Nghiên cứu thu nhận lentinan từ nấm hương và ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng

Với lợi ích to lớn đối với sứckhỏe thì việc nghiên cứu các sản phẩm có hoạt tính sinh học Lentinan chiết xuất từnấm Hương sẽ đáp ứng hơn nữa nhu cầu của người tiêu dùng.Chính vì vậy để đ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Lưu Thị Gấm

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Lan Hương – Bộ môn Thực phẩm và Dinh dưỡng, Họcviện Nông nghiệp Việt Nam và TS Nguyễn Đức Tiến – Viện Cơ Điện nông nghiệp vàCông nghệ sau thu hoạch Đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạođiều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,

Bộ môn Thực phẩm dinh dưỡng, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm - Học viện Nông nghiệpViệt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thànhluận văn

Đồng thời tôi xin được cảm ơn các anh, chị ở Bộ môn Nghiên cứu Phụ phẩm nôngnghiệp – Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tạo điều kiện giúp

đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôihoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Lưu Thị Gấm

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn

ii Mục lục

iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xii Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích – Yêu cầu

2 1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Giới thiệu chung về nấm hương 4

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật của nấm Hương

4 2.1.2 Thành phần hóa học 5

2.2 Giới thiệu hoạt chất Lentinan 7

2.2.1 Khái niệm về lentinan

7 2.2.2 Tác dụng của lentinan

9 2.2.3 Hoạt tính chống oxy hóa của Lentinan

12 2.3 Phương pháp trích ly lentinan từ nấm hương 13

2.3.1 Cơ sở khoa học và các phương pháp trích ly hoạt chất lentinan của nấm Hương 13

2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly hoạt chất sinh học lentinan 14

2.4 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương 20

2.4.1 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương trên thế giới 20

2.4.2 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương trong nước 21

2.5.1 Xác định hàm lượng Lentinan cho tạo viên 22 2.5.2 Lựa chọn tá dược phù hợp cho tạo viên nang 23

2.5.3 Lựa chọn kích thước viên nang rỗng có trên thị trường cho tạo viên

TPCN 24

2.6 Ứng dụng một số chế phẩm nấm hương trích ly 25

2.6.1 Tính an toàn thực phẩm 25

2.6.2 Một số chế phẩm Lentinan thương mại 26

Phần 3 Đối tượng – nội dung và phương pháp nghiên cứu 28

3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 28

3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

3.1.3 Vật liệu nghiên cứu 28

3.2 Nội dung nghiên cứu 29

3.2.1 Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương sử dụng sóng siêu âm 29

3.2.2 Nghiên cứu thu nhận và tinh chế lentinan từ dịch chiết nấm Hương 29

3.2.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm lentinan thu nhận được cho tạo viên thực phẩm chức năng 29

3.3 Phương pháp nghiên cứu 29

3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32

3.3.2 Phương pháp phân tích 37

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 42

Phần 4 Kết quả và thảo luận 43

4.1 Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất lentinan từ nấm hương sử dụng sóng siêu âm 43

4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 43

4.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng chiết xuất Lentinan từ nấm Hương bằng sóng siêu âm 45

4.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khẳ năng chiết xuất Lentinan từ nấm Hương 46

4.1.4 Ảnh hưởng của thời gian và cường độ sóng siêu âm tới khả năng chiết xuất lentinan từ nấm Hương 48

4.1.5 Xây dựng quy trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 49

4.2 Nghiên cứu thu nhận và tinh chế lentinan từ dịch chiết nâm Hương 51

4.2.1 Khảo sát loại dung môi kết tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 51

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi và tỷ lệ dịch cô/dung môi đến khả năng tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 52

4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 53

4.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến khả năng tủa lentinan từ dịch

chiết nấm Hương 54

4.2.5 Xây dựng quy trình tinh chế tạo chế phẩm lentinan từ dịch chiết nấm Hương 56

4.2.6 Đánh giá chỉ tiêu chất lượng lý hóa và an toàn thực phẩm của chế phẩm nấm Hương chiết xuất(Lentinan-UtraT) theo TCVN 57

4.2.7 Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm lentinan từ nấm Hương cho chế biến thực phẩm chức năng 59

4.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm lentinan-ultrat cho sản xuất viên thực phẩm chức năng 64

4.3.1 Xác định công thức cho tạo viên nang Lentinan 64

4.3.2 Quy trình sản xuất viên nang thực phẩm chức năng từ chế phẩm Lentinan trích ly từ nấm Hương 66

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 70

5.1 Kết luận 70

5.2 Kiến nghị 70

Tài liệu tham khảo 71

Phụ lục 75

HTCO Hoạt tính chống oxy hóa

TN Thí nghiệm

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần các hợp chất chính trong nấm Hương 6

Bảng 2.2 Một số hoạt chất của nấm Hương và công dụng 7

Bảng 2.3 Hàm lượng β-glucan trung bình của nấm Hương và một số nấm khác 9

Bảng 2.4 Bảng so sánh kết quả chiết xuất chè xanh 18

Bảng 2.5 Các ứng dụng của siêu âm năng lượng cao trong công nghiệp thực phẩm 19

Bảng 2.6 Một số chỉ tiêu kĩ thuật của Lentinex 27

Bảng 3.1 Kích thước nguyên liệu cho quá trình chiết xuất 33

Bảng 3.2 Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng chiết xuất lentinan 33

Bảng 3.3 Nhiệt độ tới khả năng chiết xuất lentinan 34

Bảng 3.4 Thời gian và cường độ sóng siêu âm đến khả năng chiết lentinan 34

Bảng 3.5 Dung môi tạo kết tủa lentinan từ dịch chiết 35

Bảng 3.6 Nồng độ và tỷ lệ dịch cô/dung môi cho tủa lentinan từ dịch chiết 36

Bảng 3.7 Nhiệt độ cho quá trình tủa lentinan từ dịch chiết 36

Bảng 3.8 Thời gian cho quá trình kết tủa lentin từ dịch chiết 37

Bảng 3.9 Khảo sát kích thước nang rỗng cho quá trình đóng nang 37

Bảng 4.1 Kết quả xác định chỉ tiêu chất lượng của nấm Hương nguyên liệu 43

Bảng 4.2 Kết quả phân tích các chỉ tiêu của chế phẩm 57

Bảng 4.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật trong chế phẩm 58

Bảng 4.4 Bảng phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chất không mong muốn trong chế phẩm 58

Bảng 4.5 Công thức phối trộn các thành phần tạo viên nang TPCN Lentinan- UtraT 65

Bảng 4.6 Bảng chi phí cho sản xuất viên nang Lentinan 68

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Hình ảnh nấm Hương 5

Hình 2.2 Cấu tạo Lentinan của nấm Hương 8

Hình 2.3 Quá trình tạo thành và phá vỡ bọt khí trong môi trường lỏng 16

Hình 2.4 Hình ảnh sản phẩm và chế phẩm nấm Hương trích ly 26

Hình 3.1: Sơ đồ quá trình sản xuất viên TPCN từ nguyên liệu nấm Hương 30

Hình 4.1 Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 44

Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng chiết xuất Lentinan từ nấm Hương bằng sóng siêu âm 45

Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết Lentinan từ nấm Hương 47

Hình 4.4 Ảnh hưởng của thời gian và cường độ sóng siêu âm đến khả năng chiết xuất Lentinan từ nấm Hương 48

Hình 4.5 Sơ đồ quy trình chiết xuất hoạt chất sinh học từ nấm Hương 50

Hình 4.6 Ảnh hưởng của dung môi tới khả năng thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 51

Hình 4.7 Ảnh hưởng của nồng dộ cung môi và tỷ lệ dịch cô/dung môi đến khả năng thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 53

Hình 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 54

Hình 4.9 Ảnh hưởng của thời gian tủa đến khả năng thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 55

Hình 4.10: Quy trình tạo viên thực phẩm chức năng từ chế phẩm nấm Hương 66

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Lưu Thị Gấm

Tên luận văn: “Nghiên cứu thu nhận Lentinan từ nấm Hương và ứng dụng cho sản xuấtthực phẩm chức năng”

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp cô n g n g hệ:

 Quy trình 1: Sơ đồ sản xuất chế phẩm Lentinan từ nấm Hương

Nấm Hương → Nghiền → Chiết Lentinan(dùng nước lọc RO) → Lọc(bã sau lọcrửa lại bằng nước) → Dịch chiết → Cô chân không → Tủa dịch chiết → Lentinan tủa

→ Tạo hạt → Sấy → Nghiền nhỏ → Chế Phẩm Lentinan – UtraT

- Quy trình 2: Quy trình sản xuất viên nang thực phẩm chức năng từ chế phẩmLentinan trích ly từ nấm Hương

nang → Sản phẩm viên nang TPCN

- Phương pháp bố trí thí n g hi ệ m:

Hương sử dụng sóng siêu âm

Ban đầu chúng tôi cố định các điều kiện, thông số kỹ thuật Khối lượng nguyênliệu: 400g, dùng dung môi là nước, nhiệt độ chiết là 60 độ C, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

là 1/10, thời gian sử lý sóng siêu âm 5 phút, công suất máy siêu âm: 3000W, tần số:

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu tới khả năng chiết xuấtLentinan từ nấm Hương: Nấm hương được nghiền nhỏ với các kích thước 3<d≤4;2<d≤3; 0,8<d≤2; d≤0,8

+ Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng chiết xuất Lentinan từnấm Hương: Sử dụng kích thước nghiền nguyên liệu là kết quả TN

