(Luận văn) nghiên cứu quy trình công nghệ trích ly hoạt chất sinh học diterpenoid từ nấm đầu khỉ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM VĂN ĐẠI Đề tài: lu an NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TRÍCH LY HOẠT CHẤT SINH HỌC DITERPENOID TỪ NẤM ĐẦU KHỈ n va p ie gh tn to KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC d oa nl w lu an Hệ đào tạo : Chính quy va : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH & CNTP ll oi m Khóa u nf Chuyên ngành : 2010 - 2014 z at nh Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Đức Tiến (Viên Cơ điện Nông nghiệp & Công nghệ sau thu hoạch) z gm @ ThS Trần Thị Lý (Khoa CNSH & CNTP - Trường ĐH Nông lâm Thái Nguyên) m co l an Lu Thái Nguyên, năm 2014 n va ac th si ``LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực khóa luận cám ơn thơng tin trích dẫn khóa luận ghi rõ nguồn gốc Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên lu an n va Phạm Văn Đại p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp thực Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch hướng dẫn Th.S Nguyễn Đức Tiến - Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Th.S Trần Thị Lý - Khoa Công sinh học Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nơng Lâm Thái Ngun Để hồn thành luận văn này, cố gắng thân, nhận ủng hộ, giúp đỡ hướng dẫn thầy giáo, giáo, gia đình bè bạn xung quanh Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Đức Tiến - lu Trưởng Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện an n va nông nghiệp Công nghê sau thu hoạch tận tình hướng dẫn, bảo cho tơi Tơi xin chân thành cảm ơn ThS Trần Thị Lý - Khoa Cơng nghệ thực phẩm gh tn to q trình thực đề tài ie - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên hướng dẫn, động viên, hỗ trợ phương p tiện nghiên cứu, kiến thức có góp ý sâu sắc suốt q trình tơi nl w thực đề tài d oa Đồng thời, xin cảm ơn anh, chị Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm an lu Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu va hoạch hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài u nf Cuối tơi xin gửi tới gia đình bạn bè nguồn động viên, giúp đỡ ll tơi q trình học tập nghiên cứu lời cảm ơn chân thành oi m Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 z at nh Sinh viên z l gm @ m co Phạm Văn Đại an Lu n va ac th si MỤC LỤC Trang Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu Phân TỔNG QUAN TÀI LIỆU lu 2.1 Giới thiệu nấm Đầu Khỉ .3 an 2.1.1 Khái niệm phân loại nấm Đầu Khỉ va n 2.1.2 Đặc điểm thực vật phân bố nấm Đầu Khỉ 2.1.4 Hoạt chất sinh học tác dụng nấm Đầu Khỉ ie gh tn to 2.1.3 Thành phần hóa học nấm Đầu Khỉ p 2.2 Giới thiệu hoạt chất sinh học Diterpenoid 2.2.1 Khái niệm Diterpenoid w oa nl 2.2.2 Hoạt tính sinh học Diterpenoid .11 d 2.3 Trích ly hoạt chất sinh học nấm Đầu Khỉ 13 lu va an 2.3.1 Cơ sở khoa học trình trích ly 13 2.3.2 Phương pháp trích ly 13 u nf ll 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly 15 m oi 2.3.4 Một số q trình xảy q trình trích ly 17 z at nh 2.4 Thu nhận hoạt chất sinh học nấm Đầu Khỉ 19 2.4.1 Cô đặc 19 z 2.4.2 Sấy thu nhận sản phẩm 20 @ gm 2.5 Các sản phẩm chế biến từ nấm Đầu Khỉ 20 m co l 2.6 Tình hình sản xuất nghiên cứu nấm Đầu Khỉ giới Việt Nam 21 2.6.1 Tình hình sản xuất nghiên cứu nấm Đầu Khỉ giới .21 an Lu 2.6.2 Tình hình sản xuất nghiên cứu nấm Đầu Khỉ Việt Nam .23 n va ac th si Phần ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Đối tượng, hoá chất thiết bị nghiên cứu .25 3.1.1 Đối tượng .25 3.1.2 Hoá chất thiết bị 25 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu 25 3.3 Nội dung nghiên cứu .25 3.4 Phương pháp nghiên cứu 26 3.4.1 Phương pháp xác định tiêu hóa lý 26 3.