Đặt vấn đề Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nhu cầu về thực phẩm không chỉ dừng lại ở những yêu cầu về số lượng, chất lượng mà hướng tới tính an toàn, khả năng phòng và chữa bệnh. Vì thế xu hướng thực phẩm chức năng đang rất được quan tâm. Thực phẩm chức năng là thực phẩm có thể cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ mắc bệnh, do chứa những thành phần có hoạt tính sinh học cao. Các hoạt chất sinh học này có thể được tách chiết từ các nguồn gốc khác nhau như động vật, thực vật, vi sinh vật.
Trong đó việc tách chiết các hoạt chất sinh học từ thực vật và đặc biệt là các loại nấm ăn hiện đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Từ nhiều thế kỷ qua nấm ăn được biết đến như một nguồn thực phẩm bổ dưỡng có lợi cho sức khỏe. Nấm ăn là loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt, nó có rất ít chất béo, cung cấp ít năng lượng nhưng lại rất giàu protein và acid amin. Trong các loại nấm ăn hiện nay được quan tâm hơn cả là nấm Đầu Khỉ (Hericium erinaceum).
Từ lâu, tại Trung Quốc và Nhật Bản nấm Đầu Khỉ đã được biết tới như là loại thực phẩm bổ dưỡng được nhiều người ưa chuộng. Nấm Đầu Khỉ chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao (β-glucan, ergosterol và Diterpenoid erinacine A đến I…) có tác dụng rất tốt trong việc hỗ trợ phòng chống và điều trị bệnh viêm loét dạ dày, ung thư dạ dày, ung thư thực quản. Nấm có tác dụng tốt lên hệ thần kinh, cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ ở người cao tuổi, tăng cường hệ miễn dịch, nâng cao sức đề kháng với tình trạng thiếu oxy, chống mệt mỏi, lưu thông tuần hoàn máu…[6;7]. Vì vậy, các nhà khoa học hiện nay đang nghiên cứu xoay quanh về các hoạt chất sinh học của nấm Đầu Khỉ.
Đặc biệt là nhóm hoạt chất sinh học Diterpenoid có tác dụng tốt trên bệnh Alzeimers, ngăn cản quá trình lão hóa và phục hồi các neuron thần kinh. Với lợi thế là một nước nông nghiệp có nguồn phụ phẩm giàu chất xơ (cellulose), chất gỗ (lignin) hết sức phong phú, đồng thời có nhiều vùng khí hậu nên có thể trồng nấm quanh năm với hàng chục loại nấm ăn và dược liệu, thị trường tiêu 2 thụ nấm rộng lớn. Mặc dù vậy, nấm Đầu Khỉ vẫn còn khá mới đối với người dân nước ta, nhất là những sản phẩm mang tính tiện lợi có bổ sung các hoạt chất sinh học từ nấm như: Sử dụng làm đồ uống, chiết xuất thành dạng viên nang, ứng dụng trong sản xuất trà túi lọc, trà hòa tan… Hiện nay, trên thị trường Việt Nam những sản phẩm từ nấm Đầu Khỉ chủ yếu dưới dạng khô và dạng bột từ quả thể nấm, vừa không tiện dụng lại hiệu quả kinh tế thấp. Để tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có và những tác dụng ưu việt của nấm Đầu Khỉ chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ”.
Mục đích và yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Nghiên cứu quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ 1. Yêu cầu Xác định được ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu quả trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ Xác định được ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ Xác định được ảnh hưởng các thông số trích ly (nhiệt độ, thời gian, số lần trích ly) đến hiệu quả trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ Lọc, cô dịch trích ly và thu nhận chế phẩm Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ Xây dựng được quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 3 Phân 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về nấm Đầu Khỉ 2.
Khái niệm và phân loại nấm Đầu Khỉ Nấm Đầu Khỉ có tên khoa học là Hericium erinaceus là một loài nấm ăn được và được sử dụng làm dược liệu thuộc họ Hericiaceae. Nấm Đầu Khỉ còn có tên gọi khác là nấm Hầu Thủ, nấm Lông Nhím [1]. Nấm Đầu Khỉ Nấm Đầu Khỉ là loại nấm có kích thước lớn. Quả thể nấm Đầu Khỉ thường hình cầu hoặc hình ellip, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm, có tua nấm dày đặc, rũ xuống như đầu khỉ, lúc già tua dài và chuyển sang màu vàng trông như bờm sư tử (Hình 1.
