KHẢO SÁT HÀM LƢỢNG CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT VÀI LOẠI NẤM ĂN

------ NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT VÀI LOẠI NẤM ĂN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: HÓA HỌC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS... Chuyên ngà

Trang 1

- -

NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG

KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT VÀI LOẠI NẤM ĂN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: HÓA HỌC

2017

Trang 2

- -

NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG

KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT

CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT VÀI LOẠI NẤM ĂN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: HÓA HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TS PHAN THỊ BÍCH TRÂM

2017

Trang 3

Chuyên ngành Hóa học i Khoa Khoa Học Tự nhiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Năm học 2017-2018

Đề tài: “KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT

CHỐNG OXY HÓA TRONG TRONG MỘT VÀI LOẠI NẤM ĂN”

LỜI CAM ĐOAN

Lớp Hoá Học 1 K39

Tôi xin cam đoan đã chỉnh sửa hoàn chỉnh luận văn theo yêu cầu của Hội đồng chấm luận văn

Cần thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2017

Nguyễn Thị Mai Phương

Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Hóa Học

Trang 4

Chuyên ngành Hóa học ii Khoa Khoa Học Tự nhiên

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Hóa học - -

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2017 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 Cán bộ hướng dẫn: TS Phan Thị Bích Trâm 2 Tên đề bài: “Khảo sát hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa trong một vài loại nấm ăn” 3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mai Phương MSSV: B1303964 Lớp Cử nhân Hóa học 4 Nội dung nhận xét:………

……….………

a) Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp:

b) Nhận xét nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

* Những vấn đề còn hạn chế:

c) Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:

d) Đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2017

Cán bộ hướng dẫn

TS Phan Thị Bích Trâm

Trang 5

Chuyên ngành Hóa học iii Khoa Khoa Học Tự nhiên

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Hóa học - -

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2017 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 Cán bộ hướng dẫn: TS Phan Thị Bích Trâm 2 Tên đề bài: “Khảo sát hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa trong một vài loại nấm ăn” 3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mai Phương MSSV: B1303964 Lớp Cử nhân Hóa học 4 Nội dung nhận xét:

a) Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp:

b) Nhận xét nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

* Những vấn đề còn hạn chế:

c) Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:

d) Đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2017 Cán bộ phản biện -

Trang 6

Chuyên ngành Hóa học iv Khoa Khoa Học Tự nhiên

LỜI CAM ĐOAN



Tất cả dữ liệu và số liệu sử dụng trong nội dung bài luận văn được tham khảo nhiều nguồn tài liệu khác nhau và được ghi nhận từ những kết quả thực nghiệm mà tôi đã tiến hành khảo sát trong suốt quá trình làm thực nghiệm Tôi xin cam đoan về sự tồn tại và tính trung thực khi sử dụng những dữ liệu và số liệu này

Cần Thơ, ngày 20 tháng 5năm 2017

Nguyễn Thị Mai Phương

Trang 7

Chuyên ngành Hóa học v Khoa Khoa Học Tự nhiên

LỜI CẢM ƠN



Để đạt kết quả như ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô thuộc bộ môn Hóa Học–Khoa Khoa học Tự nhiên–Trường Đại học Cần Thơ, những kiến thức và những kinh nghiệm quý báu mà thầy cô truyền đạt đã giúp em rất nhiều trong quá trình học tập

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Phan Thị Bích Trâm, người đã truyền đạt những kiến thức chuyên ngành quý giá, theo dõi và hướng

dẫn, giúp em hiểu rõ về công việc mà mình đang làm

Em cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Sơn đã tạo điều kiện tốt nhất cho em làm việc tại phòng thí nghiệm

Cảm ơn anh Lê Minh Hoàng, chị Nguyễn Thị Diễm My và các bạn trong phòng thí nghiệm Sinh Hóa đã tận tình giúp đỡ, chia sẻ cũng như động viên

em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ vẫn luôn quan tâm, động viên và là chỗ dựa cả về tinh thần lẫn vật chất cho con trong suốt quá trình học tập Xin chân thành cảm ơn

Cần Thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2017

Nguyễn Thị Mai Phương

Trang 8

Chuyên ngành Hóa học vi Khoa Khoa Học Tự nhiên

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu nhằm mục đích khảo sát sự ảnh hưởng của các điều kiện chiết tách như dung môi, nhiệt độ và thời gian chiết tách đến hoạt tính chống oxy hóa của một số loại nấm ăn

Kết quả nghiên cứu đã đưa ra được điều kiện ly trích tối ưu cho từng loại nấm ăn Nấm Rơm sử dụng dung môi methanol-nước (80%, v/v), nấm Bào Ngư sử dụng ethanol-nước (80%, v/v), nhiệt độ chiết 40°C trong thời gian 4 giờ và 3 giờ tương ứng đạt hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và flavonoid tổng số (TFC) cao nhất Nấm Đông Cô cần sử dụng dung môi methanol-nước (80%, v/v) ở nhiệt độ chiết 60°C trong thời gian 2 giờ để đạt hiệu quả chiết tách tốt nhất với giá trị IC50 đạt thấp nhất

Hàm lượng protein, TPC và TFC của nấm Rơm đạt cao nhất so với nấm Bào Ngư và nấm Đông Cô với giá trị lần lượt 33,3%, 2,81 mg GAE/g VCK và 0,18 mg QE/g VCK tương ứng Nấm Đông Cô mặc dù hàm lượng TPC và TFC thấp nhất so với nấm Rơm và nấm Bào Ngư nhưng có khả năng loại bỏ gốc tự do qua thử nghiệm DPPH tốt nhất ứng với giá trị IC50 thấp nhất là 3,85 mg/mL

Kết quả đề tài có thể làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về các hoạt chất chống oxy hóa khác có trong một số loại nấm này để so sánh với các nguồn nguyên liệu chứa các chất chống oxy hóa khác

Từ khoá: polyphenol tổng số, flavonoid tổng số, GAE, QE, nấm Rơm,

nấm Bào Ngư, nấm Đông Cô

Trang 9

Chuyên ngành Hóa học vii Khoa Khoa Học Tự nhiên

ABSTRACT

The aim of this study was to investigate the effects of extraction conditions on extraction solvents, temperature and time on the antioxidant activity of several edible mushrooms

The results of the study showed the optimal extraction conditions for each edible mushroom Paddy straw mushrooms, Oyster mushrooms were the most effectiveness when using aqueous methanol 80% in 4 hours, ethanol 80%

in 3 hours, respectively, and extraction temperature at 40°C to reach the highest total content of phenolic (TPC) and flavonoid (TFC) The optimal condition for Shiitake mushrooms’s phenolic extraction were aqueous methanol 80% during 2 hours at 60°C with the lowest IC50 value of free radical scavenging ability by DPPH assay

In comparison with Oyster mushrooms and Shiitake mushrooms, Paddy straw mushrooms had the highest content of protetin, TPC, TFC and these values were 33.3%, 2.81 mg GAE/g DM and 0.180 mg QE/g DM, respectively Shiitake mushroom, in spite of the lowest content of TPC, TFC compared to Paddy straw mushrooms and Oyster mushrooms, had the best free radical scavenging ability by the DPPH assay with the lowest IC50 value

of 3.85 mg/mL

The results of study can be used as a basis for further researches on other antioxidant activities of these edible mushrooms with the purpose of comparison to other rich antioxidant materials in nature

