- Pleurotus porrigens (Pers.Fr) Sing; nấm Bào ngư phượng vĩ, nấm có vòng, nấm bào ngư Himalaya, nấm bào ngư Ấn độ - Pleurotus

sajor Ờcaju (Fr) Sing (Nguyễn Minh Khang, 2010)

Nấm Bào ngư không những ăn ngon mà còn có giá trị dinh dưỡng rất cao Trong nấm Bào ngư thô, lượng chứa protein chiếm hơn khoảng 20% Trong protein này có ựầy ựủ các acid amin với tất cả 8 acid amin không thay thế (Nguyễn Minh Khang, 2010)

Ngoài giá trị dinh dưỡng phong phú, nấm Bào ngư còn có giá trị dược liệu Nhiều nghiên cứu cho biết nấm Bào ngư có tác dụng chống ung thư, hạ huyết áp, làm giảm lượng cholesterol trong máu, ức chế sự phát triển của không ắt loài vi khuẩn:

Staphylococcus aureus, Mycobacterium phlei, bacillus subtilisẦ(Nguyễn Minh

Khang, 2010)

Ớ Nấm đùi gà

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 9

Hình 1.4 Hình ảnh nấm đùi gà

Nấm đùi gà (L.shimeji) có nguồn gốc từ Nhật Bản và ựược nhập nội và trồng

thành công ở nước ta trong vài năm gần ựây đây là loại nấm dược liệu ăn ngon, chất lượng cao, hàm lượng protein cao từ 3-6 lần so với các loại rau thông thường, chứa nhiều loại acid amin không thay thế và phòng trị các bệnh huyết áp cao, xơ gan, ựái tháo ựường Nấm có thể mọc chùm hoặc mọc ựơn, có màu trắng, cuống nấm hình ựùi

gà dài từ 4-10cm, ựường kắnh mũ nấm từ 3-6cm Năng suất nấm đùi gà ựạt khoảng 30-35 kg nấm tươi/100 kg nguyên liệu khô đây là loại nấm có tiềm năng xuất khẩu lớn (Nguyên Khê, 2009)

Ớ Nấm Mỡ

Hình 1.5 Hình ảnh nấm Mỡ

Nấm Mỡ có tên khoa học là Agaricus gồm hai loại A.bisporus màu trắng và

A.bitorquis màu nâu Nấm Mỡ có nguồn gốc từ những nước khắ hậu ôn ựới Quả thể

Ộcây nấmỢ rắn chắc gồm phần mũ và cuống rõ rệt đến giai ựoạn phát triển, màng bao

bị rách, bào tử bắt ựầu phát tán từ phiến nấm, nấm nở như một chiếc ô (Theo web Ninh Thuận, 2002) đường kắnh của nó có thể ựạt từ 3-8cm Nó là loại nấm ưa khắ hậu mát mẻ, giai ựoạn phát triển hệ sợi cần khoảng 240C -280C và giai ựoạn ra nấm cần lạnh từ 150C -180C Nên nấm Mỡ thường trồng ở phắa Bắc vào mùa ựông hoặc ở đà Lạt (Thu Hiền, 2013)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 10

Nấm Mỡ ñược trồng ñầu tiên ở nước Pháp (năm 1650) nhưng ñến những năm

80 của thế kỷ trước nó mới ñược ñưa vào trồng ở Việt Nam Khác với các loại nấm ăn khác, nấm Mỡ không cần ánh sáng Nó cần môi trường nuôi cây có pH từ 7-8 và ñộ thông thoáng vừa phải ðặc biệt, nấm Mỡ không sử dụng cellulose trực tiếp như các loại nấm khác (Thu Hiền, 2013)

• Nấm Ngọc châm

Hình 1.6 Hình ảnh nấm Ngọc châm

Nấm Ngọc châm có tên khoa học là Hypsizygus marmoreus H.E Bigelow, tên

tiếng Nhật là Bunashimeji, tên tiếng Hoa là Yuxun hay Bayuxun, còn tên tiếng Anh là Crab mushroom hay Beech mushroom (Jin và cs, 2009)

