Luận án nghiên cứu công nghệ thu nhận một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hai loài nấm thượng hoàng phellinus igniarius và phellinus nilgheriensis ở việt nam ứng dụng trong thực phẩ

Nghiên cứu công nghệ thu nhận hợp chất sinh học từ nấm thượng hoàng Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis tại Việt Nam, ứng dụng trong thực phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Tân Thành
• Người hướng dẫn: PGS. TS Tôn Thất Minh
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu công nghệ thu nhận hợp chất sinh học từ nấm Phellinus ở Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC SƠ ĐỒ
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của luận án
• Mục tiêu nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• Những điểm mới của luận án
• Cấu trúc của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 1.1.1. Vị trí nấm thượng hoàng trong phân loại nấm học
• 1.1.2. Đặc điểm hình thái quả thể của nấm thượng hoàng
• 1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 1.2.1. Một số thành phần dinh dưỡng trong nấm thượng hoàng
• 1.2.2. Các nhóm chất trao đổi bậc 2 trong nấm thượng hoàng
• 1.2.2.1. Polysaccharide và protein-polysaccharide
• 1.2.2.2. Flavone, pyranone and furan
• 1.2.2.3. Một số hợp chất khác
• 1.2.3. Hoạt tính sinh học của nấm thượng hoàng (Phellinus sp.)
• 1.2.3.1. Hoạt tính chống ung thư
• 1.2.3.2. Hoạt tính chống oxi hóa
• 1.2.3.3. Hoạt tính miễn dịch
• 1.3. CÔNG NGHỆ TÁCH CHIẾT CÁC HOẠT CHẤT TRONG NẤM DƯỢC LIỆU
• 1.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình tách chiết các hoạt chất từ nấm dược liệu
• 1.3.2. Các phương pháp tách chiết phenolic, flavonoid trong nấm dược liệu
• 1.3.2.1. Phương pháp chiết tách bằng cồn
• 1.3.2.2. Phương pháp chiết tách bằng nước
• 1.3.2.3. Phương pháp chiết tách bằng methanol
• 1.4. CÔNG NGHỆ SẤY NGUYÊN LIỆU VÀ DỊCH CHIẾT TỪ NẤM DƯỢC LIỆU
• 1.4.1. Các phương pháp sấy
• 1.4.1.1. Phương pháp sấy nóng
• 1.4.1.2. Phương pháp sấy lạnh
• 1.4.2. Một số phương pháp để sấy nguyên liệu và dịch chiết từ nấm dược liệu
• 1.5. ỨNG DỤNG CỦA NẤM DƯỢC LIỆU TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
• 1.5.1. Thực phẩm chức năng
• 1.5.2. Thực phẩm chức năng từ nấm dược liệu
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Phương pháp phân tích thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học
• 2.2.1.1. Xác định hàm lượng cellulose trong nguyên liệu
• 2.2.1.2. Phương pháp xác định acid amin trong nấm
• 2.2.1.3. Phương pháp xác định các vitamin trong nấm thượng hoàng
• 2.2.1.4. Xác định hàm lượng khoáng và kim loại trong nguyên liệu bằng phương pháp AAS
• 2.2.1.5. Xác định tổng hàm lượng phenolic
• 2.2.1.6. Xác định tổng hàm lượng flavonoid
• 2.2.1.7. Xác định thành phần hóa học của nấm bằng phương pháp LC/MS
• 2.2.2. Phương pháp chiết xuất, phân lập các hợp chất
• 2.2.2.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC)
• 2.2.2.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-High Perfomance Liquid Chromatography)
• 2.2.2.3. Phân lập các hợp chất
• 2.2.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
• 2.2.3.1. Phổ tử ngoại (UV)
• 2.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 2.2.3.3. Dữ kiện vật lý của các hợp chất
• 2.2.4. Các phương pháp xác định hoạt tính sinh học
• 2.2.4.1. Xác định hoạt tính chống oxy hóa
• 2.2.4.2. Phương pháp thử hoạt tính kháng các dòng tế bào ung thư
• 2.2.5. Quy hoạch thực nghiệm
• 2.2.6. Phương pháp tiến hành quá trình chiết xuất dịch nấm thượng hoàng
• 2.2.7. Phương pháp tiến hành quá trình sấy phun dịch chiết từ nấm thượng hoàng
• 2.2.8. Đánh giá cảm quan cho theo phương pháp cho điểm thị hiếu
• 2.2.9. Phương pháp thống kê xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 3.1.1. Hàm lượng cellulose trong nguyên liệu
• 3.1.2. Hàm lượng acid amin
• 3.1.3. Hàm lượng các loại vitamin trong nấm thượng hoàng
• 3.1.3.1. Hàm lượng vitamin E
• 3.1.3.2. Hàm lượng vitamin D2
• 3.1.3.3. Hàm lượng vitamin B3
• 3.1.4. Hàm lượng khoáng và kim loại trong nấm thượng hoàng
• 3.1.5. Hàm lượng tổng phenolic và flavonoid
• 3.1.6. Thành phần hóa học trong nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.2. PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CHẤT VÀ HOẠT TÍNH CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG DỊCH CHIẾT NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 3.2.1. Chiết các phân đoạn
• 3.2.2. Xác định cấu trúc của các hợp chất
• 3.3. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH CỦA CAO CHIẾT VÀ HỢP CHẤT SẠCH
• 3.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập từ P. igniarius
• 3.3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của cao chiết nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.3.3. Hoạt tính gây độc tế bào của cao chiết từ nấm thượng hoàng
• 3.4. XÂY DỰNG QUY TRÌNH TRÍCH LY DỊCH CHIẾT TỪ NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 3.4.1. Khảo sát các phương pháp chiết
• 3.4.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất dịch nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.4.2.1. Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
• 3.4.2.2. Khảo sát nhiệt độ chiết xuất
• 3.4.2.3. Khảo sát thời gian chiết xuất
• 3.4.2.4. Khảo sát nồng độ dung môi
• 3.4.3. Tối ưu hóa quá trình tách chiết một số hợp chất trong nấm thượng hoàng
• 3.4.3.1. Thiết lập mô hình
• 3.4.3.2. Tối ưu hóa quy trình chiết xuất nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.4.3.3. Kiểm tra lại mô hình tối ưu hóa
• 3.4.3.4. Tối ưu hóa quy trình tách chiết một số hợp chất trong nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.5. XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY PHUN DỊCH CHIẾT TỪ NẤM THƯỢNG HOÀNG
• 3.5.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy dịch nấm thượng hoàng
• 3.5.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin
• 3.5.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
• 3.5.1.3. Ảnh hưởng của tốc độ bơm dịch
• 3.5.2. Tối ưu hóa quá trình sấy phun dịch chiết từ nấm thượng hoàng (P. igniarius)
• 3.5.2.1. Thiết lập mô hình
• 3.5.2.2. Tối ưu hoá quá trình sấy phun
• 3.5.2.3. Kiểm tra lại mô hình
• 3.6. ỨNG DỤNG NẤM THƯỢNG HOÀNG (P. IGNIARIUS) TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM
• 3.6.1. Quy trình sản xuất bánh quy
• 3.6.2. Quy trình sản xuất cà phê hòa tan
• 3.6.3. Quy trình sản xuất Trà nấm thượng hoàng
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Nấm Thượng hoàng, thuộc chi Phellinus, là một loại nấm quý hiếm với nhiều ứng dụng trong y học và thực phẩm. Nấm này chứa nhiều thành phần hóa học có lợi như acid amin, vitamin, và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu cho thấy nấm Thượng hoàng có khả năng chống ung thư và hỗ trợ hệ miễn dịch. Việc khai thác và ứng dụng các hợp chất sinh học từ nấm này là cần thiết để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng. Theo thống kê, sản lượng nấm Phellinus trên thế giới rất hạn chế, chủ yếu từ thu hái hoang dã. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ nuôi trồng nấm Thượng hoàng tại Việt Nam là một hướng đi tiềm năng.