Theo phân loại thực vật, vị trí của nấm Đầu Khỉ trong giới nấm được phân loại như sau [7]: Thuộc Giới (kingdom): Mycota (Fungi) Ngành (Division): Eumycota Ngành phụ (Subdivision): Basidiomycotina Lớp (Class): Hymenomycetes Lớp phụ (Subclass): Hymenomycetidae Bộ (Order): Hericiales Họ (Family): Hericiaceae 4 Chi (Genus): Hericium Loài (Species): Hericium erinaceum Qua nghiên cứu có 9 loài thuộc chi Hericium [6;7]: 1. Hericium erinaceum (Bull. Hericium ramosum (Bull. Hericium flagellum (Scop.
Hericium abietis (Weir. Hericium cirrhatum (Fr. Hericium laciniatum (Leers) Banker 8. Hericium clathroides (Palles.
Hericium caput-ursi (Fr.) Corner Theo hệ thống phân loại cổ điển, cho đến giữa thế kỷ 20, dựa vào đặc trưng hình thái học đại thể (macromorphology), người ta vẫn xếp các nấm có thể dạng tua gai vào cùng một nhóm. Trước đây chi Hericium được xếp vào họ Hydnaceae [6]. Về phương diện phân loại học, năm 1964 Donk đã xác lập họ nấm tua Hericiaceae với chi chuẩn là Hericium và xếp vào họ Hericiaceae trong bộ Cantharellales. Đến năm 1981, Julich đã nâng lên thành bộ Hericiales, tách biệt với bộ Cantharellales.
Đặc điểm thực vật và phân bố của nấm Đầu Khỉ Quả thể Nấm Đầu Khỉ thường hình cầu hoặc hình ellip, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm, không phân nhánh có kích thước 5 - 20cm. Nấm Đầu Khỉ có nhiều sợi dài dạng lông dày đặc, rũ xuống như đầu khỉ, lúc già tua dài và chuyển sang màu vàng trông như bờm sư tử. Các tua nấm chính là tổ chức bào tầng (Hymenium) [9]. Quả thể non tua ngắn, mỏng manh, khi trưởng thành tua dài 0,5 - 3cm, đường kính từ 1,8 - 3mm.
Quả thể khi non có màu trắng đến trắng ngà, thịt màu trắng, khi già nấm ngả sang màu vàng đến vàng sậm. Quả thể cắt dọc mô thịt có màu trắng kem, khi để lâu ngoài không khí ngả sang màu nâu đến nâu vàng, có hương thơm dễ chịu [9]. 5 Nấm Đầu Khỉ có khả năng sống trên thân cây khác. Nó vẫn có thể tồn tại khi vật chủ đã chết hoặc đã bị mục nát.
Nấm Đầu Khỉ không thể tự sản xuất được thức ăn riêng của nó mà lấy chất dinh dưỡng từ vật chủ. Nấm Đầu Khỉ chỉ phát triển được ở những nơi khí hậu mát mẻ. Nhiệt độ thích hợp để nấm phát triển là 16 - 200C, nhiệt độ cao nhất có thể trồng được là 19 - 220C [9]. Nấm Đầu Khỉ được tìm thấy châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ và trong suốt vĩ độ Bắc ôn đới.
Theo ghi nhận của các nhà khoa học thì nấm xuất hiện ở 435 địa phương ở 23 quốc gia châu Âu và có trong sách đỏ của 13 các quốc gia như Anh, Pháp…. Ở một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản loại nấm này lại khá phổ biến được sử dụng như một loại nấm ăn và dược liệu. Tại Việt Nam nấm Đầu Khỉ được trồng thử nghiệm ở nhiều nơi, chủ yếu là những vùng có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, Lâm Đồng. Việc nuôi trồng ở những địa phương khác như Hà Tĩnh, Hải Phòng, Hưng Yên, Hà Nội trong môi trường được quản lý chặt chẽ về nhiệt độ [9].
