Nghiên cứu thành phần hóa học của nấm hầu thủ hericium erinaceum đang được trồng tại lâm đồng

Ở Việt Nam nấm Hầu thủ Hericium erinaceum mới được nuôi trồng thử nghiệm, các nghiên cứu về nấm Hầu thủ chưa nhiều.. Trên tinh thần mong muốn góp phần tìmhiểu thành phần hóa học của loài

MỤC LỤC

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Giới thiệu nấm Hầu thủ 3

2.2 Giá trị thực phẩm 4

2.3 Giá trị dược học 8

2.3.1 Hợp chất tăng thực bào Hela – cell 8

2.3.2 Hợp chất xúc tiến sinh tổng hợp yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF) 9

2.3.3 Thành phần điều tiết chức năng miễn dịch (BRM) 10

2.3.4 Polysaccarid kháng ung thư 10

2.4 Các nghiên cứu của nấm Hầu thủ Hericium erinaceum 11

2.4.1 Các nghiên cứu nước ngoài 11

2.4.2 Các nghiên cứu trong nước 15

Chương 3: NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Nội dung nghiên cứu 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu 17

3.2.1 Phương tiện 17

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3 Dự kiến thời gian thực hiện đề tài 18

Chương 4: KẾT LUẬN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển vượt bậc, trong đó ngành hóahọc cũng đã đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển ấy Nhưng mặt trái của sựphát triển khoa học kỹ thuật là dẫn đến xuất hiện nhiều căn bệnh nan y hơn Nhằm giảiquyết vấn đề trên và phục vụ đời sống con người tốt đẹp hơn, các nhà hóa học đã tổnghợp được nhiều loại thuốc có tác dụng chữa bệnh cũng như để tẩm bổ Tuy nhiên nhữngloại thuốc này thường rất đắc và thường có tác dụng phụ Chính vì thế, chúng ta cókhuynh hướng quay về với thiên nhiên, với nền y học cổ truyền, sử dụng thảo mộc làmthuốc

Nấm Hầu thủ là một loại thực phẩm cao cấp và là dược liệu quý hiếm Loại nấmnày được sử dụng dạng bột khô trong túi lọc với nước sôi như pha trà, ngâm trong rượuthành Kim tửu, được dùng như một loại thực phẩm bổ dưỡng, tăng lực có giá trị caotrong phòng chống ung thư

Chất sợi trong nấm Hầu thủ có thành phần cơ bản là: glucan, chitin, polysaccarid,cenllulose, hemicellulose, polyurenide,… chiếm 10-15% nấm khô Thêm nữa, các thành

tố làm tăng hương vị, khẩu vị của nấm Hầu thủ như dẫn xuất của adenosine, guanosine,adenine acid… Đặc biệt guanosine monophotphat có khả năng tăng cường sinh dục lực

Ở Việt Nam nấm Hầu thủ Hericium erinaceum mới được nuôi trồng thử nghiệm,

các nghiên cứu về nấm Hầu thủ chưa nhiều Trên tinh thần mong muốn góp phần tìmhiểu thành phần hóa học của loài nấm mới, chúng tôi tiến hành khảo sát nấm Hầu thủ

Hericium erinaceum trồng ở Lâm Đồng.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu thành phần hóa học của nấm Hầu thủ Hericium erinaceum đang được trồng tại Lâm Đồng.

Những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học từ nấm Hầu thủ Hericium

erinaceum cho đến nay có rất ít công trình trong nước công bố Kết quả nghiên cứu về

thành phần hóa học của nấm Hầu thủ Hericium erinaceum đang được trồng ở Lâm Đồng

là điểm mới của đề tài

1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Nấm Hầu thủ là một loài thực - dược phẩm quý và hiếm chứa đầy đủ các chất dinhdưỡng (amino axit, đường, lipit, nguyên tố khoáng, vitamin…) Các chất có hoạt tínhsinh học như các hợp chất Hericenone có tác dụng tốt đối với hệ thống thần kinh trongchống bệnh Elzheimer Nấm Hầu thủ dùng để ăn, nâng cao sức khoẻ, ngăn ngừa vàphòng chống các khối u Nấm Hầu thủ có tác dụng ức chế sự phát triển của khối u, chống

vi khuẩn gây viêm loét dạ dày, ung thư dạ dày Tăng hệ thống miễn dịch và chống mệtmỏi, tăng cường sinh lực đối với nam giới