ðây là loại nấm duy nhất có mùi giống với hải sản (cua) nên còn có tên gọi khác là nấm Hải sản, loại nấm này chứa ñầy ñủ 8 loại amino acid không thay thế ngoài

ra còn chứa một vài loại polysacharide Nó thường sinh trưởng trên các cây họ lá rộng trong giới tự nhiên như cây cây sồi nên nấm còn có tên khác là “nấm sồi” Việc nuôi cấy nhân tạo nấm này bắt nguồn từ Nhật Bản bằng cách sử dụng những cây lá rộng như những nguyên liệu nuôi cấy trong những năm của thập kỷ 70 Ở Việt Nam chủng nấm Ngọc châm là chủng giống còn khá mới mẻ, ñang trong giai ñoạn nghiên cứu và thử nghiệm nên sản lượng nấm Ngọc châm chưa ñáng kể nhưng bước ñầu cũng ñã ñem lại những kết quả khá tốt (Shoji, 1999)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 11

Nấm Ngọc châm có 20 chủng, nhưng hiện nay phổ biến nhất là hai chủng:

- Ngọc châm trắng

- Ngọc châm nâu

Quả thể nạc, mọc thành chùm và hiếm khi ựược phát tán Chúng thường mọc thành cụm trong nuôi trồng nhân tạo Mũ nấm hình bán cầu, bề mặt mũ nấm trơn, rìa phẳng hoặc hơi cong đường kắnh mũ nấm từ 2 Ờ 15 cm, phần thịt nấm màu trắng và ựặc Phiến nấm mỏng màu trắng ngả ra hơi vàng, tự do và dài không ựều Cuống nấm hình trụ, phần lớn các cuống nấm hơi xoăn, màu trắng xám, rắn và nằm ở trung tâm, khi già thì mềm và dài khoảng 3 Ờ 15cm Ban ựầu nó dày hơn ở phần ựáy, khi trưởng thành hầu như dày bằng nhau (Hexiang, 2004)

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm ăn

1.1.5.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm ăn tại Việt Nam

Kể từ những năm 1990, sản xuất nấm ở Việt Nam ựược xem là ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao thu hút sự tham gia của nhiều bà con nông dân Các loài nấm chắnh ựược sản xuất tại các trang trại nấm ở miền Nam là nấm Sò và nấm Rơm, còn ở miền Bắc bao gồm các loài nấm như nấm Hương, nấm Tai mèo, nấm Linh chi, sản lượng sản xuất nấm hàng năm ựạt 150.000 tấn nấm tươi Các vùng sản xuất nấm chắnh

ở Việt Nam là Nam định, Ninh Bình, Thái Bình, Hưng Yên và Hà Nam (vùng ựồng bằng sông Hồng có số lượng lớn nấm Hương) đồng Tháp, Tây Ninh và Sóc Trăng có quy mô lớn về sản xuất nấm Rơm Vùng sản xuất nấm Tai mèo là Long Khánh, tỉnh đồng Tháp (Ilumtics, 2008)

Hiện nay, Việt Nam ựang nuôi trồng phổ biến các loại nấm là:

Nấm Rơm trồng ở các tỉnh ựồng bằng Sông Cửu Long (đồng Tháp, Sóc Trăng, Trà VinhẦ) chiếm 90% sản lượng nấm Rơm cả nước

Mộc nhĩ tập trung ở các tỉnh Miền đông Nam Bộ (đồng Nai, Bình PhướcẦ) chiềm 50% sản lượng Mộc nhĩ toàn quốc

Nấm Mỡ, nấm Sò, nấm Hương chủ yếu ựược trồng ở các tỉnh miền Bắc sản lượng mỗi năm ựạt khoảng 30.000 tấn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 12

