Nghiên cứu sản xuất bột nấm mèo dinh dưỡng

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát quá trình trương nở của nấm mèo - Khảo sát quá trình trích ly các chất dinh dưỡng từ nấm mèo bằng một số phương pháp - Khảo sát quá trình sấy ảnh hưởng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT NẤM MÈO DINH DƯỠNG

Học viên thực hiện : Trịnh Thanh Tâm

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Đống Thị Anh Đào

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2011

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS PHẠM THỊ ÁNH HỒNG

Cán bộ chấm phản biện 2: TS LÊ THỊ HỒNG NHAN

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 09 tháng 08 năm 2011

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HCM CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Ngày, tháng, năm sinh : 15/03/1986 Nơi sinh : Bạc Liêu Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm & đồ uống

1 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT NẤM MÈO DINH DƯỠNG

2 NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Khảo sát quá trình trương nở của nấm mèo

- Khảo sát quá trình trích ly các chất dinh dưỡng từ nấm mèo bằng một số phương pháp

- Khảo sát quá trình sấy ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của bột thành phẩm

3 NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/01/2010

4 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 25/06/2011

5 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đống Thị Anh Đào

PGS.TS Đống Thị Anh Đào PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

 Gia đình đã tạo điều kiện và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong suốt hai năm học vừa qua

 Quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy, hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong những năm qua

 Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến bạn bè, các anh chị cao học khóa

2008, khóa 2009 đã động viên, giúp đỡ, trao đổi, thảo luận các kết quả thu được

để tôi hoàn thành luận văn với khả năng cao nhất.

 Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, ngày 27 tháng 07 năm 2011

Học viên Trịnh Thanh Tâm

TÓM TẮT

Nấm mèo (Auricularia auricula-judae) là một trong những loài nấm phổ biến ở

Việt Nam, cung cấp những chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể như xơ hoà tan, protein, khoáng chất, vitamin, chất béo,… Trong luận văn này, chúng tôi khảo sát quá trình trích ly các thành phần dinh dưỡng từ nấm mèo với các dung môi khác nhau như nước, kiềm, acid citric hay dung dịch enzyme Hiệu suất cao nhất là 36,62% khi quá trình trích được tiến hành với dung dịch sodium carbonate 1500ppm ở nhiệt độ 70 0

C trong 85phút Dịch trích thu được hàm lượng các thành phần có giá trị như: protein (0,23g/100ml), đường (0,17%),

xơ hoà tan (1,33%) và hợp chất phenol (2,44mg/g) Sau khi trung hoà bằng acid citric, hỗn hợp trích được sấy khô thành bột với bã của quá trình chiết được sử dụng làm chất mang Nhiệt độ 70 0

C là điều kiện thích hợp cho quá trình sấy vì bột sản phẩm có chất lượng cao nhất và giữ lại hầu hết các thành phần dinh dưỡng Bột sấy khô từ dịch trích nấm mèo là một sản phẩm có giá trị và những ứng dụng của chúng trong thực phẩm và thực phẩm chức năng có rất nhiều triển vọng

ABSTRACT

Jelly ear (Auricularia auricula-judae) is one of the most popular mushroom species

in Vietnam, and it provides the necessary nutrient compounds for the body such as soluble fiber, protein, minerals, vitamins, fat, etc In this work, extraction process from jelly ear by using different solvents such as water, alkali, acid citric or enzyme solutions were investigated The highest yield was 36,62% when the extraction was carried out with 1500ppm sodium carbonate solution at temperature of 700C for 85 minutes The resulted extract had high valuable ingredients such as protein (0,23g/100ml), total sugar (0,17%), soluble fiber (1,33%) and total phenolic compounds (2,44mg/g) After neutralized with citric acid, the extract mixture was dried to powder which using residues of jelly ear extraction as a carrier The temperature of 700C was appropriate condition for drying process that the final product had highest quality and remained most nutritional ingredients The dried powder from jelly ear extract is a valuable product and its applications in foodstuffs, and functional foods are very promising

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -

LÝ LỊCH KHOA HỌC

I- LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Ngày sinh: 15/03/1986

Địa chỉ liên lạc: 3/52 Khóm Trà Kha B, Phường 8, Thị Xã Bạc Liêu

Điện thoại liên lạc: 0917.408.557

Tên luận văn tốt nghiệp: Chế biến bột dinh dưỡng từ một số loại rau củ thông dụng

Nơi bảo vệ: Trường Đại học An Giang

Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Duy Tân

TRÊN ĐẠI HỌC:

Cao học: Từ 2009 đến 2011

Nơi học: Trường Đại học Bách Khoa TPHCM

Tên luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu sản xuất bột nấm mèo dinh dưỡng

