Nghiên cứu xác định một số thành phần dinh dưỡng và điều kiện tối ưu trích ly siêu âm saponin triterpenoid và tổng phenolic từ nấm linh chi đen (ganoderma atrum) ở nghệ an

Khoa học Tự nhiên /Hóa học DOI: 10.31276/VJST.64(8).06-10 Nghiên cứu xác định số thành phần dinh dưỡng điều kiện tối ưu trích ly siêu âm saponin triterpenoid tổng phenolic từ nấm Linh chi đen (Ganoderma atrum) Nghệ An Nguyễn Tân Thành1*, Nguyễn Thị Minh2, Đinh Thị Kim Hảo1, Nguyễn Đức Diện1 Viện Cơng nghệ Hóa sinh Môi trường, Trường Đại học Vinh Khoa Sinh học, Trường Sư phạm, Trường Đại học Vinh Ngày nhận 15/2/2022; ngày chuyển phản biện 21/2/2022; ngày nhận phản biện 15/3/2022; ngày chấp nhận đăng 21/3/2022 Tóm tắt: Nghiên cứu nhằm mục đích khảo sát số thành phần hóa học tối ưu hóa điều kiện trích ly siêu âm hàm lượng saponin triterpenoid (TST) tổng phenolic (TPC) từ nấm Linh chi đen (Ganoderma atrum) phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) Bố trí thí nghiệm theo thiết kế Box-Behnken, nhóm nghiên cứu xây dựng mơ hình tối ưu quy trình trích ly hàm lượng saponin triterpenoid (Y1) tổng phenolic (Y2) với yếu tố nhiệt độ trích ly (X1), thời gian siêu âm (X2) công suất siêu âm (X3) Theo mơ hình, điều kiện tối ưu hóa q trình trích ly để thu hàm lượng saponin triterpenoid tổng phenolic cao nhiệt độ 65oC, thời gian siêu âm 83 phút công suất siêu âm 310 W Với thông số này, dịch chiết thu có hàm lượng saponin triterpenoid 1,08±0,04% tổng phenolic 122,52±0,15 mg GAE/g Từ khóa: bề mặt đáp ứng, Ganoderma lucidum, saponin triterpenoid, tổng phenolic, trích ly siêu âm Chỉ số phân loại: 1.4 cứu nhằm mục đích khảo sát số thành phần dinh Đặt vấn đề họcdưỡng doanh tâm số Nghiên xây dựng nghiệp quy trình tríchquan ly hoạtcứu chấtnày nhằm mục đí Trong tự nhiên, nấm sinh vật đóng vai trị quan từ nấm Linh chi đen thu hái Khu bảo tồn thiên trọng, khơng có nấm, chu trình tuần hồn vật chất khảo sát số thành phần dinh dưỡng xây dựng quy trình trích ly số hoạt ch nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An mắt xích quan trọng việc phân hủy chất từ nấm Linh chi đen thu hái Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An bã hữu Nấm nguồn thực phẩm giàu đạm, đầy Đối tượng phương pháp nghiên cứu đủ vitamin axit amin thiết yếu, nấm chứa Đối tượng phương pháp nghiên cứu Đối tượng hàm lượng chất béo axit béo chưa bão Đối tượng hịa, giá trị lượng cao, giàu khống chất có tác Nấm Linh chi đen thu hái Khu bảo tồn thiên dụng tốt cho sức khỏe nhiên Hoạt, tỉnhđược Nghệ An.tạiMẫu vàPù Hoạt, tỉnh Ng NấmPù Linh chi đen thu hái Khu bảo tồnsấy thiênkhơ nhiên nghiền nhỏ, sau sàng qua lưới sàng kích thước mm Ở Việt Nam, Trung Quốc số nước châu Á khác An Mẫu sấy khơ nghiền nhỏ, sau sàng qua lưới sàng kích thước mm thu mẫu có kích thước đồng nhất, mẫu hút nấm