Nấm dược liệu: Linh chi, Vân chi, đầu khỉẦmới ựược nuôi trồng ở một số tỉnh thành, thành phố (Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh phúc, TP Hồ Chắ MinhẦ) sản lượng ựạt khoảng 150 tấn

Một số nấm khác như: Ngọc châm, Kim châm, Chân dàiẦ ựang ựược nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm, sản lượng chưa ựáng kể (đinh Xuân Linh và cs, 2007)

Khoảng 60% số lượng nấm ựược bán cho thị trường trong nước chủ yếu là sản phẩm nấm tươi, 40% còn lại ựược xuất khẩu sang thị trường nước ngoài với giá trị hàng năm ựạt 40 triệu USD Các sản phẩm nấm xuất khẩu chủ yếu ựược ựóng hộp và xuất khẩu bằng ựường biển sang thị trường các nước Hoa Kỳ, Nhật Bản và Ý (Ilumtics, 2008)

Tổng sản lượng các loài nấm ăn và dược liệu năm 2009 ựạt trên 250.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu ựạt 60 triệu USD chủ yếu là Mộc nhĩ, nấm Rơm, nấm Mỡ Ngược lại, chúng ta nhập khẩu khá nhiều loại nấm như: nấm đùi gà, nấm Kim châm, Trân châu, Ngọc châm, Linh chi, nấm Hương, đông trùng hạ thảo từ Trung Quốc, đài Loan (Nguyễn Thanh Bình và Lê Văn Thường, 2010) Mục tiêu ựến năm 2020 trong nuôi trồng, sản xuất nấm ở Việt Nam là có thể sản xuất ựược 1 triệu tấn nấm trong một năm, giải quyết ựược việc làm cho 1 triệu lao ựộng

Thị trường tiêu thụ các loại nấm ăn ngày càng mở rộng, nhu cầu ăn nấm của nhân dân trong nước ngày càng tăng do nhiều người ựã hiểu ựược giá trị dinh dưỡng

và y học của nấm Giá các loại nấm ăn ựang ở mức cao: nấm Mỡ muối khoảng 1.200 USD/tấn; Mộc nhĩ, nấm Hương, nấm Rơm 1.700 Ờ 6.500 USD/tấn

Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, kim ngạch xuất khẩu nấm 11 tháng năm 2009 ựạt 17 triệu USD, tăng 26.7% so với cùng kỳ năm 2008 Trong ựó thị trường Hoa Kỳ ựạt kim ngạch xuất khẩu lớn nhất với 7.7 triệu USD tăng 29.7%, thị trường Ý ựạt 4.4 triệu USD tăng 63.3 % so với cùng kỳ năm 2008, kim ngạch xuất khẩu nấm sang thị trường Pháp, Bỉ, Cộng hòa Séc tăng mạnh, lần lượt là 151.6%, 156.1% và 269% (Khuyết danh, 2012)

Theo Cục Trồng trọt, mục tiêu phát triển nấm của Bộ NN-PTNT ựến năm 2015

là 400 ngàn tấn (300 ngàn tấn tiêu thụ nội ựịa và 100 ngàn tấn xuất khẩu) đến năm

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 13

2020, sản lượng nấm sẽ ựạt 1 triệu tấn (50% xuất khẩu, 50% tiêu thụ nội ựịa), giải quyết việc làm cho 1 triệu lao ựộng, ựưa giá trị xuất khẩu lên 450-500 triệu USD/năm

Nhìn chung nghề trồng nấm phát triển mạnh và rộng khắp, nhất là trong 20 năm trở lại ựây Sản xuất nấm ựem lại nguồn thực phẩm, tạo việc làm tại chỗ, vệ sinh môi trường ựồng ruộng chống lại việc ựốt phá rừng, ựốt rơm rạ, tạo ra nguồn phân hữu cơ cho cải tạo ựất, góp phần tắch cực vào chuyển hóa vật chất Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nghề nấm về chọn tạo giống nấm, về kỹ thuật nuôi trồng và sự bùng

nổ thông tin, nghề nấm ựã và ựang phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới, ựược coi như nghề xóa ựói, giảm nghèo và làm giàu, thắch hợp với các vùng nông thôn và miền núi

