Nghiên cứu công nghệ thu nhận một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hai loài nấm thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) ở Việt Nam, ứng dụng trong thực phẩm

- 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TÂN THÀNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THU NHẬN MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ HAI LOÀI NẤM THƯỢNG HOÀNG (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) Ở VIỆT NAM, ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 9540101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HÀ NỘI: 2018 2 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học 1.
- Nấm là một nguồn thực phẩm giàu đạm, đầy đủ các vitamin và axit amin thiết yếu, trong nấm chứa hàm lượng chất béo ít và đó là những axit béo chưa bão hòa, giá trị năng lượng cao, giàu khoáng chất và có tác dụng tốt cho sức khỏe.
- Nấm Thượng hoàng (hay còn gọi là nấm Hoàng sơn) tên chỉ các loài trong chi Phellinus, thuộc họ Hymenochaetaceae (ở Trung Quốc gọi là Songgen, Hàn Quốc gọi là Sang Hwang, Nhật Bản gọi là Meshima).
- Đây là một loại nấm quý trong tự nhiên đã được người Nhật Bản, Hàn Quốc sử dụng rộng rãi trong việc điều trị, tăng cường khả năng của hệ thống miễn dịch, giúp giảm lượng cholesterol và đường trong máu ...Trong nấm thượng hoàng có chứa nhiều thành phần hóa học như acid amin, vitamin, khoáng, carbonhydrat và một số hợp chất có hoạt tính sinh học như polysaccharid, protein-polysaccharide, steroid, terpenoid, flavone, styrylpyrone, furane và polychlorinat...[81].
- Năm 1976, nhóm nghiên cứu của TS Chihara tại Trung tâm nghiên cứu ung thư Nhật Bản kiểm tra và so sánh tỷ lệ kháng ung thư trên chuột của dịch chiết nước nóng 27 loại nấm thuốc thì nấm Phellinus linteus đã được xếp hạng số 1 với một tỷ lệ ức chế tế bào u báng (Sarcoma 180) ở chuột là 96,7%.
- Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học, thành phần dinh dưỡng và hoạt tính sinh học trong 2 loài nấm thượng hoàng Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis thu hái tại khu vực Bắc trung bộ, đây là hai loài nấm quý mọc tự nhiên (một loài (P.
- igniarius) đã có rất nhiều nghiên cứu và công bố trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam thì chưa có nghiên cứu nào về 2 loài nấm này.
- nilgheriensis) thì còn rất mới mẻ, hầu như chưa có nghiên cứu nào trên thế giới).
- Ở Việt Nam, Trung tâm linh chi và nấm dược liệu TPHCM đã bước đầu nghiên cứu và nuôi trồng thành công loài nấm thượng hoàng P.
- Trước thực trạng có một nguồn nguyên liệu dồi dào và có giá trị dược liệu cao, có thể phát triển thành chuỗi các sản phẩm có giá trị từ nấm thượng hoàng, chúng tôi tiến hành nghiên cứu khai thác các hợp chất có hoạt tính sinh học, các thành phần dinh dưỡng trong nấm thượng hoàng bằng các công nghệ chế biến hiện đại nhằm tạo ra được các sản phẩm giàu hoạt chất, có giá trị để ứng dụng sản xuất các loại thực phẩm chức năng có khả năng hỗ trợ, nâng cao sức khỏe là hướng đi đúng và cần thiết.
- Xuất phát từ thực tế nghiên cứu và sự cấp thiết trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ thu nhận một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hai loài nấm thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) ở Việt Nam, ứng dụng trong thực phẩm”.
- Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng được cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của hai loài nấm thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) ở khu vực Bắc trung bộ, Việt Nam.
- Đề xuất được quy trình công nghệ tối ưu về chiết xuất và sấy phun dịch chiết từ hai loài nấm thượng hoàng.
- xây dựng một số quy trình sản xuất một số sản phẩm thực phẩm có bổ sung nấm thượng hoàng.
- Nội dung nghiên cứu - Thu mẫu và xác định tên khoa học của 2 loài nấm thượng hoàng ở Việt Nam (P.
- Nghiên cứu thành phần hóa học (các vitamin, acid amin, các kim loại, hàm lượng tổng phenolic, flavonoid) từ nấm thượng hoàng thu hái từ tự nhiên.
- Phân lập, xác định cấu trúc và thử hoạt tính sinh học các hợp chất thu được từ nấm thượng hoàng (P.
- igniarius) ở Việt Nam - Xây dựng quy trình công nghệ chiết xuất và sấy phun dịch nấm thượng hoàng (P.
- nilgheriensis) 3 - Nghiên cứu ứng dụng sản xuất một số sản phẩm thực phẩm bổ sung nấm thượng hoàng.
- Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học trong hai loài nấm thượng hoàng (P.