1.1. Lợi ích của nấm Thượng hoàng

Nấm Thượng hoàng không chỉ được sử dụng trong y học mà còn trong sản xuất thực phẩm chức năng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm này có thể giúp giảm cholesterol, đường huyết, và tăng cường sức khỏe tổng thể. Nghiên cứu của TS Chihara cho thấy nấm Phellinus linteus có tỷ lệ ức chế tế bào ung thư cao nhất trong số 27 loại nấm. Điều này chứng tỏ giá trị của nấm Thượng hoàng trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ sức khỏe.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xây dựng cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng và hóa học của hai loài nấm Thượng hoàng, Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis. Nghiên cứu sẽ đề xuất quy trình công nghệ tối ưu cho việc chiết xuất và sấy phun dịch chiết từ nấm. Việc này không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế của nấm mà còn tạo ra các sản phẩm thực phẩm chức năng có lợi cho sức khỏe. Các kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các nhà khoa học và doanh nghiệp trong lĩnh vực chế biến thực phẩm.

2.1. Xây dựng quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ chiết xuất và sấy phun sẽ được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất cao nhất trong việc thu nhận các hợp chất sinh học từ nấm. Nghiên cứu sẽ khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất như tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ, và thời gian chiết xuất. Mục tiêu là phát triển quy trình có thể áp dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm chức năng từ nấm Thượng hoàng.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu sẽ làm phong phú thêm cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng và hóa học của nấm Thượng hoàng tại Việt Nam. Việc phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất sinh học từ nấm sẽ mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực dược liệu. Hơn nữa, các sản phẩm được phát triển từ nấm Thượng hoàng sẽ có khả năng hỗ trợ sức khỏe, góp phần vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

