1.2.2.1. Nghiên cứu về hóa học [20]
Các thành phần hóa học chính:
- Polysaccharopeptid Krestin (PSK) - Polysaccharopeptid (PSP)
- Triterpenoid
Trong các nấm dùng làm dược liệu, polysaccharopeptid thu nhận từ nấm Vân chi được thương mại hóa nhiều nhất.
Những polysaccharopeptid của nấm Vân chi có giá trị thương mại được biết nhiều nhất là polysaccharopeptid Krestin (PSK) và polysaccharopeptid (PSP).Cả hai sản phẩm này đều được ly trích từ hệ sợi của nấm Vân chi. PSK thương mại được tạo ra từ hệ sợi của chủng CM-101 và PSP thương mại từ chủng Cov-1 của nấm Vân chi. Cả hai chất đều thu nhận từ sự lên men mẻ.
PSK được tách chiết lần đầu tiên ở Nhật Bản vào cuối thập kỷ 60, trong khi đó PSP được phân lập tại Trung Quốc vào năm 1983.
Về tính chất vật lý, PSK và PSP thông thường tồn tại ở dạng bột màu nâu sẫm hoặc nâu sáng, không mùi vị, tan và bền trong nước nóng nhưng không tan trong các dung môi như methanol, benzen, pyridin, clorofom và hexan. Các polysaccharid này có khả năng chống chịu với tác dụng của các enzym thuỷ phân protein.
PSK và PSP có cấu trúc hóa học cũng như các tính chất sinh lý học khá tương đồng. Chúng đều là những hỗn hợp của các chuỗi đường liên kết với một số protein. Cả hai đều có trọng lượng phân tử khoảng 100 kDa. Thành phần polypeptid của chúng có chứa một lượng lớn axit aspartic và axit glutamic. Thành phần polysaccharid của cả PSK và PSP đều được kết cấu bởi các mạch đường đơn monosaccharid được liên kết với nhau bởi các cầu nối α-(1-4) và β-(1-3) glucosid.
PSK và PSP khác nhau chủ yếu ở chỗ PSK có chứa đường fucose và PSP chứa đường rhamnose và arabinose. Ngoài ra cả hai còn chứa galactose, mannose và xylose.
1.2.2.2. Nghiên cứu tác dụng sinh học [17], [18], [19], [20], [22]
Trong y học cổ truyền của Trung Quốc và Nhật Bản, thân nấm Vân chi được thu hái, phơi khô, tán thành bột và chế biến thành trà.
Trong y học cổ truyền, hoạt chất chiết xuất từ nước nóng của nấm được dùng để trừ thấp, tiêu nhọt, bổ phế và tăng lực. Trong cuốn y thư xuất bản dưới triều Minh có ghi: Nấm Vân chi màu đen và xanh lục có tác dụng dưỡng thần, tăng sức, mạnh gân cốt. Nếu dùng Vân chi trong thời gian dài sẽ làm tăng sức khỏe và tuổi thọ.
Đặc tính chữa bệnh của các dịch chiết từ nấm Vân chi rất được các nhà khoa học Nhật và Trung Quốc quan tâm, và vì thế việc nghiên cứu về khả năng trị bệnh của các dịch chiết này được tiến hành trên diện rộng.
Một vài tác dụng chính của polysaccharopeptid nấm Vân chi như là: + Tác dụng tăng cường miễn dịch
+ Tác dụng điều trị ung thư
+ Tác dụng chuyển hóa sinh học các chất phế thải ¾ Tác dụng tăng cường miễn dịch và điều trị ung thư
Polysaccharopeptid nấm Vân chi có tiềm năng miễn dịch bằng cách cảm ứng sự sản xuất của interleukin-6, interferons, immunoglobulin-G, đại thực bào và tế bào lympho T. Nó có tác dụng chống lại sự ức chế miễn dịch do hóa trị và xạ trị gây nên và đối kháng lại với sự ức chế miễn dịch do khối u gây ra. [20]
Một vài thử nghiệm đã chứng minh rằng PSK có tiềm năng rất lớn trong liệu pháp điều trị ung thư bằng tá dược, có kết quả với những bệnh ung thư như dạ dày, thực quản, vú và phổi. Và trong những thực nghiệm này cũng cho thấy PSK đóng vai trò như là chất điều biến miễn dịch. Cơ chế phân tử cụ thể tạo ra hoạt tính sinh học của PSK vẫn chưa được giải thích một cách đầy đủ. [19]
Thử nghiệm để khảo sát tác động trực tiếp in vitro của PSK trên sự tăng sinh của các dòng tế bào ung thư được tiến hành và tác động của nó lên tế bào lympho máu ngoại vi người cũng được phân tích: PSK được ly trích từ dịch chiết nước nóng hệ sợi nuôi cấy của nấm Vân chi. Thử nghiệm tiến hành trên 7 dòng ung thư {B16 (ung thư hắc sắc tố chuột), B9 (MCA-induced fibrosarcoma chuột), Ando-2 (ung thư hắc sắc tố người), AGS (ung thư dạ dày người), A-549 (ung thư phổi người), Hela (ung thư cổ tử cung người) và Jurkat T lymphoma leukemia}. NKL (NK cell line) được phân tách từ các tế bào lympho máu ngoại vi của một bệnh nhân bị mắc bệnh LGL leukemia.