Keywords: total phenolic content, total flavonoid content, GAE, QE, Paddy

straw mushrooms, Oyster mushrooms and Shiitake mushrooms

Trang 10

Chuyên ngành Hóa học viii Khoa Khoa Học Tự nhiên

MỤC LỤC

TÓM TẮT vi

ABSTRACT vii

MỤC LỤC viii

DANH MỤC HÌNH x

DANH MỤC BẢNG xi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii

CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô 3

2.1.1 Giới thiệu về nấm Rơm (Volvariella volvacea) 3

2.1.1.1 Đặc điểm 3

2.1.1.2 Thành phần dinh dưỡng và hóa học của nấm Rơm 4

2.1.1.3 Tác dụng của nấm Rơm 6

2.1.2 Giới thiệu về nấm Bào Ngư (Pleurotus ostreatus) 6

2.1.2.1 Đặc điểm 6

2.1.2.2 Thành phần dinh dưỡng và hóa học của nấm Bào Ngư 7

2.1.2.3 Tác dụng của nấm Bào Ngư 7

2.1.3 Giới thiệu về nấm Đông Cô (Lentinula edodes) 8

2.1.3.1 Đặc điểm 9

2.1.3.2 Thành phần dinh dưỡng, hóa học và dược tính của nấm đông cô 10 2.1.3.3 Tác dụng nấm đông cô 11

2.1.4 Một số nghiên cứu về nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô 12

2.2 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa 14

2.2.1 Gốc tự do 14

2.2.1.1 Khái niệm gốc tự do 14

2.2.1.2 Phân loại gốc tự do 14

2.2.1.3 Nguồn gốc phát sinh gốc tự do 15

2.2.1.4 Ảnh hưởng của gốc tự do đến sức khỏe con người 16

2.2.2 Chất chống oxy hóa 17

2.2.2.1 Khái niệm về chất chống oxy hóa 17

2.2.2.2 Phân loại chất chống oxy hóa 17

2.2.2.3 Một số chất chống oxy hóa thường gặp 17

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 22

3.1 Phương tiện nghiên cứu 22

3.1.1 Địa điểm 22

3.1.2 Thời gian 22

Trang 11

Chuyên ngành Hóa học ix Khoa Khoa Học Tự nhiên

3.1.3 Nguyên liệu 22

3.1.4 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 22

3.1.5 Hóa chất 23

3.2 Phương pháp thí nghiệm 23

3.3 Phương pháp nghiên cứu 23

3.3.1 Chuẩn bị mẫu phân tích 23

3.3.2 Xác định độ ẩm nguyên liệu 24

3.3.3 Xác định protein tổng số 24

3.3.4 Xây dựng đường chuẩn và xác định hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và flavonoid tổng số (TFC) 26

3.3.4.1 Xây dựng đường chuẩn acid gallic để xác định hàm lượng TPC 26

3.3.4.2 Xây dựng đường chuẩn quercetin để xác định hàm lượng TFC 28 3.3.5 Khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa trong ba loại nấm 29

3.3.5.1 Khảo sát loại dung môi chiết tách thích hợp cho ba loại nấm 29 3.3.5.2 Khảo sát nhiệt độ chiết tách thích hợp cho ba loại nấm 30

3.3.5.3 Khảo sát thời gian chiết tách thích hợp cho ba loại nấm 30

3.3.5.4 Khảo sát khả năng loại gốc tự do 1,1-diphenyl-2 picrylhydrazyl (DPPH) 31

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 Độ ẩm và protein tổng số của nguyên liệu 33

4.2 Kết quả các đường chuẩn phân tích 34

4.2.1 Đường chuẩn acid gallic 34

4.2.2 Đường chuẩn quercetin 34

4.3 Kết quả khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa trong nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô 35

4.3.1 Kết quả ảnh hưởng của dung môi đến khả năng chiết tách hàm lượng polyphenol tổng số (TPC), flavonoid tổng số (TFC) của ba loại nấm 35

4.3.2 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết tách hàm lượng polyphenol tổng số (TPC), flavonoid tổng số (TFC) của ba loại nấm 37

4.3.3 Kết quả ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết tách hàm lượng polyphenol tổng số (TPC), flavonoid tổng số (TFC) của ba loại nấm 40

4.3.4 Kết quả khảo sát khả năng loại gốc tự do 1,1-diphenyl-2 picrylhydrazyl (DPPH) của ba loại nấm 41

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

5.1 Kết luận 44

5.2 Kiến nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 50

Trang 12

Chuyên ngành Hóa học x Khoa Khoa Học Tự nhiên

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Nấm Rơm 3

Hình 2.2 Nấm Bào Ngư hay nấm Sò 6

Hình 2.3 Nấm Đông Cô 8

Hình 2.4 Vòng đời nấm Đông Cô 10

Hình 2.5 Phân loại gốc tự do 14

Hình 2.6 Công thức cấu tạo của vitamin C 18

Hình 2.7 Các dạng tồn tại của vitamin E trong tự nhiên 19

Hình 2.8 Các loại acid phenolic trong thực phẩm 20

Hình 2.9 Cấu trúc hóa học của các phân nhóm phụ của flavonoid 20

Hình 2.10 Công thức cấu tạo β-carotene 21

Hình 3.1 Các loại bột nấm 23

Hình 3.2 Phản ứng trung hòa gốc tự do DPPH 31

Hình 4.1 Đường chuẩn acid gallic xác định hàm lượng TPC 34

Hình 4.2 Đường chuẩn quercetin xác định hàm lượng TFC 35

Hình 4.3 Hàm lượng TPC ở các nhiệt độ chiết khác nhau của ba loại nấm 38

Hình 4.4 Hàm lượng TFC ở các nhiệt độ chiết khác nhau của ba loại nấm 38

Hình 4.5 Đồ thị tương quan giữa nồng độ mẫu khảo sát và phần trăm loại gốc tự do 42

Trang 13

Chuyên ngành Hóa học xi Khoa Khoa Học Tự nhiên

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng các dạng khác nhau của nấm Rơm 5

Bảng 2.2 Hàm lượng acid amin của nấm Rơm 5

Bảng 2.3 Hàm lượng dinh dưỡng chính trong nấm Bào Ngư 7

Bảng 3.1 Xây dựng đường chuẩn acid gallic 27

Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn quercetin 28

Bảng 4.1 Kết quả độ ẩm và protein tổng số các mẫu nấm (%) 33

Bảng 4.2 Hàm lượng TPC, TFC của ba loại nấm trong hai dung môi 36

Bảng 4.3 Hàm lượng TPC ứng với thời gian ly trích khác nhau của ba loại nấm 40

Bảng 4.4 Hàm lượng TFC ứng với thời gian ly trích khác nhau của ba loại nấm 40

Bảng 4.5 Hàm lượng TPC, TFC và giá trị IC50 của ba loại nấm ở điều kiện chiết tách tối ưu 42

Trang 14

Chuyên ngành Hóa học xii Khoa Khoa Học Tự nhiên

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ROS Reactive oxygen species

RNS Reactive nitrogen species

DNA Acid deoxyribonucleic

GAE Gallic acid equivalent

QE Quercetin equivalent

TPC Total phenolic content

TFC Total flavonoid content

UV – Vis Quang phổ tử ngoại – khả kiến

DM1 Dung môi 1(methanol-nước (80%, v/v))

DM2 Dung môi 2 (ethanol-nước (80%, v/v))