3.1. Đóng góp cho phát triển kinh tế

Các sản phẩm từ nấm Thượng hoàng có thể tạo ra giá trị kinh tế cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm chức năng. Việc phát triển công nghệ chế biến nấm sẽ không chỉ giúp nâng cao giá trị sản phẩm mà còn tạo ra cơ hội việc làm cho người dân địa phương. Điều này phù hợp với xu thế phát triển bền vững và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Nghiên cứu được thực hiện trong bối cảnh các loài nấm thuộc chi Phellinus (họ Hymenochaetaceae), thường được gọi là nấm Thượng hoàng (tại Trung Quốc gọi là Songgen, Hàn Quốc gọi là Sang Hwang, Nhật Bản gọi là Meshima), là nguồn dược liệu quý trong tự nhiên. Các công trình nghiên cứu dược lý quốc tế ghi nhận nấm Thượng hoàng có tác dụng điều hòa miễn dịch, giảm cholesterol, ổn định đường huyết, bảo vệ gan và kháng khối u. Nghiên cứu thực nghiệm của Chihara tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Nhật Bản (1976) xác định dịch chiết nước nóng từ Phellinus linteus đạt tỷ lệ ức chế khối u Sarcoma 180 ở chuột là 96,7%, trong khi Phellinus igniarius đạt 87,4%. Sản lượng khai thác nấm Thượng hoàng tự nhiên trên thế giới ước tính khoảng 30 tấn/năm và chỉ có bốn quốc gia nuôi trồng nhân tạo gồm Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan. Tại Việt Nam, Trung tâm Linh chi và Nấm dược liệu TP. Hồ Chí Minh bước đầu nuôi trồng thử nghiệm loài P. linteus trên giá thể mạt cưa cao su với sản lượng khoảng 140 kg/năm. Nguồn nấm Thượng hoàng tự nhiên tại khu vực Bắc Trung Bộ chưa được xây dựng cơ sở dữ liệu toàn diện về thành phần hóa sinh, chưa tối ưu hóa công nghệ chiết xuất, sấy phun và ứng dụng vào chế biến thực phẩm. Đề tài luận án tiến sĩ "Nghiên cứu công nghệ thu nhận một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hai loài nấm thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) ở Việt Nam, ứng dụng trong thực phẩm" của nghiên cứu sinh Nguyễn Tân Thành (bảo vệ năm 2018 tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) giải quyết các khoảng trống kỹ thuật này.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm hai nội dung:

1. Xây dựng cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của hai loài nấm Thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) thu hái tại khu vực Bắc Trung Bộ, Việt Nam.
2. Đề xuất quy trình công nghệ tối ưu về chiết xuất và sấy phun dịch chiết từ hai loài nấm Thượng hoàng; xây dựng quy trình sản xuất một số sản phẩm thực phẩm có bổ sung nấm Thượng hoàng.

Nội dung nghiên cứu triển khai theo năm phần:

1. Thu mẫu và xác định tên khoa học của hai loài nấm Thượng hoàng ở Việt Nam (P. igniarius và P. nilgheriensis).
2. Nghiên cứu thành phần hóa học (vitamin, acid amin, kim loại, hàm lượng tổng phenolic, flavonoid) từ nấm Thượng hoàng thu hái tự nhiên.
3. Phân lập, xác định cấu trúc và thử nghiệm hoạt tính sinh học các hợp chất thu được từ loài P. igniarius ở Việt Nam.
4. Xây dựng quy trình công nghệ chiết xuất và sấy phun dịch chiết nấm Thượng hoàng (P. igniarius và P. nilgheriensis).
5. Nghiên cứu ứng dụng sản xuất một số sản phẩm thực phẩm bổ sung nấm Thượng hoàng (bánh quy, cà phê hòa tan, trà hòa tan).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng: Quả thể hai loài nấm Thượng hoàng tự nhiên thuộc chi Phellinus (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis).
• Phạm vi không gian: Mẫu nấm được thu hái tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống và Vườn quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Mẫu định danh khoa học do PGS. TS Ngô Anh (Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế) thực hiện và lưu giữ với mã hiệu NTT16092016 tại Viện Công nghệ Hóa sinh và Môi trường, Trường Đại học Vinh.
• Phạm vi thời gian: Nghiên cứu thực nghiệm hoàn thành và bảo vệ trong năm 2018.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về phân loại học, thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và công nghệ chế biến các loài nấm thuộc chi Phellinus:

Về thành phần hóa thực vật và dinh dưỡng:

• Nghiên cứu của Ikekawa và cộng sự (1968), Chihara (1976) phát hiện tác dụng ức chế sarcoma 180 của dịch chiết quả thể Phellinus.
• Nhóm hợp chất polysaccharide và proteoglycan: Các công trình của Ge và cộng sự, Yang và cộng sự, Kim và cộng sự phân lập các heteropolysaccharide (như PIP, PIP60-1 kích thước 17,1 kDa chứa L-fucose, D-glucose, D-mannose, D-galactose và 3-O-Me-D-galactose tỷ lệ 1:1:1:2:1; PRP; PISP1; PBF1, PBF2, PBF4, PBF6) và acid proteoglycan (chứa 72,2% polysaccharide, 22,3% protein).
• Nhóm steroid và terpenoid: Efimenko (1969) phân lập ergosterol từ P. abietis. Đặng Ngọc Quang và cộng sự (2006) phân lập phellinol, senexonol và ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one. Lê Mai Hương và cộng sự (2008) phân lập 4 hợp chất steroid từ P. adamantinus tại Vườn quốc gia Cúc Phương. Wu và cộng sự (2010), Ayer và cộng sự (1993), Yin và cộng sự (2014), Liu và cộng sự (2009, 2015), Wang và cộng sự (2009), Feng và cộng sự (2016) phân lập các steroid (phellinignincisterol A-C, cerevisterol, ergosterol peroxide), diterpenoid và triterpenoid khung lanostane (igniaren A-D, gilvsin A-D, acid javeroic, acid phellinic, phellibarin A-C) cùng các sesquiterpenoid khung tremulane và drimane.
• Nhóm hợp chất phenolic, flavonoid, pyranone, furan và styrylpyrone: Mo và cộng sự (2003) phân lập naringenin, sakuranetin, aromadendrin, folerogenin, eriodictyol, phelligrin A-B từ P. igniarius. Nagatsu và cộng sự phân lập meshimakobnol A và B từ P. linteus. Các hợp chất styrylpyrone (hispidin, bisnoryangonin, hypholomine A-B, phelligridin A-J, inoscavin A, interfungin A-C, davallialactone, phellinin A1-A2) và polychlorinate (chlorophellin A-C, drosophilin A) được xác định có khả năng chống oxy hóa và gây độc tế bào ung thư.

