BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài NGHIÊN CỨU BỘT HÒA TAN ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO (CORDYCEPS MILIRAIS) Mã số đề tài 194 TP 11 Chủ nhiệm đề tài DƯƠNG QUANG TIẾN Đơn vị thực hiện VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019 2 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát 1 1 Tên đề tài Nghiên cứu chế biến bột hòa tan từ Đông trùng hạ thảo ( Codyceps militaris.
THÔNG TIN CHUNG
Thông tin tổng quát
1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu chế biến bột hòa tan từ Đông trùng hạ thảo ( Codyceps militaris)
1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài
(học hàm, học vị) Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài
1 Dương Quang Tiến Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài
2 Phạm Minh Qui Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài
3 Trần Thị Thanh Thuận Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài
4 Phan Văn Tuấn Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài
5 Nguyễn Ngọc Thuần Trường ĐHCN Cố vấn
1.4 Đơn vị chủ trì:Viện Công nghệ Sinh học- Thực phẩm
1.5.1 Theo hợp đồng: Từ 18 tháng 01 đến 18 tháng 07 năm 2019
1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng 01 năm 2020
1.5.3 Thực hiện thực tế: Từ tháng 01 đến tháng 12 năm 2019
1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):
Nghiên cứu cho thấy rằng việc điều chỉnh nhiệt độ và lượng mantodextrin có tác động đáng kể đến hiệu suất thu hồi adenosin trong quá trình sấy phun Ngoài ra, các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và tỉ lệ dung môi cũng ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids Tuy nhiên, do hạn chế về kinh phí, việc mua hóa chất adenosin gặp khó khăn.
1.7 Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 05 triệu đồng (Số tiền bằng chữ: Năm triệu đồng).
Kết quả nghiên cứu
Nấm đông trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) là một loại nấm ký sinh có màu cam, dài từ 8-10 cm, chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quý giá như protein (40,69%), vitamin và khoáng chất Loài nấm này có khả năng kháng vi sinh vật, kháng ung thư và hỗ trợ miễn dịch nhờ vào hợp chất cordycepin Ngoài ra, các polysaccharide trong nấm có tác dụng phục hồi gan và kháng oxy hóa Trong bối cảnh thực phẩm bẩn và ô nhiễm môi trường, việc tìm kiếm nguyên liệu tự nhiên như đông trùng hạ thảo để tăng cường sức khỏe là rất cần thiết Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về hoạt tính sinh học của nấm, nhưng sản phẩm chế biến từ nấm vẫn còn hạn chế Việc phát triển sản phẩm bột hòa tan từ đông trùng hạ thảo hứa hẹn sẽ đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe, cải thiện triệu chứng cho bệnh nhân ung thư và nâng cao chất lượng cuộc sống.
Nghiên cứu khoa học sẽ xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và lựa chọn thiết bị cũng như thông số phù hợp trong quy trình chế biến Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích cho giáo viên và sinh viên trong quá trình học tập và giảng dạy Hơn nữa, nghiên cứu cũng hỗ trợ các nhà sản xuất phát triển sản phẩm từ nấm Đông Trùng Hạ Thảo, góp phần thúc đẩy kinh tế và xã hội tại Việt Nam.
2.1 Xác định độ ẩm và thành phần có trong nguyên liệu
Để xác định độ ẩm của mẫu Đông Trùng Hạ Thảo, cần chuẩn bị 1g mẫu đã được nghiền nhuyễn Sau đó, sử dụng thiết bị sấy ẩm hồng ngoại để tiến hành đo Quá trình này nên được thực hiện 3 lần để thu được giá trị trung bình, từ đó xác định độ ẩm thực tế của mẫu.
Cân 1g mẫu đông trùng hạ thảo và ngâm với 100 ml ethanol trong 3 ngày, lọc mỗi ngày một lần Đến ngày thứ 3, bỏ bã và thu dịch lọc, sau đó định mức lên 100 ml để xác định hàm lượng flavonoids, polyphenols và triterpenes.
Xác định hàm lượng flavonoids
Hàm lượng flavonoids tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với thuốc thử nhôm clorua.