LDL Low-density lipoprotein

BHA Butylated hydroxyanisole

BHT Butylated hydroxytoluen

Trang 15

Chuyên ngành Hóa học 1 Khoa Khoa Học Tự nhiên

CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Gốc tự do là một trong những dạng hóa học có khả năng tồn tại độc lập, chứa một hoặc nhiều electron độc thân Mặc dù gốc tự do không ổn định nhưng chúng luôn hoạt động và được sản xuất liên tục trong cơ thể Gốc tự do rất cần thiết cho một số chức năng sinh học, ở mức độ thấp vẫn có ích cho tế bào cũng như hệ miễn dịch của cơ thể Tuy nhiên, ở nồng độ cao gốc tự do là nguyên nhân dẫn đến stress oxy hóa, dẫn đến tình trạng mất cân bằng giữa nó

và hệ thống bảo vệ gồm các chất chống oxy hóa đưa đến tổn thương các phân

tử lipid, protein và acid nucleic nên tác động tiềm tàng lên toàn bộ cơ thể Stress oxy hóa là nguyên do gây ra nhiều bệnh cấp và mãn tính cho cơ thể Các rối loạn của stress oxy hóa liên quan đến các gốc tự do có thể dẫn đến các bệnh như xơ vữa động mạch, các biến chứng tim mạch, rối loạn, thoái hóa thần kinh, đái tháo đường, ung thư,… Trong cơ thể, có một số cơ chế tham gia chống lại stress oxy hóa, quan trọng hơn cả là sự bảo vệ bởi các enzyme chống oxy hóa nội sinh được sản xuất tự nhiên như superoxide dismutase, glutathione peroxidase và catalase hoặc có thể cung cấp từ bên ngoài bởi các thực phẩm giàu chất chống oxy hóa Tuy nhiên, những hệ thống này bị tấn công bởi quá trình oxy hóa dẫn đến làm giảm hệ thống chống oxy hóa nội sinh Trong trường hợp này bổ sung các chất và thực phẩm giàu chất chống oxy hóa có thể làm giảm gốc tự do Các chất chống oxy hóa tổng hợp như BHA và BHT có nhiều tác dụng phụ dẫn đến việc tìm kiếm các chất chống oxy hóa tự nhiên an toàn [1]

Từ xưa, nấm ăn đã được con người sử dụng như một phần trong chế độ

ăn hằng ngày Nấm có vị và mùi hương hấp dẫn nên được dùng để tăng hương

vị và sự đa dạng cho bữa ăn [2] Trong đó, ở Việt Nam nấm Rơm, Bào Ngư, được trồng phổ biến vì chúng thích hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa Nấm ăn

là nguồn giàu protein, Cu, K, Zn, Se và vitamin nhóm B, chúng cũng giàu chất

xơ và ít chất béo [3] Nấm tích lũy nhiều các chất chuyển hóa thứ cấp bao gồm các hợp chất phenol, các polyketide, terpen và các steroid Giữa các hợp chất polyphenol giữ vị trí quan trọng do tác động lớn đến hoạt tính sinh học bao gồm hoạt động loại các gốc tự do, tạo phức kim loại-enzyme và ngăn chặn oxy hóa LDL [4-5] Các polyphenol bao gồm các các phenol đơn giản như acid phenolic và các biến thể cũng như các chất có cấu trúc phức tạp như các flavone, flavonoid or anthocyanin [6-7]

Trang 16

Trong phạm vi luận văn tốt nghiệp, đề tài tiến hành đánh giá hoạt tính của các hợp chất chống oxy hóa trong dịch chiết của một vài loại nấm ăn nhằm bổ sung thêm nguồn nguyên liệu cho việc ly trích các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc thiên nhiên phục vụ cho nhu cầu đời sống con người

1.2 Mục tiêu đề tài

Xác định hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa trong một vài loại nấm

ăn với dung môi, thời gian và nhiệt độ chiết khác nhau

Trang 17

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô

2.1.1 Giới thiệu về nấm Rơm

Nấm Rơm có tên khoa học là Volvariella volvacea, là loại nấm khá thân

thuộc của nhân dân các nước Châu Á, nhất là Đông Nam Á, chủ yếu là vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Trong thực phẩm hằng ngày của người Việt Nam, nấm Rơm chiếm vị trí quan trọng vì có tính phổ biến, lại dễ chế biến với nhiều loại thức ăn khác tạo thành nhiều món ngon và bổ dưỡng [8]

Nấm Rơm được trồng đầu tiên ở Trung Quốc vào năm 1882 Ban đầu, loại nấm này được biết như nấm Nanhua xuất phát từ tên của đền Nanhua ở phía bắc của tỉnh Giang Đông, Trung Quốc Khi bắt đầu nấm Rơm được trồng bởi thầy tu Buddhist cho bữa ăn của mình tuy nhiên đến năm 1875, nó được gửi đến để phân phối tới các gia đình hoàng gia Nấm Rơm được coi như là bắt đầu trồng trước thế kỷ XVIII Trong những năm 1932 đến năm 1935, loại nấm này được đưa vào Philippin, Maylaisia và một số nước Đông Nam Á [9]

2.1.1.1 Đặc điểm [9]

a) Hình thái

Thân nấm Rơm được chia thành 6 trạng thái phát triển khác nhau như: đinh ghim, nút nhỏ, nút, trứng, chuông, bung dù Mỗi trạng thái có hình thái học và cơ thể học riêng biệt

 Đinh ghim: Trạng thái đinh ghim thì kích thước nấm nhỏ như đầu kim, tất cả tạo thành lớp màng màu trắng trên vật liệu trồng Ở phần đỉnh đầu, mũ nấm với cuống thì không nhìn thấy Cấu trúc toàn bộ là sự kết lại của các tế bào sợi nấm

Trang 18

 Nút nhỏ: Trạng thái đinh ghim và nút nhỏ được hình thành từ các sợi nấm xen lẫn nhau Lúc nút nhỏ mới phát triển, chỉ trên đỉnh đầu của màng có màu nâu, trong khi phần còn lại màu trắng Ở trạng thái này nấm có hình tròn khi cắt dọc giống hình cái nút Lá tia nhìn như dải hẹp nằm ở bề mặt dưới của

mũ nấm

 Nút: Trạng thái được bán trên thị trường với giá cao Trong trạng thái này, toàn bộ cấu trúc được quấn bởi một lớp màn cái này đươc gọi là bao che Bên trong bao giữ kín mũ nấm Cuống chỉ được nhìn thấy khi cắt dọc nấm

 Trứng: Trạng thái này cũng có giá cao trên thị trường, ở trạng thái này,

mũ nấm bị đẩy ra ngoài cái bao, cái bao bị rách Một lần nữa cuống nấm không được nhìn thấy ở trạng thái này Lá tia của giai đoạn này không có bào

tử đảm Kích thước của mũ nấm vẫn còn nhỏ và giữ nguyên trạng khi lên đến trạng thái này

 Chuông: Mũ nấm vẫn giữ nguyên hình dạng đóng kín và kích thước nhỏ hơn trạng trái bung dù trong khi cuống đạt đến độ dài dài nhất Cuống được đánh dấu bằng mực để kiểm chứng

 Bung dù: Ở trạng thái bung dù, nấm được chia thành 3 vùng: mũ nấm hoặc nắp, cuống hoặc thân, bao hoặc chén Ở trung tâm mũ nấm được liên kết với cuống nấm và thường có đường kính 6-12 cm

b) Môi trường sống

Nấm Rơm cũng được biết như là “nấm Ấm”, trồng ở nhiệt độ tương đối cao Nó phát triển nhanh dưới những điều kiện trồng thuận lợi, chu kỳ thu hoạch hoàn tất trong 4 đến 5 tuần Nấm Rơm có thể sử dụng rất nhiều cellulose và tỉ lệ C:N cần dùng là 40:60, khá cao so với nấm trồng khác Nó có thể phát triển hoàn toàn nhanh chóng và dễ dàng trên nền không phân trộn như: rơm, vải bông mục và các vật hữu cơ chứa cellulose phân hủy khác

2.1.1.2 Thành phần dinh dưỡng và hóa học của nấm Rơm

Nấm được trồng ở vùng cận nhiệt và nhiệt đới, dùng làm thức ăn từ rất lâu đời Nó có hương vị đặc biệt và cấu tạo đặc trưng phân biệt được với các loài nấm ăn khác Những khía cạnh về mặt dinh dưỡng trong nấm được trình bày chủ yếu từ thành phần hóa học đặc biệt là lượng protein, có vai trò quan trọng đến chất lượng, khả năng tiêu hóa cũng như sử dụng đối với cơ thể con người Ước lượng giá trị dinh dưỡng có thể có của thực phẩm sẽ là chính xác nếu tiến hành kiểm tra sự cho ăn thích hợp với động vật, con người Tuy nhiên, sự đánh giá có ý nghĩ dinh dưỡng dựa trên thành phần hóa học, cung cấp những lợi ích cho sự so sánh chung giữa các trạng thái Nấm Rơm tươi có