Qui trình nuôi trồng Nấm Hầu thủ đang được chuyển giao tại Việt Nam Cần cónhững nghiên cứu sâu hơn về những hoạt chất chiết từ thể quả và hệ sợi nấm và ứngdụng các hoạt chất này trong y học và trong dinh dưỡng Trên cơ sơ đó sàng lọc, tìmkiếm các hoạt chất có tác dụng chữa bệnh là bước đi đầu tiên nhưng là bắt buộc đối vớiquá trình phát triển thuốc mới từ nguồn nguyên liệu quý này

Đề tài được thực hiện sẽ góp phần tìm hiểu giá trị loại nấm mới về dinh dưỡng

cũng như về y học Với mục tiêu tìm hiểu thành phần hóa học qua đó góp phần nâng caogiá trị dược liệu cũng như khuyến cáo phương thức sử dụng Chúng tôi tiến hành nghiên

cứu nấm Hầu thủ Hericium erinaceum về mặt hóa học: ly trích, cô lập, xác định cấu trúc.

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

Nấm Hầu thủ Hericium erinaceum trồng ở tỉnh Lâm Đồng.

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu thành phần hóa học trong một số cao chiết của nấm Hầu thủ Hericium

erinaceum.

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu nấm Hầu thủ 5, 6, 9, 10

Nấm Hầu thủ có tên khoa học là Hericium erinaceum (Bulleard: Fries) Persoon.

Tên tiếng Anh thông dụng là Monkeys Head, Lions Mane, Houtou, tên tiếng Nhật làYamabushitake, Trung Quốc còn gọi là Shishigashida Nấm Hầu thủ có vị trí phân loạinhư sau:

Giới (kingdom): Mycota.

Chi (genus): Hericium.

Loài (spices): Hericium erinaceum.

Loại nấm này phân bố rộng rãi trên các vùng Bắc Á: Trung Quốc, Nhật Bản, châu

Âu, Bắc Mỹ, mọc trên nhiều loại cây gỗ: nhóm sồi dẻ, các loại cây lá rộng đang sốnghoặc đã bị mục nát cho đến tận vùng trong cùng (lõi gỗ) của cây, do đó có thể làm chếtcây Quả thể Hầu thủ có dạng hình cầu hay hình trứng, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm cótua nấm dày đặc, rũ xuống Quả thể khi còn non có màu trắng hoặc trắng ngà, thịt màutrắng, đến khi già chuyển sang màu vàng hoặc vàng sậm Các tua nấm chính là các bàotầng dài từ 0,5-3 cm Trên bề mặt tua có các đảm màu trắng mang bào tử đảm hình cầu,giữa bào tử có hạt nội chất tròn

Hình 1 Nấm Hầu thủ Hericium erinaceum

2.2 Giá trị thực phẩm 6, 10, 11, 22, 23

Thành phần dinh dưỡng của nấm Hầu thủ H erinaceum được thể hiện qua các

bảng phân tích của nhóm giáo sư Mizuno (1988) Các dẫn liệu chứng tỏ nấm Hầu thủ làmột thực phẩm bổ dưỡng, cân đối về thành phần dinh dưỡng, giàu khoáng và vitamin

Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng của quả thể nấm khô (% nấm khô)

335 Cal

9.0127.674.56-40.1418.66

227 CalP

1010 mg%

17.52.92.14370117.28.0Vitamin B1

3.83 mg%

3.140.410.15-16.17451.4

Rõ ràng vitamin B1 và B2 nổi trội ở cả hai loại sản phẩm nấm, song có lẽ nấmNhật Bản giàu các loại vitamin hơn, nhất là Provitamin D.