1.1.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới

Ngành sản xuất nấm ựã hình thành và phát triển trên thế giới từ hàng trăm năm nay Việc nghiên cứu và sản xuất nấm ăn trên thế giới ngày càng phát triển mạnh, nó

ựã trở thành một ngành công nghiệp thực phẩm thực thụ, sản lượng nấm ăn nuôi trồng trên toàn thế giới năm 2004 ựạt trên 10 triệu tấn nấm tươi Trong ựó, loại nấm ựược trồng phổ biến hơn cả là nấm Mỡ, nấm Hương, nấm Rơm, nấm Sò, Mộc nhĩ Các sản phẩm ựược dưới dạng tươi, ựóng hộp, sấy khô, và làm thuốc bổẦ(Vũ Thị Thư, 2006)

Ở Châu Âu, Bắc Mỹ trồng nấm ựã trở thành một ngành công nghiệp lớn ựược

cơ giới hóa toàn bộ nên năng suất và sản lượng rất cao Các loại nấm ựược nuôi trồng chủ yếu là nấm Mỡ, nấm Sò theo quy mô dây chuyền công nghiệp chuyên môn hóa cao, có nhà máy chuyên xử lý nguyên liệu (compost) 7000 tấn compost/1 tuần và sử dụng robot trong các khâu nuôi trông chăm sóc và thu hái nấm (Mahfuz, 2007)

Nhiều nước Châu Á, trồng nấm còn mang tắnh chất thủ công, năng suất không cao Các nước đông Bắc Á như Hàn Quốc, Nhật Bản và vùng lãnh thổ đài Loan áp dụng các kỹ thuật tiên tiến và công nghiệp hóa trong nghề trồng nấm ựã có mức tăng trưởng hàng trăm lần trong vòng 10 năm qua Nhật Bản có nghề trồng nấm

truyền thống là nấm đông cô (Lentinula edodes), mỗi năm ựạt gần 1 triệu tấn Hàn Quốc nổi tiếng với nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) mỗi năm xuất khẩu thu về

hàng trăm triệu USD Ở Trung Quốc từ những năm 1960 bắt ựầu trồng nấm, có cải tiến kỹ thuật nên tăng năng suất gấp 4 Ờ 5 lần và sản lượng tăng vài chục lần Tổng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 14

sản lượng nấm ăn của Trung Quốc chiếm 60% sản lượng nấm ăn của thế giới (Nguyễn Hữu ðống, 2005)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 15

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất nấm ăn trên Thế Giới từ 2005-2009

Sản lượng (Tấn) Quốc gia

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 16

1.2 Chất kháng oxi hóa

Các chất kháng oxi hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại hoặc ñảo ngược quá trình oxi hóa các hợp chất có trong tế bào của cơ thể (Jovanovic và cs, 2000; Lachman và cs, 2000; Singh N và cs, 2004) Dựa trên nguyên tắc hoạt ñộng, các chất kháng oxi hóa ñược phân thành hai loại: Các chất kháng oxi hóa bậc một và các chất kháng oxi hóa bậc hai Các chất kháng oxi hóa bậc một khử hoặc kết hợp với các gốc tự do, do ñó kìm hãm pha khởi phát hoặc bẻ gãy dây chuyền phản ứng của các quá trình oxi hóa Các chất kháng oxi hóa bậc hóa bậc hai kìm hãm sự tạo thành các gốc tự

do (hấp thụ các tia cực tím; tạo phức với các kim loại kích hoạt sự tạo gốc tự do như

Cu, Fe; vô hoạt oxi ñơn) (Singh N và cs, 2004; Rolland Y, 2004)

