Nghiên cứu quy trình tách chiết polysaccharit (lentinan) trong nấm hương đồ án tốt nghiệp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ===  === đồ án tốt nghiệp Đề tài: NGHIấN CU QUY TRèNH TÁCH CHIẾT POLYSACCHARIT (LENTINAN) TRONG NẤM HƢƠNG GV h-íng dÉn : PGS.TS trần đình thắng SV thực : lê khoa Líp : 49K - C«ng nghƯ thùc phÈm M· sè SV : 0852045303 VINH - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Khoa Số hiệu sinh viên: 0852045303 Khóa: 49 Ngành: Cơng Nghệ thực phẩm Tên đề tài: “Nghiên cứu quy trình tách chiết polysaccharit (Lentinan) nấm hương ” Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tính chất hố học, vật lý ứng dụng Lentinan có nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu quy trình tách chiết, phân đoạn Lentinan nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu khả hòa tan curcumin β- glucan Họ tên cán hƣớng dẫn: PGS TS Trần Đình Thắng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày tháng năm Ngày hoàn thành đồ án : Ngày tháng năm Ngày tháng năm 2012 Chủ nhiệm môn Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm 2012 Ngƣời duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Khoa Số hiệu sinh viên: Khóa: Ngành: Cơng nghệ thực phẩm 49 0852045303 Cán hƣớng dẫn: PGS TS Trần Đình Thắng Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tính chất hố học, vật lý ứng dụng Lentinan có nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu quy trình tách chiết, phân đoạn Lentinan nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu khả hòa tan curcumin β- glucan Nhận xét cán hƣớng dẫn: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …… …………………………………………………… Ngày tháng năm 2012 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Khoa Số hiệu sinh viên: Khóa: Ngành: Cơng nghệ thực phẩm 49 0852045303 Cán hƣớng dẫn: PGS TS Trần Đình Thắng Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tính chất hố học, vật lý ứng dụng Lentinan có nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu quy trình tách chiết, phân đoạn Lentinan nấm hƣơng Lentinula edodes - Nghiên cứu khả hòa tan curcumin β- glucan Nhận xét cán duyệt: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………… Ngày tháng năm 2012 Cán duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Trần Đình Thắng - Khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Vinh giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn tạo điều kiện giúp tơi suốt q trình hồn thành đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn cô Ngô Thị Thủy Hà, Chu Thị Thanh Lâm - Trung tâm chuyển giao Công nghệ Thực phẩm Môi trƣờng - Đại học Vinh Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn Công nghệ Thực phẩm, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Vinh Nhân dịp xin chân thành cảm ơn giúp đỡ gia đình, bạn bè, ngƣời thân tơi trình học tập nghiên cứu suốt năm qua Nghệ An, ngày….tháng….năm 2012 Sinh viên Lê Khoa SVTH: Lê Khoa i GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Khái quát nấm 1.2 Giới thiệu nấm hƣơng 1.2.1 Khái niệm, tên khoa học phân loại 1.2.2 Đặc điểm sinh trƣởng chu trình sống nấm hƣơng 1.2.