Linh chi đen coi loại thảo dược quý, thuđể o mẫu hút chân không bảo quản -20o khơng mẫu có kích thước đồng nhất, chân bảo quản -20 C trước tiến hành có nhiều tác dụng tích cực cho sức khỏe người [1, 2] bước Ngồi cịn có nhiều loại nấm Linh chi khác như: Linh trước tiến hành bước chi đỏ, Linh chi xanh, Linh chi vàng… Trong nấm Linh Phươngpháp pháp nghiên Phương nghiên cứucứu chi đen có chứa nhiều thành phần hóa học axit amin, Xác định độ ẩm: độ ẩm xác định theo AOAC vitamin, protein, khoáng, carbohydrate nhiều hợp Xác định độ ẩm: độ ẩm xác định theo AOAC 2003 [7], 2003 [7], mẫu cho vào tủ sấy sấy khô 105oC mẫu cho v chất có hoạt tính sinh học có giá trị polysaccharide, tủ sấy sấy khô 105oC đến khối lượng không đổi đến khối lượng không đổi triterpenoid, saponin, phenolic, flavonoid, steroid… [3, Xác định địnhhàm hàmlượng lượng chất béođược thô xác 4] Trong đó, saponin có nhiều cơng dụng tốt sức Xác chất béobéo thô:thô: chất chất béo thô định cách chi xác định cách chiết xuất mẫu khô với dung môi khỏe người ngăn ngừa ung thư, tăng cường sức xuất mẫu khô với dung môi dietyl ete [8] Loại bỏ sung môi máy cất quay ch dietyl ete [8] Loại bỏ dung môi máy cất quay chân khỏe hệ xương, kích thích hệ miễn dịch… [5, 6] khơng, phầnphần trăm trăm chất béo tốntính theotheo cơngcơng thức (1): khơng, chấtđược béotính thức: Việc khai thác hợp chất có hoạt tính sinh học, KL cặn chiết dietyl ete thành phần dinh dưỡng nấm dược liệu nói chung (1) (1) Chất béo thô (%) = 𝑥𝑥 100 KL mẫu khơ ban đầu nấm Linh chi nói riêng công nghệ chế biến đại, tạo sản phẩm giàu hoạt chất để ứng Xác định hàm lượng chất xơ: 10g mẫu ẩm không chứa chất béo gia nhiệt dụng sản xuất loại thực phẩm chức có khả otrong đó: KL: khối lượng 80 C 30 phút với 200 ml dung dịch axit sunfuric 0,25 N (thể tích giữ khơn hỗ trợ, nâng cao sức khỏe hướng nhà khoa Xác định hàm lượng chất xơ: 10 g mẫu ẩm không o chất cách cho sau đó30 lọcvới cặn rửa sạ béo thêm đượcnước gia nóng) nhiệt ởHỗn 80hợp C phút học doanh nghiệp quan tâm Nghiên đổichứa Tác giả liên hệ: Email: nguyentanthanh@vinhuni.edu.vn * nước nóng để khơng bị axit Phần cặn xử lý với 200 ml dung dịch NaO 0,32 N lần rửa nước nóng, cồn ete để loại bỏ kiềm Cặn đượ 64(8) 8.2022 cho vào chén nung sấy khô 12 80-100oC cân (W1) Sau đó, chén nung đượ nung lị nung 600oC 5-6 giờ, làm nguội cân lại (W2) [9] Hàm lượng chất xơ tính theo cơng thức (2): nung lị nung 600oC 5-6 giờ, làm nguội cân lại (W2) [9] Hàm lượng chất xơ tính theo cơng thức (2): Chất xơ (%) = KL cặn trước nung (W1)−KL cặn sau nung (W2) KL mẫu ẩm không chứa béonhiên Khoa họcchất Tự 𝑥𝑥 100 (2) /Hóa học Xác định tro tổng: Hàm lượng tro xác định cách nung mẫu lò nung nhiệt độ 600oC 5-6 [9] Hàm lượng tro tính theo cơng thức (3): Study on determining some nutritional components