- nilgheriensis) là đóng góp khoa học có độ tin cậy cao, góp phần làm phong phú thêm về cơ sở dữ liệu về chất lượng nguyên liệu, thành phần hóa học của các loài nấm lớn ở Việt Nam - Đã phân lập và xác định cấu trúc của 9 hợp chất trong nấm thượng hoàng (P.
- Đã thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư HepG2, MCF7, Lu và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết và hợp chất sạch, kết quả cho thấy các hợp chất sạch có khả năng kháng các dùng tế bào ung thư trên.
- Đã đề xuất được công nghệ (chiết xuất và sấy phun) thu nhận một số hợp chất từ hai loài nấm thượng hoàng (P.
- nilgheriensis) ở Việt Nam.
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài về công nghệ thu nhận một số hợp chất sinh học từ nấm thượng hoàng sẽ tạo nên các sản phẩm có giá trị kinh tế cao, có tác dụng chống oxy hóa, có khả năng ngăn chặn và chữa bệnh.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo khoa học đáng tin cậy và có giá trị.
- là tài liệu phục vụ cho giảng dạy, nghiên cứu khoa học và cho cả sản xuất sau này.
- Những điểm mới của luận án - Đây là nghiên cứu đầy đủ về thành phần dinh dưỡng (acid amin.
- kim loại…) từ hai loài nấm thượng hoàng (P.
- nilgheriensis) thu hái ở Việt Nam.
- Luận án đã phân lập và xác định cấu trúc của 9 hợp chất trong nấm thượng hoàng (Phellinus igniarius) là: igniarine (PIE-1), meshimakobnol B (PIE-3), inoscavin A (PIE-6), daidzin (PIE-7), ergosterol (PIE-4), pterocarpin (PIE-8), ergosterol peroxit (PIE-5), meshimakobnol A (PIE-2) và 5-hydroxy-7methoxy-flavon (PIE-9).
- Trong đó hợp chất igniarine (PIE-1) là hợp chất mới.
- Đã thử hoạt tính 4 gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư HepG2, MCF7, Lu và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết và hợp chất sạch.
- Tối ưu hóa quy trình công nghệ chiết xuất và sấy phun dịch nấm thượng hoàng (P.
- Đề xuất quy trình chế biến một số sản phẩm thực phẩm bổ sung nấm thượng hoàng như: bánh quy, trà nấm và cà phê hòa tan có tính chất cảm quan hấp dẫn người dùng.
- Nấm Thượng hoàng (Phellinus sp.) Giới thiệu về các đặc điểm thực vật, phân loại đặc điểm hình thái và phân bố của chi Phellinus 1.2.
- Thành phần hóa học của nấm thượng hoàng Trình bày tổng quan về thành phần dinh dưỡng, thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trong nấm thượng hoàng (Phellinus sp.) 1.3.
- Công nghệ tách chiết các hoạt chất trong nấm dược liệu 1.4.
- NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.
- Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là 2 loài nấm thượng hoàng trong chi Phellinus thu hái tại khu bảo tồn quốc gia Pù Huống và vườn Quốc gia Pù Mát ở Nghệ An.
- Hóa chất Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đảm bảo tiêu chuẩn và chất lượng để chạy trên các thiết bị phân tích hiện đại như HPLC, UPLC, LC/MS… 2.1.3.
- Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu Sắc ký lớp mỏng (TLC), Sắc ký cột (CC), Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), Hệ thống sắc ký lỏng ghép nối khối phổ, Thiết bị phản ứng Reaction, Máy sấy phun Spray Dryer B290… 2.2.
- Phương pháp nghiên cứu 2.2.1.
- Phương pháp phân tích thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học Phân tích hàm lượng cellulose theo nguyên tắc hòa tan bằng acid và kiềm.
- sử dụng UPLC, HPLC với đầu dò huỳnh quang để xác định hàm lượng các acid amin, vitamin.
- hàm lượng nguyên tố kim loại được đo trên thiết bị phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), hàm lượng tổng phenolic, tổng flavonoid được xác định bằng phương pháp quang phổ (UV-Vis).
- Phương pháp chiết xuất, phân lập các hợp chất Phân lập, xác định cấu trúc của các hợp chất: sử dụng các phương pháp sắc ký như: sắc ký lớp mỏng (TLC).
- sắc ký cột thường (CC).
- sắc ký cột nhanh (FC).
- Phân lập các hợp chất: Mẫu nấm thượng hoàng (P.
- Phân đoạn PI.E4 được tiến hành sắc ký cột với hexane: axeton thu được hợp chất chất PIE-8 (pterocarpin) (18 mg) và PIE-5 (ergosterol peroxit) (31mg).
- Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất Cấu trúc các hợp chất được khảo sát nhờ sự kết hợp các phương pháp phổ: phổ tử ngoại (UV).