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng nấm hƣơng 1.2.4 Giá trị dƣợc học hoạt chất nấm hƣơng 1.2.5 Một số ăn thuốc dân gian chữa bệnh từ nấm hƣơng 13 1.3 Tổng quan 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 Lentinan 20 1.4.1 Khái niệm cấu trúc 20 1.4.2 Ứng dụng Lentinan nấm hƣơng (Lentinula edodes) 21 1.5 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 23 1.5.1 Ngoài nƣớc 23 1.5.2 Trong nƣớc 24 1.6 Tính cấp thiết đề tài 25 SVTH: Lê Khoa ii GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes Chƣơng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 26 2.1 Thời gian địa điểm 26 2.2 Hóa chất thiết bị 26 2.2.1 Thiết bị thí nghiệm 26 2.2.2 Hóa chất 26 2.3 Phƣơng pháp tách chiết Lentinan nấm hƣơng Lentinula edodes 27 2.4 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại 28 2.4.1 Cơ sở lý thuyết 28 2.4.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất 29 2.4.3 Tần số đặc trƣng số liên kết hợp chất 30 2.4.4 Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 31 2.4.5 Thực nghiệm 33 2.5 Phƣơng pháp cộng hƣởng từ hạt nhân NMR 34 2.5.1 Khái niệm 34 2.5.2 Spin hạt nhân điều kiện cộng hƣởng 34 2.5.3 Phổ kế cộng hƣởng từ proton 36 2.6 Phƣơng pháp phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis 37 2.6.1 Bƣớc chuyển dời lƣợng 37 2.6.2 Cấu tạo phổ kế tử ngoại khả kiến 39 2.7 Bọc curcumin glucan 39 2.7.1 Cơ sở lý thuyết 39 2.7.2 Tính chất Curcumin 40 2.7.3 Thực nghiệm 40 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Quy trình tách chiết Lentinan nấm hƣơng Lentinula edodes 42 3.2 Phổ hồng ngoại Lentinan 44 3.3 Phổ cộng hƣởng tù hạt nhân NMR Lentinan 46 3.4 Kết bọc Curcumin 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 SVTH: Lê Khoa iii GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nấm hƣơng Lentinula edodes Hình 1.2 Chu trình sống nấm hƣơng Hình Cấu tạo hóa học Lentinan .8 Hình 1.4 Sơ đồ chế tác động Lentinan lên hệ thống miễn dịch (theo Chihara) 11 Hình 1.5 Một số polysaccharit tự nhiên 19 Hình 1.6 Cấu trúc Lentinan 21 Hình 2.1 Nấm hƣơng 27 Hình 2.2 Bột nấm hƣơng 27 Hình 2.3 Hệ thống chiết hồi lƣu .27 Hình 2.4 Máy ly tâm (trái) máy đông khô (phải) 28 Hình 2.5 Sơ đồ phổ kế biến đổi Fourier FT-IR 31 Hình 2.3 Sơ đồ bƣớc chuyển lƣợng electron 38 Hình 2.4 Độ hịa tan Cur-Glu (a) Cur (b) nƣớc 40 Hình 3.1 Quy trình tách chiết polysaccharide từ nấm (Mizuno, 1999) .43 Hình 3.2 Phổ hồng ngoại Lentinan nấm hƣơng (Lentinula edodes) 45 Hình 3.3 Phổ H1 beta-glucan .46 Hình 3.4.a Phổ H1 Lentinan chiết từ nấm hƣơng 47 Hình 3.4.b Phổ H1 Lentinan chiết từ nấm hƣơng 47 Hình 3.4 Curcumin tan etanol 48 Hình 3.6 Cur-Glu H2O 48 Hình 3.7 Phổ hấp thụ Cur Cur-Glu .49 SVTH: Lê Khoa iv GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lƣợng dinh dƣỡng nấm hƣơng số nấm ăn khác Bảng 1.2 Hàm lƣợng vitamin nấm hƣơng số nấm ăn .9 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất 27 Bảng 2.2 Một số tần số đặc trƣng polysaccharit 31 Bảng 2.3 Vật liệu chế tạo phận tách quang .32 Bảng 2.4 Một số chất bán dẫn làm detectơ vùng phổ hồng ngoại tƣơng ứng 33 SVTH: Lê Khoa v GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT : Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic UV-VIS : Phổ hấp thụ tự ngoại-khả kiến (Ultraviolet-Visible) FT-IR : Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier IR : Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) Cur : Curcumin Cur-glu : Phức hợp curcumin-glucan WEE : Western equine encephalistis LEM : Lentinula Edodes mycelium AZT : Azidothymidine GLCP : Glucopyrano WTO : Tổ chức Thƣơng mại giới NMR Resonance) SVTH: Lê Khoa vi GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes n  σ*, π* Hiệu số mức lƣợng hai obitan lƣợng hấp thụ từ nguồn sáng kích thích từ bên ngồi Hình 2.3 Sơ đồ bước chuyển lượng electron Bƣớc chuyển dời lƣợng λ (nm) Năng lƣợng kích thích (E, kcal/mol) σ  σ* 120 230 π  π* 160 184 n  σ* 180 162 n  π* 280 82 Hiệu số mức lƣợng khác Vì: ΔE = hν = hc/λ Do chiều dài bƣớc sóng cực đại hấp thụ ngƣợc lại: λσ  σ* < λπ  π* < λn  σ* < λn  π* Thơng thƣờng q trình kích thích electron có kèm theo q trình quay dao động phân tử, lƣợng chung hệ phân tử tổng lƣợng trình trên: E = Eq + Ed + Ee Trong đó: Ee lƣợng kích thích electron Ed lƣợng dao động nguyên tử Eq lƣợng quay Bƣớc nhảy lƣợng kích thích electron lớn bƣớc nhảy lƣợng dao động lớn bƣớc nhảy lƣợng ứng với quay phân tử: SVTH: Lê Khoa 38 GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes Ee >> Ed >> Eq 2.6.2 Cấu tạo phổ kế tử ngoại khả kiến Phổ tử ngoại khả kiến đƣợc thiết kế đo vùng phổ từ 200 - 1000 nm Nó gồm hai loại: loại chùm tia đo điểm loại hai chùm tia quét vùng phổ Cả hai loại gồm phận sau: Ngồn sáng: dùng đèn Tungsten halogen (đo vùng 350-1000nm) đèn đơteri hay đèn hiđro (đo vùng 200-350 nm) Bộ chọn sóng: dùng kính lọc đơn sắc Bộ đơn sắc dùng lăng kính chế tạo thạch anh cách tử (vạch từ 2000 - 3600 vạch/mm) Detectơ: phổ biến dùng tế bào nhân quang, có độ nhảy độ bền cao Một số máy dùng detectơ dàn diot gồm 1024 diot cho vùng tử ngoại khả kiến Bộ phận đọc tín hiệu: loại máy đo điểm thƣờng có phận đọc tín hiệu đồng hồ đo điện phận số Máy hai chùm tia dùng phận tự ghi ghép nối với máy vi tính máy in 2.7 Bọc curcumin glucan 2.7.1 Cơ sở lý thuyết Từ lâu curcumin đƣợc biết đến nhƣ hoạt chất có nguồn gốc từ thực vật đóng vai trị quan trọng cơng nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm dƣợc phẩm Nhiều nghiên cứu gần chứng tỏ curcumin có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng nhƣ: kháng oxy hóa, kháng viêm, kháng nhiều chủng tế bào ung thƣ, chống đột biến, giảm cholesterol, chống đông máu, chữa đƣợc số bệnh nhƣ: Alzheimer, đái tháo đƣờng, viêm khớp, HIV-AIDS Mặt khác curcumin lại hoạt chất không gây độc cho ngƣời động vật dùng với liều lƣợng lớn (10g/ngày) Chính đặc tính mà curcumin thu hút quan tâm nhiều nhà nghiên cứu khoa học giới đặc biệt lĩnh vực dƣợc phẩm Hiện có nhiều phƣơng pháp để nâng cao hoạt tính sinh học cho curcumin Tuy nhiên phƣơng pháp cho nhiều kết khả quan tạo dẫn xuất curcumin-glucan Qua nghiên cứu gần cho thấy dẫn xuất imine làm tăng đáng kể hoạt tính sinh học curcumin thể tiềm đƣợc ứng dụng rộng rãi ngành dƣợc, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng… SVTH: Lê Khoa 39 GVHD: PGS.TS Trần Đình Thắng Nghiên cứu quy trình tách chiết Lentinan nấm hương Letinula edodes 2.7.2 Tính chất Curcumin - Là chất có dạng bột màu vàng cam huỳnh quang, khơng mùi - Tỉ trọng: 0.93 g/ml - Điểm chảy: 179- 1830C - Bền với nhiệt độ, không bền với ánh sáng Khi dạng dung dịch Cur dễ bị phân hủy ánh sáng nhiệt độ - Tan chất béo, ethanol, methanol, dicloromethane, aceton, acid acetic băng hầu nhƣ không tan nƣớc môi trƣờng acid hay trung tính (độ tan