Trang 19

độ ẩm cao khoảng 90% Trên cơ sở trọng lƣợng khô, protein thô biến đổi trong khoảng 30-40%, chất béo thô khoảng 1-6%, carbohydrate dao động giữa 12-48%, chất xơ thô tạo thành gần 4-10%, khoáng biến đổi giữa 5-13% Vì vậy, thành phần hóa học của các dạng nấm Rơm nhƣ đinh ghim, trứng, chuông, bung dù đƣợc thể hiện ở Bảng 2.1 [10]; đặc biệt hàm lƣợng acid amin thiết yếu trong thành phần protein đƣợc thể hiện ở Bảng 2.2

Bảng 2.1 Thành phần dinh dƣỡng các dạng khác nhau của nấm Rơm

Bảng 2.2 Hàm lƣợng acid amin của nấm Rơm [9]

Trang 20

2.1.1.3 Tác dụng của nấm Rơm

Ngoài giá trị cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, nấm Rơm còn có nhiều tác dụng dược lý, dịch chiết protein của nấm Rơm chứa các protein được gọi là volvatoxin và flammutoxin, những chất này có thể ức chế hô hấp một số tế bào của khối u Nó cũng chứa các protein chứa các glycan và polysaccharide có đặc tính chống khối u Dịch chiết methanol và nước của nấm Rơm được tìm thấy là có hoạt tính chống oxy hóa, giúp ngăn ngừa các bệnh tim mạch, ung thư, các bệnh thoái hóa thần kinh viêm nhiễm

Nấm Bào Ngư có tên khoa học là Pleurotus ostreatus hay còn gọi là nấm

Sò Bào ngư là nấm ăn được, bắt nguồn từ Đức trong chiến tranh thế giới I Chúng thích hợp với khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt Bào Ngư được trồng nhiều trên thế giới và xem như là một thực phẩm Loại nấm này cũng được sử dụng cho mục đích công nghiệp Chúng được trồng phổ biến trên khắp thế

giới chủ yếu ở Ấn Độ, Đông Nam Á, Châu Phi và Châu Âu [14]

2.1.2.1 Đặc điểm [14]

Tên khoa học và tên thường của nấm đều dựa vào hình dáng của thân

nấm Tên Latin Pleurotus dựa vào sự phát triển lệch của thân nấm so với mũ trong khi đó tên Latin Ostreatus và tên tiếng Anh nấm Sò dựa vào hình dạng

của mũ nấm, nó giống với hai mảnh vỏ của con Sò nên được gọi là nấm Sò Nấm Bào Ngư có mũ hình tròn, hình cánh quạt hoặc vỏ Sò rộng từ 5-25 cm,

có màu từ trắng đến xám hoặc vàng nâu Khi còn nhỏ mép nấm bị uốn công đôi khi lượn sóng

 Phần thịt: Màu trắng xám, chắc, có độ dày đa dạng phụ thuộc vào thân nấm

Trang 21

 Lá tia: Lá tia của nấm màu trắng tới màu kem và bắt nguồn từ thân (nếu có)

 Cuống: Mọc lệch so với mũ nấm và mọc xung quanh thân gỗ

 Bào tử: Bào tử của nấm có màu trắng tới xám trắng và quan sát tốt nhất trong bề mặt dưới của mũ nấm

2.1.2.2 Thành phần dinh dưỡng và hóa học của nấm Bào Ngư

Nấm Bào Ngư là một nguồn thực phẩm giàu protein, khoáng chất (Ca, P,

Fe, K và Na), vitamin C và phức hợp vitamin B (thiamine, riboflavin, acid folic và niacin) Chúng được tiêu thụ nhờ các giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị dược lý Protein là của nấm là protein chất lượng cao, trung gian giữa protein động vật và thực vật, nhờ sự có mặt của các acid amin thiết yếu Nấm Bào Ngư chứa tỉ lệ K, Na cao nên nấm là thực phẩm lý tưởng cho bệnh nhân

cao huyết áp và bệnh tim [15]

Bảng 2.3 Hàm lượng dinh dưỡng chính trong nấm Bào Ngư [14]

Các hợp chất thơm trong nấm không có vai trò thiết yếu trong dinh dưỡng nhưng chúng kích thích sự ngon miệng và tạo nên những món ăn có hương vị đặc trưng Những hợp chất có mùi hương được biết đến trong nhiều loại nấm khác nhau và chiếm khoảng 150 loại Những chất chính có mùi thơm

ở hầu hết các loại nấm ăn là các hợp chất octavalent carbonate alcohol và carbonyl Một số chất như 1-octanol, 3-octanon, 1-caprynol-3-ol, 1-octynol-3-

ol, 2-octynol-3-ol và 1-caprynol-3-on 1-octynol-3-ol cũng có ảnh hưởng lớn đến sự sinh sản của nấm Bào Ngư Hương thơm của nấm cũng phụ thuộc vào hàm lượng các acid amin, nucleotide và một vài nguyên tố khác như N, P, K,

S, Fe, Zn, cũng như các acid béo chưa bão hòa [16]

2.1.2.3 Tác dụng của nấm Bào Ngư [14]

Nấm Bào Ngư được xem như là thực phẩm chức năng, nó có thể cung cấp nhiều lợi ích sức khỏe ngoài giá trị dinh dưỡng truyền thống vốn có Các đặc tính dược tính truyền thống của nấm Bào Ngư được làm rõ một cách chi tiết ở các nước Đông Á Hiện nay, trong một số vùng trên thế giới có sự phát

Trang 22

triển mạnh mẽ trong những phương thuốc truyền thống Mặc dù những thử nghiệm can thiệp trực tiếp của con người là có giới hạn nhưng có một sự phát

triển nhanh chóng về số lượng thử nghiệm in vitro, in vivo trên cơ thể động vật

mô tả những lợi ích tích cực về mặt sức khỏe

Có một lượng lớn hợp chất giống như các lectin, polysaccharide, phức polysaccharide-peptin, polysaccharide-protetin được tách ra từ nấm và những hợp chất này có hoạt tính chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng khuẩn, điều trị đái tháo đường, điều hòa miễn dịch

2.1.3 Giới thiệu về nấm Đông Cô (Lentinula edodes)

Nấm Đông Cô thuộc [18]

Nấm Đông Cô hay nấm Hương có tên khoa học là Lentinula edodes, tên

tiếng Anh là Shiitake mushrooms, là một trong những loại nấm được trồng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Tổng sản lượng nấm Đông Cô trong năm

2000 là 7,5 triệu tấn, đứng thứ hai chỉ sau nấm Khuy [17] Nấm Đông Cô còn

có thể gọi là nấm Rừng hoặc nấm Rừng Đen Sự quan tâm về nấm Đông Cô ngày càng tăng do giá trị dinh dưỡng và các đặc tính dược phẩm đã được đánh giá cao bởi các nền văn hóa truyền thống phương Đông, đặc biệt là ở Trung Quốc và Nhật Bản

Nấm Đông Cô là một món ăn truyền thống của Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc Trong một ngàn năm, nấm Đông Cô đã được trồng trên các khúc

gỗ ngoài trời ở các vùng núi ôn đới ở Châu Á Việc trồng nấm này là một đặc điểm quan trọng của nền văn hóa Châu Á, đã từng là công việc của hàng ngàn người trong nhiều thế kỷ Không thể biết thật sự ai là người trồng nấm Đông

Cô đầu tiên Bản ghi chép đầu tiên về việc trồng nấm Đông Cô có thể được bắt nguồn từ Wu Sang Kwuang được sinh ra ở Trung Quốc trong thời Tống (960-1127) Năm 1904, nhà nghiên cứu người Nhật Dr.Shozabura Mimuara công bố những nghiên cứu đầu tiên về việc cấy trồng các sợi nấm lên các khúc gỗ [19]