Khảo sát 4 ngưỡng tỷ lệ 1/4,: 1/6: 1/8: 1/10

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết xuất Lentian từ nấm Hương: Sửdụng kết quả đã nghiên cứu ở các TN a); b) Khảo sát 4 nhiệt độ 50; 60; 70; 80 độ C+ Ảnh hưởng thời gian và cường độ sóng siêu âm đến khả năng chiết xuấtLetinan từ nấm Hương: Sử dụng kết quả của các thí nghiệm a,b,c Khảo sát cường độ

lentinan từ nấm Hương

Sau quá trình chiết xuất thu được dịch chiết Lentinan từ nấm hương, dịch chiết

chế phẩm Ban đầu chúng tôi cố định các điều kiện, thông số kỹ thuật Khối lượng dịch

cô : 2g, dung môi tủa dịch cô : Ethanol 80%, tỷ lệ dịch cô / dung môi : ¼, nhiệt độ tủa :nhiệt độ phòng, thời gian tủa: 8h

+ Khảo sát ảnh hưởng loại dung môi tới khả năng thu nhận lentinan: Tiến hànhthí nghiệm với 3 loại dung môi Ethanol 80%; Methanol 80%; Isopropyl alcohol 80%.+ Ảnh hưởng của nồng độ dung môi và tỷ lệ dịch cô/dung môi trong quá trìnhtủa lentinan từ dịch chiết: Sử dụng kết quả mục a) Khảo sát trên 4 nồng độ dung môilà: 60%; 70: 80; 90% và 4 tỷ lệ dịch cô/dung môi là: 1/3; ¼: 1/5; 1/6

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình tủa lentinan từ dịch chiết: Sử dụng kếtquả thí nghiệm a,b) Khảo sát trên 5 nhiệt độ: 5; 10; 15; 20; 25 độ C

+ Ảnh hưởng của thời gian trong quá trình tủa lentinan từ dịch chiết: Sử dụngkết quả thí nghiệm mục a,b,c) Khảo sát trên 4 thời gian 8;12; 16; 20 giờ C

 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884:2005, tổng sốColiforms theo TCVN 4882:2007, E.coli theo TCVN 6846:2007, S.aureus theo TCVN4829:2005, Samonella theo TCVN 4829:2005 và tổng số bào tử nấm men, nấm mốctheo TCVN 6265:1997.

 Xác định chất khô hòa tan bằng phương pháp sấy đến khối lượng khôngđổi(TCVN 5860:1994)

 Xác định hàm lượng Lentinan bằng phương pháp acid phenol – Sulfuric

 Xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp quyét gốc tự do DPPH

 Xác định liều lượng chế phẩm Lentinan và tá dược cho tạo viên TPCN

- Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: sử dụng phần mềm Microsoft Excel vàIristat 4.0

Kết quả chính và kết luận

a) Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng chiết Lentinan từ nấmHương sử dụng sóng siêu âm

+ Lựa chọn được kích thước 0,8<d≤0,8mm

+ Lựa chọn được tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/8

+ Lựa chọn được nhiệt độ 70±2 độ C

b) Nghiên cứu thu nhận và tinh chế Lentinan từ dịch chiết nấm Hương

+ Lựa chọn dung môi Ethanol

+ Lựa chọn nồng độ 70% và tỷ lệ dịch cô/dung môi là ¼

+ Lựa chọn nhiệt độ 10 độ C

+ Lựa chọn 12 giờ

c) Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Lentinan-UtraT cho sản xuất viên thực phẩmchức năng

Lựa chọn viên nang số 0(500mg) cho tạo viên thực phẩm chức năng có hàm lượng

(163,9:319,3:16,8)

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Luu Thi Gam

Thesis title: “Included studies Lentinan from mushrooms and production applicationsfor functional foods”

Major: Food technology Code: 60.54.01.03

Educational organization: Vietnam National University and Agriculture

Research Objectives

Use mushrooms to obtain preparations Lentinan achieve targets food hygienesafe, for functional food processing achieve functional food and contribute todiversification of functional food products in the market of Vietnam

Materials and Methods

- Method tec h nol og y :

 Process 1: Products Processing diagram Lentinan from mushrooms

Mushrooms → Crushing → extracting Lentinan(Water RO) →Clarifing(residues after clarify washing with water filter) → after extracted solution

→heated by high pressure →Precipitation solution → Lentinan → Shaping → Drying

→ Crushing → Lentinan-UtraT preparations

 Process 2: The capsule production processes from functional food preparationsextracted from mushrooms Lentinan

Closed The capsule →functional foods capsule

- M ethods of experimental a r ra n ge m ent:

a) Look at the conditions affecting the ability to extract lentinan frommushroom Perfume using ultrasonic waves:

Initially we fixed the conditions and technical specifications to facilitate theresearch process The volume of material: 400g, Using water as solvent, Thetemperature is 60 degrees C, The rate of material / solvent is 1/10, The duration of 5minutes of ultrasound, Power ultrasound: 3000W, frequency: 20kHz, ultrasonicintensity: 8 W / cm2

+ To study the effect of particle size the ability to extract Lentinan from themushroom Perfume: Mushrooms Perfume are crushed with dimensions 3 <d≤4; 2 <d≤3;0.8 <d≤2; d≤0,8

+ The effect of the ratio of raw materials / solvent extraction ability mushroomLentinan from Perfume: Use crushed material size are the results of experiments a).Survey 4 threshold ratio: 1/4,: 1/6: 1/8: 1/10.

+ The effect of temperature on the ability extracts Lentian from mushroomsPerfume: Using research results in experiments a); b).Survey 4 temperature 50; 60; 70;

80 degrees C

+ The effect of time and intensity sonar ability Letinan extracted from mushroomsPerfume: Use the results of the experiments a, b, c Surveys intensity ultrasound is: 2; 4;6; 8 W / cm2 and time respectively: 1, 3, 5, 7, 9 minutes

b) Look at the conditions affecting the refining process creates lentinan frommushroom preparations Perfume

After the extracts obtained Lentinan from shiitake extract, the extract wasconcentrated at a temperature of 60C / -1atm Use condensed conduct Lentinanextracted inclusion composition Initially we fixed the conditions and technical Thevolume of condensed translation: 2g, Solvent precipitated condensed translation:Ethanol 80%, The percentage of condensed translation / solvent: ¼, TemperaturePrecipitated room temperature, time of precipitation: 8 hours

+ Survey to solvents affects the ability to perceive lentinan: Conductingexperiments with 3 types of solvent Ethanol 80%; 80% methanol; 80% isopropylalcohol

+ The effect of the concentration ratio of solvent and condensed translation /solvent during precipitation lentinan from extracts: Using the results of item a) Survey

on 4 levels as solvent: 60%; 70: 80; 90% and 4 percentage condensed translation /solvents are: 1/3; ¼: 1/5; 1/6

+ The effect of temperature during deposition lentinan from extracts: Use theresults of experiments a, b) 5 Survey on temperature: 5; 10; 15; 20; 25 degrees C.+ The effect of temperature during deposition lentinan from extracts: Surveysover 4 times 8; 12; 16; 20 hours

c) Applied research Lentinan-Ultra products for food producing functionalmember

After the extraction, gathering and refining Lentinan-UtraT preparations Lentinanfixed concentrations of 100 mg Survey 4 empty capsule sizes 00; 0; 1; 2 respectivelycontaining powder is: 700mg; 500mg; 400mg; 350mg capsules for generatingappropriate selected size suitable hollow capsules

- Method of a n a l y sis:

+ Determining moisture by drying to constant mass, total protein contentaccording to the Kjeldahl method, lipids by the method Sohxlet

+ Determination of total aerobic microorganisms according to ISO 4884: 2005,Determination of total Coliforms to TCVN 4882: 2007 and the total E.coli ISO 6846:

2007, S.aureys ISO 4829: 2005 and total yeast spores, mold according to ISO 6265:

1997 and the total Samonella to ISO 4829;2005

+ Determining of total soluble dry matter by drying to constant mass to ISO5860:1994

+ Determination of Lentinan by means of phenol acid - sulfuric

+ Determination of antioxidant activity by means of free radicals scanningmethod scans DPPH free radical DPPH

+ Determination of the dose of the composition and excipients Lentinan-UtraTfor functional food pellets

- Statistical Methods and Data Processing: use Microsoft Excel and Iristat 4.0.Main findings and conclusions

1 Look at the conditions affecting the ability to extract lentinan from mushroomPerfume using ultrasonic waves

+ Choose size 0.8 <d≤2 to choose the most optimal size

+ Choose to 1/8 the most optimal rate

+ Choose 70 degrees C in the optimum temperature

+ Choose 8W/cm2 and time 5 minutes

2 Look at the conditions affecting the refining process creates lentinan frommushroom preparations Perfume

+ Choose the most suitable solvent is Ethanol

+ Choose solvent 70% and condensed translation / solvents are ¼

+ Choose 10 degrees C in the optimum temperature

+ Choose 12 hours

3 Applied research Lentinan-Ultra products for food producing functional member.Selecting 0 capsules (500mg) for functional food pellets containing 100 mg oflentinan mixing formulas and preparations lentinan / lactose / MgCO3: (163.9: 319.3:16.8)

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Khi xã hội ngày càng phát triển, sau nhưng thành tựa mà nền công nghiệphóa – Hiện đại hóa đem lại cho cuộc sống con người là những hậu quả khó lường vềmội trường sống, thực phẩm tiêu dùng Rất nhiều thứ độc hại mà con người đangphải đối mặt hàng ngày, và người tiêu dùng giờ đây không chỉ quan tâm đến nhữngthực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng mà còn nhu cầu cao về những thực phẩm có khảnăng phòng ngừa điều trị bệnh tật được gọi là những thực phẩm chức năng cóthành phần dinh dưỡng đặc hiệu đối với cơ thể, có tác dụng tăng cường đề kháng vàgiúp cơ thể phòng bệnh

Thực phẩm chức năng ra đời đã cung cấp các loại dưỡng chất đặc biệt, bổsung các vi chất mà nguồn thức ăn hàng ngày cung cấp không đủ cho cơ thể và làmtăng khả năng miễn dịch, phòng bệnh Nhờ đó mà ngành thực phẩm chức năng hiệnnay đã và đang phát triển hết sức mạnh mẽ không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toànThế giới

Những năm gần đây, trên thị trường có rất nhiều loại thực phẩm chức năng

có thành phần là các hợp chất tự nhiên được sản xuất từ những thực phẩm quenthuộc trong cuộc sống hàng ngày Một trong những hướng đi mới đó là chế biếnthực phẩm chức năng từ các loại nấm Trong tự nhiên có rất nhiều loại nấm chứachất bổ dưỡng đối với sức khỏe con người như nấm Linh chi, nấm Hương, nấm đầukhỉ Chúng được gọi chung là nấm dược liệu với các thành phần hoạt chất sinh học

có giá trị dinh dưỡng cao, giá trị dược liệu tốt cho sức khỏe con người Vì vậychúng được nghiên cứu và khai thác phục vụ cho ngành thực phẩm, y học NấmHương được sử dụng như một loại thực phẩm hàng ngày và hết sức phổ biến, NấmHương hay còn gọi là nấm Đông Cô (Lentinula edodes) đã rất quen thuộc trong ẩmthực của cả phương Đông và phương Tây Nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao vàgiá trị dược liệu tốt cho con người Các nhà khoa học đã khẳng định nấm Hươngchứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao, trong đó phải kể đến Lentinan Lentinanđược chiết từ vách tế bào của quả thể nấm, có tác dụng dược lý chính trong nấmHương như: hạ huyết áp, tăng cường khả năng miễn dịch, kháng khuẩn và virut,giảm cholesterol, phòng ngừa ung thư (Fulushima et al., 2001) Ở Nhật, Lentinan đã

được nghiên cứu dùng như một liệu pháp phụ trợ trong tiến trình dùng hóa trị liệucho các bệnh nhân ung thư Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay, nấm Hương chủ yếuđược sử dụng ở dạng tươi hoặc các sản phẩm sấy khô Với lợi ích to lớn đối với sứckhỏe thì việc nghiên cứu các sản phẩm có hoạt tính sinh học Lentinan chiết xuất từnấm Hương sẽ đáp ứng hơn nữa nhu cầu của người tiêu dùng.

Chính vì vậy để đa dạng hóa được hình thức sử dụng nấm hương hiện naycho người tiêu dùng thì việc “Nghiên cứu thu nhận lentinan từ nấm Hương vàứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng” đã được chọn làm đề tài luận văn.1.2 Mục đích – Yêu cầu

1.2.1 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng nấm Hương để thu nhận được chế phẩm lentinan đạt chỉ tiêu an toàn

vệ sinh thực phẩm, sử dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng đạt TCVN đồng thờigóp phần đa dạng hóa sản phẩm TPCN trên thị trường Việt Nam

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định được các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình chiết xuấtlentinan từ nấm Hương

- Xác định được các điều kiện thu nhận và tinh chế lentinan

- Xác định liều lượng và tỷ lệ phối trộn tá dược cho tạo viên nang thực phẩmchức năng

- Xây dựng được quy trình thu nhận lentinan từ nấm Hương để sản xuất thựcphẩm chức năng

- Sơ bộ ước tính giá thành nguyên liệu và tá dược cho sản xuất thực phẩmchức năng tạo ra 01 đơn vị sản phẩm

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Giới thiệu chung về thực phẩm chức năng(TPCN)

Khái niệm về thực phẩm chức năng (functional food) được người Nhật sửdụng đầu tiên trong những năm 1980 để chỉ những thực phẩm chế biến có chứanhững thành phần tuy không có giá trị dinh dưỡng nhưng giúp nâng cao sức khỏecho người sử dụng.Theo Viện Khoa học và Đời sống quốc tế (International LifeScience Institute - ILSI) thì "thực phẩm chức năng là thực phẩm có lợi cho một haynhiều hoạt động của cơ thể như cải thiện tình trạng sức khoẻ và làm giảm nguy cơmắc bệnh hơn là so với giá trị dinh dưỡng mà nó mang lại" Theo IFIC, thực phẩmchức năng là những thực phẩm hay thành phần của chế độ ăn có thể đem lại lợi íchcho sức khoẻ nhiều hơn giá trị dinh dưỡng cơ bản Theo định nghĩa của Tổ chức Y

tế thế giới, Thực phẩm chức năng là loại thực phẩm “không chỉ cung cấp cho cơ thểcon người những chất dinh dưỡng cơ bản, mà về một mặt nào đó, nó còn có thểphòng ngừa một số bệnh tật và giúp tăng cường sức khỏe”

Còn tại Việt Nam, thông tư số 08/TT-BYT ngày 23-8-2004 của Bộ Y tế quyđịnh: “Thực phẩm chức năng là thực phẩm để hỗ trợ các chức năng của các bộ phậntrong cơ thể, có tác dụng dinh dưỡng tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đềkháng và giảm bớt nguy cơ bệnh” Tuỳ theo công thức, hàm lượng vi chất và hướngdẫn sử dụng, thực phẩm chức năng còn có các tên gọi sau: thực phẩm bổ sung vichất dinh dưỡng, thực phẩm bổ sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, sản phẩm dinhdưỡng y học hiện nay TPCN đang được đánh giá là xu thế dinh dưỡng của conngười đáp ứng một phần quan trọng về nhu cầu dinh dưỡng và sức khỏe con ngườitrong cuộc sống hiện đại đặt biệt ở các nước phát triển ưu chuộng sử dụng TPCNhơn cả thuốc trong hỗ trợ và điều trị bệnh

TPCN càng ngày phong phú và đa dạng, được kể đến đầu tiên là những thựcphẩm mà khi ở dạng tự nhiên đã có những hoạt chất có lợi với lượng lớn như chèxanh chứa catechin có tác dụng giảm béo, giảm cholesterol trong máu Tiếp đó lànhóm thực phẩm có ít hoạt chất hơn, phải bổ sung hoặc tinh chế cô đặc lại ở dạng

dễ sử dụng, hay gây biến đổi gene để tăng hàm lượng một số chất có lợi Và kể tiếpđến là nấm Hương chứa hàm lượng khoáng chất phong phú, có tác dụng nâng caosức đề kháng của cơ thể

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM HƯƠNG

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật của nấm Hương

2.1.1.1 Nguồn gốc

Nấm Hương, tên khoa học là Lentinula edodes là một loại nấm ăn có nguồngốc bản địa ở Đông Á Trên thế giới nấm Hương được gọi theo tên tiếng Nhật làShiitake Ngoài ra, nấm Hương được biết đến với nhiều tên khác nhau như: NấmĐông Cô, Hương Cô, Hương Tím, Hương Tẩm

2.1.1.2 Phân loại nấm Hương

Phân loại khoa học nấm Hương

Giới (regnum): Fungi

Loài (species): L edodes

Ngoài loài nấm Hương chủ yếu này còn có 2 loài nấm Hương ăn được kháccùng thuộc chi Lentinula Đó là nấm Hương Scaly Mushroom – Lentinula tigrnus

và nấm Hương Scaly Lentines – Lentinula lepideus (Nguyễn Lân Dũng, 2011).2.1.1.3 Đặc điểm thực vật

Nấm Hương là một trong những loại nấm hoại sinh thuộc nhóm nấm mọctrên gỗ, thích hợp ở vùng khí hậu ôn đới, mát ẩm Quả thể nấm trưởng thành có mũnấm hình dạng như cái ô, mũ nấm có đường kính 4-10cm lúc đầu mũ nấm có dạngnón nhọn ở giữa sau đó trải rộng ra và bằng phẳng Trong điều kiện nhiệt đới thíchhợp trên bề mặt mũ nấm có các sợi lông nhỏ màu tối Khi khô hạn, mũ nấm có thểsinh ra các vảy từ màu nhạt đến màu tối Nấm Hương có thịt dày màu trắng, gầnphía ngoài có màu nâu đỏ nhạt Cuống nấm có đường kính 0,5-1,2 cm, dài khoảng2,5-8 cm, hình trụ hay hình bẹp Các phiến nấm ở bên dưới mũ nấm có chiều rộng khoảng 3-4 mm mang các đảm bào tử (Nguyễn Lân Dũng, 2011)

Hình 2.1 Hình ảnh nấm Hương

Sự hình thành quả thể nấm cần có đường và nồng độ phải cao, tối thiểu là8% đối với đường saccharose Nhu cầu dinh dưỡng khoáng của nấm Hương như:

Mn, Fe, Zn, cần 2mg/l ngoài ra còn cần các kim loại như Mg, S, K, P để thúc đẩy

sự tăng trưởng của nấm Tại Việt Nam, chỉ có một số địa phương như Đà Lạt, Sapa,Tam Đảo là những nơi có điều kiện khí hậu thuận lợi cho việc trồng nấm hươngquanh năm Một số khu vực có nhiệt độ lạnh tỉnh miền cao như Cao Bằng, HàGiang, Lạng Sơn,… Cũng có thể nuôi trồng được nhưng thời gian thu hái ngắn từ3-6 tháng (Lê Duy Thắng, 2001)

2.1.2 Thành phần hóa học

Nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao với đầy đủ các thành phần nhưprotein, đường, chất béo, các vitamin nhóm B… Đặc biệt hơn nữa trong nấmHương có các các Polysaccharides Lentinan, lentysin; các acid amin cần thiết làcystin, histidin, arginin, alanin, tryptophan, lencin, valin, phenylalanin, acidglutamic; các nguyên tố vi lượng Ca, P, sắt; các vitamin A, B1, B2, đặc biệt là chấttạo mùi thơm đặc trưng của nấm là matsutakeol.(Kim BK et al., 1980)

Nguồn: Kim BK et al (1980)

Hơn nữa trong nấm Hương và hệ sợi nấm Hương có tới 40 loại enzyme, một

số enzyme đáng chú ý như là enzyme β (1-3) glucozidase, kitinase, lipoidase,ligninase, pepsin, loxintinase, pectinase, saccarase, transferase, hemixenlulase,amylotransferase, inulase, glycozidase, insulinase, asparaginase, peroxydase,lactase, tyrozin oxydase…(Solomon P.W, 1999) Theo Mizuno yếu tố tạo nênhương thơm, vị ngon của nấm là monosodium glutamate, nucleotit, amino axit tự

do, chuỗi peptit, axit hữu cơ (axit malic, axít fumalic, axít glutaric, axít oxalic, axítlactic,… ) và đường (Mizuno T, 1993)

Nhiều nghiên cứu đã xác nhận trong nấm Hương chứa một hàm lượng chấtkhoáng rất phong phú như kali chiếm tới 64% của toàn bộ chất khoáng Ngoài racòn chứa các loại vitamin B2, D, PP, có protein, chất xơ, lipid, polisacarit có tácdụng nâng cao sức đề kháng của cơ thể Các Polysaccharides, đặc biệt là β - Dglucan có tác dụng chống khối u, tăng khả năng miễn dịch.(HU Bin and Zhao-zong,2009) Ngoài ra các thành phần Polysaccharides hoà tan trong nước như pectin vàdịch nhầy dextin có tác dụng chống táo bón, giảm cholesterol huyết, giảm nguy cơ

xơ vữa động mạch, u mạch máu đặc biệt chống các bệnh đường tiêu hóa hữu hiệu

Nhóm Polysaccharides trong nấm Hương có tác dụng loại trừ và kìm hãm sự tăngtrưởng của tế bào ung thư trong cơ thể, nên được dùng điều trị ung thư và đã đượccông nhận sáng chế ở Nhật và Mỹ Các chế phẩm Polysaccharides trong nấmHương còn có khả năng hoạt hoá miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trưởng

và phát triển của tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho B - những tếbào đóng vai trò chính trong việc bảo vệ cơ thể (Nguyễn thị Dung và cs., 2001).Hiện nay, các nhà khoa học đã tìm rất nhiều các hoạt chất sinh học trong nấmHương chiết xuất được chất Lentinan và Lentinula Edodes mycelium (LEM) Đây

là 2 chất chính tạo nên tác dụng dược lý của loại nấm này

Bảng 2.2 Một số hoạt chất của nấm Hương và công dụng

2.2 GIỚI THIỆU HOẠT CHẤT LENTINAN

2.2.1 Khái niệm về lentinan

Nguồn: Kazuko E (2006)

Chihara et al (1970), đã xác định được chất lentinan từ vách tế bào của quảthể nấm Hương Đây là chất có hoạt tính sinh học cao tạo ra tác dụng dược lý chínhcủa loại nấm này Lentinan là một β-glucan có bản chất polysaccharide Nhiềunghiên cứu đã chỉ ra rằng glucan với liên kết beta gọi là β-glucan có hoạt tính sinhhọc cao hơn so với các nhóm glucan khác Ngoài ra, theo Monic (2011), chỉ ra rằnghiệu quả của β-glucan được quy định bởi cấu trúc mạch, chiều dài mạch, tỷ lệ phânnhánh và khả năng hòa tan Trong đó, β-glucan hòa tan có hoạt tính miễn dịch mạnhhơn so với β-glucan không hòa tan (Krzysztof et al., 2012)

Lentinan là một β-glucan tan trong nước Công thức phân tử của lentinan là(C6H10O5)n, khối lượng phân tử trung bình là 400-800 kDa Cấu trúc xoắn ốc cóchứa các phân tử glucose với cầu nối β-1,3-D glycosidic mạch chính, trong đó cứ 5phân tử glucose ở mạch chính liên kết với 2 phân tử glucopyranose với liên kết β-1,6-D glicosidic tạo mạch nhánh (Monic, 2011; Krzysztof, 2012).

Hình 2.2 cấu tạo Lentinan của nấm HươngLentinan không hòa tan trong nước lạnh, acid và các dung môi hữu cơ nhưether, chloroform, pyridine, hexamethylphosphoramide; hòa tan trong nước nóng

và dimethyl sulfoxide, hòa tan tốt trong dung dịch kiềm và acid formic Lentinan

là chất khá ổn định với acid mạnh như acid sulfuric (H2SO4) và acid hydrochloric(HCl) nhưng có thể dễ dàng bị phân hủy khi gặp kiềm ở nhiệt độ cao Nhiệt độLentinan bắt đầu phân hủy ở 150oC và phân hủy hoàn toàn ở 250oC (chihara etal., 1970)

Hàm lượng Lentinan chứa trong một số loại nấm ăn thì trong nấm Hương(Lentinula edodes) lượng Lentinan khoảng 0,22g/100g chất khô, trong nấm Sò(Pleurotus ostreatus) là khoảng 0,38g/100g chất khô, trong nấm Sò vua (Pleurotuseryngii) là khoảng 0,38g/100g chất khô, trong nấm Sò xám (Pleurotus pulmunarius)

là khoảng 0,53g/100g chất khô Như vậy, hàm lượng Lentinan có trong các loại nấm

ăn dao động trong khoảng 0,22g – 0,53g/100g chất khô

Bảng 2.3 Hàm lượng β-glucan trung bình của nấm Hương

Nguồn: Krzysztof Sobieralski (2012)

Lentinan được nghiên cứu thử nghiệm trên Sarcoma 180 ở chuột Sau khitiêm lentinan vào những con chuột nghiên cứu thì thấy kích thước khối u đã giảm80% hoặc thoái hóa hoàn toàn cho thấy hiệu lực rất rõ ràng (Chihara et al., 1970).Tetsuro Ikekawa và cộng sự, năm 1969 nghiên cứu thấy dịch trích ly của nấmHương có khả năng ức chế khối u ở chuột tới 72 – 92% Lentinan được mô tả như

là thuốc chống ung thư một máy chủ trung gian và đã được thông qua nhiều nghiêncứu lâm sàng tại Nhật Bản Tại Nhật Bản Lentinan đã được chấp thuận cho sử dụnglâm sàng (hirokazu kawagishi) và nó đã được thương mại hóa tại Nhật Bản Nó đãchứng minh hiệu quả trong việc kéo dài sự sống còn của bệnh nhân ung thư, đặc biệt

là những người có bệnh ung thư dạ dày và đại trực tràng (Arinaga S et al., 1992)

Năm 1985 Công ty Ajinomoto, Yamanouchi và Morishita đã tách chiếtLentinan từ hệ sợi nấm Hương và tạo ra chế phẩm Lentinan UtraT như là một dượcphẩm chống ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày có hiệu quả cao Cơ chế cơ bản làtăng cường miễn dịch, nâng cao khả nǎng của đại thực bào, một trong những tế bàoquan trọng nhất của hệ thống miễn dịch và giết chết tế bào ung thư

Một nghiên cứu khác của Mah-Lee Ng và Ann Tech Yap vào năm 2002 đãđánh giá về hiệu quả chống ung thư của lentinan trên ung thư ruột kết khi đưa vàothức ăn hàng ngày cho chuột AKR, 3mg mỗi con chuột mỗi ngày trong 7 ngày Kếtquả cho thấy kích thước khối u nhỏ hơn nhiều so với chuột không tiêm tế bàolympho.

Các nghiên cứu cho thấy, quả thể nấm Hương trích ly ảnh hưởng đến ung thưbiểu mô tế bào gan và ung thư tuyến tiền liệt Lentinan của nấm Hương được sửdụng như tác nhân chống ung thư đường tĩnh mạch ở một số nước Phòng thínghiệm nghiên cứu cho thấy Lentinan có thể có tính chất kháng u, trong nghiên cứulâm sàng, chỉ ra Lentinan có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ sống, chất lượng cuộc sống ởbệnh nhân ung thư (Lindequist U, 2005)

2.2.2.2 Tăng cường khả năng miễn dịch

Các polysaccharide trong nấm Hương, đặc biệt là lentinan có tác dụng làmtăng khả năng miễn dịch bằng cách thúc đẩy quá trình gia tăng số lượng, kích hoạtcác đại thực bào, tăng cường hoạt động của tế bào lymphocyte T, lymphocyte B và

tế bào NK – những tế bào đóng vai trò chính trong việc bảo vệ cơ thể , nấm Hươngđược coi là thực phẩm cho những người bị thiếu máu do thiếu sắt, tiểu đường, caohuyết áp (Solomon, 2005) Lentinan hoạt động như một hỗ trợ bảo vệ tế bào chủ, cókhả năng khôi phục hoặc kích thích các kháng thể tham gia vào cơ chế bảo vệ tế bàochủ, không gây độc trực tiếp (Yap, 2003)

Nghiên cứu sử dụng mô hình động vật đã chỉ ra rằng nấm Hương có thể tăngsức đề kháng của cơ thể với tác nhân gây bệnh như trong các thí nghiệm với viruscúm, virus viêm não Nile, và nhiễm khuẩn (Kataoka Y et al., 2009) Nấm Hương cóthể tăng cường các chức năng của hệ thống miễn dịch, được sử dụng cho nhữngbệnh nhân mắc các bệnh về suy giảm miễn dịch như: AIDS, dị ứng môi trường, cảmcúm, nhiễm vi sinh vật gây bệnh… Thử nghiệm trên động vật nghiên cứu và thửnghiệm lâm sàng cho thấy dịch trích ly nấm Hương có thể tăng cường chức năngmiễn dịch (Shah SK et al., 2011)

2.2.2.3 Tính kháng khuẩn và virus

Vi sinh vật có thể gây bệnh theo hai cách, chúng gây viêm bằng cách phá hủycác mô xung quanh hoặc vi khuẩn sinh ra các độc tố Các nhà khoa học đã khẳngđịnh Lentinan kích hoạt việc tăng sản xuất các yếu tố huyết thanh khác nhau liênquan đến miễn dịch và gây viêm Lenthionine trong nấm Hương là hợp chất cơ bản

có hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm, lenthionine có tác dụng ức chế đối vớiStaphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli (Hatvani.N, 2001) Cácchiết xuất chloroform và ethylacetate của các quả thể nấm Hương khô có hoạt độngdiệt khuẩn Streptococcus mutans và Prevotella intermedia (Shouji.N et al., 1999)Hoạt động chống vi khuẩn là một kết quả thú vị, với tăng sức đề kháng của vi khuẩnvới các kháng sinh, nâng cao khả năng miễn dịch chủ, chống nhiễm khuẩn.

Theo Sorimachi và cộng sự, các Polysaccharides trong nấm Hương có khảnăng ức chế các virus viêm não, virus cúm A… Điều này cũng trùng hợp với cácnghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ và Nhật Bản cũng đã chứng minh chấtLentinan trong nấm Hương có khả năng kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm bệnh

và ký sinh trùng Đặc biệt Lentinan làm giảm mạnh sự suy sụp khi trị liệu hoá chấtcho chuột gây lao phổi thực nghiệm, chống lại sự xâm nhiễm của virus viêm não,virus Abelson, Schistosoma man-soni và S.japonicum, chống bội nhiễm khuẩn ở cácbệnh nhân AIDS (Shah SK et al., 2011)

Ngoài ra, Lentinan có tác dụng kích thích sức đề kháng chống lại virus viêmniêm mạc, virus viêm não, virus hô hấp ở chuột, adenovirus loại 12, chống lại các

ký sinh trùng Schistosoma japonicum, Schistosoma mansoni và các vi khuẩnBacilus subtilis, Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus, Candida albicans,trực khuẩn kháng thuốc chống lao (Solomon, 2005)

2.2.2.4 Giải độc và bảo vệ tế bào gan

Kết quả nghiên cứu cho thấy nấm Hương có khả năng làm giảm thiểu tác hạicủa các chất như carbon tetrachlorid, thioacetamide và prednisone đối với tế bàogan, làm tăng hàm lượng glucogen trong gan và hạ thấp men gan Nấm Hương cótác dụng giải độc và bảo vệ tế bào gan rất tốt Nấm Hương kích thích quá trình sảnxuất interferon có tác dụng kháng vi rút, chống lại viêm gan (Kim, M S Yang etal., 1980) Nấm Hương chứa Cholin, adenin, chất có thể ngăn ngừa sự xuất hiện củabệnh xơ gan, xơ vữa động mạch Tyrosinase trong nấm Hương có thể làm giảm ápsuất máu Nhiều nghiên cứu cho thấy, nấm Hương giúp tăng cường hoạt động củagan, giải độc cho cơ thể

2.2.2.5 Giảm cholesterol và chống lão hóa

Các nhà khoa học đã chứng minh nấm Hương có khả năng làm giảm mứccholesterol và các lipid trung tính trong máu Chính vì vậy, nấm Hương được sửdụng để điều trị các bệnh về tim mạch Nấm Hương có tác dụng điều chỉnh rối loạn

lipid máu, làm hạ lượng cholesterol, triglycerid và beta-lipoprotein trong huyếtthanh Vì vậy có tác dụng điều tiết công năng tim mạch, làm tăng lưu lượng máuđông mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim.

Nấm Hương có tác dụng thanh trừ các gốc tự do là sản phẩm của quá trìnhchuyền hóa tế bào, làm giảm chất mỡ trong cơ thể, từ đó có khả năng làm chậmquá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ (Suzuki M et al., 1994) Nấm Hương giầu cácchất chống oxi hóa (selenium, axit Uric, vitamin A, E, C) đặc biệt là Vitamin D(Sarka S, 1993)

2.2.3 Hoạt tính chống oxy hóa của Lentinan

Chất chống oxy hóa là các chất giúp ngăn ngừa hay làm chậm sự phát triểncủa oxy hóa diễn ra trong cơ thể, giúp ngăn ngừa hiệu quả quá trình lão hóa Khicác tế bào trong cơ thể sử dụng ooxxy, cùng lúc đó cơ thể cũng sản sinh ra các gốc

tự do có hại các chất chống oxy hóa giúp bảo vệ tế bào khỏi sự phá hủy gây ra bởicác gốc tự do hay hạn chế sự hình thành những gốc tự do Chất chống oxy hóa làcác vi chất beta-caroten, Vitamin C, E, Selen… Hay các chất sinh học đặc biệt cótrong quả hạt, ngũ cốc, thịt… là chất bảo vệ, tăng cường miễn dịch giúp giảm thảiquá trình lão hóa Chất chống oxy hóa như người lính bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự

do tấn công vì thế mà tế bào tránh bị hư hại ở cấp độ phân tử và tế bào, chất chốngoxy hóa đảm bảo làm mất khả năng phản ứng của các nguyên tố tự do

Các hoạt chất trong nấm Hương làm tăng cường chức năng của hệ miễn dịch

và được sử dụng cho bệnh nhân suy giảm miễn dịch (nhiễm virus, ung thư), dị ứng,nhiễm vi sinh vật gây bệnh Ngoài ra, các hoạt chất đó còn có tác dụng làm giảmcholesterol, chữa cao huyết áp, tiểu đường và nâng cao hoạt động của gan Các sảnphẩm nổi tiếng từ nấm Hương như Lentinan (β 1,3/1,6 glucan từ quả thể), LEM (từsợi nấm) được dùng điều trị bệnh ung thư, đặc biệt LEM có hiệu lực cao trong điềutrị bệnh AIDS.(Kim BK et al., 1980) Nấm Hương giàu các chất như selenium, axituric, vitamin A, E, C đặc biệt là vitamin D, Eritadenin chống oxi hoá, làm giảm tácdụng tăng cholesterol của chất béo và gúp hạ huyết áp Ngoài ra còn có chấtErgothioneine là chống oxy hóa duy nhất có nguồn gốc từ các axit amin histidine.Các chất như adenin và cholin ngăn ngừa sự xuất hiện của bệnh xơ gan, xơ vữađộng mạch; tyrosinase có tác dụng làm giảm áp suất máu Nấm Hương có thể làmgiảm nhanh chóng các lipit tích luỹ dư thừa trong gan, giúp tăng cường hoạt độngcủa gan, giải độc cho cơ thể

Các nhà khoa học đã chứng minh nấm Hương có khả năng làm giảm mứccholesterol và các lipid trung tính trong máu Chính vì vậy, nấm Hương được sửdụng để điều trị các bệnh về tim mạch Nấm Hương có tác dụng điều chỉnh rối loạnlipid máu, làm hạ lượng cholesterol, triglycerid và beta-lipoprotein trong huyếtthanh, vì vậy có tác dụng điều tiết công năng tim mạch, làm tăng lưu lượng máuđộng mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim(Bea.EA et al., 1997).

Nghiên cứu trên chuột thực nghiệm cao huyết áp sử dụng nấm Hương cho thấygiảm VLDL, nồng độ HDL cholesterol và huyết áp do đó ngăn chặn sự gia tăngtrong tăng huyết áp, và trong thử nghiệm trên người cũng cho thấy cholesterol huyếtthanh giảm trong các nhóm phụ nữ ăn nấm Hương (Fulushima et al., 2001)

2.3 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY LENTINAN TỪ NẤM HƯƠNG

2.3.1 Cơ sở khoa học và các phương pháp trích ly hoạt chất lentinan của nấm Hương

2.3.1.1 Cơ sở khoa học

Lentinan thuộc nhóm polysaccharide là nhóm chất hữu cơ phổ biến và cókhối lượng lớn nhất trong nấm Hương Chúng là các glucid với phân tử rất lớn gồmnhiều đơn vị monosaccharide liên kết với nhau tạo nên Polysaccharide không có vịngọt như monosaccharide hay disaccharide Polysaccharide có thể không tan nhưcellulose nhưng có loại có độ trương nở và hoà tan tốt trong nước nóng và nướclạnh như tinh bột, guaran gum, lenantin, ergothioneine… Xenlulozơ chiếm mộtlượng khá lớn (khoảng 37,7g) và có độ nhớt vừa phải nên các chất trong nấmHương dễ hòa tan khi được trích ly bằng nước, enzyme và ngâm trong cồn màkhông bị mất hoạt tính của các chất sinh học Nhóm chất khử tan hoàn toàn trongnước và rất bền nhiệt, ở 121oC trong 30 phút vẫn không làm mất hoạt tính sinh họccủa chúng Chính vì vậy, dịch chiết nấm Hương rất thuận lợi trong việc chế biến thức ăn và bổ sung vào thực phẩm dinh dưỡng, tạo dược phẩm…

- Dựa vào phương pháp và số bậc trích ly có 2 loại là trích ly 1 bậc vànhiều bậc:

Với phương pháp trích ly một bậc thì toàn bộ quá trình trích ly được thựchiện trong thiết bị trích ly, nguyên liệu và dung môi chỉ tiếp xúc một lần Phươngpháp trích ly nhiều bậc được tiến hành trong một số thiết bị trích ly Dung dịch đậmđặc đi vào nồi chưng, hơi dung môi từ thiết bị chưng đi vào thiết bị ngưng tụ rồi vàothùng chứa và quay trở lại thiết bị thứ nhất Quá trình tiếp tục cho đến khi đạt được

độ trích ly cần thiết của nồi thứ nhất Sau đó tháo hết dung môi và bã ra khỏi thiết bịthứ nhất rồi cho vật liệu mới vào, lúc này thiết bị thứ nhất thành thiết bị cuối vàthiết bị thứ hai giờ thành thiết bị thứ nhất Quá trình cứ tiếp tục như vậy, hệ thốnglàm việc liên tục

- Phương pháp ngâm, phương pháp ngấm kiệt

Chuẩn bị nguyên liệu đổ vào bình có kích thước nhất định Đổ dung môi vàonguyên liệu ngâm qua đem để chiết hoạt chất Dịch chiết thu được đem cô đuổidung môi để thu hoạt chất

- Phương pháp trích ly bằng thiết bị Soxhlet

Chuẩn bị nguyên liệu, bọc giấy, bịt 2 đầu rồi đặt vào trụ chiết Dùng dungmôi chiết trong thời gian nhất định Sau khi thực hiện các chu trình chiết lấy dịchchiết ra đem cô chân không thu được hoạt chất thô

- Phương pháp trích ly sử dụng sóng siêu âm

Siêu âm là sóng cơ học, hình thành do sự lan truyền dao động của các phần

tử trong không gian, có tần số lớn hơn tần số giới hạn trên ngưỡng nghe của conngười, tức là có tần số lớn hơn 20 kHz (Povey M.I.W et al., 1998)

2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly hoạt chất sinh học lentinan

2.3.2.1 Khái niệm về sóng siêu âm

Siêu âm là sóng cơ học, hình thành do sự lan truyền dao động của các phần

tử trong không gian, có tần số lớn hơn tần số giới hạn trên ngưỡng nghe của conngười, tức là có tần số lớn hơn 16 kHz (Jayasooriya S.D et al., 2004)

Dựa vào tần số, sóng siêu âm được chia làm 3 loại:

- Siêu âm tần số thấp (20 – 100kHz): khi đó có sự hình thành và vỡ ra của cábong bóng khí có kích thước lớn sẽ làm cho nhiệt độ và áp suất tăng cao, từ đó làmthay đổi tính chất hóa lý của nguyên liệu hiện nay siêu âm tần số thấp được ứngdụng rộng rãi, vô hoạt enzyme, đồng hóa, tăng khả năng trích ly hoạt chất(McClements D.J, 1995; Nian Bao-yi, 2004).

- Siêu âm tần số cao(100kHz-2MHz) khi đó kích thước các bóng bóng khíđược hình thành với kích thước nhỏ nên quá trình sủi bọt xảy ra dễ dàng mà khônglàm thay đổi tính chất lý hóa của nguyên liệu nên thường dùng trong phân tích, xácđịnh tính chất lý hóa, thành phần cấu trúc và trạng thái vật lý của thực phẩm (NianBao-yi, 2004)

- Siêu âm chuẩn đoán (5MHz-10MHz) không có hiện tượng sủi bóng và làdòng âm thanh để đo hệ số tốc độ và hấp thụ của sóng trong môi trường, dùng nhiềutrong y học, phân tích hóa học

2.3.2.2 Nguyên lý tác động của sóng siêu âm

a) Cơ chế xâm thực khí của sóng siêu âm

Khi sóng siêu âm được truyền vào môi trường chất lỏng, các chu trình kéo vànén liên tiếp được tạo thành Trong điều kiện bình thường, các phân tử chất lỏng ởrất gần nhau nhờ liên kết hóa học Khi có sóng siêu âm, trong chu trình nén cácphân tử ở gần nhau hơn và trong chu trình kéo chúng bị tách ra xa Áp lực giãntrong chu trình kéo đủ mạnh để thắng các lực liên kết giữa các phân tử, tạo thànhnhững bọt khí nhỏ Trong quá trình dao động bọt khí trở thành hạt nhân của hiệntượng xâm thực khí, bao gồm bọt khí ổn định và bọt khí tạm thời hiện tượng xâmthực khí mở đầu cho rất nhiều phản ứng với nhau, hỗ trợ các chiết xuất chất tantrong dung môi (Kuldiloke J, 2002)

Tác động của sóng siêu âm lên một môi trường lỏng liên tục là do tác độngcủa một áp suất âm thanh (Pa) và một áp suất thủy tĩnh có sẵn trong môi trường, ápsuất âm thanh là sóng dạng sin, phụ thuộc vào thời gian và tần số và biên độ Cácbọt khí lớn dần do áp suất cục bộ cao và đến một kích cỡ nhất định mà tại đó nănglượng của sóng siêu âm không đủ để duy trì pha khí khiến các bọt khí nổ tung dữdội Khi đó các phân tử va chạm với nhau mãnh liệt tạo nên hiện tượng “ sốc sóng”trong lòng chất lỏng, kết quả là hình thành những điểm có nhiệt độ và áp suất rấtcao (Suslick Ks, 1988)

Hình 2.3 Quá trình tạo thành và phá vỡ bọt khí trong môi trường lỏng.b) Hiện tượng vi xoáy

Sóng siêu âm cường độ cao truyền vào trong lòng chất lỏng sẽ gây nên sựkích thích mãnh liệt Tại bề mặt tiếp xúc giữa 2 pha lỏng/rắn, sóng siêu âm gâynên sự hỗn loạn cực độ do tạo thành những vi xoáy (Scheba et al., 1991) Hiệntượng này làm giảm ranh giới giữa các pha, tăng cường sự truyền khối đối lưu vàthúc đẩy xảy ra sự khuyếch tán ở một vài trường hợp mà khuấy trộn thông thườngkhông đạt được

c) Quá trình sủi bong bóng bọt khí

Sủi bọt khí ổn định tạo ra với kích thước nhỏ và không thay đổi trong quátrình kéo, giãn Kích thước bọt khí tăng dần lên sau mỗi chu trình hoạt động và tớigiới hạn những bọt khí sẽ phá vỡ, trong suốt quá trình siêu âm, sủi bọt khí ổn định

có thể trở thành sự sủi bọt khí riêng mình hay đồng thời cùng xảy ra

Tác dụng chính của siêu âm trong các quy trình chế biến:

- Tăng mạnh tính thẩm thấu của dung môi chiết xuất

- Làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai pha bằng cách phân tán chúng thànhnhững hạt nhỏ

- Tăng cường sự xáo trộn của hỗn hợp (thay cho kỹ thuật khuấy trộn)

- Có tác dụng làm nóng cục bộ nên tăng tính hòa tan của dung môi

- Tăng tốc độ của các phản ứng hóa học;

- Làm sạch và khử khí trong chất lỏng;

- Khử hoạt động của các vi sinh vật và men;

- Tăng tốc độ các quá trình chiết xuất;

2.3.2.3 Ứng dụng của sóng siêu âm trong chiết xuất hoạt chất sinh học

Hầu hết các phân tử sinh học đều nằm trong các tế bào, để tách chúng bằngcách phá vỡ thành tế bào cho dung môi hòa chất nội bào và khuếch tán chúng ramôi trường chiết Hiện nay, nguyên tắc phá vỡ tế bào chủ yếu bằng phương pháp

cơ học và thẩm thấu hóa học Phương pháp cơ học phá vỡ cấu trúc vật lý, giảiphóng các chất bên trong tế bào vào môi trường xung quanh Qúa trình phá vỡ tếbào được thực hiện bằng hiệu ứng va chạm của các tế bào dưới tác dụng của ápsuất dẫn đến sự phá vỡ tế bào, giải phóng các phần tử bên trong Phương pháp hóahọc tách các chất bên trong tế bào vi sinh vật bằng cách thẩm thấu hóa màng ngănbên ngoài tế bào Sử dụng các dung môi hữu cơ: toluene, ether, benzene,methanol… tác động để tạo thành các kênh dẫn qua màng tế bào hoặc sử dụng cácmen như glycanases beta (1-6) và beta (1-3), protease và mannase Nhiều nước(Đức, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật, Nga,…) đã ứng dụng hiệu ứng nổ bóng khíqua công nghiệp để chiết xuất các hợp chất tự nhiên như: chiết xuất lá, rễ cây sâm,cây cỏ thảo, nhiều loại cây dược liệu quý (flores crataegi, fructus crataegi, herbahyperici) với quy mô công nghiệp làm giảm thời gian chiết xuất 2 đến 3 lần, chỉ sửdụng 50- 70% lượng dung môi, hiệu xuất chiết tách tang lên 30- 50% so vớiphương pháp chiết truyền thống (Nguyễn Minh chính và cs., 2003) Wenbo Zang

et al (2001) đã nghiên cứu và cho thấy trích ly các Polysaccharides bằng cácphương pháp trích ly khác nhau, nếu nguyên liệu được xử lý bằng sóng siêu âm(cường độ siêu âm 400W, trong thời gian 3h) thì khả năng trích ly được cácPolysaccharides trong nấm Hương cao hơn khả năng trích ly các Polysaccharidebằng nước nóng Cụ thể khi trích ly nấm Hương bằng nước nóng là 6,22% còntrích ly bằng sóng siêu âm thì hàm lượng Polysacchrides tang lên 8,66% Thu hồiLentinan bằng phương pháp tủa ethanol và cho thấy trích ly hỗ trợ bằng sóng siêu

âm giảm được nhiệt độ tích ly, rút ngắn thời gian trích ly

Chiết xuất chè xanh ở nhiệt độ phòng, tỷ lệ chất rắn: dung môi ethyl acetat

là 1:5, chiết thông thường sau 4 lần chiết xuất x2 giờ với tổng thời gian chiết 45giờ cho hiệu xuất thu hồi dầu đạt 65- 70%, khi đó chiết bằng siêu âm sau 3 lần

chiết xuất x 30 phút với 1 giờ 30 phút cho hiệu xuất thu hồi dầu đạt 85- 90% (Sulman M.G et al., 2000).

Chai Junhong và cộng sự, trích ly polysaccharides từ nấm Đầu khỉ bằngcông nghệ sóng siêu âm, tiến hành 2 lần trong thời gian 45 phút, nhiệt độ 60°C, tỷ lệnguyên liệu / dung môi lỏng = 1/15, so với trích ly truyền thống bằng nước ấm chothấy trích ly sóng siêu âm giảm tới 4/5 thời gian và lượng polysaccharides tăngthêm 40% XiaoPing Chen et al, trích ly polysaccharides từ nấm Linh chi bằng sóngsiêu âm trong nước ở nhiệt độ 950C trong 3 giờ, điều kiện này hiệu suất trích lyPolysaccharides tăng lên 42% đến 75% Nghiên cứu khác của Sheng-Quan Huang

và cộng sự, xử lý nguyên liệu bằng sóng siêu âm, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là1/11,6 cho hiệu suất chiết tăng 115,56% so với chiết bằng nước nóng

Bảng 2.4 Bảng so sánh kết quả chiết xuất chè xanh

Vật liệu chè xanh chè xanh

Dung môi Ethyl Acetat Ethyl Acetat

Nhiệt độ Trong phòng Trong phòng

Tỷ lệ chất rắn:dung môi 1:5 1:5

Số lần chiết 04 03

Thời gian một lần chiết 2h 30ph

Tổng thời gian chiết 8h 1h30ph

Tỷ lệ thu hồi 65-70% 85-90%

Các bảng số liệu trên cho thấy chiết xuất bằng sóng siêu âm có nhiều ưuđiểm hơn so với phương pháp thông thường: nhiệt độ thấp, số lần chiết ít hơn nêntiết kiệm được dung môi, đặc biệt giảm 6 đến 20 lần so với chiết thông thường, tỷ lệthu hồi cao hơn 5 đến 20%

Bảng 2.5 dưới đây là một số các ứng dụng sử dụng sóng siêu âm trong công nghiệp thực phẩm (Patist.A and Bates.D, 2008)

Bảng 2.5 Các ứng dụng của siêu âm năng lượng cao

trong công nghiệp thực phẩm

Ứng dụng Cơ chế Lợi ích

Chiết xuất Tăng quá trình truyền khối, giải

phóng các thành phần có trong tếbào

Nhũ hóa Sự vỡ những bọt khí sẽ giúp cho 2

pha không tan lẫn vào nhau đượctrộn lẫn vào nhau hiệu quả hơn

Làm tang năng suất và hiệuquả chiết xuất

Sự hình thành hệ nhũ hiệu quảhơn

Kết tinh Tạo mầm và điều chỉnh sự hình

thành tinh thể

Hình thành những tinh thể nhỏ

Lọc Làm nhiễu loạn lớp biên Gia tang tốc độ dòng chảy,

giảm tắc nghẽnThay đổi độ nhớt Thay đổi cấu trúc thuận nghịch

hoặc không thuận nghịch, dẫn đến

sự hình thành liên kết ngang hoặctái cấu trúc lại

Ép đùn Dao động cơ học, giảm ma sát Tăng năng suất

Vô hoạt enzyme và vi

sẽ ảnh hưởng lên thành tế bào visinh vật

Vô hoạt enzyme ở nhiệt độthấp nhằm nâng cao chấtlượng sản phẩm

Lên men Tăng quá trình truyền cơ chất,

Tăng tốc quá trình truyềnnhiệt, làm lạnh, sấy ở nhiệt độthấp

Phân tích dẫn chứng các kết quả trên cho thấy chiết xuất bằng sóng siêu âm

có nhiều ưu đểm hơn so với phương pháp truyền thống không sử dụng nhiệt, sốlần chiết ít hơn, tiếp kiệm dung môi, tỷ lệ thu hồi cao hơn Cơ chế sóng siêu âm

lực lớn xuyên qua dung môi và tác động đến tế bào vật liệu, tăng khả năng truyềnkhối tới mặt phân cách, tăng tốc độ cho quá trình chiết xuất giúp chất tan thoát ra

Theo Chihara et al (1970), Lentinan đầu tiên được phân lập bằng phươngpháp trích ly nấm Hương tươi (2kg) với nước nóng trong 8 đến 15 giờ Sau đó lytâm loại bỏ các chất không hòa tan, các chất hòa tan thu được dưới áp suất thấp.Polysaccharides thô thu được bằng cách ly tâm và tủa với ethanol để loại bỏ các tạpchất Từ phần polysaccharide thô tiến hành tinh chế thu hồi Lentinan tinh khiết Vớiphương pháp của Chihara, hàm lượng Lentinan trích ly được rất cao, từ 2 kg quảthế nấm Hương thu được 0,31g bột trắng Lentinan, Lentinan có độ tinh khiết cao96,03% Sau hai thập kỷ nghiên cứu chuyên sâu về nấm ăn và nấm dược liệu, tạiNhật Bản đã nghiên cứu thành công việc khai thác, phân đoạn và tinh chế cácpolysaccharides từ quả thể nấm Quá trình khai thác polysaccharides thô bằng cáchtủa với ethanol 80%, tiếp tục chiết xuất bằng nước nóng 1000C trong 3 giờ, sau đóloại tiếp bằng amoni oxalat 2% và NaOH 5% Kết quả thu được α-glucan và β-glucan bằng phương pháp sắc ký lọc gel và sắc ký trao đổi ion qua cột cellulose.(Mizuno et al., 1999) Năm 2001, nghiên cứu của Mah-Lee Ng and Ann- Teck Yap(2001) đã đưa ra phương pháp hóa sinh trích ly Lentinan, sử dụng dung môi lànước (100oC) và ethanol 95% (4oC) rồi ly tâm tách cặn, làm khô để thu đượcLentinan Tiến hành trích ly bằng phương pháp này đối với 100g nấm Hương tươi

sẽ thu được 325mg Lentinan Phương pháp này thực hiện đơn giản, dễ tiến hành,chi phí thấp

Phương pháp trích ly Lentinan từ nấm Hương bằng vi sóng, khảo sát các yếu

tố ảnh hưởng bao gồm tỷ lệ nguyên liệu, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly, thời

gian gia nhiệt… Cho thấy các điều kiện tối ưu là: Tỷ lệ của chất lỏng/chất rắn là25/1, nhiệt độ là 80oC, 3 giờ gia nhiệt, thời gian gia nhiệt vi sóng là 30 phút, trích ly

1 lần cho Lentinan cao nhất 7,70% (He Bing cun and Wang Yi’na, 2007) cho tớinăm 2009, Wang Qian đã nghiên cứu trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Hương bằng

vi sóng với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi nước la 1/45, vi sóng công suất 480W, trongthời gian 14 phút thu được hàm lượng Polysaccarides đạt 12,6%

Liu ning and Li Jian, năm 2007 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian trích ly,liều lượng enzyme dùng trong phương pháp, pH… và đưa ra quy trình sử dụngenzyme trong công nghệ trích ly các hoạt chất sinh học trong nấm Hương bằngnước nóng, thu được hàm lượng Polysaccharides đạt 12,90% cao hơn 6,26% sovới trích ly truyền thống bằng nước nóng NIAN Bao-yi et al (2004), đưa ra quytrích ly Lentinan-UtraT từ nấm Hương bằng sóng siêu âm, trích ly tỷ lệ nguyênliệu / nước là 1 / 15 (V: V), công suất siêu âm 80 W, thời gian siêu âm là 13 phútlần Cho thấy hiệu quả kinh tế và tính khả thi của phương pháp siêu âm, giảm chiphí trong sản xuất

2.4.2 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấmHương trong nước

Nấm Hương rất quen thuộc đối với người Việt Nam từ lâu đời Gần đây cácnghiên cứu liên quan đến hoạt chất sinh học, sản xuất thực phẩm chức năng đangngày càng được quan tâm nhiều hơn Nguyễn Thị Chính và cs (2005) đã tiến hànhcác nghiên cứu về công nghệ sản xuất nấm dược liệu, bao gồm nghiên cứu về đặctính sinh học, công nghệ nuôi trồng và hoạt tính kháng sinh của nấm Hương Thuộc

đề tài“Nghiên cứu đặc tính sinh học vào công nghệ nuôi trồng nấm Hương, hoạttính kháng sinh của Lentinula edode“ Nghiên cứu khác về quá trình tách chiết chiếtβ- glucan của viện Công nghiệp Thực phẩm (2005) theo đề tài “Nghiên cứu xâydựng công nghệ sản xuất beta glucan từ thành tế bào nấm men dùng trong côngnghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm”

Và nghiên cứu công nghệ trích ly hoạt chất sinh học từ nấm dược liệu ứngdụng cho chế biến thực phẩm chức năng của Ts.Nguyễn Đức tiến, Viện cơ điệnnông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Các báo cáo tập trung nghiên cứu về đặctính của các hoạt chất có trong nấm Hương cũng như các nấm dược liệu khác.Nhưng đã cho thấy nhu cầu về thực phẩm chức năng nói chung và hoạt chất sinhhọc nói riêng trong tương lại đang được chú trọng và nghiên cứu nhiều hướng tới sựphát triển, phụ vụ trong lĩnh vực y học và công nghệ thực phẩm

2.4.3 Nghiên cứu thu nhận và tinh sạch Lentinan từ nấm Hương

Theo Zhang Wenbo et al (2001), nếu trước khi tiến hành trích ly cácpolysaccharide từ nấm Hương, nguyên liệu được xử lý bằng sóng siêu âm (tỷ lệnguyên liệu/dung môi là 1/15, nhiệt độ trích ly 900C, cường độ siêu âm 400W, thờigian 3h) thì khả năng trích ly được các polysaccharide cao hơn khả năng trích ly cácpolysaccharide bằng nước nóng Cụ thể khi trích ly nấm Hương bằng sóng siêu âmhàm lượng polysaccharide tăng từ 6,22% đến 8,66% so với trích ly bằng nước nóng.Thu hồi lentinan bằng phương pháp tủa trong ethanol và cho thấy trích ly hỗ trợbằng sóng siêu âm giảm được nhiệt độ trích ly, rút ngắn thời gian trích ly

Phương pháp định tính lentinan bằng sắc ký được tiến hành bởi tác giảMizuno T quá trình khai thác polysaccharides thô bao gồm việc sử dụng ethanol80% để loại bỏ các chất trọng lượng phân tử thấp từ nguyên liệu nấm Hương Tiếptục chiết xuất bằng nước nóng 100oC trong 3 giờ, sau đó loại tiếp bằng amonioxalat 2% (100oC, 6 giờ) và NaOH 5% (80oC, 6 giờ) Kết quả thu được một phầnpolysaccharide hòa tan trong nước, hai phần polysaccharides không hòa tan trongnước Phần hòa tan được tinh chế qua ethanol, acid acetic, sử dụng sắc ký lọc gel vàsắc ký trao đổi ion qua cột cellulose Cuối cùng phân loại được ra α-glucan và β-glucan.(Mizuno T, 1993,1995)

Hay nghiên cứu của Mah-Lee Ng và Ann Tech Yap vào năm 2002 đã đưa raphương pháp hóa sinh, nấm Hương tươi được rửa sạch, sấy khô và nghiền nhỏ Sau

đó chiết xuất trong 300ml nước sôi trong 3 giờ Dịch sau trích ly được tủa bằngethanol 95% trong điều kiện lạnh (4oC), đông khô hỗn hợp trong nitơ lỏng Sau 3ngày hòa tan trong nước sôi trong khoảng 8 giờ với tổng lượng nước giữ ổn định ở300ml Ly tâm ở tốc độ thấp khoảng 20 phút để loại bỏ cặn không tan Phần hòa tanđược thêm vào một lượng ethanol tương đương để qua đêm trong điều kiện lạnh.Cuối cùng ly tâm lần 2, làm khô bằng lyophilization, kết tủa thu được màu nâu nhạt

là lentinan Phương pháp này được thực hiện phù hợp để tối ưu hóa độ tinh khiết vànăng suất lentinan, từ 100g nấm Hương tươi thu được 325mg lentinan, lentinan có

độ tinh khiết đạt 87,50% Đây là phương pháp đơn giản dễ thực hiện và chi phí thấp.2.5 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM LENTINAN CHO TẠO VIÊN NANG THỰCPHẨM CHỨC NĂNG

2.5.1 Xác định hàm lượng Lentinan cho tạo viên

Hàm lượng hoạt chất Lentinan của Lentinula edodes / viên: Lentinan đãđược thử nghiệm về hiệu quả tăng cường miễn dịch và tính an toàn của nó trên

chuột thực nghiệm Ở Nhật bản Lentinan đã được chấp nhận là một tá dược chobệnh ung thư dạ dày từ năm 1985 Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy bệnh nhânung thư khi sử dụng Lentinan cho tỷ lệ sống cao hơn không sử dụng lentinan, chocải thiện chất lượng cuộc sống của người bệnh ung thư cao hơn và tái phát bệnh ungthư thấp (Lindequist U, 2005) Kết quả khảo nghiệm trên người cho thấy Lentinantrích ly từ Lentinula edodes đã được sử dụng với liều 2; 5 hoặc 10 mg/ liều/ ngàytrong 8 tuần đều có tác dụng điều trị hỗ trợ cho các bệnh nhân suy giảm miễn dịchcũng như các bệnh ung thư, kết quả này đã được công bố tại Nhật Bản(Gordon M etal., 1970) Sau đó ở Châu Âu Lentinan đã được đưa vào thành phần trong công thứcthuốc chữa bệnh, liều dùng được sử dụng với 4 liều leo thang 1mg, 5mg, 10mg, 20

mg Lentinan/ngày và không đưa ra hiệu ứng bất lợi nào tới người sử dụng (EFSAJournal, 2010) Theo các công trình đã công bố về các nghiên cứu khảo nghiệm lâmsàng cho thấy Lentinan là loại thực phẩm bổ sung không có độc tính cấp đối vớingười sử dụng, là loại thực phẩm bổ sung an toàn, có hiệu quả tăng cường miễndịch, tăng cường trao đổi chất, ổn định huyết áp, cân bằng đường huyết, giải độcgan, điều trị viêm gan mãn tính, thúc đẩy sự thèm ăn giúp tăng cân Các nhà nghiêncứu cũng đã tiến hành thử nghiệm Lentinan trên chuột và cho thấy không có biểuhiện độc, ở những con chuột, liều gây lớn hơn 150 mg/kg (Chihara G, 1970)(tươngđương liều lên tới 7500 mg / liều đối với người có cân nặng 50 kg )

Liều sử dụng ở người trung bình tính 100 mg lentinan/ liều Mỗi viên nangcần phải phối chế thêm tá dược, viên nang rỗng có thể chứa lượng bột lớn cho tạoviên nang ổn định về hình dáng và hàm lượng hoạt chất

2.5.2 Lựa chọn tá dược phù hợp cho tạo viên nang

Với chế phẩm Lentinan-UtraT có khả năng hút ấm khá lớn, và lượng chếphẩm càng lớn khả năng hút ẩm càng mạnh vì vậy chọn tỷ lệ tá dược để đảm bảo độ

ẩm thích hợp cho việc tạo hạt rồi đóng nang là điều cần thiết Các tá dược sorbitol,manitol, dextrose, xylitol, fructose, maltose, isomalt, maltitol, lactose, tinh bột thủyphân và polydextrose… đã được sử dụng nhiều làm tá dược độn Nhờ tính tan, có vịngọt đem lại cảm giác dễ chịu trong miệng, che giấu được mùi vị dược chất, hút ẩmkém và có khả năng chịu nén Đường lactose, là loại đường thu được trong quátrình sản xuất sữa, là loại đường thực phẩm, hòa tan tốt trong nước, có giá thànhthấp, được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp dược phẩm Vậy để tạo viênnang chúng tôi chọn đường lactose, MgCO3 làm tá dược để phối trộn cho tạo viên

c t os e : Là loại đường có lợi cho người rối loạn chuyển hóa đường huyết Nókhông gây ra một sự gia tăng đột ngột lượng đường trong máu như chất làm ngọtkhác, cho nó một lợi thế dinh dưỡng trong chế độ ăn uống bệnh tiểu đường và người

ăn kiêng Lactose là một carbohydrate có chỉ số đường huyết thấp Lactose tạo ramột nguồn cung cấp năng lượng kéo dài do làm chậm quá trình thủy phân trong cơthể, làm tăng sự hấp thu các khoáng chất như magiê, canxi và kẽm, đóng góp một

hệ đường ruột khỏe mạnh, và có tác dụng tối thiểu sâu răng so với đường khác.Hàm lượng protein trong lactose rất thấp, tương đối không đáng kể Lactose là mộtcarbohydrate và đóng góp khoảng 4 calo mỗi gram Bởi vì tính chất hoạt tính sinhhọc, sản phẩm lactose đang ngày càng được sử dụng trong các sản phẩm được thiết

kế để cải thiện sức khỏe và giữ gìn sức khỏe Từ những đặc tính và tính chất sinhhọc của các tá dược, để tạo được sản phẩm viên thực phẩm có hàm lượng hoạt chấtsinh học của nấm Hương, dễ tạo viên, dễ sử dụng Chúng tôi chọn lactose làm chấtđộn phối chế để tạo viên nang

MgCO3 : là thành phần của hợp chất phụ gia thực phẩm E504, có khả năngngậm nước tốt, độc tính thấp nên được thêm vào nhằm tăng khả năng bảo quản Đểbào chế viên nang thì yếu tố quan trọng nhất của khối bột thuốc là hàm ẩm và khảnăng hút ẩm vì chúng có thể là hỏng vỏ nang Nên cần phải chọn tá dược phù hợpsao cho lượng tá dược sử dụng là thấp và phù hợp nhất đê tài đã chọn được tá dượchút ẩm là MgCO3 với hàm lượng 5% so với tá dược độn phù hợp

2.5.3 Lựa chọn kích thước viên nang rỗng có trên thị trường cho tạo viên TPCN

Có nhiều dạng viên: Viên nang, viên nén, viên bao, viên ngậm, viên đặt dướilưỡi, viên sủi, viên tác dụng kéo dài… Lentinan-UtraT là chế phẩm dạng bột rờitương đối thuận lợi cho việc sản xuất viên thực phẩm dưới dạng viên nang cứng Do

đó để tạo viên thực phẩm thuận lợi cho người dùng từ chế phẩm, nghiên cứu sửdụng viên nang rỗng gelatin là nang cứng hiện đang có bán trên thị trường cho sảnxuất thuốc, thực phẩm dạng viên Vỏ viên nang rỗng làm bằng gelatin, gồm hai nửahình trụ gọi là nắp và thân lồng khít vào nhau Với dạng bào chế này, viên nangcứng có thể che dấu được mùi vị khó chịu, làm cho dễ uống, tránh được các tácđộng bên ngoài…

Hiện trên thị trường viên nang rỗng phổ biến có 4 loại có kích thước khácnhau là: số 00, số 0, số 1 và số 2 Lần lượt chứa đựng khoảng 700 mg bột; 500 mgbột; 400 mg bột; 350 mg bột.(lượng bột phụ thuộc vào mật độ của bột sử dụng)