Ngày bảo vệ: 09/08/2011

Nơi bảo vệ: Đại học Bách Khoa TP.HCM

Người hướng dẫn: PGS.TS Đống Thị Anh Đào

TP HCM Ngày 27 tháng 07 năm 2011

NGƯỜI KHAI

(Họ tên và chữ ký)

Trịnh Thanh Tâm

i

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ NẤM MÈO 3

1.1.1 Vài nét về ngành nấm 3

1.1.1.1 Khái quát về nấm 3

1.1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của một số loại nấm ăn 4

1.1.1.3 Giá trị dược tính của nấm 5

1.1.2 Nấm mèo đen 6

1.1.2.1 Khái quát chung về nấm mèo 6

1.1.2.2 Đặc điểm hình thái và chu trình sống 8

1.1.2.3 Thành phần dinh dưỡng 10

1.1.2.4 Chức năng của β-(13), (16)-glucan 18

1.1.2.5 Khả năng chống oxy hóa của nấm mèo 27

1.2 HỆ ENZYME PECTINASE 28

1.2.1 Cơ chất pectin 28

1.2.2 Pectinase 30

1.2.3 Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase 33

1.2.4 Ứng dụng của hệ enzyme pectinase 35

1.2.4.1 Tình hình ứng dụng enzyme trong công nghiệp trên thế giới 35

1.2.4.2 Ứng dụng của hệ enzyme Pectinase 36

1.3 SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH SẤY 39

1.3.1 Động lực của quá trình sấy 39

1.3.2 Bản chất đặc trưng của quá trình sấy 39

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc sấy 43

1.3.4 Biến đổi nguyên liệu trong quá trình sấy 43

1.3.4.1 Biến đổi vật lý 43

1.3.4.2 Biến đổi hóa lý 44

1.3.4.3 Biến đổi hóa học 44

1.3.4.4 Biến đổi sinh hóa 44

ii

1.3.4.7 Biến đổi cảm quan 45

Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

2.1 NGUYÊN LIỆU 46

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 46

2.1.2 Nguyên liệu nấm mèo 46

2.1.3 Các hóa chất sử dụng trong trích ly 46

2.1.4 Chế phẩm enzyme sử dụng trong trích ly 46

2.1.5 Thiết bị dùng trong nghiên cứu 46

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 47

2.2.2 Quy trình xử lý nguyên liệu nấm mèo thu dịch trích 48

2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 56

2.3.1 Phân tích hóa lý 56

2.3.2 Xử lý số liệu 56

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 57

3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU 57

3.2 KHỐI LƯỢNG TRƯƠNG NỞ CỦA NẤM MÈO 58

3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY BẰNG DUNG MÔI NƯỚC 59

3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRÍCH LY BẰNG ACID HOẶC KIỀM 62

3.4.1 Trích ly bằng dung dịch acid citric 62

3.4.2 Trích ly bằng bằng dung dịch kiềm Na2CO3 68

3.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PECTINASE LÊN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

75

3.6 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI 78

3.7 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN CHỈ TIÊU HOÁ LÝ TRONG DỊCH TRÍCH 80

iii

3.9 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CÁC THÀNH PHẦN DINH

DƯỠNG TRONG BỘT NẤM MÈO 86

3.10 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢ UAN CÁC SẢN PHẨM BỘT NẤM MÈO

91

3.11 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA BỘT NẤM MÈO 93

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

4.1 KẾT LUẬN 95

4.2 KIẾN NGHỊ 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC 102

A PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU 102

B KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ANOVA BẰNG STATGRAPHICS 116

iv

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong một số loài nấm ăn 4

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của nấm mèo đen 10

Bảng 1.3 Thành phần và hiệu suất của polysaccharides A auricularia-judae 11

Bảng 1.4 Thành phần monosaccharide trong polysaccharides A Auricula 11

Bảng 1.5 Kết quả thực nghiệm khối lượng phân tử và độ nhớt của polysaccharide 13

Bảng 1.6 Thành phần acid béo 15

Bảng 1.7 Thành phần acid amin thiết yếu 16

Bảng 1.8 Hàm lượng vitamin trong nấm mèo, nấm men và rau quả 17

Bảng 1.9 Hàm lượng vitamin 17

Bảng 1.10 Hàm lượng khoáng (mg trên 100g khối lượng nấm mèo khô) 18

Bảng 1.11 Hoạt tính chống khối u của mẫu AAG với khối u Sarcoma 180 phát triển trong chuột BALB/c 22

Bảng 1.12 So sánh hoạt tính chống khối u trên khối u Sarcoma 180 của các polysaccharide chứa liên kết 1,3-glucosidic 24

Bảng 1.13 Hoạt tính chống khối u trên khối u Sarcoma 180 của glucan-polyalcohol và glucan carboxymethyl hóa 25

Bảng 1.14 Hoạt tính kháng đông phụ thuộc vào nồng độ của polysaccharide thô kết tủa từ dịch trích kiềm của A Auricula 26