Các acid béo không bão hòa trong nấm tuy chưa có thông số chính thức, songđược ghi chú là có hàm lượng cao đáng kể Đây là các thành tố có giá trị dinh dưỡng vàphòng bệnh tim mạch và ung thư Nấm Hầu thủ khá phong phú khoáng chất, đặc biệt có

cả Ge – một kim loại cực hiếm có hoạt tính chống ung thư, đang được nghiên cứu làm

giàu vào nấm Linh chi Ganoderma lucidum Thành phần khoáng có khác biệt giữa hai

loại nấm, song đều giàu K, P, Mg…Thành phần amino acid cũng có giá trị cân đối vềdinh dưỡng Bảng 2 và Bảng 3

Bảng 2 Thành phần của tro và hàm lượng Ge của Yamabushitake

3*(%) K Na Ca Mg Fe Mn Zn Cu Mo P B Ge1* 9.41 3.23 122 10 514 27 6 72 37 0.3 9621 3.8 792* 3.92 89.89 77 261 936 29 16 189 2 t 7913 2.0 32

1*: sản phẩm trồng ở tỉnh Cát Lâm, Trung Quốc

2*: sản phẩm trồng ở Nagano, Nhật Bản

3*: % chất khô

t: có dạng tì vết (có sự tồn tại của Mo)

Các acid amin cũng khá phong phú và cân đối Tuy nhiên khác biệt rất lớn giữanấm trồng ở Trung Quốc và Nhật Bản, nổi trội nhất nấm ở Trung Quốc là glutamic,serine, asparagines và leucine

Bảng 3 Thành phần và hàm lượng amino acid trong quả thể nấm

Nấm Trung Quốc Amino acid tự do

2.3.1 Hợp chất tăng thực bào Hela – cell

Trong nấm, chất Provitamin D tồn tại như một sản phẩm trao đổi chất, song một

dẫn chất trung gian của nó tách ly từ nấm Kawaratake, được thử nghiệm có hoạt tính diệt

tế bào Hepatoma – cell (tế bào ung thư gan) Ngoài ra cũng có những báo cáo cho thấy

loại Provitamin D trong Hericium erinaceum có hiệu quả giết tế bào ung thư tử cung

Hella-cells Mizuno (1994) đã trắc nghiệm bằng phương pháp Hella-cells như sau: lấydung dịch nguyên bằng nước chiết thể quả để kiểm tra tác dụng tăng thực bào Hella 229nhưng hoạt tính không thể hiện rõ, kết quả được dẫn ra ở Bảng 4

Bảng 4 Tác dụng tăng thực bào Hella-cells của hoạt chất chiết bằng nước nóng từ

2.00 x 1052.00 x 1051.95 x 105

002.5Tuy nhiên, dung dịch chiết nấm trong aceton được phân đoạn bằng các phươngpháp sắc ký, từ đó tách ly thành công ba acid có hoạt tính mạnh là YA-2; Hericenone A;Hericenone B Thực nghiệm cho thấy hợp chất mang tính acid (YA-2) có hoạt tính tăngthực bào Hella-cells rõ rệt Những dẫn chất này được nhận thấy còn có hoạt tính ức chếtăng trưởng của vòi nhụy hoa trà với nồng độ trên 125 ppm

Bảng 5 Chiết từ nấm Hầu thủ Hericium erinaceum các chất tăng thực bào

Bảng 6 Các chất gây sinh tổng hợp yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF)

2.3.3 Thành phần điều tiết chức năng miễn dịch (BRM)

Gần đây các nhà nghiên cứu đề xuất khái niệm các chất cảm ứng điều hòa học(Biological Response Modifiers) Trong đó, nhóm chất tương tự tìm thấy ở nấm Hầuthủ thể hiện khả năng điều hòa miễn dịch cơ thể Dùng thể quả non (YF) củaYamabushitake, hệ sợi nấm (YM), dung dịch lọc môi trường nuôi (hệ sợi) nấm (YE) đểđiều chế, phân đoạn các cao phân tử (chiết bằng nước nóng, tách bằng kết tủa trong caoancol) rồi khảo sát hiệu quả của các loại chế phẩm đối với dòng tế bào miễn dịch (80).Tác dụng làm tân sinh các tế bào lách cho thấy cả ba chế phẩm YF, YM, YE đều cóhoạt tính