Về công nghệ chiết xuất và sấy nấm dược liệu:

• Chiết xuất: Nguyễn Thị Minh Tú khảo sát dung môi nước và cồn trên Ganoderma lucidum; Nguyễn Hoa Du khảo sát phenolic nấm linh chi đen; Nguyễn Tuấn Anh và cộng sự (2007) khảo sát nhiệt độ 78°C (cồn) và 100°C (nước); Jin và cộng sự (2014) khảo sát chiết cồn 70% trên P. igniarius; Lung (2010), Park và cộng sự (2014), Jaecheol Kim và cộng sự, Gan và cộng sự, Ayala và cộng sự nghiên cứu chiết nước nóng, áp suất cao, vi sóng, methanol từ các loài Phellinus.
• Công nghệ sấy: Diego và cộng sự (2013) so sánh sấy đối lưu, hồng ngoại, sấy phun và đông khô trên nấm linh chi; Ma (2013), Apichart (2010), Aishah và cộng sự (2013), Trịnh Thanh Tâm và cộng sự (2011) khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất sấy đến hàm lượng beta-glucan, protein, màu sắc và khả năng giữ hoạt tính chống oxy hóa.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết:

• Nguồn tài nguyên nấm Thượng hoàng thu hái tự nhiên tại Bắc Trung Bộ Việt Nam chưa có cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng và hóa học của hai loài P. igniarius và P. nilgheriensis.
• Chưa có nghiên cứu phân lập cấu trúc hợp chất sạch và sàng lọc hoạt tính kháng dòng tế bào ung thư (HepG2, MCF7, Lu) từ nấm Thượng hoàng Nghệ An.
• Thiếu thông số công nghệ tối ưu hóa trích ly và sấy phun dịch chiết nấm Thượng hoàng phục vụ sản xuất thực phẩm chức năng dạng hòa tan.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết:

• Hệ thống phân loại nấm học: Ngành Basidiomycota, Lớp Basidiomycetes, Bộ Hymenochaetales, Họ Hymenochaetaceae, Chi Phellinus (theo Trịnh Tam Kiệt, 2011).
• Phân loại hợp chất phenolic theo số lượng nguyên tử carbon:

Khung cơ bản	Phân loại
$\text{C}_6$	Phenolic đơn giản
$\text{C}_6-\text{C}_1$	Acid phenolic và các hợp chất cùng họ
$\text{C}_6-\text{C}_2$	Acetophenone và phenylacetic acid
$\text{C}_6-\text{C}_3$	Cinnamic acids, cinnamyl aldehydes, cinnamyl alcohol, coumarin, isocoumarins, chromone
$\text{C}_6-\text{C}_4$	Naphthoquinon
$\text{C}_6-\text{C}_1-\text{C}_6$	Xanthonoid
$\text{C}_6-\text{C}_2-\text{C}_6$	Stilbenoid, anthraquinon
$\text{C}_6-\text{C}_3-\text{C}_6$	Chalcone, aurone, dihydrochalcone, flavanoid, anthocyanidin, anthocyanin
$\text{C}_6-\text{C}_4-\text{C}_6$	Halogenat algal
$(\text{C}_6-\text{C}_3)_2$	Lignan, neolignan
$(\text{C}_6-\text{C}_3-\text{C}_6)_2$	Biflavonyl
$(\text{C}_6-\text{C}_3)_n$, $(\text{C}_6)_n$, $(\text{C}_6-\text{C}_3-\text{C}_6)_n$	Lignin, catechol melamin, flavolan, polyphenolic protein, polyphenol

Phương pháp phân tích và thực nghiệm:

• Phân tích thành phần dinh dưỡng:
  • Định lượng cellulose thô: Thủy phân 5 g mẫu bằng 16,5 ml hỗn hợp acid nitric đặc ($\text{HNO}_3$, $d=1,4$) và acid acetic đặc ($\text{CH}_3\text{COOH}$) tỷ lệ 15:1,5 (v/v), đun sôi hồi lưu 30 phút, lọc, rửa kết tủa bằng nước nóng, cồn 96% và ether ethylic, sấy ở 100–105°C đến khối lượng không đổi.
  • Phân tích acid amin: Cân 1,00 g mẫu, thêm 3 ml HCl 6M, siêu âm 10 phút, thủy phân nhiệt, trung hòa bằng $\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7$ 0,25M về pH 5–6 và 9–10, định mức bình 50 ml, lọc qua màng 0,45 µm. Chạy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) trên cột C18 ($150 \times 4,6\text{ mm}$, $5\text{ }\mu\text{m}$), tốc độ dòng 0,5–0,8 ml/phút với pha động rửa giải gradient.
  • Phân tích vitamin (E, $\text{D}_2$, $\text{B}_3$): Phương pháp HPLC đo theo đường chuẩn.
  • Phân tích khoáng và kim loại: Vô cơ hóa mẫu bằng lò vi sóng Qlab Pro (code 4500) với $\text{HNO}_3$, xác định hàm lượng bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS AA240FS Varian).
  • Định lượng tổng phenolic và tổng flavonoid: Đo quang phổ UV-Vis dùng thuốc thử Folin-Ciocalteu (chuẩn acid gallic, tính theo mg GAE/g) và phản ứng tạo màu với $\text{AlCl}_3/\text{NaNO}_2/\text{NaOH}$ (chuẩn catechin).
• Phân lập và xác định cấu trúc hóa học:
  • Chiết phân đoạn, sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký cột nhanh (FC), sắc ký cột (CC) sử dụng chất hấp phụ Silicagel Merck 60 (cỡ hạt 100–160 mesh, hoạt hóa 105°C trong 24 giờ).
  • Xác định cấu trúc: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H}$-NMR, $^{13}\text{C}$-NMR, DEPT135, HMBC, HSQC, COSY, NOESY đo ở 400 MHz trên dung môi DMSO-$d_6$ hoặc MeOH-$d_4$), phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS, LC-MS/MS, phổ tử ngoại UV, phổ hồng ngoại FT-IR, đo điểm nóng chảy.
• Đánh giá hoạt tính sinh học:
  • Kháng tế bào ung thư in vitro: Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào trên 3 dòng tế bào ung thư người gồm HepG2 (ung thư biểu mô tế bào gan), MCF7 (ung thư biểu mô tuyến vú), Lu (ung thư phổi).
  • Chống oxy hóa: Đánh giá khả năng trung hòa gốc tự do DPPH, xác định giá trị $\text{IC}_{50}$.
• Công nghệ chế biến và tối ưu hóa:
  • Quy hoạch thực nghiệm: Tối ưu hóa đa biến theo phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) cho quá trình chiết xuất (hàm mục tiêu: hàm lượng tổng phenolic, tổng flavonoid, hiệu suất chất chiết) và quá trình sấy phun trên máy Buchi B290 (hàm mục tiêu: tổng phenolic, độ ẩm sản phẩm; các biến: tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ sấy vào, tốc độ bơm dịch).
  • Đánh giá cảm quan: Phương pháp cho điểm thị hiếu người tiêu dùng trên các sản phẩm thực phẩm chế biến thử nghiệm (bánh quy, cà phê hòa tan, trà hòa tan).

Nội dung chính theo từng chương

Luận án có tổng dung lượng 127 trang, gồm 51 bảng số liệu, 50 hình vẽ, 6 sơ đồ và 155 tài liệu tham khảo. Nội dung chính phân bổ qua ba chương:

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 (30 trang) tổng hợp tài liệu về vị trí phân loại, hình thái học chi Phellinus, thành phần dinh dưỡng và các nhóm hoạt chất thứ cấp. Quả thể nấm Thượng hoàng không cuống, dạng quạt đến thon dài, chất gỗ cứng, kích thước $7\text{--}10 \times 11\text{--}15 \times 5\text{--}8\text{ cm}$, mặt trên màu nâu hạt dẻ, phân bố chủ yếu trên thân cây dâu tằm cổ thụ. Chương tổng quan chi tiết số liệu phân tích dinh dưỡng và khoáng của các loài Phellinus từ các công trình quốc tế làm cơ sở so sánh:

Chỉ tiêu phân tích	Phellinus igniarius	Phellinus linteus
Độ ẩm (%)	$16,0 \pm 1,28$	$15,2 \pm 1,20$
Protein thô (%)	$5,6 \pm 0,11$	$5,4 \pm 0,10$
Chất béo thô (%)	$1,3 \pm 0,07$	$0,3 \pm 0,07$
Chất sợi thô (%)	$7,9 \pm 0,52$	$6,8 \pm 0,39$
Chất tro (%)	$2,2 \pm 0,04$	$4,6 \pm 0,01$
Chất hòa tan không chứa nitơ (%)	$67,1 \pm 0,59$	$67,7 \pm 0,22$
Natri (Na) ($\mu\text{g/g}$)	$0,8 \pm 0,3$	$2,6 \pm 0,1$
Magie (Mg) ($\mu\text{g/g}$)	$5,1 \pm 0,1$	$1,0 \pm 0,1$
Kali (K) ($\mu\text{g/g}$)	$44,0 \pm 2,8$	$130,6 \pm 5,0$
Canxi (Ca) ($\mu\text{g/g}$)	$14,8 \pm 2,8$	$118,1 \pm 15,1$
Mangan (Mn) ($\mu\text{g/g}$)	$0,6 \pm 0,0$	$0,6 \pm 0,0$
Sắt (Fe) ($\mu\text{g/g}$)	$1,0 \pm 0,0$	$1,0 \pm 0,4$
Đồng (Cu) ($\mu\text{g/g}$)	$0,3 \pm 0,0$	$1,0 \pm 0,0$
Kẽm (Zn) ($\mu\text{g/g}$)	$0,2 \pm 0,0$	$1,0 \pm 0,0$
Chất khô thu hồi chiết nước (%)	$7,1 \pm 1,6$	$13,9 \pm 1,6$