Hệ thống các chất kháng oxi hóa của cơ thể người ñược cung cấp bởi hai nguồn: bên trong và bên ngoài Các chất kháng oxi hóa bên trong bao gồm các protein (ferritine, transferrine, albumine, protein sốc nhiệt) và các enzyme kháng oxi hóa (superoxyde dismutase, glutathione peroxydase, catalase) Các chất kháng oxi hóa bên ngoài là các cấu tử nhỏ ñược ñưa vào cơ thể qua con ñường thức ăn bao gồm vitamin E, vitamin C, các carotenoid và các hợp chất phenolic (Niki và cs, 1995; Lachman và cs, 2000; Pincemail và cs, 1998; Vansant và cs, 2004), các chất này có nhiều trong rau quả

Bảng 1.3 Cơ chế hoạt ñộng của các chất kháng oxi hóa (Shi và Noguchi, 2001)

1 Các chất kháng oxi hóa bậc 1: Vô hoạt các gốc tự do

LOO* + AH → LOOH +A*

LO* + AH → LOH + A*Tạo hợp chất với các gốc tự do A* + LOO* → LOOA

A* + LO* → LOA

2 Các chất kháng oxi hóa bậc hai: ngăn chặn sự tạo các gốc tự do

2.1 Phân giải hydroperoxide và hydrogen peroxide

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 17

2H2O2 → 2H2O + O2Glutathion peroxydase (tế bào) Phân giải hydrogen peroxide và hydroperoxide

của acid béo tự do 2H2O2 + 2GSH → 2H2O + GSSG LOOH + 2GSH → LOH + 2H2O + GSSG Glutathion peroxydase (huyết

tương)

Phân giải hydrogen peroxide và hydroperoxide của phospholipide

2H2O2 + 2GSH → 2H2O + GSSG PLOOH + 2GSH → PLOH + 2H2O + GSSG

của chất béo LOOH + AH2 → LOH + 2H2O +A

H2O2 + AH2 → 2H2O + A

2.2 Tạo phức với kim loại gây phản ứng Fenton và Haber-Weise

Transferrin, lactoferrin Tạo phức với Fe

Ceruloplassmin, albumin Tạo phức với Cu

2.3 Vô hoạt oxi ñơn và ion superoxid

2 O2- + 2 H+ → 2H2O + O2

1.2.1 Một số nghiên cứu về hợp chất phenol

1.2.1.1 Giới thiệu chung về hợp chất phenol

Các hợp chất phenol là một trong các nhóm sản phẩm trao ñổi chất bậc hai chủ yếu của thực vật, rất ña dạng về cấu trúc và chức năng Chúng ñược tìm thấy trong

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 18

quả, hạt, rau, rễ, thân, hoa cũng như các sản phẩm có nguồn gốc thực vật tương ứng Các hợp chất phenolic không phân bố ñều trong cơ thể thực vật Các hợp chất không hòa tan là thành phần của thành tế bào, trong khi các hợp chất hòa tan có mặt trong không bảo của tế bào thực vật (Yang và cs, 2001) Ở cấp ñộ mô tế bào, lớp bên ngoài của thực vật có chứa hàm lượng phenol cao hơn những bộ phận bên trong (Fernándes

de Simon và cs, 1992; Bengochea và cs, 1997)

Hợp chất phenol là những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl ñính trực tiếp với nhân benzene Phân tử có nhiều nhóm hydroxyl ñính trực tiếp với vòng benzene thì ñược gọi là polyhydroxylphenol (monomer), nhiều monomer gắn với nhau ñược gọi là polymer (Lê Ngọc Tú, 2003)

Các hợp chất phenol rất ña dạng về cấu trúc và chức năng Tùy vào cấu tạo mạch carbon mà các hợp chất phenol ñược chia làm các loại sau ñây: phân nhóm C6 (Phenol ñơn giản); phân nhóm C6 – C1 và phân nhóm C6 – C3 (acid phenonic);phân nhóm C6 – C3 – C6 (flavonoid); phân nhóm C6 – C2 – C6 (stilbene); phân nhóm (C6 –