Trang 23

Các loại nấm khác nhau có đặc điểm khác nhau Nấm Đông Cô không có khả năng thay thế nấm Khuy thông dụng ở Mỹ nhưng thay vào đó nó là loại nấm thứ hai thường được sử dụng trong các công thức nấu ăn khác nhau Có nhiều lý do tại sao nấm Đông Cô lại phổ biến Khi nấu nó mang lại hương vị đậm đà nhưng rất đặc trưng cho món ăn trong khi vẫn duy trì được màu sắc và hình dạng nấm Nấm Đông Cô chịu được hư hỏng đáng kể Nấm Đông Cô rất

dễ làm khô, nấm khô vừa dễ sử dụng vừa tiết kiệm cho công nghiệp bảo quản

và vận chuyển Nhiệt được sử dụng để làm khô nấm Đông Cô và nâng cao đặc tính hương vị ưa chuộng Nấm khô tốt không thua kém nấm tươi về mặt màu sắc và hình dạng [20]

2.1.3.1 Đặc điểm

a) Hình thái

Mũ rộng 5-25 cm, có hình bán cầu, mở rộng, lồi và tạo thành mặt phẳng khi trưởng thành Lúc đầu mũ nấm có màu nâu tối đến đen, khi phát triển hay lúc khô có màu nâu sáng hơn Khi trưởng thành hoàn toàn, mép mũ nấm không đồng nhất, uống công vào rồi duỗi thẳng đôi khi gợn sóng Lá tia ban đầu có màu trắng, không đều hoặc có khía khi trưởng thành, khi bị hư hỏng lá tia có màu nâu thẫm Cấu trúc thân dạng sợi, chặt, xơ, cứng Phần thịt có màu nâu thâm

b) Môi trường sống

Nấm Đông Cô phát triển tự nhiên trên các thân cây tán rộng đã chết đặc biệt là cây Shii và một số cây khác ở Châu Á như cây Sồi Mặc dù đôi khi tìm thấy trên thân cây khô nhưng nấm Đông Cô thì chỉ sống hội sinh trên mô hoại

tử [19]

c) Vòng đời [21]

Trong môi trường thuận lợi, các bào tử đảm sinh sản nhờ phân bào, sinh

ra sợi nấm đơn nhân Nhiều tế bào sợ nấm đơn nhân tương hợp về mặt di truyền hợp nhất qua sự kết hợp chất nguyên sinh dẫn đến việc sinh sản nhiều sợi nấm song nhân Với các vật liệu di truyền là sợi nấm song nhân, có khả năng làm tăng lượng bào tử tạo nên cấu trúc nấm là mục tiêu của việc trồng nấm Đông Cô Sản xuất bào tử đảm bởi nấm trưởng thành là hoàn thành vòng đời nấm (Hình 2.4)

Trang 24

Hình 2.4 Vòng đời nấm Đông Cô [22]

2.1.3.2 Thành phần dinh dưỡng, hóa học và dược tính của nấm đông cô

a) Thành phần dinh dưỡng, hóa học [23]

Nấm Đông Cô có giá trị dinh dưỡng tuyệt vời Cấu trúc nấm thô chứa nhiều protein, lipid, carbohydrate cũng như vitamin, khoáng chất và nước Cần lưu ý rằng lượng chất dinh dưỡng và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau ở các chủng loại là khác nhau, bị ảnh hưởng bởi chất nền, điều kiện và phương pháp trồng Dựa trên khối lượng vật chất khô, nấm Đông Cô có giá trị dinh dưỡng tương đối cao so với các loại rau thông thường

Nấm Đông Cô khô giàu carbohydrate và protein Chúng chứa 58-60% carbohydrate, 20-23% protein, 9-10% chất xơ, 3-4% lipid và 4-5% khoáng Nấm Đông Cô là nguồn thực phẩm giàu vitamin, đặc biệt dạng tiền vitamin D2

là ergosterol chiếm 3,25%, dưới tác dụng của tia UV và nhiệt sinh ra calcitriol Ngoài ra, nấm Đông Cô còn chứa vitamin nhóm B bao gồm B1, B2, B12 và acid pantothenic Khoáng được tìm thấy bao gồm Fe, Mn, K, Ca, Mg, Cd, Cu, P và

Zn Phân tích các sợi nấm khô được nuôi cấy cho nồng độ khoáng (mg/g VCK) như sau: K 15,1; Ca 22; Mg 44-78; Mn 1,2; Cd 0,96; Fe 2,36; Ni 52,5;

Cu 89,1; P 281; Zn 282; Ge 3; Br 11,4 và Sr 164 Các polysaccharide hòa tan trong nước chiếm 1-5% trọng lượng khô của nấm Đông Cô Hơn nữa, các glycogen giống polysaccharide như (1-4)→(1-6)-α-D-glucan và không giống

Trang 25

polysaccharide như lentinan (1-3)→(1-6)-β liên kết các heteroglucan, heterogalactan, heteromannan, xyloglucan,… đã được xác định Các polysaccharide khó tiêu hóa của nấm phục vụ cho chế độ ăn giàu chất xơ bao gồm heteroglycan, polyuronide, β-glucan cũng như chitin Một số các loại đường tự do hiện diện trong nấm là trehalose, mannose và arabinose…

Các thành phần thơm gồm có các alcohol, ketone, sulfide, alkane, acid béo,… Các chất dễ bay hơi tạo nên hương vị của nấm là matsutakel

(octen-1-ol-3) và ethyl-n-amyl ketone Hương thơm đặc trưng của nấm Đông

Cô được xác định là 1,2,3,5,6-pentathiepane Theo Mizuno [24] (1996), các thành phần đóng vai trò cho hương vị thơm ngon là monosodium glutamate, các acid amin tự do, peptide có khối lượng phân tử nhỏ, acid hữu cơ và đường

Tỉ lệ tương đối của chúng đóng vai trò cho sự biến đổi hương vị tự nhiên được tìm thấy trong nấm Acid hữu cơ tạo nên hương vị của nấm Đông Cô bao gồm acid malic, acid fumaric, acid α-keto-glutaric, acid oxalic, acid lactic, acid acetic, acid formic và acid glycolic

b) Dược tính [19]

Lentinan là polysaccharide hòa tan trong nước (β-1,3-glucan với phân nhánh β-1,6 và β-1,3 glucopyranoside) chiết từ nấm được công nhận là thuốc chống ung thư ở Nhật Nhà nghiên cứu Nhật Chihara là một trong những người đầu tiên công bố đặc tính chống ung thư từ nấm Đông Cô, phát biểu rằng lentinan được tìm thấy hầu như kiềm hãm hoàn toàn khối u rắn Sarcoma-180 và một số loại khối u khác Phương thức hoạt động trên có thể như là sự hoạt hóa của tế bào “T” chống ung thư

Một polysaccharide khối lượng nặng gọi là KS-2, được cô lập bởi Fujii

và cộng sự [25] (1978) cũng kiểm soát được khối u Sarcoma-180 Thành phần protein khác nhau đã cho thấy mức độ khác nhau của việc chống ung thư Rõ ràng, bên cạnh chất điển hình là lentinan, nấm Đông Cô còn chứa một số hợp chất chống khối u Mức độ có thể giúp hệ miễn dịch của con người trong hợp chất này thông qua việc ăn nấm thì không rõ ràng

2.1.3.3 Tác dụng nấm Đông Cô

Nấm Đông Cô hay nấm Hương đóng vai trò quan trọng vì có dược tính

và dùng làm thực phẩm, nó xếp thứ hai trên thế giới về sản lượng chỉ sau nấm Khuy Nấm Đông Cô là loại nấm quý với hình dạng hấp dẫn và hương vị đặc trưng Nó được dùng để chữa một số bệnh bao gồm các bệnh suy giảm chức năng miễn dịch như ung thư, AIDS, dị ứng môi trường, nhiễm khuẩn Candida cảm cúm và cảm lạnh Lentinan (là một thành phần cấu tạo thành tế bào được chiết từ thân nấm đông cô) là một chất miễn dịch có thể hữu ích cho việc