(Nguồn: Số liệu tổng quan tài liệu trong luận án)

Chương 1 cũng tổng hợp các nghiên cứu về hoạt tính kháng ung thư, chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch của polysaccharide và styrylpyrone; đồng thời phân tích cơ chế, ưu nhược điểm của các phương pháp chiết xuất (cồn, nước nóng, vi sóng, siêu âm) và kỹ thuật sấy (sấy nóng, sấy lạnh, sấy đông khô, sấy phun) đối với nấm dược liệu.

Chương 2: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 (19 trang) mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu nấm Thượng hoàng (P. igniarius và P. nilgheriensis) thu thập tại Vườn quốc gia Pù Mát và Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống (Nghệ An). Mẫu sau thu hái được sấy khô đến độ ẩm 6–8%, nghiền nhỏ qua rây kích thước 1 mm và bảo quản kín ở 3–4°C.

Chương trình bày quy trình chuẩn bị mẫu và thông số thiết bị:

• Quy trình phân tích cellulose thô bằng phương pháp hòa tan acid.
• Quy trình thủy phân mẫu phân tích 17 acid amin trên HPLC C18 với pha động rửa giải gradient.
• Chương trình vô cơ hóa mẫu phân tích khoáng/kim loại trong lò vi sóng Qlab Pro và đo trên hệ thống F-AAS AA240FS.
• Kỹ thuật chiết phân đoạn và sắc ký cột tinh sạch hợp chất.
• Phương pháp phổ nghiệm NMR ($^1\text{H}$, $^{13}\text{C}$, DEPT, HMBC, HSQC, COSY, NOESY) và HR-ESI-MS.
• Bố trí thí nghiệm đơn yếu tố và ma trận quy hoạch thực nghiệm RSM tối ưu hóa quá trình trích ly và sấy phun Spray Dryer B290.
• Quy trình chế biến mẫu và phương pháp đánh giá thị hiếu cho 3 sản phẩm thực phẩm bổ sung.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 (60 trang) trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm và thảo luận:

1. Thành phần dinh dưỡng và hóa sinh:
   • Xác định hàm lượng cellulose thô, acid amin, các vitamin (E, $\text{D}_2$, $\text{B}_3$) trong nguyên liệu và sự biến đổi hàm lượng qua các phương pháp sấy (sấy đông khô, sấy nóng) và các nồng độ dung môi chiết.
   • Định lượng khoáng, kim loại và hàm lượng tổng phenolic, flavonoid của hai loài P. igniarius và P. nilgheriensis. Nhận dạng các polyphenol qua sắc ký đồ LC-MS.
2. Phân lập và xác định cấu trúc hóa học:
   • Phân lập thành công 9 hợp chất sạch từ nấm Thượng hoàng Phellinus igniarius:
     • PIE-1: Igniarine (hợp chất triterpenoid mới, cấu trúc được chứng minh đầy đủ qua số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân $^1\text{H}$-NMR, $^{13}\text{C}$-NMR, DEPT135, HMBC, HSQC, COSY, NOESY và phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS).
     • PIE-2: Meshimakobnol A.
     • PIE-3: Meshimakobnol B.
     • PIE-4: Ergosterol.
     • PIE-5: Ergosterol peroxit.
     • PIE-6: Inoscavin A.
     • PIE-7: Daidzin.
     • PIE-8: Pterocarpin.
     • PIE-9: 5-hydroxy-7-methoxyflavone.
3. Hoạt tính sinh học:
   • Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro của cao chiết và 9 hợp chất sạch trên 3 dòng tế bào ung thư người (HepG2, MCF7, Lu). Kết quả xác nhận các hợp chất phân lập thể hiện khả năng ức chế các dòng tế bào ung thư thử nghiệm.
   • Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các phân đoạn cao chiết qua khả năng trung hòa gốc tự do DPPH.
4. Xây dựng quy trình trích ly tối ưu:
   • Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp chiết, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ, thời gian và nồng độ dung môi ethanol đến hàm lượng tổng phenolic, flavonoid và lượng chất chiết.
   • Thiết lập phương trình hồi quy và phân tích bề mặt đáp ứng RSM cho 3 hàm mục tiêu ($Y_1$: tổng phenolic, $Y_2$: tổng flavonoid, $Y_3$: hiệu suất chất chiết). Thực nghiệm kiểm tra lại mô hình tối ưu hóa trên cả hai loài P. igniarius và P. nilgheriensis.
5. Xây dựng quy trình sấy phun tối ưu:
   • Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất mang maltodextrin, nhiệt độ khí sấy vào và tốc độ bơm dịch đến hàm lượng tổng phenolic và độ ẩm của bột nấm sấy phun.
   • Thiết lập mô hình hồi quy đa biến tối ưu hóa chế độ sấy phun và kiểm tra thực nghiệm độ tương thích của mô hình.
6. Ứng dụng chế biến thực phẩm:
   • Thiết lập công thức và quy trình công nghệ sản xuất:
     • Bánh quy bổ sung bột nấm Thượng hoàng.
     • Cà phê sữa hòa tan bổ sung bột nấm Thượng hoàng.
     • Trà hòa tan bổ sung bột nấm Thượng hoàng.
   • Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng cho thấy các sản phẩm đạt điểm chất lượng cảm quan tốt.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt khoa học:

• Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm về thành phần dinh dưỡng (cellulose thô, acid amin, vitamin E, $\text{D}_2$, $\text{B}_3$, các nguyên tố khoáng vi lượng), hàm lượng tổng phenolic và tổng flavonoid của hai loài nấm Thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) phân bố tự nhiên tại Bắc Trung Bộ Việt Nam.
• Phân lập và xác định cấu trúc của 9 hợp chất sạch từ loài Phellinus igniarius, bao gồm: igniarine (PIE-1), meshimakobnol A (PIE-2), meshimakobnol B (PIE-3), ergosterol (PIE-4), ergosterol peroxit (PIE-5), inoscavin A (PIE-6), daidzin (PIE-7), pterocarpin (PIE-8) và 5-hydroxy-7-methoxyflavone (PIE-9). Trong đó, igniarine (PIE-1) là một hợp chất mới thuộc nhóm triterpenoid.
• Xác định hoạt tính gây độc tế bào in vitro của các hợp chất sạch và dịch chiết đối với ba dòng tế bào ung thư (HepG2, MCF7, Lu), cùng hoạt tính chống oxy hóa làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng nấm Thượng hoàng làm dược liệu.

Đóng góp về mặt thực tiễn và công nghệ:

• Thiết lập các thông số công nghệ tối ưu cho quá trình chiết xuất dịch nấm Thượng hoàng (nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ, thời gian chiết) và công nghệ sấy phun dịch chiết (tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ sấy, tốc độ bơm dịch) bằng mô hình quy hoạch thực nghiệm bề mặt đáp ứng RSM.
• Đề xuất quy trình công nghệ chế biến 3 sản phẩm thực phẩm hoàn chỉnh ở quy mô phòng thí nghiệm gồm: bánh quy, cà phê hòa tan và trà nấm Thượng hoàng hòa tan có bổ sung chế phẩm bột sấy phun nấm Thượng hoàng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Thử nghiệm hoạt tính sinh học chỉ thực hiện ở mức in vitro trên ba dòng tế bào ung thư (HepG2, MCF7, Lu) và các phép đo chống oxy hóa hóa học, chưa triển khai thử nghiệm in vivo trên mô hình động vật.
• Các quy trình chiết xuất, sấy phun và chế biến sản phẩm thực phẩm bổ sung mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Triển khai nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động dược lý và thử nghiệm hoạt tính sinh học in vivo của hợp chất mới igniarine (PIE-1) cùng các hợp chất phân lập được.
• Nâng quy mô công nghệ chiết xuất và sấy phun dịch chiết nấm Thượng hoàng lên quy mô pilot và sản xuất công nghiệp.
• Khảo sát độ ổn định hoạt chất sinh học, thời hạn bảo quản và tối ưu hóa bao bì cho các sản phẩm bánh quy, trà hòa tan và cà phê hòa tan bổ sung nấm Thượng hoàng.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo cho:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên và giảng viên chuyên ngành Hóa hợp chất thiên nhiên, Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học và Dược liệu.
• Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng cần tài liệu tra cứu về quy trình sắc ký phân lập, bộ số liệu phổ NMR/MS nhận danh hoạt chất nấm dược liệu và phương pháp tối ưu hóa công nghệ chiết xuất, sấy phun bằng quy hoạch thực nghiệm RSM.

Câu hỏi thường gặp

1. Tác giả đã phân lập và xác định cấu trúc của những hợp chất nào từ nấm Phellinus igniarius? Hợp chất nào là chất mới? Luận án đã phân lập và xác định cấu trúc của 9 hợp chất từ nấm Phellinus igniarius, bao gồm: igniarine (PIE-1), meshimakobnol A (PIE-2), meshimakobnol B (PIE-3), ergosterol (PIE-4), ergosterol peroxit (PIE-5), inoscavin A (PIE-6), daidzin (PIE-7), pterocarpin (PIE-8) và 5-hydroxy-7-methoxyflavone (PIE-9). Trong đó, igniarine (PIE-1) là hợp chất mới thuộc lớp chất triterpenoid.

2. Mẫu nấm Thượng hoàng trong nghiên cứu được thu thập ở đâu và do ai định danh? Hai loài nấm Thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) được thu hái tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống và Vườn quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Mẫu nấm do PGS. TS Ngô Anh (Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế) định danh tên khoa học và được lưu trữ với số hiệu NTT16092016 tại Viện Công nghệ Hóa sinh và Môi trường, Trường Đại học Vinh.