2.3.4 Polysaccarid kháng ung thư

Các loại nấm thuộc nhiều loại như Polyporus, Lyphollum (Shimeiji), Pleurotus (Hiratake), Lentinus, Grifola, Flammulina, Lentinula (Shiitake), Ganoderma (Mannentake), Schizophyllum, Trametes,…các loại thể quả nấm tươi, thể khuẩn ty nấm

(hệ sợi) đã được khảo nghiệm Các nghiên cứu bằng các phương pháp Sarcoma 180/mice

ip hoặc po, đã chứng minh rằng các dẫn xuất trao đổi của acid nucleic, polysaccharide,Heteroglucan C - D, Glucan có hoạt tính kháng ung thư một cách rõ rệt Chức năng tăngcường miễn dịch kháng ung thư của Polysaccharides của nấm Hầu thủ đã được chứngminh (Mizuno, 1992) Thực vậy Xu và các cộng sự (1994) chứng minh: dùng chế phẩmtinh chế Apollo- dịch Polysaccharides làm tăng miễn dịch

2.4 Các nghiên cứu về nấm Hầu thủ Hericium erinaceum

2.4.1 Các nghiên cứu nước ngoài 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21

Năm 1994, Alberto Arnone và các cộng sự đã xác định cấu trúc hericene A,hericene B, hericene C và erinapyrone C

OH CHO OR O

Hericene A R= -CO(CH 2 ) 14 CH 3 Hericene B R= -CO(CH 2 ) 7 CH=(CH 2 ) 7 CH 3 Hericene C R= -CO(CH 2 ) 16 CH 3

O

CH 3 HO

OH O

O

Erinapyrone C

Năm 1996, Hirokazu Kawagishi và các cộng sự đã xác định được cấu trúc của

erinacines F, erinacines E và erinacines G từ sợi nấm Hericium erinaceum.

OH OH

17

9 5

8

7 16

14 13 11 10

Năm 2000, Hiromichi Kenmoku và các cộng sự đã cô lập erinacine P Aglygoncủa erinacine P gần giống với cyathane diterpenoid điển hình như cyathin và cyathatriol,glycoside này là một chất chuyển hóa quan trọng trong sinh tổng hợp các erinacine vàstriatin Trong thực tế, erinacine P có thể được chuyển đổi thành erinacine B và erinacine

A trong điều kiện thích hợp

H

AcO

O OH HO

OH CHO

Erinacine P

H

O HO

OH HO

OH CHO Erinacine A

H

OH O

OH CHO H

7 8 9

10 11 12 13 14

15

16 17

18 19 20

Năm 2002, Jeng – Leun Mau và các cộng sự đã có bài báo công bô nghiên cứu

hoạt tính kháng oxi hóa của một số loài nấm trong đó có nấm Hầu thủ Hericium

erinaceum Kết quả cho thấy với dịch chiết methanol, ở nồng độ 6,4 mg/ml, khả năng bắt

Năm 2003, Jianrong Han và các cộng sự người Hàn Quốc đã công bố nghiên cứu

nấm Hầu thủ Hericium erinaceum có khả năng làm suy giảm lượng tinh bột đồng thời

nâng cao giá trị dinh dưỡng của bột ngô lên men

Năm 2006, An – qiang Zhang và các cộng sự người Trung Quốc đã cô lập một

heteropolysaccharide, HEPE3 từ Hericium erinaceum HEPE3 có trọng lượng phân tử là

1,9104 bao gồm các fucose và galactose theo tỉ lệ 1:4:12 Bằng nhiều phương phápphân tích cùng với 1H và 13C NMR cho thấy HEPE3 bao gồm một pentasaccharide nhánhlặp đi lặp lại

Năm 2006, Kaoru Nagai và các cộng sự đã công bố nghiên cứu làm giảm stress từ

một loại nấm ăn được Hericium erinaceum Theo kết quả của xét nghiệm sàng lọc, thấy

rằng DLPE (Dilinoleoy – phosphatidylethanolamine) là một trong những phân tử có tácdụng làm giảm stress

Năm 2006, hai hợp chất, erinacines J và erinacines K, được Hirokazu Kawagishi

cùng các cộng sự cô lập từ sợi nấm Hericium erinaceum Erinacines K cho thấy có hoạt

tính chống MRSA (Methicilin – resistant Staphylococcus Aureus)

O

O OH

H 3 CO Hericenone J

1'

4 5 6

Năm 2008, I1 – Dong Park và các cộng sự đã nghiên cứu và cho thấy

MUNOPHIL, nước chiết xuất hỗn hợp của nhân sâm Panax và Hericium erinaceum, rất

an toàn và không độc hại với chuột

Năm 2008, Keiko Ueda và các cộng sự công bố ba hợp chất mới được cô lập từ

Hericium erinaceum là 3-hydroxyhericenone F, hericenone I và hericenone J Hợp chất

3-hydroxyhericenone cho thấy các hoạt động bảo vệ chống lại mạng lưới các tế bào nộichất (ER), tuy nhiên, hai hợp chất còn lại thì không

H 3 CO

CHO O O

16''

((3S)-8-formyl-3-hydroxy-5-methoxy-2-methyl-2-(4-methyl-2-oxopent-3-enyl)chroman-7-yl)methyl palmitate

Hericenone F

O O

HO

1'' 2''

1 2 3

O O

2 3

O

H 3 CO

OH CHO O O

18"

Năm 2010, Xu Hui và các cộng sự người Trung Quốc chỉ ra rằng polysaccharide

của Hericium erinaceum chủ yếu bao gồm glucose và galactose Các tính chất dược lý của polysaccharide trong Hericium erinaceum đã được nghiên cứu ở chuột Kết quả cho

thấy nó tăng cường đáng kể các enzyme chống oxi hóa da, MMP-1 (MatrixMetalloproteinase-1), TIMP-1 (Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-1) Có thể kết luận

rằng polysaccharide của Hericium erinaceum có hoạt tính chống lão hóa da.

2.4.2 Các nghiên cứu trong nước 4, 6, 10

Năm 2007, ThS Cổ Đức Trọng cũng nhóm các nhà khoa học của Trung tâmnghiên cứu Linh chi và nấm dược liệu Thành phố Hồ Chí Minh và Hội sinh học Thànhphố Hồ Chí Minh (thuộc Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật TP.HCM) đã thực hiệnthành công dự án “Nghiên cứu quy trình công nghệ trồng nấm Hầu thủ chịu nhiệt” đưa

vào sản xuất thương phẩm dòng nấm Hầu thủ chịu nhiệt Hericium erinaceum tại

TP.HCM

Năm 2009, PGS.TS Nguyễn Cửu Khoa cùng các cộng sự đã công bố đề tài “Táchchiết polysaccharide từ nấm Linh chi, nấm Hầu thủ nuôi trồng ở Việt Nam và xác địnhhoạt tính kháng oxi hóa của chúng” cho thấy các phân đoạn polysaccharide đều không cókhả năng gây độc tế bào ung thư vú MCF-7 dựa trên phương pháp MTT

Năm 2010, Nguyễn Thị Mỹ Hạnh đã cô lập được 5 hợp chấtPhthalatedi(2-ethykhexyl), Hericene C, 2,3,4,5-tetrahydroxypentyl heptadecanoate,

Cytidine, 2-(3-Hydroxy propoxy)-tetrahydro-6-methyl-2H-pyran-3,4,5-triol từ nấm Hầu

thủ được trồng thử nghiệm ở Thành phố Hồ Chí Minh Đã thử hoạt tính chống oxi hóa vàhoạt tính gây độc tế bào của hợp chất Hericene C với kết quả: Hericene C không thể hiệnhoạt tính chống oxi hóa trên hệ DPPH và không thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trêndòng ung thư gan, ung thư phổi, ung thư cơ vân tim theo phương pháp của Skehan

O

O O

CH 2 CH 3

Phthalatedi(2-ethylhexyl)

1 2 3 4 5 6 7

8

1' 2' 3' 4' 5' 6' 1'' 3''

2'' 4'' 5''

6''

7'' 8'' 7' 8'

OH OH OH OH

O H C 2 H C 2 H C OH 2

1' 2' 3' 1

4

2 6

2-(3-Hydroxy propoxy)-tetrahydro-6-methyl-2H-pyran-3,4,5-triol

N

N H

H

NH 2

O O

OH OH

H 2 C HO

1 6 5 2

4 3

7 8 9

10 11