Trang 26

chống lão hóa ở người lớn tuổi cũng như phòng ngừa, bảo vệ sức khỏe người làm việc quá sức hoặc kiệt sức [26]

2.1.4 Một số nghiên cứu về nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô

Xuất phát từ những ứng dụng phong phú của nấm Rơm, Bào Ngư, Đông

Cô trong đời sống, nhiều nghiên cứu đã tiến hành phân tích, khảo sát các thành phần dinh dưỡng cũng như các thành phần tạo nên tác dụng dược lý của ba loại nấm này trong các bài thuốc dân gian Các công trình nghiên cứu đã làm sáng tỏ phần nào nguyên nhân khiến các loại nấm này trở thành một dược liệu quan trọng từ xa xưa

- Nghiên cứu về đặc tính dinh dưỡng và dược tính của nấm Bào Ngư:

Krishnamoorthy Deepalakshmi và cộng sự đã phân tích hàm lượng và thành phần dinh dưỡng, khoáng chất đồng thời nêu lên các ảnh hưởng dược tính và hợp chất thiết thực có trong nấm Bào Ngư Nhờ vào những giá trị dinh dưỡng cao mà loại nấm này có thể cung cấp, hỗ trợ quan trọng để chống lại bệnh suy dinh dưỡng Vì vậy đa số các vấn đề nghiên cứu được tập trung vào dịch chiết

từ thân nấm [14]

- Nghiên cứu ứng dụng nấm Đông Cô trong y học: Taufiqur Rahman và

công sự đã công bố nhiều công dụng của nấm Đông Cô trong việc ngăn ngừa ung thư, chống viêm nhiễm, chống oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn… cũng như ngăn ngừa hình thành các cục máu đông trong rối loạn tim mạch Nghiên cứu cũng thể hiện rõ những giá trị dinh dưỡng của nấm Đông Cô Nhiều chế phẩm từ nấm Đông Cô chứa nhiều hoạt tính có thể thay thế nhiều loại thuốc tổng hợp đã có mặt trên thị trường và hứa hẹn đem lại kết quả ít tác dụng phụ hơn [7]

- Nghiên cứu ảnh hưởng làm giàu Selen (Se) lên hoạt tính chống oxy hóa

và thành phần hóa học trong dịch chiết sợi nấm Đông Cô Jadwiga Turło và cộng sự thực hiện nghiên cứu này để kiểm tra hiệu quả làm giàu Se lên hoạt tính chống oxy hóa, làm giảm và ngăn ngừa hoạt động của gốc tự do trong dịch chiết nước và ethanol từ nấm Đông Cô Thành phần hóa học của dịch chiết từ sợ nấm giàu Se và không giàu Se được so sánh bằng việc xác định polyphenol, protein, carbohydrate và lipid Kết quả cho thấy tăng Se làm tăng cường các hoạt động chống oxy hóa của dịch chiết sợi nấm [27]

- Nghiên cứu phân tích sinh hóa trong thân nấm Rơm trong sáu chất nền

khác nhau: Imran Ul Haq và cộng sự sau khi thực hiện phân tích sinh hóa trên thân nấm ở các chất nền khác nhau Nấm được quan sát và thu hoạch để phục

vụ cho phân tích, nhờ vào sự thay đổi chất nền, cung cấp những yếu tố dinh dưỡng khác nhau để nấm phát triển Nhiều nhân tố giải thích sự khác nhau của

Trang 27

hàm lượng protein trong nấm bao gồm sử dụng chất chuẩn riêng biệt, thời gian phân tích sau thu hoạch cũng như chất nền sử dụng vào các giai đoạn phát triển của nấm [28]

- Nghiên cứu về đặc tính chống oxy hóa của nấm Rơm, A Sudha và

cộng sự đã công bố nấm Rơm là thực phẩm giàu chất chống oxy hóa thể hiện vai trò thiết yếu trong ngăn ngừa bệnh tim mạch ung thư, lão hóa da Sử dụng chất oxy hóa tổng hợp bị hạn chế vì có thể bị ảnh hưởng bởi chất gây ung thư

và chất độc Những nghiên cứu trước đó nhằm vào những chất chống oxy hóa

tự nhiên không có bản chất enzyme như glutathione tổng số, polyphenol tổng

số, các flavonoid, lycopene, carotenoid tổng số, vitamin A, C [29]

- Nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng, khoáng, hoạt tính chống oxy hóa từ

nấm Rơm của L Ramkumar và cộng sự đã công bố sẽ dẫn đến việc phát triển nấm Rơm như thực phẩm dinh dưỡng vì khả năng chống oxy hóa tự nhiên và việc sử dụng calxium carbonate như một chất được thêm vào nhằm tăng lượng chất chống oxy hóa, giá trị dinh dưỡng cũng như năng xuất trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm từ nấm [30]

- Nghiên cứu về khả năng loại gốc tự do của dịch chiết nấm Rơm Carmel Punitha và cộng sự đã công bố dịch chiết methanol và nước nóng của nấm Rơm thể hiện lượng đáng kể của polyphenol tổng số, các flavonoid và acid ascorbic Đa số các hợp chất chống oxy hóa được biết đều liên quan đến hoạt động làm sạch gốc tự do Trong các nghiên cứu hiện nay, dịch chiết nấm Rơm thể hiện tiềm năng hoạt tính bất hoạt gốc tự do Dựa vào giá trị kinh tế, dinh dưỡng và khả năng điều trị của nấm Rơm có thể xem nó là loại thuốc đầy hứa hẹn chống lại các bệnh do stress oxy hóa gâyra [1]

Kết quả từ các nghiên cứu trước đây đã chứng minh việc sử dụng nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô như một nguồn dược liệu là hoàn toàn có cơ sở khoa học Đồng thời còn cho thấy nguồn gốc, điều kiện, cũng như thời gian sinh trưởng ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính sinh học của nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô

Phần lớn các nghiên cứu về nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Cô đã được thực hiện ở nước ngoài, trong khi nguồn nguyên liệu trong nước cũng rất dồi dào nhưng lại chưa có các nghiên cứu cụ thể trên các giống nấm địa phương Vì vậy, cần tiến hành nghiên cứu trên các giống nấm Rơm, Bào Ngư, Đông Đô ở nước ta để có thể so sánh, đối chiếu với các giống khác, làm cơ sở cho việc ứng dụng vào điều trị bệnh cho con người

Trang 28

2.2 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa

2.2.1 Gốc tự do

2.2.1.1 Khái niệm gốc tự do [31]

Gốc tự do là những nguyên tử, nhóm nguyên tử hay phân tử với những electron độc thân ở lớp ngoài cùng và chúng là những chất trung gian quan trọng trong các quá trình tự nhiên liên quan đến sự gây độc tế bào, kiểm soát trương lực mạch máu và dẫn truyền thần kinh Gốc tự do rất kém bền và phản ứng nhanh với các hợp chất khác nên chúng có xu hướng lấy thêm một electron từ nguyên tử hoặc phân tử khác để thiết lập trạng thái bền hơn Phản ứng dây chuyền từ đó được bắt đầu Một khi chu trình được bắt đầu, nó có thể tác động liên tiếp, kết quả cuối cùng là phá vỡ tế bào sống Nhìn chung các ảnh hưởng xấu của các gốc tự do trên tế bào hầu hết gây hại cho DNA, sự oxy hóa lipid, các acid amin trong protein, oxy hóa các enzyme đặc biệt oxy hóa các cơ chất

2.2.1.2 Phân loại gốc tự do

Hầu hết các dẫn xuất gốc tự do của oxy giống superoxide, gốc tự do anion (O2●-), gốc tự do hydroxyl (●OH), lipid peroxyl (LO●), lipid alkoxyl (LOO●) và lipid peroxide (LOOH) cũng như các dẫn xuất không tự do như hydrogen peroxide (H2O2) và singlet oxygen (1O2) được biết chung là ROS

Trang 29

Gốc tự do có nguồn gốc nitrogen là nitric oxit (NO●) và peroxynitrite anion (ONOO●) được biết chung là RNS ROS có liên quan trong hơn 100 trạng thái bệnh, từ chứng viêm khớp, rối loạn mô liên kết tới chất gây ung thư, lão hóa, gây hại cơ thể, nhiễm độc, hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) [32]

2.2.1.3 Nguồn gốc phát sinh gốc tự do [33]

Quá trình tạo ra gốc tự do trong cơ thể sinh vật là liên tục và không thể tránh khỏi, nguyên nhân là do:

- Hệ thống miễn dịch thận trọng tạo ra các gốc ROS để bảo vệ cơ thể

- Quá trình tạo năng lượng: Trong quá trình tạo năng lượng của tế bào các gốc tự do ROS được tạo ra như một chất thải độc hại Hoạt động tế bào bao gồm một số quá trình trao đổi chất, mỗi quá trình có thể tạo ra nhiều gốc

tự do

- Stress: Những áp lực trong xã hội công nghiệp hiện đại gây ra những phản ứng căng thẳng cho cơ thể dẫn đến sản xuất một lượng lớn gốc tự do như một sản phẩm phụ Hơn nữa, hormone (trung gian trong phản ứng stress oxy hóa) như cortisol và catecholamine tự phân hủy để tạo ra các gốc tự do đặc biệt phá hoại

- Môi trường và các tác nhân bên ngoài: Các chất ô nhiễm không khí như amiăng, benzene, carbon monoxide, chlorine, formaldehyde, ozone, khói thuốc lá và toluene Dung môi hóa chất như các sản phẩm tẩy rửa, keo, sơn, chất pha loãng sơn, nước hoa và thuốc trừ sâu Chất gây ô nhiễm nước như chloroform và các trihalomethane khác, bức xạ vũ trụ, các hóa chất nông nghiệp như phân bón, thuốc trừ sâu, thực phẩm chế biến, tất cả chúng là nguồn lớn sinh ra gốc tự do

- Yếu tố chung: Lão hóa, trao đổi chất, căng thẳng

- Chế độ ăn uống: phụ gia, rượu, cà phê, thức ăn có nguồn gốc động vật, thức ăn bị nướng, chiên ở nhiệt độ cao…

- Chất độc: Carbon tetrachloride, diệt cỏ paraquat, anilin, thuốc nhuộm, toluene

- Các loại thuốc: Adriamycin, bleomycin, mitomycin C, nitrofurantoin, chlorpromazine

Trang 30

2.2.1.4 Ảnh hưởng của gốc tự do đến sức khỏe con người [34] a) Vai trò sinh lý của gốc tự do

Gốc tự do có vai trò trong một vài căn bệnh ở người Nhưng cần chú ý là

cả ROS và RNS được tạo ra theo cách được điều chỉnh tốt để giúp duy trì hiện tượng nội cân bằng ở mức tế bào trong những mô khỏe mạnh và đóng vai trò quan trọng như kí hiệu các phân tử Hầu hết các tế bào có thể tạo superoxide (O2●‑), hydrogen peroxide (H2O2) và nitric oxide (NO●) Vì vậy, gốc tự do được quan tâm khi có vai trò sinh lý quan trọng như:

- Sinh ra ATP từ ADP trong ty thể thông qua sự phosphoryl hóa

- Giải độc các chất hóa học độc hại bằng sắc tố P450

- Tiêu diệt các tế bào già hoặc tế bào khuyết tật

- Giết chết vi sinh vật và tế bào ung thư bằng đại thực bào và tế bào lym- phô

- Enzyme oxygenase như cyclo-oxygenases (COX), lipoxygenase (LOX) tạo ra các prostaglandin và leukotriene có nhiều chức năng điều tiết

b) Tác hại của gốc tự do

Việc tại ra thừa gốc tự do và hiện tượng oxy hóa sinh ra được gọi là stress oxy hóa, một chu trình độc tác động nghiêm trọng gây biến đổi màng tế bào và các cấu trúc khác như các protein, lipid, lipoprotein và DNA Stress oxy hóa có thể sinh ra khi tế bào không thể phá hủy hết các gốc tự do được hình thành Một cách nói khác, stress oxy hóa là kết quả từ sự mất cân bằng giữa sự hình thành và sự trung hòa ROS/RNS Ví dụ, gốc hydroxyl và peroxynitrite dư thừa có thể gậy hại cho màng và lipoprotein bởi chu trình được gọi là peroxide hóa lipid Đó là phản ứng dẫn đến sự hình thành của MDA và kết hợp với hợp chất nối đôi, nó có thể gây độc cho tế bào và gây đột biến gen Sự peroxide hóa lipid xảy ra bởi chuỗi phản ứng gốc tự do, một khi bắt đầu nó nhanh chóng lan rộng và ảnh hưởng tới số lượng lớn phân tử lipid Protein có thể bị gây hại bởi ROS/RNS, dẫn tới thay đổi cấu trúc và mất hoạt tính enzyme Sự oxy hóa gây hại tới DNA dẫn đến hình thành sự tổn thương DNA khác nhau, nó là nguyên nhân của đột biến Cơ thể có một vài cơ chế chống lại các tấn công này bằng cách sử dụng các enzyme sửa chữa DNA hoặc sự chống oxy hóa Nếu không điều chỉnh thích hợp, stress oxy hóa có thể gây ra các trạng thái khác nhau của bệnh mãn tính và thoái hóa cũng như quá trình lão hóa và một số bệnh cấp tính [34]

Trang 31

Tác hại của stress oxy hóa được xác định là gây ra nhiều bệnh bao gồm

xơ vữa động mạch, viêm nhiễm, ưng thư và quá trình lão hóa Sự oxy hóa là một tác động nghiêm trọng tới các bệnh viêm nhiễm (viêm khớp, viêm mạch, viêm cầu thận, ban đỏ, bệnh hô hấp), bệnh thiếu máu cục bộ (bệnh tim, đột quỵ) và hiện tượng thừa chất sắt, hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS), tràn khí ở phổi, cấy ghép nội tạng, loét dạ dày, tăng huyết áp và các bệnh tiền sản giật, rối loạn thần kinh (bệnh Alzheimer, Parkinson, bệnh teo cơ) [35]

2.2.2 Chất chống oxy hóa

2.2.2.1 Khái niệm về chất chống oxy hóa [36]

Các chất ức chế quá trình oxy hóa và có khả năng chống lại các tác hại của quá trình oxy hóa trong mô cơ thể được gọi là các chất chống oxy hóa Chúng ngăn chặn tác hại của các gốc tự do Chúng tạo ra rào cản từ việc tiêu diệt các gốc tự do dẫn đến quá trình oxy hóa bị phá hủy

2.2.2.2 Phân loại chất chống oxy hóa

Các hợp chất nội sinh trong tế bào được phân loại là chất chống oxy hóa

có bản chất enzyme và chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme [35]

a) Chất chống oxy hóa có bản chất enzyme

Sự bảo vệ của cơ thể chống lại các gốc tự do được cung cấp bởi enzyme, chúng hình thành dưới một nhóm đặc biệt, chỉ có liên quan đến sự khử các gốc

tự do này Superroxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX) và catalase là những chất chống oxy hóa có bản chất enzyme chủ chốt trong hệ thống bảo vệ này, do đó các gốc tự do được tạo ra trong quá trình trao đổi chất

sẽ được loại bỏ [37]

b) Chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme

Trong số các chất chống oxy hóa không enzyme chúng ta có thể tìm thấy các phân tử như vitamin C còn được gọi là acid ascorbic, glutathione, hợp chất phenolic, vitamin A, vitamin E, β-carotene… Tất cả các phân tử này cũng có hoạt tính chống ung thư nhờ hoạt tính chống oxy hóa của chúng [38]