and optimal conditions for the ultrasonic extraction of saponin triterpenoid and total phenolic content from Ganoderma atrum in Nghe An Tan Thanh Nguyen1*, Thi Minh Nguyen2, Thi Kim Hao Dinh1, Duc Dien Nguyen1 School of Chemistry, Biology and Environment, Vinh University Faculty of Biology, Department of Education, Vinh University Hàm lượng tro (%) = KL tro 𝑥𝑥 100 (3) (3) KL mẫu khô Xác định hàm lượng protein: Hàm lượng protein thô thu được bằn Xác định hàm lượng protein: hàm lượng protein thô nhân giá trị nitơ tổng (N) theo hệ số 6,25 [10] Phần trăm protein mẫu đượ thu được cách nhân giá trị nitơ tổng (N) theo hệcông số 6,25 thức [10] (4): Phần trăm protein mẫu tính công thức: Hàm (4) Hàm lượng lượngprotein proteinthô thô(%) (%)= =%Nx6,25 %N x 6,25 (4) Hàm lượng lượngnitơ nitơtổng tổngđược định phương Hàm xácxác định theotheo phương pháppháp Kjeldahl (5): Kjeldahl: N (%) = (𝑉𝑉𝑎𝑎 𝑥𝑥𝑁𝑁𝑎𝑎 −𝑉𝑉𝑏𝑏𝑥𝑥𝑁𝑁𝑏𝑏 )𝑥𝑥1,401 W (5) (5) đó: Va: ml HCl đo bình nón (chưng cất); Vb: Va: ml HClsửđodụng trongđểbình nónđộ (chưng NaOH sử dụ b: ml N ml đó: NaOH chuẩn trongcất); bìnhVnón; : a Abstract: định mức HCl vào bình nón; Nb: định mức NaOH chuẩn học doanh nghiệp quan tâm Nghiên cứu nhằm mục đích độ bình nón; Na: Định mức HCl vào bình nón; Nb: Định mức The objective of this study was to investigate sử dụng để chuẩn độ; W: khối lượng bột nấm sử khảo số thành phần dinh dưỡng xây dựng quy trình trích ly số hoạt chất dụng để phân tích (g) sử dụng để chuẩn độ; W: Khối lượng bột nấm sử dụng để phân tích (g) thesát nutritional composition and the optimal ofđược ultrasonic extraction saponin từconditions nấm Linh chi đen thu hái Khu bảo tồn thiên of nhiêntotal Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An Xác định hàm lượng tổng carbohydrate: hàm lượng định hàm lượng tổng tính carbohydrate: triterpenoid (TST) and total phenolic content (TPC) tổngXác carbohydrate [11] theo cônghàm thức:lượng tổng carbohydrat Đối tượng phương pháp nghiên cứu using response surface from Ganoderma atrum tính theo cơngcarbohydrate thức (6): Hàm lượng thô (%) = [100 - (protein thô methodology (RSM) An optimal model according Đối tượng (6) to the Box - Behnken design has been formulated + chất béo thô + chất xơ thô + tro)] Hàm lượng carbohydrate thô (%) = [100 - (protein thô + chất béo thô + c Nấm Linh chi đen thu háiTPC KhuYbảo tồn thiênthree nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ Xác định hàm lượng saponin triterpenoid tổng: hàm with factors: to extract TST Y1 and ), ultrasonic time (X2),2 thô extraction temperature (X +đểtro)] saponin triterpenoid tổng dịch chiết từ nấm (6) An Mẫu sấy khô nghiền nhỏ, sau1 sàng qua lưới sàng kích thước mmlượng and ultrasonic power (X3) Following this model, Linh thu mẫu có kích thước đồng nhất, mẫu hút chân