Đối với một số loại nấm trong họ Hericium như Hericium cirrhatum, Hericiumcoralloides được tìm thấy trên thực vật hạt kín, nhưng nấm Đầu Khỉ (Hericium erinaceum) lại mọc trên cây hạt trần. Ở Anh hầu hết các nghiên cứu cho thấy nấm Đầu Khỉ chủ yếu mọc trên gỗ cây lá rộng, đặc biệt là cây sồi chiêm 80% (Fagus sylvatica) và thường mọc thành từng đám lớn. Nấm Đầu Khỉ có thể sinh trưởng trên thân cây hoặc cành lớn, với đường kính > 10cm. Nấm Đầu Khỉ sinh trưởng và phát triển từ cuối tháng 8 đến tháng 12 [6].
Thành phần hóa học của nấm Đầu Khỉ Các nghiên cứu cho thấy nấm Đầu Khỉ là loại thực phẩm bổ dưỡng, có mức cung cấp năng lượng vừa phải, thành phần dinh dưỡng cân đối, giầu chất khoáng và vitamin. Tuy nhiên ở các điều kiện nuôi trồng khác nhau cũng sẽ có chất lượng của chúng cũng khác nhau về thành phần dinh dưỡng, hàm lượng acid amin… Các kết quả phân tích về thành phần của nấm Đầu Khỉ trồng tại các nước khác nhau trên thế giới được thể hiện ở bảng sau: 6 Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của 100g nấm Đầu Khỉ khô [5;19]. Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng Protein 23 g - 31,7 g Ka 4,46 mg - 43,7 mg Lipid 1,8 g - 4,68 g Mg 117 mg - 123 mg Khoáng tổng số 8,8 g - 9,8 g Vitamin B1 5,33 mg Chất xơ 6,4 g - 7,9 g Vitamin B2 3,91 mg P 300 mg - 400 mg Vitamin PP 16 mg - 18,3 mg Fe 18 mg - 79,6 mg Vitamin D 381 mg Ca 13 mg - 180 mg Nấm Đầu Khỉ khá phong phú về nguồn khoáng chất, với hàm lường P chiếm tỷ lệ cao. Các loại vitamin trong nấm Đầu Khỉ cũng rất phong phú, đặc biệt là vitamin PP và D chiếm tỷ lệ khá cao.Thành phần amino acid cũng có giá trị cân đối về dinh dưỡng, đặc biệt trong nấm Đầu Khỉ có sự hiện diện đầy đủ của 7 trong số 16 loại acid amin thiết yếu cần cho cơ thể động vật [2].
Hoạt chất sinh học và tác dụng của nấm Đầu Khỉ 2. Hoạt chất sinh học trong nấm Đầu Khỉ Từ lâu nấm Đầu Khỉ đã được biết tới như là loại thực phẩm bổ dưỡng được nhiều người ưa chuộng. Đặc biệt nấm Đầu Khỉ chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao có tác dụng rất tốt trong việc hỗ trợ phòng chống và điều trị bệnh viêm loét dạ dày, ung thư dạ dày, ung thư thực quản, cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ ở người cao tuổi, tăng cường hệ miễn dịch, nâng cao sức đề kháng với tình trạng thiếu oxy, chống mệt mỏi, lưu thông tuần hoàn máu… [12]. Cho đến nay đã thống kê được hàng chục hợp chất hữu cơ có trong nấm Đầu khỉ như: Diterpenoid, Acid amin, Polysaccharides, Peroxide, nguyên tố vi và đa lượng.
Gần đây các phương pháp phân tích đã chứng minh được trong nấm Đầu Khỉ có các hoạt chất chính sau: a. Nhóm Polysaccharides: Các Polysaccharides của nấm Đầu Khỉ như: xylan, glucoylan, heteroxyglucan và phức hợp protein của chúng có các đặc tính cải thiện đáp ứng sinh học, có lợi 7 cho khả năng miễn dịch.