C3)n (lignin) (Theo Ngô Xuân Mạnh và cs, 2006)

♦ Phenol ñơn giản (Phân nhóm C 6 )

Gồm các diphenol và triphenol ñơn giản, có ñặc ñiểm cấu tạo phân tử gồm một vòng benzen liên kết với nhóm –OH (Theo Ngô Xuân Mạnh và cs, 2006) ðại diện thường gặp: Pyracatechin, resocine, hydroquinol, pyrogallol, foloroglucin, oxyhydroquinol Trừ hydroquinol có trong quả lê, các chất khác ít gặp trong thực vật

Hình 1.7 Cấu trúc của một số hợp chất polyphenol C 6

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 19

(Theo commons.wikimedia)

♦ Acid phenolic (Phân nhóm C 6 – C 1 và C 3 -C 6 )

ðây là nhóm hợp chất polyphenolic không có bản chất flavonoid, ñược chia thành hai loại chính, acid benzoic và các dẫn xuất của hydroxycinnanic acid

Hydroxycinnaanic acid có vòng phenyl (C6) và chuỗi bên C3, chúng là tiền than cho sự tổng hợp của lignin và các hợp chất khác (Shahidi và Nack, 2006) Dẫn xuất của hydroxycinamic acid phổ biến nhất là p-coumaric, caffeic, sinapic và ferulic acid Những acid này ít khi tìm thấy ở dạng không liên kết, ngoại trừ trong thực phẩm chế biến ñã trải qua ñông lạnh, khử trùng hoặc không lên men Các liên kết thường gặp là dẫn xuất glycosylate (kết hợp với ñường), ester của quinic acid, shikimic acid và tartaric acid, thường gặp trong số này nhất là chlorogenic acid (Herrmann, 1989; Manach và cs, 2004)

Hàm lượng hydroxybenzoic acid thực phẩm là rất thấp, ngoại trừ trong một số loại trái cây màu ñỏ, củ cải, và hành tây màu ñen với nồng ñộ vài chục mg/kg tươi (Shahidi và Nack, 1995) Các hydroxybenzoic acid thường gặp là protocatechuic acid, vanillic acid, syringic acid và gallic acid Chúng thường tồn tại phổ biến ở dạng liên kết với các thành phần khác của thực vật hay của sản phẩm thực phẩm như lignin và tannin thủy phân (Khanbabase và Van Ree, 2001)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 20

Hình 1.8 Cấu trúc Phenolic acid (Kequan Zhou và cs, 2006)

♦ Lignin (Phân nhóm C 6 – C 3 )

ðây là sản phẩm ngưng tụ của nhiều phân tử phenylpropan Lignin không hòa tan trong các dung môi thông thường mà bị hòa tan một phần dưới tác dụng của kiềm ñặc, natri bisulfid Trong thực vật, lignin không tham gia vào quá trình trao ñổi chất Lignin hóa là giai ñoạn cuối cùng của sự phát triển của tế bào Do sự tích lũy của lignin mà thành

tế bào trở nên cứng và bền vững hơn (Theo Ngô Xuân Mạnh và cs, 2006)

Hình 1.9 Lignin (Theo palaeos.com)

♦ Flavonoid

Các flavonoid là những phenolic ñiển hình hoạt ñộng như những chelator (tạo phức dạng chelat-dạng càng cua) (Harbor và Williams, 2000; Heim và cs, 2002) Flavonoid có cấu trúc chung dạng C6 – C3 – C6 trong ñó có hai vòng C6 (A và B) Trong ñó các nhóm flavanoid, flavanol, flavonol và anthocyanin là các nhóm có số lượng chiếm ưu thế trong cây trồng (Robards và Antolovich, 1997)

Flavanols và proanthocyanidins còn ñược biết ñến dưới tên gọi flavan-3ol

Chúng có thể tồn tại ở dạng monomer như catechin hay epicatechin hay tồn tại trong các oligomer hay polymer như tannin ngưng tụ Các flavanol chính thường gặp là