khơng bảo quản -20oC chi đen xác định theo phương pháp Chen the optimal parameters for the extraction process cs Xác(2007) định hàm saponin triterpenoit (TST): [12] lượng Mẫu sau trích ly đượctổng lọc pha hàm lượng sa trước tiến hành bước to obtain thecáchighest content of TST and TPC were loãng 10 lần, hút ml mẫu pha loãng vào ống nghiệm, tổng dịch chiết từ nấm Linh chi đen xác định theo phương extraction temperature of 65oC, time of 83 mins and triterpenoit thêm 0,2 ml vanilin - axit acetic (8%), đun Phương pháp nghiên cứu o ultrasonic power of 310 W The experimental values of củacách ủ 60 C Mẫu trongsau 15khi phút 15 phút, Chenthủy csvà(2007) [12] tríchSau ly lọc vàcác pha loãng 10 lần TST and TPC were 1.08±0.04% and 122.52±0.15 mg Xác định độ ẩm: độ ẩm xác định theo AOAC 2003 [7], mẫu cho vào ống nghiệm lấy làm mát, bổ sung ethyl acetate ml mẫucho pha vào đủ ống5 nghiệm, thêm lượt làsaponin 0,2 ml vanilin - axit GAE/g, respectively tổnglỗng thể tích ml Tổng hàmlầnlượng tủ sấy sấy khô 105oC đến khối lượng không đổi o dựa phương pháp đo độ triterpenoid đượcvàphân Keywords: Ganoderma atrum, response surface (8%), đun cách thủy ủ 60tích C 15 phút Sau 15 phút, ống nghiệm đư Xác định hàm lượng chất béo thô: chất béo thô xác định cách chiết hấp thu quang phổ bước sóng 550 nm với chất chuẩn methodology, saponin triterpenoid, total phenolic, làm mát, bổ sung ethyl acetate Agilent cho tổng8453) thể tích đủquả ml Tổng hàm axit oleanolic (máy đo quang phổ Kết xuất mẫu khô với dung môi dietyl ete [8] Loại bỏ sung môi máy cất quay chân ultrasonic extraction đượctriterpenoit biểu thị đương pháp lượngđotrên saponin đượcgam phânaxit tícholeanolic dựa phương độ hấp thu quang khơng, phần trăm chấtnumber: béo tính tốn theo cơng thức (1): Classification 1.4 100 gam khối lượng khô (%) KL cặn chiết dietyl ete bước sóng 550 nm với chất chuẩn axit oleanolic (máy đo quang phổ Agilent Chất béo thô (%) = 𝑥𝑥 100 (1) Xác định hàm lượng tổng phenolic: hàm lượng tổng KL mẫu khô ban đầu dịch Linholeanolic chi đenđương lượng xác định Kếtphenolic đượctừbiểu thịchiết nấm gam axit 100 gam khối hàmdịch lượngaxit chất xơ: 10g mẫu0,25 ẩm không chứatích chất béo đượcgiữ gia nhiệt phương pháp Folin-Ciocalteu [13] Hút ml dịch 200Xác mlđịnh dung sunfuric N (thể theo o (%) pha loãng thêm ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 80không C 30 với 200 ml dung axitnước sunfuric 0,25 N Hỗn (thể tích giữkhơ khơng đổiphút cách cho dịch thêm nóng) hợp sau mẫu lọc cặn rửa nước nóng để 10% lắc đều, sau phút tiếp tục thêm ml dung dịch đổi cách cho thêm nước nóng) Hỗn hợp sau lọc cặn rửa hàm tổng lượng tổng không bị axit Phần cặn xử lý với 200 ml dung dịch Na2Xác CO3định 7,5%, lắclượng đểphenolic: yên giờhàm bóng tối,phenolic sau từ dịch chi nước nóng để