2.2.2.3 Một số chất chống oxy hóa thường gặp

a) Vitamin C [34-35]

Vitamin C hay acid ascorbic được tìm thấy nhiều trong thực phẩm tươi, rau quả và trái cây như bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cà chua, chanh, quýt,

Trang 32

bưởi, Vitamin C kết tinh không màu hoặc màu vàng, rất dễ tan trong nước (300 g/L)

Đóng vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động của cơ thể Ở mô, vitamin

C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan và các thành phần hữu cơ khác ở răng, xương, nội mô mao mạch Vitamin C giúp ổn định cấu trúc collagen-một protein quan trọng trong việc liên kết các cấu trúc của cơ thể với nhau, thông qua nối kết một phần của phân tử acid amin proline để hình thành hydroxyproline, cần thiết cho việc làm lành vết thương và giúp tăng sức đề kháng cho cơ thể Thêm vào đó, vitamin C còn có chức năng miễn dịch, tham gia sản xuất một số chất dẫn truyền thần kinh và hormone, tổng hợp carnitine Vitamin C còn là một chất chống oxy hóa rất quan trọng Hơn nữa, vitamin C còn giúp phục hồi và tái tạo vitamin E từ dạng bị oxy hóa trong cơ thể, qua đó tăng cường khả năng chống oxy hóa của vitamin E

OHHO

Trang 33

O

R 3 HO

R 2

R 1

H 3

 tocopherol, R 1 = R 2 = R 3 = CH 3 tocotrienol, R 1 = R 2 = R 3 = CH 3

Thực phẩm chứa các hợp chất phenol hoặc polyphenol tạo thành một nhóm những sản phẩm tự nhiên phân bố rộng rãi trong giới thực vật Hiện nay

có hơn 8000 cấu trúc phenol và trong số đó có hơn 4000 flavonoid đã được xác định Trái cây, rau quả, ngũ cốc, hạt và các loại thực phẩm, đồ uống khác như trà, socola và rượu vang là những nguồn giàu polyphenol Sự đa dạng và phân bố rộng rãi của polyphenol trong thực vật dẫn tới những cách phân loại khác nhau các hợp chất tự nhiên này Polyphenol đã được phân loại dựa theo nguồn gốc, chức năng sinh học và cấu trúc hóa học

Acid phenolic là các hợp chất polyphenol, không thuộc nhóm flavonoid,

có thể chia thành hai loại chính là acid benzoic và acid cinnamic dựa trên mạch carbon C1-C6 và C3-C6 (Hình 2.8) Trong trái cây và rau có chứa nhiều acid phenolic tự do, trong ngũ cốc và hạt, đặc biệt trong cám hoặc vỏ hạt, acid phenolic thường ở dạng liên kết Những acid phenolic này chỉ có thể được giải phóng hoặc thủy phân nhờ vào acid, base hoặc các enzyme

Trang 34

Hình 2.8 Các loại acid phenolic trong thực phẩm

Flavonoid có cấu trúc mạch carbon chung C6-C3-C6, flavonoid có thể được chia thành các nhóm nhỏ khác nhau như anthocyanin, flavan-3-ol, flavone, flavanone và flavonol Tác dụng có lợi của flavonoid đối với sức khỏe con người chủ yếu là trong hoạt động chống oxy hóa mạnh Chúng được biết

là ngăn chặn hoặc làm chậm một số bệnh mãn tính và thoái hóa như ung thư, bệnh tim mạch, viêm khớp, lão hóa, đục thủy tinh thể, mất trí nhớ, đột quỵ, bệnh Alzheimer, viêm, nhiễm trùng Mỗi thực vật chứa một hợp chất flavonoid đặc biệt, đó là lý do tại sao các loại thảo mộc khác nhau, tất cả đều giàu các hợp chất này, có những ảnh hưởng khác nhau trên cơ thể Các nguồn chính chứa flavonoid bao gồm trà xanh, nho, táo, cacao, đậu nành, quả mọng, hành tây, bông cải xanh…

Hình 2.9 Cấu trúc hóa học của các phân nhóm phụ của flavonoid [40]

Trang 35

d) β-carotene [41]

β-carotene là một thành phần tan trong chất béo của carotenoid, được coi

là provitamin bởi vì chúng có thể được biến đổi thành vitamin A hoạt tính Dinh dưỡng có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa nhiều bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, ung thư và các bệnh thoái hóa não Việc dùng các chất chống oxy hóa trong thực phẩm như β-carotene hữu ích trong việc ngăn ngừa thoái hóa điểm mắt và đục thủy tinh thể Nhiều nghiên cứu về dịch tễ học cho thấy mối quan hệ tỷ lệ nghịch giữa lượng lấy vào của β-carotene từ trái cây tươi, rau cải, các loại rau màu xanh và nguy cơ ung thư tuyến thực quản Ngoài ra, một số nghiên cứu đã được quan sát cho thấy β-carotene có trong thực phẩm kết hợp với chế độ ăn uống giàu trái cây và rau xanh có tác dụng bảo vệ ngăn ngừa các bệnh về gan, phổi β-carotene có hoạt tính sinh học chống oxy hóa tiềm năng nhờ vào cấu trúc hóa học và tương tác với màng sinh học β-carotene được biết rộng rãi trong việc tiêu diệt các oxy độc thân với hiệu quả cao hơn nhiều so với α-tocopherol

Trang 36

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 Địa điểm

Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm Sinh hóa – Bộ môn Sinh Lý – Sinh Hóa, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

3.1.2 Thời gian

Đề tài được thực hiện từ tháng 8/2016 đến tháng 2/2017

3.1.3 Nguyên liệu

Nấm Rơm và Bào Ngư tươi được thu mua ở nhà ông Trần Văn Lâm và

Lê Văn Út ở Thới An Đông, Quận Bình Thủy, TP Cần Thơ Nấm Đông Cô tươi được mua tại siêu thị Lotte

Thời gian từ khi treo trồng đến khi thu hái của nấm Rơm khoảng 18-20 ngày Đối với nấm Bào Ngư thời gian từ khi cấy meo vào bịt phôi cho đến thu hoạch mất khoảng 60 ngày, cách mỗi 4-5 ngày có thể thu hoạch 1 lần Thời gian từ lúc cấy giống đến thu hoạch của nấm Đông Cô khoảng 4-5 tháng

Để tiến hành chuẩn bị mẫu phân tích, chọn nấm Rơm ở trạng thái nút; nấm bào ngư ở trạng thái trưởng thành, mũ nấm có đường kính khoảng 3-5 cm

và nấm Đông Cô cũng ở trạng thái trưởng thành

- Máy đông khô lạnh Virtis (Mỹ)

- Máy đo quang phổ UV-Vis Helios α, Thermo (Mỹ)

Trang 37

- Cốc thủy tinh các loại

3.2 Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với 2 đến 3 lần lặp lại, kết quả được tính toán bằng phần mềm Excel và phần mềm thống kê Statgraphics Kết quả phân tích ANOVA với độ tin cậy 95% và được trình bày dưới dạng Mean±SD

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Chuẩn bị mẫu phân tích

Nấm được thu mua về rửa sạch để ráo nước, sấy đông khô lạnh ở -68°C, rồi tiến hành xay nhuyễn thành bột, bảo quản trong túi nilon tránh hút ẩm Bột nấm được sử dụng cho các thí nghiệm sau đó

Hình 3.1 Các loại bột nấm

a Nấm Rơm; b Nấm Bào Ngư; c Nấm Đông Cô

Trang 38

Tính toán kết quả

Độ ẩm quy về phần trăm (X) đƣợc tính theo công thức:

100 2

1 2

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	1,65 MB