Tính toán kết quả theo công thức:
Hàm lượng flavonoids tổng trong dịch trích ly được tính toán dựa trên đường chuẩn (ppm), với thể tích định mức mẫu (ml) và lượng mẫu kiểm tra (g) cùng với độ ẩm (%).
Xác định hàm lượng polyphenols
Hàm lượng polyphenols tổng số được xác định b ng phương pháp UV-VIS với thuốc thử Folin – Ciocalteu.
Tính toán kết quả theo công thức:
Hàm lượng polyphenol tổng trong dịch trích ly được xác định thông qua đường chuẩn và được biểu thị bằng đơn vị ppm Để tính toán, cần biết thể tích định mức mẫu (ml), lượng mẫu kiểm tra (g) và độ ẩm (%).
Xác định thành phần Triterpenoids
Hàm lượng Triterpenes tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với hỗn hợp dung dịch vanillin – acid acetic 10% và acid perchloric
Tính toán kết quả theo công thức:
Cx là hàm lượng triterpenes tổng có trong dịch trích ly được tính toán từ đường chuẩn (ppm)
Vđm: Thể tích định mức mẫu (ml) a: Lượng mẫu kiểm tra (g) w: Độ ẩm (%)
Xác định thành phần polysaccharides
Để xác định thành phần polysaccharides trong đông trùng hạ thảo, cần chuẩn bị mẫu bằng cách cân 0.5g đông trùng hạ thảo, sau đó tiến hành trích ly với 100ml nước Sau khi trích ly, định mức dung dịch lên 200ml để thực hiện các bước phân tích tiếp theo.
Hàm lượng polysaccharides tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với dung dịch phenol và acid sulfuric đậm đặc.
Xây dựng qui trình sản xuất bột hòa tan từ Đông Trùng Hạ Thảo.
Xác định một số thành phần của nguyên liệu: Độ ẩm, polyphenols, polysaccharides, flavonoids, triterpenoids.
Khảo sát 1 số yếu tố ( nhiệt độ, thời gian trong công đoạn trích li ).
Khảo sát các yếu tố (nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ dung môi) ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids 1
3.1 Khảo sát các thông số trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyscharide
Nghiên cứu về việc trích ly polysaccharide từ nấm Đông Trùng Hạ Thảo cho thấy, nhiệt độ sóng siêu âm tối ưu nằm trong khoảng 50 – 90℃ trong 40 phút, với nước là dung môi trích ly hiệu quả nhất Ở nhiệt độ này, polysaccharide ít bị biến đổi, do đó, mục tiêu của thí nghiệm là khảo sát các yếu tố như thời gian ngâm mẫu, nhiệt độ trích ly và nồng độ dung môi ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polysaccharide.
Hàm mục tiêu:Hàm lượng polysaccharide tổng
Nhiệt độ siêu âm: 50 - 90℃với bước nhảy 20℃.
Thời gian trích li: 20 – 60 phút với bước nhảy 20 phút
Tỉ lệ dung môi: 15 – 35 (ml/g nguyên liệu) với bước nhảy 20
Bảng ma trận thực nghiệm
Thực hiện tối ưu hóa 3 yếu tố (nhiệt độ, tỉ lệ dung môi, thời gian trích li) ảnh hưởng đế hàm mục tiêu là polysaccharide.
Dung môi trích li là Nước.
X2:Tỉ lệ dung môi (ml/g nguyên liệu)
Hàm mục tiêu: Y1: hàm lượng polysaccharide (mg/g chất khô)
Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm
Biến độc lập Ký hiệu
Tỉ lệ dung môi(ml/g nguyên liệu)
Bảng: Thiết kế thí nghiệm
3.2 Khảo sát các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng
Dựa vào kết quả từ thí nghiệm 1.2.4, chúng ta đã xác định được các thông số tối ưu cho việc trích ly polysaccharide và flavonoids với hàm lượng cao nhất Tiếp theo, chúng tôi tiến hành khảo sát các thông số sấy phun như nhiệt độ, hàm lượng maltodextrin và tốc độ sấy, sử dụng dung môi là cồn, nhằm đánh giá ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất thu hồi tổng flavonoids từ đông trùng hạ thảo.