khơng bị axit Phần cặn xử lý với 200 ml dung dịch NaOH NaOH 0,32 N lần rửa nước nóng, Linh đóchi tiếnđen hành soxác màuđịnh bước sóng 765 nmFolin-Ciocalteu máy đo [13] Hút m theo phương pháp 0,32 N đượcbỏ rửakiềm nước cồn cho etevào để loại bỏ kiềm Cặn cồn vàmột etelầnđểnữaloại Cặnnóng, chén nung quang phổ Agilent 8453 o sấy 12 80-100 C oCcân (W(W ) Sau đó, chén mẫu pha lỗng thêm ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% lắc đều, sau ph cho vàokhô chén nung sấy khô 12 80-100 cân 1) Sau đó, chén nung Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: lựa chọn o nung nung lò nung 600 C 5-6 giờ, làm nung lò nung 600oC 5-6 giờ, làm nguội cân lại (W2) [9] bề Na mặt2COđáp ứng tụcphương thêm mlpháp dung dịch lắc (Response để yênsurface bóng tối, 7,5%, nguội cân lại (W2) [9] methodology) để tối ưu hóa điều kiện trích ly hàm lượng Hàm lượng chất xơ tính theo cơng thức (2): tiếnsaponin hành so triterpenoid màu bước sóng 765 nm máy quang phổchi Agilent 8453 tổng phenolic từ đo nấm Linh Hàm lượng chất xơ tính theo cơng thức: KL cặn trước nung (W1)−KL cặn sau nung (W2) (2) đen có hỗ trợ kỹ thuật siêu âm Ba thông số quan Chất xơ (%) = 𝑥𝑥 100 (2) KL mẫu ẩm không chứa chất béo trọng trình trích ly nghiên cứu bao gồm: nhiệt độ trích ly (X1), thời gian siêu âm (X2) cơng suất Xácđịnh định hàm tro lượng tro định xác định Xác tro tro tổng:tổng: Hàm lượng xác cách nungbằng mẫu lò o cách nung mẫu lò nung nhiệt độ 600 C 5-6 siêu âm (X3) Các thí nghiệm được4bố trí theo phương nung nhiệt độ 600oC 5-6 [9] Hàm lượng tro tính theo cơng thức (3): [9] Hàm lượng tro tính theo cơng thức: pháp Box-Behnken gồm 17 thí nghiệm Mỗi thí nghiệm Received 15 February 2022; accepted 21 March 2022 Hàm lượng tro (%) = KL tro KL mẫu khô 𝑥𝑥 100 64(8) 8.2022 (3) Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: lựa chọn phương pháp bề mặt đáp ứng (Response surface methodology) để tối ưu hóa điều kiện trích ly hàm lượng saponin triterpenoit và tổng phenolic từ nấm Linh chi đen có hỗ trợ bằng kỹ thuật siêu âm Ba Khoa học Tự nhiên /Hóa học thơng số quan trọng của q trình trích ly được nghiên cứu bao gồm: nhiệt độ trích ly (X1), thời gian siêu âm (X2) và cơng suất siêu âm (X3) Các thí nghiệm được bố trí theo Thiết lập mơ hình đượcpháp tiếnBox-Behnken gồm 17 thí nghiệm Mỗi thí nghiệm hành lần lấy kết trung bình Mơđược tiến hành 3 lần hình phương tốn học tả ảnh hưởng biếnảnh độc lập độc lập và lấy kết mơ trung bình Mơ hình tốn học mơ tả hưởng của các biến Cácđối nghiên cứu ban đầu khảo sát yếu tố biến phụ thuộc có dạng hàm đa thức bậc hai có dạng ảnh hưởng đến q trình trích ly hàm lượng saponin triterpenoid tổng phenolic từ nấm Linh chi đen như: 𝑘𝑘 𝑘𝑘 𝑌𝑌 = 𝛽𝛽0 + ∑𝑖𝑖=1 𝛽𝛽𝑖𝑖 𝑋𝑋𝑖𝑖 + ∑𝑖𝑖=1 𝛽𝛽𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑋𝑋𝑖𝑖 + ∑ ∑𝑖𝑖