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 21

catechin ñược tìm thấy trong nhiều loại quả (mơ, táo), cũng như trong rượu vang, trà xanh, sô-cô-la (Yang và cs, 2001)

Catechin và epicatechin có thể tạo polymer, thường ñược gọi là các proanthocyanindin bởi vì một sự phân cắt có xúc tác acid của các chuỗi polymer này tạo ra anthocyanidins (Tsao, 2010) Proanthocyanindin thường ñược gọi là tannin cô ñặc Procyanindin bao gồm hỗn hợp các oligomer và polymer chứa các ñơn vị flavan-3ol, liên kết với nhau chủ yếu dạng C4 →C8 và C4 →C6 Các thành phần flavan -3-ol cũng có thể ñược liên kết kép với nhau bằng một liên kết ether bổ sung giữa C2-O7

(Porter và cs, 1991)

Hình 1.10 Cấu trúc Flavanols and procyanidins (Tsao, 2010)

Anthocyanidins là những sắc tố tan trong nước cho màu ñỏ tươi, màu xanh và

màu tím có vai trò tạo màu sắc cho hoa quả và các bộ phận khác của cây (Mazza và Miniati, 1993) Anthocyanin là các glycoside của nhân anthocyanidin có trong nhiều rau quả, hoa, lá, rễ cây và các bộ phận dự trữ khác của thực vật Sáu anthocyanidin thường gặp và có vai trò trong việc tạo sắc tố của các loại trái cây trong ñó cyanidine

có tần số xuất hiện lớn nhất, sau ñó theo thứ tự giảm là dephinindin, peonidin, pelargonidin, petunidin và malvidin

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 22

Các anthocyanidin thường không tồn tại ở dạng tự do trong tự nhiên Chúng tồn tại ở dạng aglycon kết hợp với các ñường thành anthocyanin ðường thường thấy nhất

là galactose, glucose, xylose, arabinose, rhamnose, chúng ñược liên kết với aglycon qua nhóm α hoặc β hydroxyl bán acetal (Delgado-Vargas và cs, 2000) Màu sắc của anthocyanins phụ thuộc vào ñộ pH như màu ñỏ trong môi trường acid và màu xanh trong môi trường kiềm Tuy nhiên, các yếu tố khác như mức ñộ hydroxyl hóa, methyl hóa cấu trúc của các vòng thơm, và các mô hình glycosyl hóa cũng có thể ảnh hưởng tới màu sắc của các hợp chất anthocyanin Anthocyanins là hợp chất hóa học có tính

ổn ñịnh trong dung dịch acid (Tsao, 2010)

Hình 1.11 Cấu trúc của Anthocyanidins (Tsao, 2010)

1.2.1.2 ðặc tính sinh học và ứng dụng trong y học, công nghiệp thực phẩm

Trong số các chất kháng oxi hóa tự nhiên có trong rau quả, polyphenol là nhóm chất ñược quan tâm bởi những ñặc tính sinh học quý và chế ñộ ăn giàu polyphenol làm hạn chế sự xuất hiện stress oxi hóa và các bệnh liên quan (Haliwell, 1994) Polyphenol

có nhiều trong các loại rau quả, tùy từng loại mà hàm lượng này khác nhau

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 23

Bảng 1.4 Hàm lượng polyphenol trong một số loại quả (Pierre Brat và cs, 2006)

STT Loại quả mg GAE/100 g

có thể giết chết tế bào thần kinh - thâm nhập não, bảo vệ chuột khỏi bệnh Parkinson