Hàm mục tiêu:Hàm lượng flavonoids tổng.
Định mức b ng ethanol: 20ml
Thời gian đợi mẫu tan: 1 ngày
Tốc độ sấy: 15-20-25 (ml/phút)
Bảng ma trận thực nghiệm
Thực hiện tối ưu hóa 3 yếu tố (nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin, tốc độ sấy) ảnh hưởng đến hàm mục tiêu là hàm lượng flavonoids.
Dung môi trích ly là: Ethanol 77% (C2H5OH).
X3: tốc độ sấy (ml/phút)
Y2 là hàm lượng flavonoids (mg/g chất khô).
Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm
Biến độc lập Ký hiệu Mức độ
Tốc độ sấy (ml/phút) X3 15 20 25
Bảng: Thiết kế thí nghiệm
4 Tổng kết về kết quả nghiên cứu
4.1 Xác định tỉ lệ các thành phần có trong đông trùng hạ thảo
Theo nghiên cứu của Viện sinh thái ứng dụng thuộc Viện Hàn Lâm khoa học Trung Quốc, quả thể nấm Cordyceps militaris chứa nhiều thành phần quan trọng.
+ Các nguyên tố khoáng: Se, Zn, Cu.
+ Các hợp chất khác như: cordycepin (1,52%), cordycepic acid (11,8%), polysacharide (30%),…
Nghiên cứu cho thấy polysaccharide là thành phần quan trọng trong Đông Trùng Hạ Thảo Để thu hồi tối ưu polysaccharide, nhóm đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích li và xác định được thông số tối ưu cho quá trình này.
4.2 Các thông số trích li ảnh hưởng đến hiệu suất trích li polysacharide tổng
Bảng:Ma trận thực nghiệm polysaccharides
Kết quả chạy thực nghiệm polysaccharide
Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của polysaccharides
Trong quá trình trích ly polysaccharides tổng, các yếu tố ảnh hưởng bao gồm thời gian trích ly và tỷ lệ dung môi Phương trình hồi quy được sử dụng để phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố này.
Xu hướng lựa chọn điều kiện trích ly để thu được hàm lượng polysaccharides cao nhất
Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide
Bàn luận: Nhìn vào xu hướng ta thấy r ng: Ở vùng khảo sát nhiệt độ siêu âm (X 1 ) từ
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình trích ly polysaccharide là 70℃, cho hàm lượng polysaccharide cao nhất Thời gian trích ly lý tưởng nằm trong khoảng 20 – 40 phút, với 40 phút là thời gian tối ưu nhất Về nồng độ dung môi, tỉ lệ 25 ml/g nguyên liệu được chọn vì mang lại hàm lượng polysaccharide cao nhất và tiết kiệm dung môi Tóm lại, điều kiện lý tưởng để trích ly polysaccharide cao nhất là nhiệt độ 70℃ và thời gian 40 phút.
40 giờ và tỉ lệ dung môi là 25 (ml/g nguyên liệu) (cho hàm lượng polysacchride 0,546 (mg/g chất khô).
Theo Lundstedt (1998), giá trị R² ≥ 0,8 cho thấy độ tin cậy cao của mô hình Kết quả từ mô hình Box-Behnken trong phần mềm JMP cho thấy R² = 0,82, vượt quá ngưỡng 0,8, chứng tỏ mô hình này phù hợp để tối ưu hóa quá trình trích ly polysaccharide Hơn nữa, giá trị p-value = 0,006, nhỏ hơn 0,05, cho thấy kết quả tối ưu có ý nghĩa thống kê.
4.3 Các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng
Bảng: Ma trận thực nghiệm flavonoids
Kết quả chạy thực nghiệm flavonoids:
Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của flavonoids
Trong quá trình sấy phun các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoids tổng là: nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin Ta có phương trình hồi qui:
Xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm lượng flavonoids cao nhất
Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm lượng flavonoids cao
Trong nghiên cứu về điều kiện sấy phun, nhiệt độ sấy phun tối ưu để đạt hàm lượng flavonoids cao nhất là 155℃ Đồng thời, hàm lượng mantodextrin lý tưởng nằm trong khoảng 15-17%, với 16% là mức tối ưu Về tốc độ sấy, mức 20 ml/phút được xác định là điều kiện tốt nhất Kết quả cuối cùng cho thấy, với các điều kiện này, hàm lượng flavonoids đạt được là 0,495 mg/g chất khô.
Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo
3.1 Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3)
Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Đăng ký Đạt được
1 Bột hòa tan Đông Trùng
Có đầy đủ các thông số kỹ thuật về hàm lượng Flavonoids.
Bột hòa tan có hàm lượng flavonoids là0,495 (mg/g chất khô)
Bảng: Đánh giá cảm quan sản phẩm
Bột hòa tan đông trùng hạ thảo có màu trắng sáng, được sản xuất bằng công nghệ sấy phun hiện đại ở nhiệt độ 155ºC, giúp bảo toàn hàm lượng chất dinh dưỡng tối ưu Nước đông trùng hạ thảo có màu vàng trong, không chứa tạp chất, đảm bảo chất lượng cao.
Mịn màng, có chút rít khi để lâu ngoài không khí, dễ tan trong nước.
Sản phẩm có mùi đặc trưng của đông trùng hạ thảo (mùi thơm nh như nấm hương).
Sản phẩm mang đến vị ngọt thanh dịu từ đường, phù hợp với mọi khách hàng, đặc biệt là những người không thích vị đắng của đông trùng hạ thảo Bên cạnh đó, Maltodextrin cung cấp năng lượng nhanh chóng cho người sử dụng, đồng thời đảm bảo độ ẩm cần thiết.
Sản phẩm có độ ẩm dưới 5% không bị vón cục, có thể dễ dàng bảo quản và sử dụng lâu dài.
Tình hình sử dụng kinh phí
1 Công lao động khoa học 05
6 Hội nghị, hội thảo, thù lao nhiệm thu giữa kì
7 In ấn, văn phòng phẩm
Kiến nghị
Quá trình nghiên cứu này được thực hiện trong phòng thí nghiệm với thời gian hạn chế, do đó, chúng tôi xin đưa ra một số kiến nghị quan trọng.
Để tối ưu hóa quá trình trích ly polyphenols và flavonoids, cần mở rộng nghiên cứu về tỷ lệ nguyên liệu và dung môi, đồng thời khảo sát nồng độ ethanol ở mức thấp hơn Việc này không chỉ giúp tiết kiệm dung môi mà còn giảm giá thành sản phẩm.
Để sản phẩm đạt hiệu quả chống oxy hóa tối ưu, cần thiết lập các tỷ lệ phối trộn khác nhau Trong quá trình nghiên cứu, nhóm chúng tôi đã gặp nhiều khó khăn liên quan đến việc sử dụng thiết bị máy sấy phun và máy đo quang phổ UV – VIS Thêm vào đó, một số thí nghiệm không có sẵn hóa chất cần thiết, buộc chúng tôi phải đặt hàng và chờ đợi Chúng tôi hy vọng rằng những vấn đề liên quan đến hóa chất và thiết bị nghiên cứu sẽ được cải thiện trong tương lai.
Phụ lục sản phẩm ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)
Hình: Sản phẩm bột hòa tan Đông trùng hạ thảo giàu hàm luợng flavonoids
Nhiệt độ:70 o C Thời gian:40 phút
Tỉ lệ dung môi: nguyên liệu: 25 (ml/g nguyên liệu)
Nhiệt độ:155 o C Tốc độ: 20 (ml/phút)
Tp HCM, ngày 18 tháng 12 năm 2019
Phòng QLKH&HTQT Viện Công nghệ Sinh học - Thực phẩm
(Họ tên, chữ ký) Đông trùng hạ thảo
Sản phẩm bột hòa tan
II Kết quả nghiên cứu 2
2.1 Xác định độ ẩm và thành phần có trong nguyên liệu 4
3.1 Khảo sát các thông số trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyscharide 6
3.2 Khảo sát các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng 8
4 Tổng kết về kết quả nghiên cứu 9
4.1 Xác định tỉ lệ các thành phần có trong đông trùng hạ thảo 10
4.2 Các thông số trích li ảnh hưởng đến hiệu suất trích li polysacharide tổng 10
4.3 Các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng 12
5 Đánh giá kết quả đạt đươc và kết luận 14
6 Tóm tắt kết quả ( tiếng việt và tiếng anh) 15
III Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo 16
3.1 Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3) 16
IV Tình hình sử dụng kinh phí 18
VI Phụ lục sản phẩm ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III) 19
PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC 25
1.1 Tổng quan về đông trùng hạ thảo 25
1.1.3 Mô tả 261.1.4 Thành phần 261.1.5 Ứng dụng của đông trùng hạ thảo 261.1.6 Nấm đông trùng hạ thảo - Phân loại và phát triển 271.2 Bột hòa tan đông trùng hạ thảo 291.2.1 Giới thiệu sản phẩm bột hòa tan đông trùng hạ thảo 301.3 Maltodextrin 301.3.1 Giới thiệu 301.3.2 Đặc điểm 301.3.3 Ứng dụng 31CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 322.1 Nguyên liệu 322.2 Hóa chất 322.3 Dụng cụ và thiết bị 322.4 Nội dung nghiên cứu 342.4.1 Mục tiêu 342.4.2 Phương pháp nghiên cứu 35CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 463.1.Thành phần của nguyên liệu 463.2 Kết quả tối ưu hàm lượng Polysaccharides 473.3 Kết quả tối ưu hóa công đoạn sấy phun 493.4 Sản phẩm bột hòa tan 513.4.1.Qui trình chế biến bột hòa tan từ Đông trùng hạ thảo 513.4.2.Đặc tính của sản phẩm thu được sau phối trộn 52CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 544.1.Kết luận 54
4.2.Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHẦN III PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM 58
Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm 7
Bảng: Thiết kế thí nghiệm 7
Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm 9
Bảng: Thiết kế thí nghiệm 9
Bảng:Ma trận thực nghiệm polysaccharides 10
Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của polysaccharides 11
Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide 11
Bảng: Ma trận thực nghiệm flavonoids 12
Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của flavonoids 13
Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm lượng flavonoids cao 13
Bảng thành phần các chất trong nấm Đông Trùng Hạ Thảo sử dụng dung môi trích ly ethanol 14 Bảng: Đánh giá cảm quan sản phẩm 17
Hình: Sản phẩm bột hòa tan Đông trùng hạ thảo giàu hàm luợng flavonoids 19
Bảng 2 1 Các hóa chất sử dụng trong xác định thành phần flavonoids 32
Bảng 2 2 Các hóa chất sử dụng trong xác định thành phần polysaccharide 32
Bảng 2 3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 33
Bảng 2 4 Dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu 34
Bảng 2.5 Xây dựng đường chuẩn polysaccharide b ng phương pháp UV-VIS 36
Bảng 2 6 Xây dựng đường chuẩn polyphenol b ng phương pháp Folin -Ciocalteu 37
Bảng 2 7 Xây dựng đường chuẩn Triterpenes b ng phương pháp UV- VIS với hỗn hợp dung dịch vanillin – acid acetic 10% và acid perchloric 39
Bảng 2 8 Xây dựng đường chuẩn flavonoids b ng phương pháp UV-VIS với thuốc thử nhôm clorua 40
Bảng 2.9 Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm 42
Bảng 2.11 : Bảng mã hóa các giá trị thực nghiệm 44
Bảng 2.12: Ma trận thực nghiệm flavonoids 45
Bảng 3 1 Kết quả đo ẩm và thành phần trong nguyên liệu 46
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng các chất trong Đông trùng hạ thảo 46
Hình 3.2 Xử lí và phân tích kết quả tối ưu hóa hàm lượng polysaccharides 47
Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide 47
Hình 3.4:Xử lí và phân tích kết quả tối ưu hóa hàm lượng Falvonoids sau sấy phun 49
Bảng 3.5: Kết quả kiểm chứng thực nghiệm 50
Bảng 3.6 Đặc tính của sản phẩm bột hòa tan hoàn chỉnh 52
Hình 3.6: Sản phẩm bột hòa tan từ Đông trùng hạ thảo 53
BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC
TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về đông trùng hạ thảo
1.1.1 Tên gọi Đông Trùng Hạ Thảo (chinese caterpillar fungus), còn gọi là trùng thảo, hạ thảo đông trùng hay đông trùng hạ thảo, là một loại đông dược quý nổi tiếng có bản chất là dạng ký sinh của loài nấm Cordyceps sinensic (thuộc nhóm Ascomycetes) trên cơ thể sâu Hepialus fabricius được tìm thấy cách đây 3000 năm Nấm đã được công nhận là một sản phẩm thuốc ở Trung Quốc trong ít nhất 2000 năm Tuy nhiên các nhà khoa học mới chỉ nghiên cứu loài nấm này vào khoảng giữa thế kỉ thứ XIX Và hiện nay, nó thường gọi là cordyceps sinensic trong tiếng Anh Phần dược tính của đông trùng hạ thảo đã được chứng minh là do các chất chiết xuất từ nấm Cordyceps sinensic.
Tên gọi "đông trùng hạ thảo" xuất phát từ sự quan sát nấm Cordyceps sinensis mọc chồi từ đầu con sâu vào mùa hè Vào mùa đông, cặp cá thể này trông giống như một con sâu, trong khi đến mùa hè, chúng lại có hình dạng giống một loại thực vật.
1.1.2 Nguồn gốc hình thành Đông trùng hạ thảo là hiện tượng loài sâu thuộc chi Hepialus trong tổng Họ Lepidoptera (Cánh bướm) bị kí sinh bởi một loài nấm túi có tên khoa học là Cordyceps sinensis (Berk.) thuộc tổng Họ Ascomycetes (Nang Khuẩn) Thường gặp nhất là sâu non của loài Hepialus Fabricius hoặc Hepialus Armoricanus Ngoài ra còn 40 loài khác thuộc chi Hepialus c ng có thể bị Cordyceps sinensis ký sinh Các loài nấm này phân bố rộng ở châu Á và châu Úc với trung tâm đa dạng là vùng Đông Á, đó là các vùng cao nguyên cao hơn mặt biển từ 4000 đến 5000 m như: Tây Tạng, Tứ Xuyên, Thanh Hi, Cam Túc, Vân Nam.
Chu trình sống của Cordyceps:
Cordyceps là một loại nấm thuộc họ nấm, nổi tiếng với khả năng ký sinh trên côn trùng Vào mùa Đông, nấm này xâm nhập vào cơ thể côn trùng, phát triển thành hệ sợi nấm trong giai đoạn vô tính, từ đó hút dưỡng chất và cuối cùng giết chết vật chủ côn trùng.
Vào mùa hè, sợi nấm vô tính chuyển sang giai đoạn hữu tính, tạo ra cây nấm, một cơ quan chứa bào tử vô tính Cây nấm nhú lên khỏi mặt đất, trong khi gốc vẫn gắn liền với thân sâu dưới lòng đất.
Chi nấm Cordyceps có hơn 600 loài, nhưng chủ yếu nghiên cứu về hai loài Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris Từ năm 1964, Cordyceps sinensis đã được công nhận là dược liệu trong dược điển Đông trùng hạ thảo khi sống có hình dạng giống con sâu, với đuôi là một cành nhỏ và lá mọc ra Khi sấy khô, nó có mùi tanh như cá, nhưng khi đốt lên lại tỏa ra hương thơm Phần "lá" dài khoảng 4-11cm, được hình thành từ sợi nấm bám vào đầu sâu non, có hình dáng giống như con tằm, dài 3-5cm và đường kính 0,3-0,8cm Bên ngoài, nó có màu vàng sẫm hoặc nâu vàng với 20-30 vân khía, trong khi phần đầu có màu nâu đỏ và đuôi giống như đuôi con tằm với 8 cặp chân, trong đó 4 đôi giữa rõ nhất Chất đệm nấm hình que cong mọc ra từ mình sâu non, dài hơn một chút so với sâu Sâu non dễ gãy, ruột căng đầy, màu trắng hơi vàng, trong khi chất đệm nấm dai và bên trong ruột hơi rỗng, có màu trắng ngà.
Các phân tích hoá học cho thấy trong sinh khối (biomass) của đông trùng hạ thảo có
Đông trùng hạ thảo chứa từ 17 đến 19 loại acid amin khác nhau, D-mannitol, lipid và nhiều nguyên tố vi lượng như Na, K, Ca, Mg, Al, Mn, Cu, Zn, Bo, Fe, trong đó phospho là nguyên tố chiếm tỷ lệ cao nhất Sinh khối của đông trùng hạ thảo còn giàu các chất hoạt động sinh học quý giá, bao gồm cordiceptic acid, cordycepin, adenosine và hydroxyethyladenosine, đặc biệt là nhóm HEAA (Hydroxy-EthylAdenosine-Analogs) Ngoài ra, đông trùng hạ thảo còn cung cấp nhiều loại vitamin như vitamin B12, vitamin A, vitamin C, cùng với vitamin B2, vitamin E và vitamin K, cùng với khoảng 25 - 30% protein và 8% chất béo, cùng với đường mannitol.
1.1.5 Ứng dụng của đông trùng hạ thảo Đông trùng hạ thảo được dùng để điều trị ho, viêm phế quản mạn tính, bệnh ở thận,tiểu đêm, suy nhược sinh dục nam, thiếu máu, tăng cholesterol, rối loạn chức năng gan, mệt mỏi, ù tai, sụt cân.
Tăng chức năng hệ miễn dịch, tăng lực cho vận động viên, chống lão hoá sớm, cải thiện chức năng gan với người viêm gan siêu vi B.
Một số người dùng đông trùng hạ thảo như một “adaptogen” để tăng thể lực và chống mệt mỏi.
Đông trùng hạ thảo có lợi cho sức khỏe tim mạch bằng cách hỗ trợ hoạt động của tim và mạch máu, điều hòa nhịp tim, giảm cholesterol trong máu, ức chế sự kết tụ tiểu cầu, và có tác dụng chống viêm, từ đó cải thiện tuần hoàn bàng hệ.
Myriocin và thermozymocidin, hai hợp chất ức chế serine palmitoyltransferase, đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình sinh tổng hợp sphingosin Đặc biệt, myriocin có khả năng ức chế miễn dịch mạnh mẽ, gấp 10-100 lần so với cyclosporine.
1.1.6 Nấm đông trùng hạ thảo - Phân loại và phát triển
Hiện nay, có khoảng 680 loài nấm thuộc chi Cordyceps.[3]
Hai loài nấm đông trùng hạ thảo được sử dụng lâu đời trong y học cổ truyền Trung Quốc là Cordyceps sinensis (tên khác: Ophiocordyceps sinensis) và Cordyceps militaris.
Hàng nghìn nghiên cứu từ các trường đại học và viện nghiên cứu đã được thực hiện từ lâu, chủ yếu tập trung vào hai loài đông trùng hạ thảo có giá trị dược liệu cao.
Cordyceps sinensis, còn được gọi là Ophiocordyceps sinensis, là một loại nấm ký sinh trên ấu trùng côn trùng, chủ yếu phân bố ở các khu vực như Tây Tạng, đồng cỏ Nepal, Bhutan và Bắc Ấn Độ, nơi có độ cao từ 3500 đến 5000 mét so với mực nước biển.
Cordyceps sinensis đã trở thành một sản phẩm bổ sung dinh dưỡng phổ biến, được quản lý bởi FDA, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường đối với đông trùng hạ thảo ở nhiều quốc gia.
Sự gia tăng nhu cầu đối với sản phẩm đông trùng hạ thảo đã dẫn đến tình trạng khai thác quá mức nguồn tài nguyên tự nhiên, gây cạn kiệt loài dược liệu quý giá này.
In response to the alarming situation, the CITES Management Authority of China officially classified this mushroom species as endangered, highlighting its vulnerability to extinction (CITES Management Authority of China, 2012).