- cấu trúc lập thể tương đối của các hợp chất này được xác định các phương pháp phổ NMR.
- Hợp chất PIE-1 (igniarine): chất bột trắng vô định hình, nhiệt độ nóng chảy 205-206ᵒC.
- Hợp chất PIE-2 (meshimakobnol A): chất bột màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 181-182ᵒC.
- Hợp chất PIE-3 (meshimakobnol B): chất bột màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 175-176ᵒC.
- Hợp chất PIE-4 (ergosterol): chất bột màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 165-167ᵒC.
- Hợp chất PIE-5 (ergosterol peroxit): dạng thể hình kim không màu, nhiệt độ nóng chảy 176-178ᵒC.
- Hợp chất PIE-6 (inoscavin A): chất bột màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 268-269ᵒC.
- Hợp chất PIE-7 (daidzin): chất bột màu vàng nâu, nhiệt độ nóng chảy 246-247ᵒC.
- Hợp chất PIE-8 (pterocarpin): Tinh thể màu trắng, có điểm nóng chảy ở 154,5-156ᵒC.
- Hợp chất PIE-9 (5-hydroxy-7-methoxyflavone): Chất rắn màu vàng, có điểm nóng chảy: 195o-196oC.
- Các phương pháp xác định hoạt tính sinh học Các phương pháp xác định hoạt tính sinh học: xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl).
- hoạt tính gây độc tế bào theo phương pháp môi trường thạch (MTT) 2.2.5.
- Quy hoạch thực nghiệm - Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, các thí nghiệm được bố trí theo quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2 và được xử lý bằng phần mềm tối ưu hóa Design - Expert phiên bản 7.1 để tối ưu hóa quá trình chiết và sấy phun dịch nấm thượng hoàng.
- Trong thí nghiệm phân tích thị hiếu, đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm bổ sung bột nấm thượng hoàng sử dụng phần mềm thống kê SPSS.
- Sơ đồ phân lập các hợp chất từ nấm thượng hoàng (P.
- Kết quả khảo sát thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của nấm thượng hoàng 3.1.1.
- Hàm lượng cellulose trong nguyên liệu Hàm lượng cellulose trong nấm thượng hoàng (P.
- Hàm lượng cellulose trong nấm thượng hoàng P.
- Hàm lượng acid amin Nghiên cứu hàm lượng các acid amin của nguyên liệu và chế phẩm nấm thượng hoàng sau khi chiết và sấy (sấy đông khô và sấy chân không) cho kết quả như sau: Bảng 3.2.
- Hàm lượng acid amin trong nấm thượng hoàng (P.
- Hàm lượng các loại vitamin trong nấm thượng hoàng 3.1.3.1.
- Hàm lượng vitamin E Tiến hành xác định hàm lượng vitamin E trên 2 mẫu nấm thượng hoàng P.
- Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng vitamin E trong loài P.
- Hàm lượng vitamin D2 Trong 4 mẫu nghiên cứu thì mẫu nguyên liệu nấm P.
- igniarius (M1) hầu như không thể hiện hàm lượng vitamin D2, hàm lượng vitamin D2 trong loài P.
- Đối với 2 mẫu nấm sau khi chiết xuất và sấy đông khô thì hàm lượng vitamin D2 trong bột nấm P.
- Hàm lượng vitamin B3 Hàm lượng viatmin B3 (niacin) trong loài P.
- Tiến hành khảo sát nồng độ dung môi tách chiết khác nhau, kết quả cho thấy khi chiết bằng nước thì hàm lượng vitamin B3 đạt giá trị cao nhất, thấp nhất là chiết bằng ethanol 90%.
- Hàm lượng vitamin B3 trong bột sấy đông khô của loài P.
- Hàm lượng khoáng và kim loại trong nấm thượng hoàng Kết quả cho thấy hàm lượng Na, K, Ca, Mg, Pb của 2 mẫu nấm Thượng hoàng khu vực Bắc trung bộ, Việt Nam có giá trị tương đương với nấm thượng hoàng (P.
- Hàm lượng Na trong nấm P.
- igniarius ở Việt Nam là 1,157µg/g.
- Hàm lượng K, Ca, Mg trong nấm P.
- Hàm lượng chì trong 2 mẫu nấm Thượng hoàng có giá trị rất nhỏ là 0,061µg/g và 0,0712µg/g, nằm trong ngưỡng cho phép sử dụng trong thực phẩm của Bộ y tế PIE PIE PIE PIE Adriamycinb a Nồng độ ức chế tối thiểu (IC50).
- Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của cao chiết từ nấm thượng hoàng Các cao chiết được phân lập từ quả thể nấm P.
- nilgheriensis (PN) đã được tiến hành thử các hoạt tính gây độc tế bào ở Phòng Sinh học thực nghiệm, Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt