Nghiên cứu quy trình tách chiết POLYSACCHARIT (LENTINAN) trong nấm hương

Các nhà khoa học đang khám phá nhiều điều bí ẩn của nhiều loài nấm có những chất vô cùng quý giá sẽ phục vụ đắc lực cho công cuộc chống các bệnh hiểm nghèo hiện nay, kể cả bệnh xã hội.Bên cạnh việc sử dụng trực tiếp các sản phẩm của nấm có chứa các polysaccharide đã nêu trên, để nâng cao hiệu quả sử dụng nấm, việc nghiên cứu chuyển hóa các polysaccharide của nấm thành các thành phần có trọng lượng phân tử thấp hơn, dễ hấp thụ trong cơ thể và làm tăng hiệu quả phòng và chống khối u gây ung thư là một hướng đi hết sức có ý nghĩa. Và chứng minh rằng βglucan có khả năng bao bọc curcumin, sự bao bọc này làm tăng khả năng hòa tan của curcumin và hơn thế nữa, sản phẩm kết hợp này có khả năng ức chế sự phát triển khối u khi nuôi cấy tế bào ung thư thực nghiệm bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào ung thư để tạo thành khối u 3 chiều trong môi trường thạch mềm đặc biệt.Để góp phần nhỏ trong những vấn đề thời sự nêu trên, với sự giúp đỡ, hướng dẫn của PGS.TS Trần Đình Thắng cùng nghiên cứu: ‘‘Quy trình tách chiết polysaccharit (Lentinan) trong nấm hương’’.

đồ án tốt nghiệp

Đề tài:

NGHIấN CỨU QUY TRèNH TÁCH CHIẾT

POLYSACCHARIT (LENTINAN) TRONG NẤM HƯƠNG

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT v

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Khái quát về nấm 3

1.2 Giới thiệu về nấm hương 4

1.2.1 Khái niệm, tên khoa học và phân loại 4

1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng và chu trình sống của nấm hương 5

1.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nấm hương 7

1.2.4 Giá trị dược học của các hoạt chất trong nấm hương 9

1.2.5 Một số món ăn cũng là bài thuốc dân gian chữa bệnh từ nấm hương 13

1.3 Tổng quan về polysaccharide 14

1.3.1 Khái niệm 14

1.3.2 Tên gọi 16

1.3.3 Phân loại 16

1.3.4 Cấu trúc 17

1.4 Giới thiệu về Lentinan 20

1.4.1 Khái niệm và cấu trúc 20

1.4.2 Ứng dụng của Lentinan trong nấm hương (Lentinula edodes) 21

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 23

1.5.1 Ngoài nước 23

1.5.2 Trong nước 24

1.6 Tính cấp thiết của đề tài 25

Chương 2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 26

2.1 Thời gian và địa điểm 26

2.2 Hóa chất và thiết bị 26

2.2.1 Thiết bị thí nghiệm 26

2.2.2 Hóa chất 26

2.3 Phương pháp tách chiết Lentinan trong nấm hương lentinula edodes 27

2.4 Phương pháp phổ hồng ngoại 28

2.4.1 Cơ sở lý thuyết 28

2.4.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất 29

2.4.3 Tần số đặc trưng của một số liên kết trong hợp chất 30

2.4.4 Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 31

2.4.5 Thực nghiệm 33

2.5 Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân NMR 34

2.5.1 Khái niệm 34

2.5.2 Spin hạt nhân và điều kiện cộng hưởng 34

2.5.3 Phổ kế cộng hưởng từ proton 35

2.6 Phương pháp phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis 37

2.6.1 Bước chuyển dời năng lượng 37

2.6.2 Cấu tạo của phổ kế tử ngoại khả kiến 39

2.7 Bọc curcumin bằng glucan 39

2.7.1 Cơ sở lý thuyết 39

2.7.2 Tính chất của Curcumin 39

2.7.3 Thực nghiệm 40

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Quy trình tách chiết Lentinan trong nấm hương Lentinula edodes 42

3.2 Phổ hồng ngoại của Lentinan 44

3.3 Phổ cộng hưởng tù hạt nhân NMR của Lentinan 46

3.4 Kết quả bọc Curcumin 48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nấm hương Lentinula edodes 5

Hình 1.2 Chu trình sống của nấm hương 7

Bảng 1.1 Hàm lượng dinh dưỡng của nấm hương và một số nấm ăn khác 7

Hình 1 3 Cấu tạo hóa học của Lentinan 8

Bảng 1.2 Hàm lượng vitamin của nấm hương và một số nấm ăn 9

Hình 1.4 Sơ đồ cơ chế tác động của Lentinan lên hệ thống miễn dịch (theo Chihara) 11

Hình 1.5 Một số polysaccharit trong tự nhiên 19

Hình 1.6 Cấu trúc Lentinan 21

Bảng 2.1 Danh mục hóa chất 27

Hình 2.1 Nấm hương Hình 2.2 Bột nấm hương 27

Hình 2.3 Hệ thống chiết hồi lưu 27 Hình 2.4 Máy ly tâm (trái) và máy đông khô (phải) 28

Bảng 2.2 Một số tần số đặc trưng của polysaccharit 31

- Máy tính (7) 31

Hình 2.5 Sơ đồ phổ kế biến đổi Fourier FT-IR 31

Bảng 2.3 Vật liệu chế tạo bộ phận tách quang 32

Bảng 2.4 Một số chất bán dẫn làm detectơ và vùng phổ hồng ngoại tương ứng 33

Hình 2.3 Sơ đồ bước chuyển năng lượng của các electron 38

Hình 2.4 Độ hòa tan Cur-Glu (a) và Cur (b) trong nước 40

(mũi tên nhắm mục tiêu vào curcumin không hòa tan) 40

Hình 3.1 Quy trình tách chiết polysaccharide từ nấm (Mizuno, 1999) 43

Hình 3.2 Phổ hồng ngoại của Lentinan trong nấm hương (lentinula edodes) 45

Hình 3.3 Phổ H1 của beta-glucan 46

Hình 3.4.a Phổ H1 của Lentinan chiết từ nấm hương 47

Hình 3.4.b Phổ H1 của Lentinan chiết từ nấm hương 47

Hình 3.4 Curcumin tan trong etanol 48

Hình 3.6 Cur-Glu trong H2O 48 Hình 3.7 Phổ hấp thụ của Cur và Cur-Glu 49

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Resonance)

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây những nghiên cứu về công nghệ nuôi trồng nấm

ăn, nấm dược liệu phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới Bên cạnh những chủng nấm quen thuộc đã được đưa vào sản xuất để phục vụ người tiêu dùng như một nguồn thực phẩm, người ta còn nghiên cứu khá sâu về khả năng chống bệnh của nhiều loài nấm đặc biệt là tác dụng chống virut, khối u, ung thư và các bệnh khác như tim mạch, tiểu đường, huyết áp Hội nghị nấm ở Giang Sơn - Hằng Châu -

Trung Quốc (tháng 11/2004) các nhà sản xuất nấm nổi tiếng Trung Quốc cũng như

của một số nước trên thế giới đã giới thiệu về nhiều loài nấm, có giá trị kinh tế, giá

trị y học phục vụ sức khỏe con người như Đông trùng hạ thảo Cordyceps sinensis, nấm Linh Chi Ganoderma lucidum, nấm Đồng tiền Flammulina, nấm đầu khỉ

Hericium erinaceus, nấm hương Lentinula edodes và nhiều loại nấm khác đã được

sản xuất ở nhiều nước trên thế giới với quy mô công nghiệp và quy mô hộ gia đình

Ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan các nhà khoa học đã và đang phân tích nhiều hoạt chất sinh học của nấm, khả năng chống virut, chống u, ung thư và các bệnh khác Gần đây Hàn Quốc đã nghiên cứu thành công sản phẩm Mesima từ

sợi nấm Phellinus linteus có khả năng chống u đạt 96,7%, đã tạo thành thuốc chống

ung thư Theo các tác giả Trung Quốc, Nhật…cho thấy nấm Linh Chi loài

Ganoderma lucidum chống u đạt 100%, Ganoderma applanatum (cổ Linh Chi)

chống u đạt 64,9%, nấm đồng tiền Flammulina velutipes chống u đạt 81,1%, ngoài

ra nó còn có khả năng chống bệnh tiểu đường, chống nhồi máu cơ tim Nấm hương

Lentinula edodes chứa chất kháng sinh Lentinan có khả năng chống virut, chống u

đạt 80,7% (Kết quả nghiên cứu trung tâm phòng chống ung thư Nhật Bản, 1977)

Ngoài ra loài nấm này còn chống vi khuẩn lao, tăng hệ miễn dịch Các hoạt chất sinh học từ nấm đã và đang được các nhà khoa học nghiên cứu nhằm điều trị và ngăn ngừa ung thư dự trên cơ sở điều hòa hệ miễn dịch, điều trị khối u là phải khử được gốc oxi tự do, điều hòa và sữa chữa được sự sai hỏng gen, chống được virut, chống các tác nhân gây nên khối u Ngoài ra nhiều loài nấm còn có thể có chứa những chất chống HIV, còn có khả năng chống u thì đến nay đã có hơn 2000 bài

Các nhà khoa học đang khám phá nhiều điều bí ẩn của nhiều loài nấm có những chất vô cùng quý giá sẽ phục vụ đắc lực cho công cuộc chống các bệnh hiểm nghèo hiện nay, kể cả bệnh xã hội.

Bên cạnh việc sử dụng trực tiếp các sản phẩm của nấm có chứa các polysaccharide đã nêu trên, để nâng cao hiệu quả sử dụng nấm, việc nghiên cứu chuyển hóa các polysaccharide của nấm thành các thành phần có trọng lượng phân

tử thấp hơn, dễ hấp thụ trong cơ thể và làm tăng hiệu quả phòng và chống khối u gây ung thư là một hướng đi hết sức có ý nghĩa Và chứng minh rằng β-glucan có khả năng bao bọc curcumin, sự bao bọc này làm tăng khả năng hòa tan của curcumin và hơn thế nữa, sản phẩm kết hợp này có khả năng ức chế sự phát triển khối u khi nuôi cấy tế bào ung thư thực nghiệm bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào ung thư để tạo thành khối u 3 chiều trong môi trường thạch mềm đặc biệt

Để góp phần nhỏ trong những vấn đề thời sự nêu trên, với sự giúp đỡ, hướng dẫn

của PGS.TS Trần Đình Thắng cùng nghiên cứu: ‘‘Quy trình tách chiết polysaccharit

(Lentinan) trong nấm hương’’.

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các tính chất hoá học, vật lý và ứng dụng của Lentinan có trong nấm hương Lentinula edodes.

- Nghiên cứu quy trình tách chiết, phân đoạn Lentinan trong nấm hương

Lentinula edodes.

- Nghiên cứu khả năng hòa tan của curcumin trong β- glucan

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Khái quát về nấm

Nấm khác với thực vật: không có lục lạp, không có sự phân hóa thành rễ, thân, lá, không có hoa, phần lớn không chứa cellulose trong thành tế bào, không

có một chu trình phát triển chung như thực vật Nấm hấp thu chất dinh dưỡng từ cơ thể khác hay từ đất thông qua bề mặt của tế bào hệ sợi nấm Chính vì thế, hệ thống phân loại sinh giới hiện nay coi nấm là một giới riêng, tương đương với giới thực vật

và động vật

Năm 1969 nhà khoa học người Mỹ R.H.Whitaker đã đưa ra hệ thống phân loại

5 giới (Kingdom):

- Giới khởi sinh (Monera): Gồm vi khuẩn và tảo lam

- Giới nguyên sinh (Protista): Gồm một số tảo đơn bào, nấm đơn bào có khả

năng di động nhờ lông roi (tiên mao) và các động vật nguyên sinh

- Giới nấm (Fungi hay Mycetalia, Mycota)

- Giới thực vật (Plantae hay Vegetabilia)

- Giới động vật (Animalia)

Năm 1973 nhà khoa học A.L.Takhtadjan đưa ra hệ thống phân loại như sau:

- Giới Mycota: gồm vi khuẩn và vi khuẩn lam

- Ngành nấm nhầy (Exomycotina): Loài nấm này có cả hai tính chất động vật và

thực vật, chúng sinh sản bằng bào tử, nhưng tế bào lại là khối sinh chất không có vách

ngăn bao bọc, di chuyển và nuốt thức ăn như động vật (amib)

- Ngành nấm thật (Eumycotina): Chiếm số lượng lớn, bao gồm các tế bào với

nhân tương đối hoàn chỉnh Tế bào nấm có vách bao bọc như tế bào thực vật, đa số cấu tạo bởi chitin Nhiều tế bào nấm còn tích trữ đường ở dạng glycogen, giống như động

tử), nhưng hợp tử lại phát triển theo 1 kiểu chung của nấm Dựa theo sự sinh sản hữu tính, các nhà phân loại đã chia chúng thành các ngành phụ như sau:

- Ngành phụ nấm tiên mao (Mastigomycotina)

- Ngành phụ nấm tiếp hợp (Zygomycotina)

- Ngành phụ nấm túi (Ascomycotina)

- Ngành phụ nấm đảm (Basidiomycotina)

- Ngành phụ nấm bất toàn (Deuteromycotina)

1.2 Giới thiệu về nấm hương

1.2.1 Khái niệm, tên khoa học và phân loại

Nấm hương có dạng như cái ô, đường kính 4-10 cm, màu nâu nhạt, khi chín chuyển thành nâu sậm Trên mặt nấm có những vảy nhỏ màu trắng Thịt nấm màu trắng, cuống hình trụ Nấm mọc ký sinh trên những cây có lá to và thay lá mỗi mùa như dẻ, sồi, phong Loài thực vật này mọc hoang nhiều ở Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc Ở Mỹ, nông dân trồng nấm hương tại các trang trại Mỗi khúc

gỗ có thể cho nấm ký sinh 3-7 năm

Trong lịch sử, nấm hương có đến 15 tên khoa học khác nhau Tên khoa học

trước đây được chấp nhận rỗng rãi nhất là Lentinus edodes (Berk Sing) do Singer

đưa ra năm 1941 Tuy nhiên đến năm 1983, Pegler dựa trên các đặc điểm về hình

thái và nhất là đặc điểm của hệ sợi nấm hương thuộc kiểu đơn nhất (monomitic) gần với chi Collybia thuộc họ nấm thông Trichomataceae chứ không phải kiểu lưỡng dạng (dimitic) như loài thuộc chi Lentinus thuộc họ Polyporaceae Do đó Pegler đã xếp nấm hương vào một chi mới là Lentinula thuộc họ nấm thông

Tricholomataceae Gần đây, những dẫn liệu sinh học phân tử về nấm hương của

Hibbett (1995,1996,1998) đã chứng minh sự phân loại của Pegler là đúng Chính vì

vậy ngày nay tên khoa học của nấm hương là Lentinula edodes (Berk.).Pegler.

Hình 1.1 Nấm hương Lentinula edodes

Theo hệ thống phân loại, nấm hương có vị trí như sau:

1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng và chu trình sống của nấm hương

Nấm hương là một nấm đảm Basidiomycetes, chu kỳ sống của nấm hương

bắt đầu khi quả thể trưởng thành phóng thích bào tử đảm (basidiospores) vào không khí và được phát tán nhờ gió Gặp điều kiện thuận lợi như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, bào tử sẽ nảy mầm và hình thành sợi nấm sơ cấp (primary mycelium), đơn nhân (monokaryons) Sợi nấm sơ cấp không có khả năng hình thành quả thể

Khi hai hệ sợi nấm sơ cấp tương hợp (compatible) bắt cặp với nhau tạo nên

hệ sợi song nhân (dikaryons), gọi là hệ sợi thứ cấp (secondary mycelium) Một tính chất đặc biệt để phân biệt hệ sợi thứ cấp với hệ sợi sơ cấp ở nấm hương cũng như nấm đảm Basidiomycetes là sợi nấm thứ cấp có hình thành các mấu liên kết (clamp connections) Hệ sợi thứ cấp có khả năng hình thành quả thể

Tính chất di tản (heterthallism) khi bắt cặp của hệ sợi sơ cấp nấm đảm lần

đầu tiên được nghiên cứu bởi Kniep (1920) ở nấm Schizophyllum commune và Bensaude (1918) ở nấm Coprinus fimetarius Năm 1961, Takemaru công bố hệ

thống bắt cặp của nấm hương Nấm hương là nấm di tản hai yếu tố không liên kết với nhau, đó là yếu tố A và yếu tố B.

- Yếu tố A kiểm soát sự bắt cặp của nhân, hình thành mấu liên kết (clamp connection) và tạo thành vách ngăn giữa hai tế bào

- Yếu tố B làm tan vách ngăn, kiểm soát sự di chuyển nhân và tham gia tạo mấu liên kết

Khi dị allen ở cả hai locus thì hai sợi sơ cấp, đơn nhân sẽ tương hợp và bắt cặp với nhau tạo thành sợi thứ cấp, song nhân

Ví dụ: Một chủng có kiểu gen tương hợp là AxAyBxBy khi giảm nhiễm sẽ tạo

ra bốn bào tử có kiểu gen là AxBx, AxBy, AyBx, AyBy

-Dấu + là tương hợp và tạo thành sợi thứ cấp, song nhân

Dấu - là không tương hợp

Hệ sợi thứ cấp chiếm hầu hết chu kỳ sống của nấm hương Ở giai đoạn sinh dưỡng này hệ sợi nấm sẽ hấp thu và tích lũy dinh dưỡng để chuẩn bị hình thành quả thể Hệ sợi thứ cấp sẽ kết lại tạo thành những mấu nhỏ gọi là mầm quả thể (primordia) Khi môi trường thuận lợi, đủ ẩm và dinh dưỡng dồi dào, mầm quả thể

sẽ tăng kích thước rất nhanh để tạo thành quả thể trưởng thành Khi quả thể trưởng thành thì sự dung hợp của hai nhân xảy ra tạo nên tế bào sinh bào tử Sau đó tế bào này phân chia 2 lần trong đó có một phân bào giảm nhiễm Kết quả tạo ra 4 nhân con di truyền về 4 mấu lồi mọc ở đỉnh sợi nấm để hình thành 4 bào tử đơn nhân (n) Sau khi thành thục, bào tử được phóng thích ra môi trường, gặp điều kiện thuận lợi

sẽ bắt đầu một chu trình sống mới

Hình 1.2 Chu trình sống của nấm hương

1.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nấm hương

Crisan và Sand (1978) phân tích hàm lượng dinh dưỡng của nấm hương và

so với một số nấm ăn khác như sau:

Bảng 1.1 Hàm lượng dinh dưỡng của nấm hương và một số nấm ăn khác

(%)

Carbohydrate (%)

Lipid (%)

Chất xơ (%)

Năng lượng (Kcal)

Hàm lượng protein của nấm hương khá cao, từ 13,4 - 17,5% Theo Crisa và Sand (1978), nấm hương giàu các amino acid không thay thế như lysin, leucin, phenylanin, threonin, isoleucin Hàm lượng các amino acid không thay thế chiếm tới 34,19% tổng các amino acid trong cấu tạo protein.

1.2.3.2 Lipid

Hàm lượng chất béo thô của nấm hương từ 4-8% Tuy nhiên theo Huang (1989), lượng axit béo trong thành phần chất béo của nấm hương chủ yếu là dạng chưa bảo hòa, chiếm tới 72 - 80% tổng axit béo Đặc biệt là hàm lượng axit linoleic (vitamin F) rất cao, chiếm 54-76% tổng axit béo Axit linoleic là một chất chống oxy hóa, chống lão hóa và có lợi cho sức khỏe

lượng phân tử 500.000 đó là Lentinan có hoạt tính kháng ung thư mạnh Hiện nay

Lentinan là một loại biệt dược trị ung thư rất thịnh hành trên thị trường Nhật Bản.

Hình 1 3 Cấu tạo hóa học của Lentinan

Chất xơ trong nấm chủ yếu là chitin, chiếm 7,3-8,0% Chitin không có vai trò

về dinh dưỡng nhưng thành phần chất xơ trong thức ăn cao sẽ giảm nguy cơ mắc

ung thư kết tràng và ổn định hàm lượng đường trong máu cho các bệnh nhân tiểu đường.

1.2.3.4 Vitamin

Nấm hương là nguồn cung cấp dồi dào các vitamin như thiamin, roboflavin, niacin và tiền vitamin D2 Kết quả phân tích hàm lượng vitamin ở nấm hương của Crisan, Sand (1987) cho thấy nấm hương có hàm lượng vitamin D2 khá cao, từ 0,06-0,27% chất khô Vitamin D2 giúp tăng cường hấp thụ Ca, P, chống lão hóa, chống còi xương

Bảng 1.2 Hàm lượng vitamin của nấm hương và một số nấm ăn

(mg/100g)

Riboflavin (mg/100g)

Niacin (mg/100g)

Vitamin C (mg/100g)

Vitamin D (%)

1.2.3.5 Khoáng chất

Theo Chang và Miles (1987) nấm hương rất giàu khoáng chất, nhất là Ka,

Ca, P, Mg, Na Các nguyên tố khoáng trên chiếm 60-70% tổng lượng khoáng Ngoài ra ở nấm hương còn có nhiều loại nguyên tố hiếm, co vai trò quan trọng trong dược tính của nấm hương như đồng, kẽm, niken, germani, rubidi, selen, Một trong số các nguyên tố hiếm này có vai trò chống lão hóa, kéo dài tuổi thọ

1.2.4 Giá trị dược học của các hoạt chất trong nấm hương

1.2.4.1 Hiệu ứng kháng virut

Cochran (1967) đã công bố một phân đoạn polysaccharide của nấm hương có vai trò làm giảm số lượng những thương tổn của phổi chuột do nhiễm virut cúm A/AW15 Năm 1979, nhà khoa học Nhật Takehara đã khẳng định hoạt tính kháng virut khác của nấm hương nhờ khả năng cảm ứng sản xuất interferon của tế bào chủ Theo Fujii (1978), một glycoprotein (α-mannan liên kết với peptide) chiết ra từ

nấm hương được gọi là α-KS-2 có trọng lượng phân tử 60.000 - 95.000 có hoạt tính kháng virut dựa trên cơ sở cảm ứng tổng hợp interferon.

Gần đây, các nhà khoa học Nhật Bản công bố khi sử dụng tổ hợp Lentinan với AZT (azidothymidine) sẽ làm tăng hiệu quả trong điều trị bệnh AIDS Đặc biệt có

nhiều công trình công bố hoạt tính kháng virut của lignin hòa tan trong LEM (nước chiết hệ sợi nấm hương nuôi cấy trên môi trường rắn) LEM ức chế sự xâm nhiệm

của virut khảm thuốc lá, virut herpes (loại 1 và loại 2), virut WEE(Western equine

encephalistis), poliovirus, virus bệnh sợi Đặc biệt LEM còn ức chế sự xâm nhiệm

của virut HIV bằng cách ức chế hoạt tính enzym reverse transcriptase của virut này

Thí nghiệm lâm sàng cho thấy LEM có hiệu quả trong điều trị các bệnh nhân AIDS bằng cách cho uống LEM Ngoài ra LEM còn có hiệu quả trên virut siêu vi B

Ngoài khả năng kháng virut, nước chiết bào tử nấm hương còn có khả năng

kháng khuẩn đường tiêu hóa, kháng nấm eczema.

1.2.4.2 Hiệu ứng kháng ung thư

Một số loại nấm ăn có hoạt tính kháng ung thư như Lentinula edodes,

Coriolus versicolor, Schizophyllum commune Một số chế phẩm từ 3 loại nấm này

đã được chứng minh trong invivo và đã thương mại hóa để chống ung thư như

Lentinan, Krestin (PSK/PSP) và Schizophyllum.

Theo Chihara (1987), Kaneko (1992) Lentinan không phải là độc tố trực tiếp

đối với tế bào ung thư Nó có chức năng tăng cường khả năng miễn dịch bằng cách kích thích tăng sinh các tế bào bạch huyết cũng như hoạt hóa các tế bào sinh lý quan

trọng khác trong cơ chế bảo vệ tế bào chủ Cơ chế tác động của Lentinan lên hệ

thống miễn dịch được mô tả theo sơ đồ của Chihara (1980)

Hình 1.4 Sơ đồ cơ chế tác động của Lentinan lên hệ thống miễn dịch (theo Chihara).

Lentinan được xem như một chất bổ trợ có định hướng của tế bào T, tế bào

đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng miễn dịch của tế bào chủ lên tế bào ung thư Chihara (1993) quan sát thấy rằng sự xuất hiện của một số yếu tố trong huyết

thanh có hoạt tính miễn dịch ngay sau khi sử dụng Lentinan Hầu hết các yếu tố này

được cảm ứng bởi các đại thực bào như yếu tố cảm ứng protein pha cấp tính (APPIF), yếu tố kích thích sự giãn nở và lưu thông của mạch máu (VDHIF), yếu tố kích thích sản xuất interleukin-1, interleukine-3, và yếu tố kích thích tạo dòng

(CSF) Các yếu tố này xuất hiện sau vài giờ tiêm Lentinan.

Các thực nghiệm lâm sàng của Lentinan trên các bệnh nhân ung thư đã cho kết quả khả quan Kết quả 5 năm nghiên cứu sử dụng Lentinan điều trị các bệnh

Protein huyết

thanh, LA, LB, LC

Tăng cường hệ thống bảo vệ của tế bào chủ

Lentinan Đại thực bào

(A-Cells)

Khuyết đại T-bạch huyết (Helper)

Tiền chất độc

tố tế bào bạch huyết

T-Độc tố tế bào T-bạch huyết

Tế bào ung thư

Đại thực bào Đại thực bào

hoạt hóa C3b

C3a Anaphylatoxin

nhân ung thư dạ dày tái phát, ung thư di căn cấp III cho kết quả rất cao khi phối hợp

sử dụng Lentinan với tegafur.

Kết quả thu được tương tự khi điều trị lâm sàng ung thư trực tràng di căn và tái phát Điều trị các bệnh nhân ung thư phổi, ung thư vú, ung thư thực quản cho kết

quả tốt nhất khi điều trị phối hợp giải phẫu, chiếu xạ và dùng Lentinan thay vì hóa trị.

Ngoài Lentinan ngày nay các nhà khoa học còn khám phá ở nấm hương một hợp chất có hoạt tính kháng ung thư là α-KS-2, một glycoprotein (α-mannan peptide) tan trong nước nóng α-KS-2 có hoạt tính kháng ung thư trên tế bào ung thư

sarcoma 180 và Ehrlich

1.2.4.3 Hiệu ứng làm giảm cholesterol trong máu

Kaneda và cộng sự (1966) công bố khi bổ sung vào thức ăn 5% bào tử của

Lentinula edodes sẽ làm giảm 24% lượng cholesterol trong máu chuột sau khi nuôi

10 tuần Suzuki và Oshima (1976) cũng khẳng định nếu bổ sung Lentinula edodes

vào thức ăn trong thời gian dài sẽ làm giảm cholesterol trong máu người Theo

Tokuda (1976,1979), eritadenin còn gọi là Lentinacin được chiết từ Lentinula

edodes có chức năng làm giảm cholesterol và chất béo trung tính trong máu.

1.2.4.4 Hiệu ứng chống đông máu

Nấm Lentinula edodes khá giàu các dẫn xuất nucleotide như AMP, GMP,

UMO, CMP Theo Mizuno (1993) hàm lượng các nucleotide này trong nấm

Lentinula edodes như sau: 0.51 - 1.25µmol/g GMP, 0.41 - 0.78µmol/g UMP, 0.62

- 0.84µmol/g AMP, 0.28 - 0.45 µmol/g CMP Các dẫn xuất nucleotide đóng vai trò

quan trọng trong việc tạo nên hương vị đặc trưng của nấm Lentinula edodes

Kawagishi (1993) phát hiện AMP và GMP có hoạt tính chống đông máu ở chuột

Ngoài ra, Mohri (1986) nhận thấy rằng các hợp chất như Lentinacin, GMP,

AMP ở nấm Lentinula edodes cung có hoạt tính chống đông máu rất cao.

1.2.4.5 Hoạt tính kháng sinh

Ngày nay các nhà khoa học thống kê được có trên 60 loại kháng sinh từ nấm lớn, nhưng không có loại nào được ứng dụng trong thực tế vì chúng thường có hoạt tính thấp Nấm sinh ra các hợp chất có tính kháng sinh để tăng tính cạnh tranh trên môi trường sống tự nhiên Các hợp chất có tính kháng sinh là các polyacetylen, hợp chất phenol, purin, pirimidin và quinon

Ngoài ra ở nấm Lentinula edodes cũng có nhiều loại nấm khác khi gặp các loài

cạnh tranh chúng thường tiết ra các enzyme như peroxidase, phenoloxidase để ngăn cản sự phát triển của các loài kia, tạo nên sự đối kháng (antagonism) giữa các loài

1.2.4.6 Các hoạt tính sinh học khác

Lentinan của Lentinula edodes có nhiều dược tính quý như kháng virut,

kháng ưng thư bằng cách trực tiếp hay gián tiếp tăng cường hệ thống miễn dịch của

cơ thể Flynn (1991) cũng khẳng định thêm rằng Lentinan cảm ứng tạo

protaglandins, trong đó có protaglandins E1 kích thích sự giãn nở cơ trơn dẫn đến sự giãn nở mạch máu Ngoài ra theo Timmer (1990) sự tích lũy kẽm cực cao trong bào

tử bính (sporophore) làm tăng lượng testosterrol trong máu của những người sử

dụng nấm Letinula edodes thường xuyên.

1.2.5 Một số món ăn cũng là bài thuốc dân gian chữa bệnh từ nấm hương

- Canh nấm hương: Nấu nấm hương với mộc nhĩ và thịt thành canh với lượng bằng nhau, mỗi vị 10g là vừa có tác dụng giảm mỡ máu, điều hòa lipid trong máu

- Rau cần xào nấm hương: 400g rau cần, 50g nấm hương, 50ml dầu mè, một

ít bột năng, cùng gia vị Rửa sạch rau cần, xắt thành từng đoạn dài 2cm, dùng muối trộn đều rồi rửa sạch lại, để ráo nước Nấm hương xắt lát Bột năng hòa với 50ml nước và ít muối trộn đều Cho dầu mè vào chảo nóng, cho rau cần vào xào 2 - 3 phút, cho tiếp nấm hương vào Sau cùng cho nước bột năng vào, nấu sền sệt cho ra đĩa Rất tốt cho người mỡ máu cao, người bệnh mạch vành, đồng thời có tác dụng thanh nhiệt bình can

- Gà hầm nấm: Nấm hương 250g, mộc nhĩ đen 100g, thịt gà mái 500g Nấm hương và mộc nhĩ ngâm nước cho nở hết rồi cắt bỏ chân, rửa sạch, thái chỉ Thịt gà rửa sạch, chặt miếng Tất cả cho vào nồi, đổ một lượng nước vừa đủ, hầm nhừ bằng lửa nhỏ, chế thêm gia vị, ăn nóng

Công dụng: Kiện tỳ, bổ thận, ích khí, dưỡng huyết, dùng để chữa các chứng bệnh có biểu hiện khí huyết suy nhược, mệt mỏi nhiều, mắt mờ, đầu choáng, mất ngủ, hay quên

- Nấm nấu đậu: Nấm hương 200g, đậu tương 50g, dầu gừng và tỏi lượng vừa

đủ Nấm hương ngâm nước cho nở hết rồi cắt bỏ chân, rửa sạch Đậu tương ngâm nước rồi đãi bỏ vỏ Tất cả cho vào nồi, đổ nước vừa đủ rồi hầm nhừ, chế thêm dầu

vừng, tỏi đập giập và gia vị vừa đủ, ăn nóng Rất tốt cho trẻ em bị còi xương, người già bị loãng xương và chứng phù thũng.

- Bầu dục xào nấm: Nấm hương 100g, bầu dục lợn 2 đôi, gia vị vừa đủ Nấm hương ngâm nước cho nở hết rồi rửa sạch, cắt chân Bầu dục lợn bổ đôi, ngâm nước lạnh 2 giờ, lọc bỏ gân trắng rồi thái miếng Xào nấm và bầu dục lợn riêng rẽ, khi chín thì trộn cả hai vào nhau, chế thêm gia vị là được

Công dụng: Bổ thận, tráng dương, kích thích tiêu hóa, thích hợp cho những người yếu sinh lý, hay đau lưng, mỏi gối, ăn uống không ngon miệng

- Hải sâm xào nấm: Nấm hương 15g, mộc nhĩ đen 15g, hải sâm 100g, gừng, tỏi và gia vị vừa đủ Nấm hương và mộc nhĩ ngâm nước cho nở hết rồi rửa sạch, cắt chân, thái chỉ Hải sâm ngâm nước lạnh vài giờ rồi làm sạch, thái miếng Xào qua hải sâm rồi cho nấm hương và mộc nhĩ vào, cho thêm tỏi giã nát, gừng tươi thái chỉ, gia vị, đun thêm vài phút là được

Công dụng: Ích khí, bổ âm, cầm máu, tiêu viêm và phòng chống ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày

- Chân giò hầm nấm: Nấm hương 150g, chân giò lợn 1 cái, gia vị vừa đủ Chân giò lợn làm sạch, chặt miếng rồi đem hầm nhừ, cho nấm vào đun chín rồi chế thêm gia vị, ăn nóng

Công dụng: bồi bổ âm dương, dưỡng huyết, kích thích sự thèm ăn, tăng số lượng và chất lượng sữa ở phụ nữ nuôi con bú

1.3 Tổng quan về polysaccharide

1.3.1 Khái niệm

Polysacchride là các cacbonhydrat có khối lượng phân tử cao Chúng được xem như các polyme ngưng tụ trong đó các monosaccarit ( hay các dẫn xuất như axit uronic, đường amino) được liên kết với nhau bằng liên kết glucozit, tách loại các phân tử nước theo quy trình (1):

nC6H12O6 → (C6H10O5)n + (n-1)H2O (1)Ngược lại, khi thủy phân các polysaccharide sẽ thu được các đường đơn (hay dẫn xuất của chúng)

Polysaccharide chỉ khác các oligosaccharide ở khối lượng phân tử và các tính chất vật lý đặc trưng cho polyme mạch dài Do rất khó xác định các giới hạn

trọng lượng phân tử cao hay thấp hơn đối với các polysacchride nên chúng được coi

là polyme lớn chứa hơn 10 gốc monosaccharide Cacbohydrat chứa 10-15 gốc đường rất hiếm thấy trong tự nhiên Một số polysaccharide tự nhiên có chứa 25-75 gốc đường nhưng hầu hết thường chứa từ 80-100 gốc đường; nhiều loại còn vượt quá con số này, chứa tới 300 gốc đường, có nghĩa là gần bằng số đơn vị D-glucopyranozo trong xenlulozơ tự nhiên

Các polysaccharide được dùng cho cơ thể sống theo 2 cách Cách thứ nhất dưới dạng dự trữ thực phẩm, điển hình là tinh bột, glucogen và galactomannan, cách thứ hai nhờ tính chất ưu việt của các đại phân tử Do đó, xenlulozơ, hemixenlulozơ

và chitin được dùng như các phân tử cấu trúc cũng như các liên kết giữa các thành phần thành tế bào khác hay có thể dưới dạng tác nhân giúp kiểm soát khả năng thấm của tế bào Axit hyaluronic và một số polysaccharide nhầy được sử dụng như các chất bôi trơn, chất làm đặc và các lớp phủ bảo vệ cho bề mặt vải Nhiều loại polysaccharide hoạt động như các lớp phủ bọc hay bảo vệ trên bề mặt của vi sinh vật, nhiều loại gôm thực vật là các chất tiết ra từ vết thương, nơi mà chúng giúp hàn gắn vết thương và cho khả năng bảo vệ Heparin có chức năng ưu việt là kéo dài thời gian đông máu và do đó là một tác nhân chống đông tụ quan trọng Polysaccharide là thành phần quan trọng trong việc kết hạt mô để chữa vết thương động vật, nhiều loại có tác dụng kiểm soát khả năng thấm của mô Một số polysaccharide sinh kháng thể, một số trường hợp như polysaccharide có nguồn gốc

từ vi khuẩn, thậm chí có độc tính cao Một số polysaccharide ức chế và làm triệt tiêu các khối u đặc biệt, có thể do gây ra đáp ứng vật chủ Các tính chất cơ lý và hóa sinh này của polysaccharide hầu hết đều không được biết rõ ràng Để giải thích các chức năng đó, cần phải nghiên cứu và phát triển

Trong thực phẩm, polysaccharide là những chất để tạo hình và tạo kết cấu đặc trưng về lượng cũng như về chất của rất nhiều sản phẩm thực phẩm

Do tương tác với nước và nhiệt mà những polysaccharide như tinh bột có thể thay đổi tính chất, trạng thái để tạo hình, tạo dáng và tạo ra bộ khung của nhiều thực phẩm Chẳng hạn, trong những điều kiện gia công nhất định, tinh bột có thể tạo ra

độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, tạo màng cho những thực phẩm khác nhau Polysaccharide cũng có thể tương tác với những chất khác nhau để tạo cho sản phẩm những tính chất cơ lý, màu sắc và hương vị nhất định

1.3.2 Tên gọi

Polysaccharide thường được gọi theo nguồn gốc của chúng Ví dụ điển hình

có thể thấy trong các tên gọi của xenlulozo, thành phần chính của thành tế bào trong thực vật, và derman, một polysaccharide được phân lập dưới dạng sunfat hóa, phân

bố rất nhiều trong da, derma Các tên gọi thường phản ánh một tính chất của polyme được phân lập, như tinh bột, tên bắt nguồn từ tên ‘‘stercan’’ theo tiếng Anglo-Saxon

có nghĩa là làm cứng

Những tiến bộ trong việc gọi tên có hệ thống đã tạo ra đuôi -an để chỉ một hợp chất là polysaccharide Do đó, một từ khác để chỉ polysaccharide là khái niệm chung glycan Khái niệm này được rút ra từ glycogen, có nghĩa là đường đơn, đuôi -an chỉ một polyme đường Mặc dù ngày nay việc sử dụng cách đặt tên mới rất cần thiết nhưng phần đuôi vẫn được đưa vào các tài liệu đối với những tên như araban cho các polyme arabinozơ, xulan cho các polyme xylozơ, mannan cho các polyme mannozơ, galactan cho các polyme galactozơ và galactomannan cho các hỗn hợp glactozơ-mannozơ Nhiều tên gọi polysaccharide trước đây, đặc biệt là các tên gọi bằng đuôi -in không được dùng và không có hệ thống, đã đổi thành đuôi -an để tiến tới sự đồng nhất Tuy nhiên, một số tên mới được đưa vào và thường được sử dụng như pectin, amylopectin, insulin, chitin, và heparin không thể thay đổi và vẫn còn trong thuật ngữ hiện đại

Tên gọi có hệ thống glucan không chỉ một polysaccharide cụ thể nào mà có nghĩa là polysaccharide chứa các gốc đường Kiểu sắp xếp không được chỉ rõ Tên gọi chỉ là tên của nhóm và áp dụng cho xenlulozơ cũng như glycogen, laminaran hay các polyme glucozơ khác Polysaccharide có thể được định nghĩa chi tiết hơn nếu nguồn gốc cũng được sử dụng như một phần tên gọi Do đó, một polysaccharide được định nghĩa rõ ràng trong mỗi trường hợp nhờ chỉ rõ xylan gỗ cạn, mannan men, hay araban lạc

Polysaccharide của cùng một loại chỉ khác nhau về nguồn gốc nhưng đôi khi

sự khác biệt lại khá rõ rệt Như đối với tinh bột, dễ dàng thấy được sử khác nhau giữa tinh bột của các loại cây khác nhau thí dụ như tinh bột chuối hay tinh bột ngô

1.3.3 Phân loại

Các polysaccharide có thể được phân loại theo thành phần hóa học và cấu trúc của chúng Theo cách phân loại này, các polysaccharide thủy phân chỉ chứa

một loại monosaccarit được gọi là homoglycan còn các polysaccharide thủy phân chứa 2, 3 hay nhiều loại monosaccarit thì được gọi là heteroglycan với các tiếp đầu ngữ di-, tri- và tiếp tục như vậy để chỉ số loại đơn vị đường khác nhau Cho đến nay vẫn không có bằng chứng về sự có mặt của nhiều hơn 5 hay 6 loại đơn vị đường trong một polysaccharide duy nhất.

Số loại đơn vị đường có trong một polysaccharide có thể xác định dễ dàng nhờ phân tích sắc ký sản phẩm thủy phân với điều kiện polysaccharide phải tinh khiết Trong cách phân loại theo cấu trúc này, việc phân loại nhỏ hơn hợp lý nhất là chia các polysaccharide thành kiểu mạch thẳng hay mạch phân nhánh Việc phân nhỏ này có thể thực hiện nhờ tiến hành một số thí nghiệm Thí nghiệm đơn giản nhất, đôi khi được gọi là thí nghiệm thô, là khả năng tạo màng Dung dịch polysaccharide lỏng khi phun lên một tấn thủy tinh và làm khô sẽ giòn nếu có mặt polysaccharide mạch nhánh Màng của các phân tử mạch thẳng thì chắc, tạo nếp mà không gãy và khi được dẻo hóa có thể kéo căng với sự xuất hiện lượng chiết và phát hiện được giản đồ nhiều xạ tia X giống sợi Các polysaccharide mạch thẳng cũng cho khúc xạ chảy khi dung dịch của chúng được khuấy và quan sát giữa các tấm phân cực chéo Metyl hóa hay oxi hóa bằng peiodat có thể xác định được phân tử có nhánh hay không

1.3.4 Cấu trúc

Về mặt cấu trúc, các polysaccharide trong tự nhiên ít phức tạp hơn nhiều so với các polysaccharide do các monome kết hợp ngẫu nhiên Tất cả các polysaccharide tụ nhiên được sinh tổng hợp dưới quá trình xúc tác điều khiển vị trí không gian của các enzym đặc trưng Trong quá trình sinh tổng hợp polysaccharide

từ các dẫn xuất monosaccarit, liên kết được hình thành với sự tham gia của cacbon anomeric Do hầu hết các polysaccharide đều được tạo nên từ các đơn vị đường aldozơ nên thảo luận sau này sẽ tập trung vào các đơn vị đó Nguyên tử cacbon C-1 được liên kết glucozit với bất kỳ nhóm hydroxy nào tại vị trí C-1 trên đơn vị monosaccarit liền kề Theo cách này, mạch thẳng có thể được tổng hợp với nhóm hydroxy C-1 tự do tại 1 đầu Thông thường, kiểu liên kết riêng được lặp lại đồng đều trong toàn mạch, thậm chí cấu hình không gian của C-1 vẫn không đổi trong hầu hết các polyme Do đó, trong amylozơ có một liên kết đồng nhất α-D-(1→4)

(1), trong xenlulozơ một liên kết đồng nhất β-D-(1→4) (2) và trong một số mẫu laminaran một liên kết gần như đồng nhất là β-D-(1→3) (3).

Trong vô số các monosaccharit đồng phân không gian, chỉ rất ít được tìm

thấy trong các polysaccharit tự nhiên (hình 1.5) Trong số các hexozơ, thường thấy

nhất là D-glucozơ (4), D-mannozơ (5), D-fructozơ (6), D-galactozơ (7) và thường ít gặp L-galactozơ (8) và có thể là D-idozơ (9) hay L-altrozơ (10) Trong số các pentozơ, thường thấy D-xulozơ (11),L-arabinozơ (12) và ít gặp D-arabinozơ (13) Trong số các đường đơn biến tính có D-glucosamin (14), D-galactosamin (15), D-glucuronic axit (16), D- galacturonic axit (17), D-mannuronic (18), L-fucozơ (19)

và L-rhamnozơ (20) Thậm chí các monosaccharit cũng không xuất hiện ngẫu nhiên trong các polysaccharit mà được tìm thấy trong trật có hệ thống

O O

HO OH

CH2OH

O O

HO OH

CH2OH

O O

HO OH

CH2OH

O O

HO OH

CH2OH

(1)

O O

HO OH

CH2OH

O O

HO OH

CH2OH

O O

HO OH

CH2OH

(2)

O HO

OH

CH2OH

O O

O HO

OH

CH2OH

O

O HO

OH

CH2OH

O

O HO

OH

CH2OH

(3)

O O

HO OH

CH2OH

O O

O O

HO OH

CH 2 OH

O HOH2C

OH HO

O

O

O

OH OH

O O

HOH2C

OH

OH HO

O O

OH HO

O

O HO OH

CH2OH O O

NH2HO

CH2OH O O

NH2HO

COOH O O

OH HO

COOH

O O

OH HO

COOH O O

HO

OH

O O

H3C

OH HO

O O

H3C

OH HO

Hình 1.5 Một số polysaccharit trong tự nhiên

Thông thường, polysaccharide chỉ bao gồm một loại đơn vị đường duy nhất Các polysaccharide phong phú nhất đều thuộc loại này Điển hình là xenlulozo, với nguyên tử lượng ngang bằng hay lớn hơn tổng nguyên tử lượng của tất cả các polysaccharide khác Nó là một polysaccharide mạch thẳng chứa các đơn vị D-glucopyranzơ được liên kết với nhau bằng liên kết β-D-(1,4) Sự có mặt của một loại liên kết khác, cứ khoảng sau 700 liên kết, cũng không loại trừ Xenlulozo chủ yếu là mạch thẳng

Đôi khi, hai đơn vị đường được ngưng tụ glucozit với hai nhóm hydroxyl khác ngoài C1 trên đơn vị đường thứ 3 trong một polysaccarit Khi quá trình này diễn ra, một vị trí nhánh xuất hiện trong phân tử Phân tử có thể chứa một nhánh duy nhất hay có thể chứa số điểm nhánh, nhánh cũng có thể có chiều dài chỉ là một đơn vị đường, phân tử lúc đó là một polysaccharide mạch thẳng được thay thế bằng các đơn vị đường hoạt động như các nhóm thế Trong các trường hợp khác, cấu trúc nhánh trên nhánh có thể tìm thấy.

Người ta không thấy polysaccharit xuất hiện dưới dạng khung hay cấu trúc mạng lưới ba chiều Chúng có mạch thẳng, mạch vòng hay phân nhánh Các đơn vị đường liên kết với nhau theo cùng một kiểu liên kết glucozit khi có mặt nhiều hơn một kiểu đơn vị đường thì tất cả các đơn vị đường của cùng một loại đường cũng được liên kết theo bởi cùng điều kiện glucozit

Thậm chí trong một homoglucan mạch thẳng, người ta thường thấy nhiều hơn một kiểu liên kết glucozit Trong phân tử đó các liên kết không diễn ra ngẫu nhiên mà thường sắp xếp theo trật tử

Nếu hai hay nhiều loại đường được tìm thấy trong một polysaccharit, các đơn vị đường thường được sắp xếp theo trật tự Do đó, trong hầu hết các diheteroglucan mạch thẳng, các polysaccharit chứa hai loại đường, các đơn vị đường như được sắp xếp theo mô hình luân phiên hay đều đặn Trong cấu trúc này mạch chính được cấu tạo từ một loại đường được liên kết đồng nhất trong toàn mạch trong khi đó các nhánh bao gồm loại đường thứ hai được liên kết với mạch chính bằng liên kết glucozit đồng nhất

Khi polysaccharit gồm nhiều hơn hai loại đường, chúng thường tạo thành cấu trúc nhánh Thậm chí trong trường hợp này, sự giống nhau về trật tự dường như cũng tồn tại Do vậy, các hexozơ và có thể cả axit uronic thường thấy trong các nhánh chính hay nhánh trung tâm trong khi đó đường pentozơ, D-xulozơ và L-arabinozơ ở trong các nhánh phụ

1.4 Giới thiệu về Lentinan

1.4.1 Khái niệm và cấu trúc

Lentinan là một loại polysaccharide tách ra từ màng tế bào của quả thể và sợi

vòng xoắn bậc ba, với chuỗi các mắt xích của (1-3)-β-D-glucopyrano (Glcp) phần còn lại là hai nhánh liên kết β-(1,6) Glcp cho mỗi một phần gồm 5 phần tử β-(1-3)-Glcp (Aoki, 1984).

Lentinan có CTPT: C42H72O36

Khối lượng riêng: 1.88g/cm3

Nhiệt độ nóng chảy: 844°C

Hình 1.6 Cấu trúc Lentinan

1.4.2 Ứng dụng của Lentinan trong nấm hương (Lentinula edodes)

1.4.2.1.Ứng dụng của Lentinan trong thực phẩm

Thức ăn sợi là một nhóm cơ chất tổng hợp, đa dạng, mà tính chất chung của chúng là kháng những enzyme phân hủy ở người Thức ăn có hàm lượng sợi cao có lợi vì nhiều nguyên nhân:

- Giúp cho quá trình tiêu hóa tốt hơn vì bản thân nó không bị tiêu hóa nhưng vẫn được vẫn chuyển qua đường tiêu hóa, vì vậy nó sẽ đẩy thức ăn chưa tiêu hóa hết ra ngoài trước

- Làm sạch vi khuẩn trong hệ tiêu hóa và đảm bảo sự làm việc chính xác của đường ruột

- Thức ăn có lượng xơ cao làm giảm cholesterol huyết thanh và lượng triglyceride, giảm nguy cơ ưng thư ruột

- Ngoài ra nó còn làm giảm các vấn đề khác liên quan đến tiêu hóa kém như tạo mụn nhọt, viêm ruột

Vai trò của cấu trúc sợi đối với sức khỏe con người đã hoàn toàn được công nhận, tuy nhiên người ta vẫn chưa biết rõ hoạt động của nó.

Lentinan tự nhiên rất sạch có dung tích giữ nước cao và không tạo gel, chúng gồm các đơn vị glucoza liên kết với nhau qua cầu nối β-1,3 và β-1,6 không bị thủy phân bởi enzyme tiêu hóa ở người, vì vậy chúng thích hợp như nguồn xơ thực phẩm

1.4.2.2.Ứng dụng của Lentinan trong y dược và mỹ phẩm

Như chúng ta đã biết, Lentinan được miêu tả như polymer của glucoza và được thu nhận từ nấm hương Lentinula edodes, Lentinan có vai trò như một chất

hoạt tính sinh học nhằm điều chỉnh miễn dịch và đã được công bố trên các tài liệu hơn 40 năm qua

Nhiều nghiên cứu cho thấy Lentinan khi ở dạng hạt nhỏ hay ở dạng hào tan

đều có khả năng điều chỉnh miễn dịch giúp cho vật chủ tăng cường hoạt tính kháng

khuẩn Từ những nghiên cứu cơ sở tác dụng của Lentinan lên hệ thống miễn dịch

của chuột, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu trên nhiều loài động vật khác

nhau như tôm, cá, gà, thỏ… Lentinan đều có hoạt tính gây kích thích miễn dịch Bốn cơ chế miễn dịch chính của Lentinan là:

- Tạo ra các bạch cầu (hematopoiesis) để phá huỷ nguồn bệnh

- Huy động tế bào (khả năng của các bạch cầu chuyển đến chỗ bị thương)

- Năng lực thực bào hay khả năng nhấn chìm tế bào lạ

- Tạo ra các chất trung gian hoạt hóa oxy và các nhân tố khác giết chết vật thể lạ

Việc sử dụng Lentinan cũng là mối quan tâm đặc biệt đối với bệnh nhân ung thư phải điều trị bằng hóa chất hoặc chiếu xạ, vì Lentinan có khả năng tăng nhanh

sự phục hồi máu khi bị chiếu xạ ở liều gây chết và dưới mức gây chết Lentinan

cũng có thể kích thích sự phục hồi của tủy xương sau hóa trị liệu và ngăn cản biến chứng nhiễm bệnh trong quá trình điều trị

1.4.2.3 Ứng dụng của Lentinan trong nuôi trồng thủy sản

Hiện nay, các hợp chất Lentinan được sử dụng trong nuôi trồng thủy

sản như là một chất kích thích miễn dịch (immunostimulant) đối với tôm cá

nuôi Lentinan có tác dụng tăng cường sức đề kháng, chống lại dịch bệnh gây

ra bởi các nhóm vi khuẩn gây bệnh, thậm chí ngăn chặn tác động của virus đốm trắng (WSSV) trên tôm.

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.

1.5.1 Ngoài nước

Nấm hương (tên khoa học là Lentinula edodes) loại nấm chủ yếu khí hậu ôn

đới và loài bản địa vùng Viễn Đông Các nhà khoa học không tìm thấy nấm hương ở vùng Bắc Mỹ hay châu Âu, cho đến khi Ammirati (1997) và Desjardin (1998) đưa ra báo cáo xác định đặc điểm của nấm hương ở bang Washington và California Tuy nhiên, việc nuôi trồng nấm tự nhiên được bắt đầu ở Trung Quốc bởi Wu, Sang Kwuang tỉnh Zhejian (Miles và cs, 1989) Năm 1914 nhà khoa học đầu tiên thử nghiệm nuôi cấy hệ khuẩn ty của nấm hương là Shozaburo Minura người Nhật Bản (Li, 1998) nhưng kết quả không thành công Trong những năm đầu thế kỷ 20, Chang-chich Hu (thuộc Đại học Nam Kinh - Trung Quốc) là nhà khoa học đầu tiên người Trung Quốc đã thử nghiệm nuôi trồng thành công nấm hương bán tự nhiên ở quy mô lớn sau khi ông trở về từ Đại học Tokyo ở Nhật Bản (Huang, 1987) Đến nay, Trung Quốc vẫn là nước sản xuất và xuất khẩu nấm hương lớn nhất trên thế giới Nhật Bản nhập khẩu hoàn toàn nấm hương từ Trung Quốc (Bản tin trồng nấm, 2001)

Tại Mỹ, trồng nấm hương được bắt đầu từ khoảng những năm 1986 - 1996, sau khi dỡ bỏ lệnh cấm nhập khẩu nấm hương của Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 1972

vì sợ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân (Royse, 1997) Ngày nay, nấm hương được nuôi trồng rộng rãi không chỉ ở các nước Đông Nam Á (Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore, Philippines, Sri Lanka và Thái Lan) mà còn được nuôi trồng Pháp, Đức, Hà Lan, Tây Ban Nha, Ý, Anh, Thụy Sĩ, Bỉ, Phần Lan, Thụy Điển,… Và trở thành một ngành công nghiệp trên toàn cầu (Oei, 1996; Romanens, 2001)

Năm 1960 các nhà khoa học tại Tokyo của Trung tâm Ung thư Quốc gia

Viện nghiên cứu đã chiết xuất được chất Lentinan và Lentinula Edodes mycelium

(LEM) từ nấm hương Đây là 2 chất chính tạo nên tác dụng dược lý của loại nấm này Một nghiên cứu tại Nhật cho thấy, những bệnh nhân ung thư đang hóa trị nếu

dùng thêm Lentinan thì hiệu quả hóa trị sẽ tăng lên, khả năng sống sót cao hơn và