Bảng 1.15 Các loại enzyme pectinase 32

Bảng 1.16 Hoạt tính riêng của các phức hợp đa enzyme trong các chế phẩm pectinase được sản xuất từ nấm 35

Bảng 3.1 Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý nguyên liệu nấm mèo 57

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của thời gian lên sự trương nở 58

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly 59

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của thời gian lên hiệu suất trích ly 59

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lên hiệu suất trích ly 60

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly 62

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly 62

v

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly 68 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly 69 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của nồng độ Na2CO3, nhiệt độ và thời gian lên hiệu suất trích ly 69

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme lên hiệu suất trích ly 75 Bảng 3.13 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme lên hiệu suất trích ly 77 Bảng 3.14 Ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến chỉ tiêu hóa lý dịch trích 80 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy dịch trích nấm mèo 85 Bảng 3.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến các chỉ tiêu hoá lý dinh dưỡng 86 ảng 3.17 Điểm trung nh đánh giá cảm quan của các mẫu ột sấy ở nhiệt độ

khác nhau 91

Bảng 3.18 Chỉ tiêu h a lý của bột nấm mèo 93 Bảng 3.19 Chỉ tiêu vi sinh của bột nấm mèo 94

vi

Hình 1.1 Một số loài nấm mèo 7

Hình 1.2 Nấm mèo đen (Auricularia auricula) 8

Hình 1.3 Các giai đoạn phát triển của quả thể nấm mèo 10

Hình 1.4 Cấu trúc phân tử của glucan (A, C, E) 12

Hình 1.5 Cấu trúc xoắn bậc 3 của β-(1→3)-D-glucan so với các cấu trúc xoắn khác

14

Hình 1.6 Kích thích miễn dịch bởi β-glucan của nấm 20

Hình 1.7 Cơ chế của hoạt tính chống khối u của β-D-glucan 21

Hình 1.8 Tỉ lệ kiềm hãm sự phát triển của ACC3 với nồng độ khác nhau của AAG và 5-Fu trong thí nghiệm 22

Hình 1.9 Hoạt tính kháng đông của các phân đoạn tinh sạch từ A auricula và ảnh hưởng của nhóm carboxy 27

Hình 1.10 Cấu trúc cơ ản của phân tử pectin 28

Hình 1.11 Cấu trúc cơ ản khung sườn homogalacturonan 29

Hình 1.12 Đồ thị biểu diễn bản chất đặc trưng của quá trình sấy khô sản phẩm 41

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 47

Hình 2.2 Quy trình trích ly một số thành phần dinh dưỡng từ nấm mèo 48

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm trích ly bằng nước nóng 49

Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm xử lý bằng dung dịch acid citric 51

Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm xử lý bằng dung dịch Na2CO3 52

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm sấy 54

Hình 3.1 Ảnh hưởng của thời gian lên sự trương nở 58

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi nước và thời gian lên hiệu suất trích ly

60

Hình 3.3 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ở nồng độ acid citric 500ppm lên hiệu suất trích ly 64

Hình 3.4 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ở nồng độ acid citric 1000ppm lên hiệu suất trích ly 65

vii

Hình 3.6 Ảnh hưởng của các nồng độ acid citric lên hiệu suất trích ly 67

Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ở nồng độ Na2CO3 1000ppm lên hiệu suất trích ly 70

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ở nồng độ Na2CO3 1500ppm lên hiệu suất trích ly 72

Hình 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ở nồng độ Na2CO3 2000ppm lên hiệu suất trích ly 73

Hình 3.10 Ảnh hưởng của các nồng độ dung dịch Na2CO3 lên hiệu suất trích ly 74

Hình 3.11 Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme lên hiệu suất trích ly 76

Hình 3.12 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme lên hiệu suất trích ly 77

Hình 3.13 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hiệu suất trích ly 79

Hình 3.14 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hàm lượng chất dinh dưỡng 81

Hình 3.15 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hàm lượng phenol tổng 82

Hình 3.16 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hàm lượng xơ hòa tan 83

Hình 3.17 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy 85

Hình 3.18 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng đường tổng 87

Hình 3.19 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng protid 88

Hình 3.20 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng phenol tổng 89

Hình 3.21 Bột nấm mèo ở các nhiệt độ sấy khác nhau 90

Hình 3.22 Bột nấm mèo khi hòa tan vào nước 91

Hnh 3.23 Điểm đánh giá cảm quan của các mẫu ột sấy ở nhiệt độ khác nhau 92

Hình 4.1 Quy trình sản xuất bột nấm mèo 96

viii

lập bởi ethanol 70% từ Auricularia auricula-judae

ACC (Acinar Cell Carcinoma) Ung thƣ iểu mô tuyến nang

APTT (Activated Partial

Thromboplastin Time)

Thời gian đông máu nội sinh và đông máu chung

PRR (Pattern Recognition Receptor) Protein biểu hiện bởi tế bào của hệ

miễn dịch để nhận biết các phân tử liên quan tới mầm bệnh vi khuẩn hay stress tế bào

PT (Prothrombin time) Thời gian đông máu ngoại sinh

13C-NMR (Carbon-13 Nuclear Magnetic

Resonance)

Quang phổ sinh học phân tử

Trang 1

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là nước khí hậu nhiệt đới gió mùa nên rất thuận lợi cho việc trồng nấm đặc biệt là nấm mèo Đây là loại nấm rất tốt cho sức khỏe, có nhiều giá trị dinh dưỡng và hàm lượng chất xơ cao, đã từ lâu nấm mèo được xem như một loại nấm cao cấp đã được con người sử dụng rộng rãi cũng như là nguồn thực phẩm hàng ngày Nấm nói chung và nấm mèo nói riêng được ưa chuộng ở Việt Nam không chỉ là một loại thức ăn lý tưởng giàu chất xơ hòa tan, protein, chất khoáng, ít chất béo mà còn có khả năng chống lại nhiều bệnh tật Chất xơ trong nấm mèo thuộc loại chất có hoạt tính sinh học cao mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, chúng có khả chống oxy hóa, xơ vữa động mạch, tốt cho huyết áp, ngăn chặn sự phát triển của các khối u gây ung thư, có tác dụng tốt cho tim mạch, tăng khả năng miễn dịch của tế bào, có khả năng giảm stress, cholesterol, chống phóng xạ [11], [36]

Bên cạnh đó, thực trạng ung thư ở nước ta mấy năm gần đây nhiều hơn so với thống

kê và số tử vong do ung thư không dừng ở mức 10 vạn bệnh nhân mỗi năm Tại Việt Nam

số người mắc ung thư đang tăng nhanh so với 10 năm trước đây, chỉ tính riêng trong năm

2010 có tới 216.300 ca Phụ nữ mắc phải căn bệnh này chiếm tới 135/100.000 người Nguyên nhân là do người dân thường có tính chủ quan, tình trạng kinh tế thấp kém, thiếu hiểu biết đặc biệt là khu vực vùng sâu, vùng xa Để hạn chế khả năng gây ung thư thì chúng ta cần có chế độ ăn uống phù hợp và biết cách phòng ngừa ngay từ giai đoạn còn trẻ, một trong những cách có thể hạn chế sự phát triển ung thư là sử dụng những loại thực phẩm giàu chất xơ, những chất có hoạt tính sinh học,…

Tuy nhiên, cơ thể con người không đủ các loại enzyme để phá vỡ hoàn toàn thành tế bào của nấm mèo mà chủ yếu nhờ vào tác dụng cơ học khi nhai là chính nên nhiều chất dinh dưỡng chưa được thoát ra bên ngoài dẫn đến khả năng hấp thụ rất thấp Vì vậy, việc tìm ra giải pháp nhằm nâng cao khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng từ nấm mèo của con người là việc cần thiết Một trong những cách đó là phải xử lý thành tế bào nấm mèo trước làm thoát dịch ra bên ngoài sau đó dùng bã nấm mèo làm chất mang trong quá trình

Mục tiêu nghiên cứu:

- Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của nguyên liệu

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, pH lên hiệu suất trích ly

- Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase trong quá trình trích ly

- Khảo sát quá trình sấy tạo ra bột nấm mèo

Trang 3



Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ NẤM MÈO

1.1.1 Vài nét về ngành Nấm

1.1.1.1 Khái quát về nấm [1], [12]

Nấm có hàng trăm ngàn loài rất phong phú và đa dạng, bao gồm những loài ăn được

và không ăn được, loài có thể quan sát được ở mức độ đại thể và những loài quan sát bằng kính hiển vi Hiện nay, số loài nấm nuôi trồng được chiếm một phần không nhỏ trong số

nấm ăn thiên nhiên

Nấm là một loại sinh vật nhân thật không có chất diệp lục, dị dưỡng Nấm khác với thực vật xanh: không có lục lạp, không có sự phân hóa thành rễ, thân, lá, không có hoa, phần lớn không chứa cellulose trong thành tế bào, không có một chu trình phát triển chung như thực vật Do đó, chúng không có đời sống tự dưỡng Nấm chỉ có thể hấp thu chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể từ cơ thể khác hay từ đất qua bề mặt của tế bào hệ sợi nấm

Cùng với động vật, thực vật, sinh vật khởi sinh hay tiền sinh (vi khuẩn, tảo lam,…) nấm tạo thành những giới riêng biệt của thế giới sinh vật trên hành tinh chúng ta và giới

này ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nền kinh tế mới

Nấm mèo là một mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao, đứng hàng thứ 7 trong số các loại nấm ăn được buôn bán trên thế giới Nước ta có nhiều tiềm năng để phát triển nghề trồng nấm Trong những tháng đầu năm 2010, xuất khẩu nấm các loại tiếp tục tăng trưởng mạnh Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, trong năm tháng đầu năm 2010 kim ngạch xuất khẩu nấm mèo đạt khá và tăng trưởng cao, đạt 117,6 nghìn USD tăng 156% so cùng kỳ 2009

Ở nước ta, một số vùng phát triển nghề trồng nấm mèo mạnh và tương đối ổn định như: Đồng Nai (Long Khánh), sản lượng trung bình 1000 ÷ 1200 tấn nấm khô/ năm Tại thành phố Hồ Chí Minh (Hóc Môn, Thủ Đức, Củ Chi, ), sản lượng khoảng 100 ÷ 150 tấn

nấm khô/năm Các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (Cần Thơ, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Tiền Giang, Trà Vinh, ), sản lượng đạt khoảng 100 tấn nấm khô/ năm Như vậy, nếu tính

cả số nấm nuôi trồng rãi rác ở các tỉnh khác của phía Nam, bao gồm một vài tỉnh miền Trung, thì tổng sản lượng nấm mèo nuôi trồng hiện nay khoảng 1500 tấn nấm khô/năm (so với tổng sản lượng nấm trên thế giới chiếm khoảng 11%)

1.1.1.2 Giá trị dinh dƣỡng của một số loài nấm ăn [1], [11]

Thành phần dinh dưỡng của nấm ăn rất phong phú, hàm lượng protein cao hơn bất cứ một loại rau nào Ngoài ra, còn có các chất dinh dưỡng khác như đường, lipid, khoáng, vitamin và các acid amin, trong đó protein và các acid amin là những chất cần thiết cho con người Hàm lượng protein trong nấm chiếm 30 ÷ 50% (trọng lượng khô) hay 3 ÷ 5% (trọng lượng tươi), gấp 2 lần rau cải, 4 lần quýt, 12 lần táo Trong nấm ăn lượng lipid thấp hơn thịt gà, thịt lợn Những thực phẩm có lượng protein cao, nhiều loại vitamin, lipid thấp như nấm là thức ăn lý tưởng cho con người

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong một số loài nấm ăn (% trên tổng lượng nấm

khô) [1]

Tên nấm Protein

(%)

Lipid (%)

Glucid (%)

Vitamin (%)

Kháng sinh

Tác dụng chữa bệnh

tiêu viêm, tim, phổi, thiếu máu, huyết áp, viêm,

1.1.1.3 Giá trị dƣợc tính của nấm [12], [39]

Ngoài việc là nguồn thực phẩm, một số loài nấm còn có giá trị làm thuốc chữa bệnh Những nghiên cứu gần đây cho thấy nhiều loài nấm chứa vitamin PP chữa bệnh sùi da, tăng sức đề kháng cho cơ thể, chữa huyết áp cao, giảm cholesterol Nhiều loài nấm chứa polysaccharide giúp nâng cao khả năng ức chế khối u, phòng chống bệnh ung thư

Trong giới sinh vật có gần 7 vạn loài nấm nhưng chỉ có hơn 100 loài có thể ăn hoặc dùng làm thuốc, thông dụng nhất là nấm mèo đen, ngân nhĩ, nấm hương, nấm mỡ, nấm rơm, nấm kim châm lai

Một trong số các giá trị dược lý của nấm như:

 Kháng ung thư và kháng virus

Trên thực nghiệm, hầu hết các loại nấm ăn đều có khả năng ức chế sự phát triển của

tế bào ung thư Với nấm hương, nấm linh chi, các tác dụng này đã được khảo sát và khẳng định lâm sàng Nhiều loại nấm ăn có khả năng kích thích cơ thể sản sinh interferon nhờ

đó ức chế quá trình sinh trưởng và lưu chuyển của virus

 Phòng ngừa và điều trị bệnh tim mạch

Nấm ăn có tác dụng điều tiết công năng tim mạch, làm tăng lượng máu động mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim Các loại nấm như ngân nhĩ, mộc nhĩ, nấm đầu khỉ, nấm hương, đông trùng hạ thảo, đều có tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu, làm hạ lượng cholesterol trong máu Ngoài ra, nấm linh chi, nấm mỡ, nấm rơm, nấm kim châm, ngân nhĩ, mèo đen còn có tác dụng làm hạ huyết áp

 Tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể

Các polysaccharide trong nấm có khả năng hoạt hóa miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho

B Nấm linh chi, nấm vân chi, nấm đầu khỉ và nấm mèo đen có tác dụng nâng cao năng lực hoạt động của đại thực bào

 Thanh trừ các gốc tự do và chống lão hóa

Gốc tự do là các sản phẩm có hại gây ra quá trình lão hóa tế bào Nhiều loại nấm ăn như linh chi, mèo đen, vân chi, ngân nhĩ, có tác dụng thanh trừ các sản phẩm này, từ đó

có khả năng làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ

 Hạ đường huyết và chống phóng xạ

Khá nhiều loại nấm ăn có tác dụng làm hạ đường huyết như ngân nhĩ, nấm mèo, đông trùng hạ thảo, nấm linh chi, Cơ chế làm giảm đường huyết, kích thích tuyến tụy bài tiết insulin Ngoài công dụng điều chỉnh đường huyết, các polysaccharide trong nấm linh chi còn có tác dụng chống phóng xạ Ngoài ra, nhiều loại nấm ăn còn có tác dụng an thần, trấn tĩnh, rất có lợi cho việc điều chỉnh hoạt động của hệ thần kinh trung ương Gần đây, nhiều nhà khoa học còn phát hiện một số loại nấm ăn có tác dụng phòng chống AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) ở mức độ nhất định, thông qua khả năng nâng cao khả năng miễn dịch của cơ thể

1.1.2 Nấm mèo đen

1.1.2.1 Khái quát chung về nấm mèo [1]

Giới (kingdom) : Fungi

Ngành (division) : Basidiomycota

Lớp (class) : Agaricomycetes

Bộ (order) : Auriculariales

Họ (family) : Auricularaceae

Chi (genus) : Auricularia

Loài (species) : Auricularia auricula-judae

Nấm mèo là nấm nhiệt đới, thích hợp với điều kiện khí hậu ở nước ta, đồng thời nấm được bảo quản chủ yếu bằng cách phơi khô, nên từ lâu nấm mèo được trồng ở nhiều nơi, hình thành những làng chuyên canh loại nấm này

Hiện nay có một số loài nấm mèo được biết đến như:

 Nấm mèo đen (Hắc mộc nhĩ, Wood Ear, Jew’s Ear) tên khoa học: Auricularia auricula (L.ex Hook.) Underw

 Nấm mèo lông (Mao mộc nhĩ, Hairy Jew’s Ear) tên khoa học: Auricularia polytricha (Mort) Sacc

 Nấm mèo sừng (Giác chất mộc nhĩ, Corneus Wood Ear) tên khoa học:

Auricularia cornea (Ehrenb.ex Fr.) Spreng

 Nấm mèo nhăn (Sô mộc nhĩ, Sô nhĩ, Wrinkle Wood Ear), tên khoa học:

Auricularia delicata (Fr.) Henn

 Nấm mèo hình khiên (Thuẫn hình mộc nhĩ, Mộc nhĩ da, Pelt Ear fungus), tên

khoa học: Auricularia peltala Lloyd

 Nấm mèo vàng nâu (Hoạt hoàng mộc nhĩ, Purple Wood Ear, Fuscous Ear) tên

khoa học: Aricularia fuscosuccinea (Mont.) Farl

C Nấm mèo sừng

(Auricularia cornea)

Nấm mèo đen:

 Quả thể hình đĩa tròn, hình tai, đường kính khoảng 2 ÷ 12cm Màu nâu đỏ đến nâu gụ, sau khi khô có màu nâu thẫm hay nâu đen, có lông ngắn

 Kích thước bào tử: 9 ÷ 17,5 × 5 ÷ 7,5µm

 Vừa là nấm ăn vừa là nấm dược liệu

1.1.2.2 Đặc điểm hình thái và chu trình sống [1]

 Đặc điểm hình thái

Cắt ngang một phiến Nấm mèo và quan sát dưới kính hiển vi thấy có các cấu trúc sau:

 Lớp lông mềm (Zona pilosa): dày không quá 85 ÷ 100µm

 Lớp sợi dày (Zona compacta): dày 65 ÷ 75µm

Hình 1.2 Nấm mèo đen (Auricularia auricula) [38]

 Lớp thượng tầng dưới lớp sợi dày (Zona subcompacta inferioris): dày từ 100 ÷

120µm

 Lớp bào tử (Hymerium): dày khoảng 150µm

 Lớp thượng xốp, lớp tuỷ, lớp hạn trần xốp, lớp trung tầng xốp được gọi chung là lớp trung gian Tầng này dày khoảng 285 ÷ 300µm

Tất cả cấu trúc trên đều ở dạng sợi nấm (khuẩn ty) liên kết lại Sợi nấm có kích thước

bề ngang khác nhau ở các lớp Sợi nấm ở lớp lông mềm có kích thước từ 3 ÷ 5µm, ở lớp thượng tầng dưới lớp sợi dày từ 3 ÷ 7µm, ở lớp thượng tầng xốp từ 3 ÷ 8µm, lớp tủy từ 6

÷ 10µm, tầng trung gian từ 5 ÷ 10µm

Bào tử đảm (Basidiospore) và bào tử đính (Conidia) ở nấm mèo đều có thể nảy mầm

để tạo thành sợi nấm Sợi nấm có hai loại: loại (+) và loại (-) Hai loại sợi này có thể liên

kết lại và sau đó xảy ra quá trình phối chất (Plasmogamy), khi tạo đảm sẽ xảy ra thời gian kéo dài tế bào sợi nấm mang hai nhân Quá trình song nhân hoá (Dikaryotization) xảy ra

sau khi phối chất Các sợi nấm nối với nhau bởi các móc (clamp) sau quá trình liên kết tạo móc (clamp connection)

Đảm nhân đơn sẽ phân cắt giảm nhiều lần để tạo ra những thể đơn bội đơn nhân Các đảm sẽ mọc ra các cuốn trên đó mang bào tử đảm Bào tử đảm có thể thực hiện nảy mầm

tạo ra sợi nấm hoặc sinh ra bào tử đính (Conidia) Về sau bào tử đính sẽ nảy mầm để tạo

ra sợi nấm (Mycedium)

Hình thái quả thể: Tai nấm có dạng một vành tai, thường không cuống, mềm mại khi còn tươi và cứng dòn khi phơi khô Mặt trên mũ có lông dày, mỏng hoặc không lông Màu sắc biến đổi từ trắng, cam, nâu, tím và đen Tai nấm mèo phát triển qua bốn giai đoạn và được gọi tên theo hình dạng quả thể

 Chu trình sống

Từ lúc xuất hiện nụ nấm đến khi tai nấm trưởng thành trải qua nhiều giai đoạn, dựa theo hình dạng ở mỗi giai đọan để gọi tên cho dễ phân biệt: nụ nấm (hay hạch nấm), hình tách, hình chén, hình đĩa, trưởng thành

Nụ nấm (con sâu))

1.1.2.3 Thành phần dinh dƣỡng [1]

Nấm mèo là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của nấm mèo đen [1]

D Acid heteropolysaccharide Xly, Man, Glc, GlcA

B Acid heteropolysaccharide Xly, Man, Glc, GlcA Xly : Man : Gal : Glc/GlcA

= 1,8 : 75,6 : 1,7 : 21,1

Glc, glucose; Gal, galactose; Xyl, xylose; Man, manose; GlcA, glucuronic acid

Bảng 1.4 Thành phần monosaccharide trong polysaccharides A auricula [23]

Phương pháp quang phổ 13C-NMR cho thấy:

 Glucan (A, C, E): mạch chính là β-(13)-D-glucose, nhánh thay thế ở O-6

 Acid heteropolysaccharide (B, D) gồm: xylose, mannose, galactose, glucose, glucuronic acid

Hình 1.4 Cấu trúc phân tử của glucan (A, C, E) [34]

(a) : β-(1→3)-D-glucan (b) : α-(1→3)-D-glucan (c) : 1,3-β-D-glucan nhánh β-1,6-D-glucosyl

Khối lƣợng phân tử và cấu trúc không gian

Bảng 1.5 Kết quả thực nghiệm khối lượng phân tử và độ nhớt của polysaccharide [23]

Cadoxen, Cadmium Oxide - Ethylenediamine

M w , khối lượng phân tử trung bình khối

M n , khối lượng phân tử trung bình số

Xoắn đơn Xoắn kép Xoắn bậc 3

÷ 87%) trên tổng hàm lượng acid béo Trong hầu hết nghiên cứu cho thấy rằng, trong số các acid béo không bão hòa thì acid linoleic chiếm ưu thế chính Tỉ lệ linoleic : oleic có thể cung cấp chỉ tiêu quan trọng cho việc phân loại hóa học và cũng hữu ích cho việc phân hóa giữa các loài trong cùng giống

Bảng 1.6 Thành phần acid béo (% acid béo tổng) [20]

SFA: acid béo no

 Protein, vitamin và khoáng [27]

Nấm mèo là nguồn protein thực phẩm tốt cho con người Thông thường, protein chiếm 10÷12% hàm lượng chất khô và do đó vượt trội nhiều loại thực phẩm Phần lớn các loài nấm chứa các tất cả các acid amin thiết yếu

Bảng 1.7 Thành phần acid amin thiết yếu [27]

Hàm lƣợng acid amin (g/100g protein) Acid amin thiết yếu A brunnescens P sajor-caju Trứng

Nấm mèo cũng là nguồn nguyên liệu giàu vitamin Hàm lượng riboflavin (vitamin B2) và acid nicotinic (niacin, vitamin B3, vitamin PP) trong nấm tương đương trong nấm men Hơn nữa, nấm chứa nhiều acid ascorbic (vitamin C) hơn, nhưng ít thiamine (vitamin B1) hơn so với nấm men Phần lớn nấm có thể tạo ra ergosterol và tiền vitamin D

Bảng 1.8 Hàm lượng vitamin trong nấm mèo, nấm men và rau quả [27]

lƣợng chất khô Vitamin Nấm Cải bắp Rau diếp Khoai tây Nấm men bia

Bảng 1.9 Hàm lượng vitamin (mg trên 100g khối lượng nấm mèo khô) [27]

Loài Thiamin Riboflavin Nicotinic acid Ascorbic acid

Bảng 1.10 Hàm lượng khoáng (mg trên 100g khối lượng nấm mèo khô) [27]

1.1.2.4 Chức năng của β-(13), (16)-glucan [13], [19], [20]

 Cấu trúc phân tử và kích thước

Ảnh hưởng chống khối u của β-glucan từ nấm có liên quan tới đặc điểm cấu trúc của

nó Ví dụ, mạch chính có liên kết β-(13) được xem là cần thiết Vì vậy, mặc dù schizophyllan cho thấy hoạt tính chống khối u đối với các tế bào Sarcoma 180, tất cả các glucan được kiểm tra với liên kết α-(13) đều thiếu hoạt tính sinh học này Theo Misaki

và cộng sự (1981) cho thấy rằng chuỗi liên kết β-(16) của glucose cũng tăng hoạt tính

hoạt tính chống khối u Khối lượng phân tử cũng ảnh hưởng tới hoạt tính sinh học Đối với scleroglucan, chỉ các mẫu <50 × 104 g.mol-1 hay >100 × 104 g.mol-1 là có hiệu quả Ngược lại, chỉ các lentinan có khối lượng phân tử thấp mới có hoạt tính chống khối u cao,

do đó tổng quát hóa của ảnh hưởng này còn nhiều nghi vấn

 Khả năng hòa tan của β-glucan

Theo Zekovic và cộng sự (2005) khả năng hòa tan của β-glucan phụ thuộc vào mức

độ polymer hóa và cấu tạo vật lý của nó Nhiều nghiên cứu cho thấy β-glucan hòa tan là chất kích thích miễn dịch mạnh hơn dạng không hòa tan, mặc dù lý do thì chưa hoàn toàn

rõ ràng

 Tần số phân nhánh

Tần số phân nhánh của β-(13)(16)-glucan được dùng để xác định hoạt tính sinh học của nó, và tần số phân nhánh 0,2 (năm phần tử mạch chính có một nhánh) đến 0,33 (ba phần tử mạch chính có một nhánh) được xem là tối ưu Do đó, mặc dù cả β-1,3-glucan không phân nhánh từ vi khuẩn và các oligosaccharide có bốn và năm carbon tổng hợp có liên kết β mạch thẳng cho thấy có hoạt tính sinh học, nhưng sự bổ sung các phần tử glucose với liên kết β-(16) làm tăng hoạt tính chống lại tế bào Sarcoma 180

 Sự thay đổi nhánh

Một số nghiên cứu đã cho thấy làm thế nào mà chuỗi nhánh của glucan ảnh hưởng lên hoạt tính sinh học, và trong một số trường hợp, nó làm tăng các hoạt tính này Khi scleroglucan không hòa tan và các dẫn xuất sulphate hóa, carboxymethyl hóa, methyl hóa, hydroxyethyl hóa và hydroxypropyl hóa được kiểm tra đối với tế bào sarcoma 180 và ung thư dạ dày, dạng sulphate hóa và carboxymethyl hóa cho thấy hoạt tính cao nhất trong khi dạng ban đầu của nó không có khả năng chống khối u với các loại ung thư này Một số nghiên cứu cũng cho thấy rằng khi bổ sung polyol vào mạch nhánh của pestalotan thì làm tăng khả năng chống khối u

 Cấu hình xoắn

β-glucan có thể tồn tại cả dạng xoắn đơn hay xoắn bậc ba trong dung dịch nhờ vào liên kết hydro giữa các chuỗi riêng biệt với nhau Trong đó, dạng xoắn bậc ba được xem như là chất kích thích miễn dịch mạnh hơn cả

Các cơ chế tác động của β-glucan từ nấm

Hình 1.6 Kích thích miễn dịch bởi β-glucan của nấm

Các cơ thể hữu cơ đa bào có các thụ thể gọi là PRR1

để phát hiện các cấu trúc ngoại

lai (bao gồm mầm bệnh) Polysaccharide A auricula tăng khối lượng của tuyến ức, tạo

ảnh hưởng tích cực lên sự hoạt hóa và biệt hóa của lympho T, điều hòa hệ miễn dịch

 Điều trị ung thư [13], [25], [35], [37]

Ung thư là sự tăng nhanh tế bào không kiểm soát được, gây ra bởi nhiều tác nhân: hoá chất từ môi trường, virus, vi khuẩn, hormone và sự viêm mãn tính

PRR (pattern recognition receptor) là protein biểu hiện bởi tế bào của hệ miễn dịch để nhận biết các phân tử liên

quan tới mầm bệnh vi khuẩn hay stress tế bào