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 28 lu 3.4.3 Quy trình cơng nghệ trích ly thu nhận Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 28 an n va 3.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu gh tn to Phần KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 ie trích ly Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 37 p 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly nl w Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 37 d oa 4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid an lu nấm Đầu Khỉ 39 va 4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 39 u nf 4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 40 ll 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ ngun liệu/dung mơi đến hiệu m oi trích ly Diterpenoid 42 z at nh 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số trích ly tới hiệu trích ly Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 44 z gm @ 4.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp trích ly đến hiểu trích ly Diterpenoid 44 l m co 4.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 46 4.3.3 Nghiên ảnh hưởng thời gian trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 47 an Lu 4.3.4 Nghiên ảnh hưởng số lần trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 49 n va ac th si 4.4 Lọc, dịch trích ly thu chế phẩm Diterpenoid 50 4.5 Đưa quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 52 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 5.1 Kết luận 54 5.2 Kiến nghị .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng 100g nấm Đầu Khỉ khô Bảng 4.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly Diterpenoid 37 Bảng 4.2 Ảnh hưởng dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 39 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nồng độ dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 41 Bảng 4.4 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi đến hiệu lu an trích ly Diterpenoid 42 n va Bảng 4.5 Ảnh hưởng phương pháp trích ly đến hiểu 44 tn to trích ly Diterpenoid 44 gh Bảng 4.6 Ảnh hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid .46 p ie Bảng 4.7 Ảnh hưởng thời gian trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 47 w Bảng 4.8 Ảnh hưởng số lần trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 49 oa nl Bảng 4.9 Ảnh hưởng nhiệt độ cô đặc đến trình thu nhận d chế phẩm Diterpenoid 50 ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC ĐỒ THỊ Trang Đồ thị 4.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu trích ly Diterpenoid 38 Đồ thị 4.2 Ảnh hưởng dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 40 Đồ thị 4.3 Ảnh hưởng nồng độ dung mơi đến hiệu trích ly Diterpenoid 41 Đồ thị 4.4 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liêu/dung môi tới hiệu 43 trích ly Diterpenoid 43 Đồ thị 4.5 Ảnh phương pháp trích ly đến hiểu trích ly Diterpenoid 45 lu an Đồ thị 4.6 Ảnh hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 46 n va Đồ thị 4.7 Ảnh hưởng thời gian trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 48 p ie gh tn to Đồ thị 4.8 Ảnh hưởng số lần trich ly đến hiệu trích ly Diterpenoid 49 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Nấm Đầu Khỉ Hình 2.1 Cơng thức cấu tạo Erinacines Diterpenoid (A – I) nấm Đầu Khỉ 11 Hình 2.2 Nấm hầu thủ dạng viên nang 21 Hình 2.3 Nấm hầu thủ dạng khơ 21 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1 Quy trình dự kiến trích ly Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 28 Sơ đồ 4.1 Quy trình quy trình trích ly Diterpenoid nấm Đầu Khỉ 52 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 54 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu thu tiến hành làm thí nghiệm viện Cơ điện Nơng nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, đưa số kết luận sau: - Xác định điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid nấm Đầu Khỉ: + Kích thước nguyên liệu: < d ≤ mm - Xác định ảnh hưởng dung môi đến hiệu trích ly hoạt chất sinh lu học Diterpenoid nấm Đầu Khỉ: an + Dung mơi trích ly: Ethanol n va + Nồng độ dung môi: 96% tn to + Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/20 gh - Xác định thơng số trích ly tới hiệu trích ly hoạt chất sinh học p ie Diterpenoid nấm Đầu Khỉ: + Trích ly bẳng: Soxhlet nl w + Nhiệt độ trích ly: 700C d oa + Thời gian trích ly: lu + Số lần trích ly: lần u nf Diterpenoid: va an - Xác định ảnh hưởng nhiệt độ cô đặc đến trình thu nhận chế phẩm ll + Nhiệt độ cô đặc: 700C oi m + Thời gian cô: 60 phút 5.2 Kiến nghị z at nh - Xây dựng quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ z Trong khuôn khổ đề tài tốt nghiệp đưa kết nghiên cứu @ gm để hoàn thiện đề tài đưa số đề nghị sau: m co diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ l Tiếp tục nghiên cứu điều kiện trích ly để hồn thiện cơng nghệ sản xuất an Lu Nghiên cứu quy trình tinh chế Diterpenoid để thu Diterpenoid tinh quy mơ phịng thí nghiệm, sử dụng vào cơng nghệ thực phẩm n va ac th si 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn ban hành (2009), “Giáo trình mơn học khái qt nhân giống sản xuất nấm”, Hà Nội Cổ Đức Trọng (2003) “Nấm Hầu thủ, thức ăn ngon, vị thuốc quí”, Tạp chi Thuốc sức khỏe, số 240, Hà Nôi Cổ Đức Trọng (2007) Trung tâm nghiên cứu lich chi nấm dược liệu Tp Hồ Chí Minh hội sinh học Tp.Hồ Chí Minh báo cáo nhà nước: “Nghiên cứu quy trình cơng nghệ trồng nấm Hầu Thủ chịu nhiệt” lu an Hóa học thực phẩm cơng nghệ sinh học (2010),“Các q trình cơng nghệ n va sản xuất thực phẩm”, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Lê Mai Hương, Phan Văn Kiêm, Đỗ Hữu Nghị, Nguyễn Xuân Cường, Trần Thị gh tn to Hồng Hà, Châu Văn Minh (2008), “Thành phần hóa học nấm Đầu Khỉ”, Tạp chí hóa học, tập 46, Hà Nội ie p Lê Văn liễu (1978) “Một số nấm ăn nấm độc rừng” Nxb Nông nl w nghiệp, Hà Nội oa Lê Xuân Thám (1990) “Nấm công nghệ chuyển hóa mơi trường: nấm d hầu thủ Hericium erinaceum”, Nxb khoa học kỹ thuật, Tp Hồ Chí Minh lu va an Lê Xuân Thám, Lê Viết Ngọc, Hoàng Thị Mỹ Linh, T Kume (1998) “Ngiên u nf cứu nuôi trồng nấm Hericium erinaceum”, Tạp chí dược học, số 7, Hà Nội ll Nguyễn Lân Dũng (2005) “Công nghệ trồng nấm tập 2”, Nxb Nông nghiệp, Hà oi z at nh Tài liệu nước m Nội 10 Chai Junhong, Gong Zhenjie, Yang Chunwen, LV Na, Chai Xiaojun (2010) z gm @ “Extraction Technology of Intracellular Polysaccharides from Byproduct of Hericium erinaceus by Ultrasonic Wave” Journal of Anhui Agricultural m co l Sciences an Lu n va ac th si 56 11 Eun Woo Lee, Kazue Shizuki, Satoshi Hosokawa (2000) “Two Novel Diterpenoids Erinacines H and I from the Mycelia of Hericium erinaceum”, Biosci Biotechnol Biochem 12 Han Wei, Liu Rui-li, Zhang Xiao-jian (2009) The First Affliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, China “Extraction and activity of Polysaccharides from Hericium erinaceus” Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 13 HU Bin-jie, SHI Zhao-zhong (2009) (Kaifeng University Chemical Engineering Institute, Henan Kaifeng, China), “Ultrasonic Extraction of Polysaccharidese lu an from Hericium Erinaceus”, Chemical World n va 14 Jinn Chyi Wang, Shu Hui Hu, Jih Terng Wang, Ker Shaw Chen, Yi Chen Chia Science of Food and Agriculture pages gh tn to (2004) “Hypoglycemic effect of extract of Hericium erinaceus”, Journal of the p ie 15 Kawagishi, H, Ando, M and Mizuno, T (2005) “Hericenone A and B as cytotoxic principles from the mushroom Hericium erinaceum” Tetrahedron Lett nl w 16 Kim SP, Kang MY, Kim JH, Nam SH, Friedman M (2011) “Composition and d oa mechanism of antitumor effects of Hericium erinaceus mushroom extracts in an lu tumor-bearing mice” J Agric Food Chem va 17 Mori K, Inatomi S, Ouchi K, Azumi Y, Tuchida T (2009) “Improving effects of u nf the mushroom Yamabushitake (Hericium erinaceus) on mild cognitive ll impairment: a double-blind placebo-controlled clinical trial” Phytother Res m oi 18 Mori, K, Obara, Y, Hirota, M, Azumi, Y, Kinnugasa, S, Inatomi, S and z at nh Nakahata, N (2008) “Nerve growth factor-inducing activity of Hericium erinaceus in 1321N1 human astrocytoma cells” Biol Pharm Bull z gm @ 19 Muzino (1998), “Bioactive substances in Yamabustutake, the Hericium erinaceus Fungus and its Medicinal Utilization”, Food ingredients J Jpn l m co 20 Pan Jihong Li Gang Chen Baoqin Wu Donghai Wu Jinlong (1995), (Department of Biology, Anhui Normal University, Wuhu) “The Extraction and an Lu n va ac th si 57 Identification of Polysaccharidese from Dried Fruitbodies of Hericium erinaceus” 21 Yamada, et al, (1997) “Erinacines A, B, C,… stimulators of never growth factor synthesis, from the mycelia of Hericium erinaceus”, Tetrahedron Letters 22 ZHANG Shuai, SHEN Chu-yan, DONG Ji (2010), (College of Chemistry and Chemical Engineering, Zhaoqing University, Zhaoqing, China) “STUDY ON ENZYMATIC EXTRACTION OF POLYSACCHARIDESE FROM HERICIUM ERINACEUS”, Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition) lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si PHỤ LỤC Phụ lục Đồ thị xây dựng đường chuẩn lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si Phụ lục Một số hình ảnh q trình làm thí nghiệm Nấm Đầu Khỉ ngun liệu khơ Ngun liệu có kích thước < d ≤ lu an n va p ie gh tn to nl w Dịch trích ly ngun liệu có kích oa Dịch trích ly sau d thước < d ≤ ll u nf va an lu oi m z at nh Bã nấm sau trích ly lần m co l gm @ ethanol, methanol z Dịch trích ly dung môi aceton, an Lu n va ac th si Phụ lục 3: Kết sử lý số liệu phần mềm IRRISTAT Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu trích ly Diterpenoid BALANCED ANOVA FOR VARIATE KQ FILE KTHUOC 5/ 6/14 11:11 -:PAGE khoa sat kich thuoc nguyen lieu VARIATE V002 KQ LN PROB SOURCE OF VARIATION ER DF SUMS OF MEAN F RATIO lu an n va p ie gh tn to SQUARES SQUARES LN ===================================================================== KT$ 490300E-02 163433E-02 261.49 0.000 * RESIDUAL 500003E-04 625004E-05 -* TOTAL (CORRECTED) 11 495300E-02 450273E-03 -TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE KTHUOC 5/ 6/14 11:11 -:PAGE khoa sat kich thuoc nguyen lieu d NOS 3 3 KQ 0.128333 0.149000 0.175333 0.177333 va an lu KT$ d>10 5