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 24

Các dịch chiết polyphenol từ chè có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật nên có thể ứng dụng ñể bảo quản thực phẩm Nghiên cứu của Kumudavally trong bảo quản thịt cừu ở nhiệt ñộ 250C và ñộ ẩm 85%, polyphenol từ chè sẽ loại bỏ vi khuẩn xâm nhập làm hỏng thịt trong 4 ngày Việc sử dụng các polyphenol trong bảo quản không làm thay ñổi mùi vị của thịt Ngoài ra, theo Tiến sĩ Jonathan Santas trường ðại học Bacelona, các hợp chất chống oxi hóa trong hành tây có thể kìm hãm rất tốt quá trình oxi hóa chất béo trong một số sản phẩm như mayonnaise, bơ, phomat…Trong bảo quản cá, Chih-Cheng và Chung-Sant (2005) cũng nhận thấy, sự kết hợp chất chiết chè xanh và chè Pouchong ở nồng ñộ 5% (5g chè/100ml nước) ngăn ngừa quá trình oxi hóa lipid và protein tốt hơn, ñồng thời làm tăng chất lượng sử dụng của cá ngừ filet bảo quản bằng phương pháp lạnh ñông

Theo Mai Tuyên và cs (1999) polyphenol chiết xuất từ lá chè xanh thứ phẩm có tác dụng kháng oxy hóa rất rõ rệt và mạnh hơn nhiều so với ascorbic acid và tocopherol Tác dụng kháng oxy hóa (antioxidation) của polyphenol thu ñược từ lá chè xanh Việt nam ñã ñược ñánh giá theo khả năng bảo quản dầu hạt cải Trong thời gian bảo quản, dầu tiếp xúc với không khí, bị oxy hoá và tăng khối lượng Khi có mặt chất kháng oxy hoá, thì quá trình oxy hoá của dầu bị hạn chế Tác dụng kháng oxy hoá của chất antioxidant càng mạnh, thì sự oxy hoá dầu càng chậm Khả năng kháng oxy hoá của polyphenol ñược ñánh giá khi tăng tỉ lệ polyphenol trong dầu và khi so sánh với các chất có tính chất kháng oxy hoá ñã biết như ascorbic acid (vitamin C) và tocopherol (vitamin E) Thịt lợn ñược bảo quản bằng chế phẩm polyphenol chè ở nhiệt

ñộ thường vẫn có khả năng thương mại sau 35 giờ và kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí khi ñược xử lý ở nồng ñộ 40mg/ml (Phạm Thị Hiền Hòa, 2012)

Ở Bình Thuận và ở một số ñịa phương khác, các nhà nuôi trồng và chế biến thủy sản cũng ñã sử dụng phương pháp thủ công ñể chiết xuất catechin từ lá chè xanh ðầu tiên, lá chè ñược giã hoặc xay nhuyễn, trộn với nước sạch theo tỷ lệ 1kg lá chè/1l nước Sau ñó, bổ sung vào 1l cồn 90o và ngâm một ngày ñêm Lọc thu dịch, bỏ bã pha với nước sạch theo tỷ lệ 1l dịch/10l nước Với phương pháp này bảo quản cá tươi ñược 2-3 ngày, các loại khác như chả cá, xúc xích…ñược 4-5 ngày

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 25

Như vậy, polyphenol có tác dụng to lớn trong y học, công nghiệp thực phẩm Hiện nay, các sản phẩm nông nghiệp ñóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh kế quốc dân, hàng năm lượng phế phụ phẩm từ nông nghiệp, ngành công nghệ chế biến rất lớn Việc tận dụng nguồn phế phụ phẩm này sẽ giải quyết ñược nhiều vấn ñề về môi trường ñồng thời thu ñược một lượng lớn ñể thu polyphenol, chất kháng oxi hóa Bảng 1.5 hàm lượng polyphenol trên ba ñối tượng khác nhau: 1) Cặn từ quá trình sản xuất nước quả; 2) Phế phụ phẩm trong ngành công nghiệp ñồ hộp; 3) Phế phụ phẩm sau khi thu hoạch rau quả trong nghiên cứu của Wieland Peschel và cộng sự (2006)

Bảng 1.5 Hàm lượng polyphenol trong phế phụ phẩm

Nguyên liệu Hàm lượng polyphenol

mg GAE/g CK Cặn trong quá trình

sản xuất nước quả