Kết quả thu được cho thấy PSK ức chế sự tăng sinh cúa các dòng tế bào ung thư từ 22 - 84 % so với đối chứng. Tỉ lệ ức chế sự tăng sinh của AGS (ung thư dạ dày người) là cao nhất (84 %), kế đó là A-549 (ung thư phổi người) là 80 %.Thấp nhất là 22 % ở dòng tế bào fibrosarcoma chuột (B9). Cơ chế của sự ức chế được xác định là do sự ngăn chặn chu trình tế bào (với sự tích lũy tế bào ở pha G0/G1, sự biểu hiện của caspase-3, tăng hiện tượng apoptosis ở tế bào). Những kết quả này cho
thấy PSK có hoạt tính gây độc tế bào trực tiếp in vitro, ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư.
Các tế bào ung thư được xử lý với PSK cho thấy có sự thay đổi về hình thái (tế bào co lại, hình tròn, sự tạo các thể không bào nhỏ tăng lên) và một lượng lớn các tế bào bị bong tróc ra khỏi bề mặt dụng cụ nuôi cấy. Thử nghiệm này cho thấy PSK cảm ứng apoptosis ở dòng tế bào AGS (ung thư dạ dày người), nhưng không phải trên tất cả các dòng tế bào ung thư đem phân tích, và cảm ứng sự biểu hiện của caspase-3 trên một vài dòng tế bào ung thư nhưng không phải là tất cả. Những kết quả này chứng tỏ rằng PSK có thể gây ra hoạt tính độc tế bào bởi những cơ chế phân tử khác. Kết quả của thực nghiệm cho thấy rằng đặc tính chống khối u của PSK có thể mang 2 đặc tính sinh học kép: hoạt tính gây độc tế bào trực tiếp lên tế bào ung thư và hoạt tính điều biến miễn dịch gây ra sự hoạt hóa các tế bào NK (Natural killer cell, tế bào diệt tự nhiên) một cách mạnh mẽ và gián tiếp thông qua tế bào NK để tiêu diệt khối u. Trong thử nghiệm cũng cho thấy PSK có tác động hiệp trợ với IL-2 cảm ứng sự tăng sinh của các tế bào máu ngoại vi. PSK có vai trò tương tự như IL-2 trong việc cảm ứng sự tăng sinh và hoạt tính của tế bào NKL. Do đó, PSK có tác động độc tế bào trên tế bào ung thư và tác động nguyên phân trên tế bào lympho và tế bào NK. [19]
Trong một nghiên cứu khác về hoạt tính chống ung thư của nấm Vân chi, dịch chiết ethanol - nước (thành phần chính trong dịch chiết là các polysacharid và triterpenoid) của nấm Vân chi mọc hoang dại được thử nghiệm trên 3 dòng tế bào: 2 dòng tế bào promyelocytic leukemia người (HL-60, NB-4) và dòng B-cell lymphoma (Raji). Kết quả nghiên cứu cho thấy, với sự phụ thuộc liều sử dụng, dịch chiết có tác động ức chế rất rõ sự tăng sinh trên cả 3 dòng tế bào HL-60, NB-4 và Raji, bằng sự cảm ứng apoptosis. Tuy nhiên, dịch chiết không thể hiện tính độc tế bào trên dòng tế bào gan bình thường (WLR) trong cùng thử nghiệm. Ngược lại, nhóm nghiên cứu thấy rằng, mitomycin C (MMC) - một thuốc chống ung thư gây ức chế ít nhất là 90% sự phát triển trên tất cả các dòng tế bào mà không có sự chọn lọc, kể cả dòng tế bào gan bình thường (WLR). Những kết quả này cho thấy, khi so
sánh với việc sử dụng thuốc chống ung thư hóa học thông thường, việc sử dụng dịch chiết nấm Vân chi (mặc dù với liều lượng cao hơn) vừa có tác dụng diệt khối u vừa lại không có ảnh hưởng gây độc trên tế bào bình thường. [17]
Cũng với dịch chiết ethanol - nước nấm Vân chi, nhóm nghiên cứu này tiếp tục tiến hành thử nghiệm trên 4 dòng tế bào ung thư vú (T-47D, MCF-7, MDA-MB-231 và BT-2O). Kết quả nghiên cứu cho thấy, dịch chiết nấm thể hiện khả năng ức chế sự tăng sinh trên 3 dòng tế bào ung thư vú T-47D, MCF-7 và MDA-MB-231 rất rõ ngoại trừ dòng tế bào BT-2O, khi so sánh với mitomycin C (MMC). Và tác động kháng phân bào in vitro (phụ thuộc liều sử dụng) của dịch chiết nấm lên 3 dòng T-47D, MCF-7 và MDA-MB-231 cũng được chứng minh là do cảm ứng quá trình apoptosis (sự chết theo chương trình). Như vậy, dịch chiết nấm Vân chi rất có tiềm năng trong việc điều trị bệnh ung thư vú. [18]
¾ Tác dụng chuyển hóa sinh học các chất phế thải
Các nghiên cứu trước đây cho thấy, các loại nấm gây mục gỗ trắng có thể phân hủy lignin và các hợp chất thơm khó phân rã. Người ta cũng từng sử dụng các vi sinh vật để chuyển hóa sinh học các chất thải có hại cho môi trường, nhưng các enzym có tác động phân hủy do vi sinh vật sản xuất ra chỉ có tác dụng trên dãy cơ chất đặc trưng hạn hẹp. Trong khi đó, các ligninolytic enzym do các loại nấm Vân chi tiết ra không đặc hiệu về cơ chất.[22]