3. Hoạt tính sinh học của các hợp chất sạch và dịch chiết nấm Thượng hoàng được thử nghiệm trên những dòng tế bào ung thư nào? Hoạt tính gây độc tế bào được thử nghiệm in vitro trên 3 dòng tế bào ung thư người gồm: dòng tế bào ung thư gan (HepG2), dòng tế bào ung thư vú (MCF7) và dòng tế bào ung thư phổi (Lu).

4. Luận án đã xây dựng quy trình chế biến những sản phẩm thực phẩm nào từ nấm Thượng hoàng? Luận án đã ứng dụng chế phẩm nấm Thượng hoàng (P. igniarius) để xây dựng quy trình công nghệ sản xuất 3 sản phẩm thực phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm gồm: bánh quy, cà phê sữa hòa tan và trà nấm Thượng hoàng hòa tan.

5. Các yếu tố công nghệ nào được khảo sát và tối ưu hóa trong quá trình sấy phun dịch chiết nấm Thượng hoàng? Ba thông số công nghệ được khảo sát và tối ưu hóa trên máy sấy phun Buchi B290 gồm: tỷ lệ bổ sung chất mang maltodextrin, nhiệt độ không khí sấy vào và tốc độ bơm dịch chiết. Hai hàm mục tiêu đánh giá là hàm lượng tổng phenolic và độ ẩm của bột sản phẩm.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Tân Thành đã xây dựng cơ sở dữ liệu về thành phần dinh dưỡng, khoáng chất và hoạt chất sinh học của hai loài nấm Thượng hoàng (Phellinus igniarius và Phellinus nilgheriensis) thu hái tự nhiên tại Nghệ An. Công trình đã phân lập và xác định cấu trúc 9 hợp chất sạch từ loài P. igniarius, phát hiện một hợp chất triterpenoid mới (igniarine), đồng thời chứng minh hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên 3 dòng ung thư HepG2, MCF7, Lu và hoạt tính chống oxy hóa. Luận án đã tối ưu hóa thành công quy trình công nghệ chiết xuất, sấy phun dịch chiết và hoàn thiện quy trình chế biến 3 dạng sản phẩm thực phẩm chức năng bổ sung nấm Thượng hoàng gồm bánh quy, trà hòa tan và cà phê hòa tan.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN 1. NẤM THƯỢNG HOÀNG Chi Phellinus thuộc họ Hymenochaetaceae phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Mỹ, châu Phi và Đông Á (đặc biệt là Trung Quốc, Việt Nam, Nhật Bản, Hàn Quốc), ở Việt Nam có khoảng 26 loài. Chúng được sử dụng để phòng và chữa rối loạn chức năng tiêu hóa, tiêu chảy, xuất huyết, dị ứng, bệnh tiểu đường và ung thư [155]. Trong các nghiên cứu nhằm sử dụng nấm Phellinus vào phương pháp điều trị trong Tây y, nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hoạt tính sinh học của các dịch chiết từ quả thể (hoặc sợi nấm) của nấm Phellinus ở in vitro và in vivo [155].

Nhiều báo cáo khoa học đã tập trung vào hoạt tính sinh học của các loài nấm này [114], [115], [133] trong khi các phân đoạn và xác định các hợp chất có hoạt tính sinh học, chức năng chống ung thư, và các cơ chế dược lý của P. linteus đã được báo cáo tổng kết năm 2008 [155]. Đây là tổng quan đầy đủ các tài liệu tham khảo từ năm 1999 đến tháng 6 năm 2011 về tinh chế các sản phẩm tự nhiên và khả năng ứng dụng chữa bệnh của loài P. linteus, đặc biệt là hợp chất có phân tử lượng nhỏ có hoạt tính sinh học, cũng như các tác dụng dược lý chống ung thư, tăng cường hệ miễn dịch, chống oxy hóa, kháng viêm, chống tiểu đường và hoạt tính kháng khuẩn.

Chi Phellinus có một số loài (P. igniarius) đã được dùng trong việc chữa bệnh ung thư, tiểu đường, nhiễm trùng do vi khuẩn và virus, và viêm loét [80], [81]. linteus được sử dụng như một thành phần bổ sung vào các loại thực phẩm ở khu vực Đông Á [155]. Các nghiên cứu về sự phân lập các hợp chất polysaccharide và protein- polysaccharide, steroid, terpenoid, flavone, styrylpyrone, furane và polychlorinat.

Trong vài thập kỷ qua, một số lượng lớn các hợp chất hóa học đã được phân lập nấm Phellinus. Thành phần chính của chúng là các polysaccharide - thành phần chính gây ra hoạt động chống ung thư của nấm Phellinus. Ngoài ra còn có các thành phần khác như flavones, coumarins, ergosterols, acid agaricic, acid béo, triterpenes, acid aromatic, acid amin, oxidase xylose, urease, catalase, esterase, sucrase, men lactase cellulase. Vị trí nấm thượng hoàng trong phân loại nấm học Theo tác giả Trịnh Tam Kiệt (2011) [15], nấm Thượng hoàng thuộc: Ngành: Basidiomycota Lớp: Basidiomycetes Bộ: Hymenochaetales Họ: Hymenochaetaceae Chi: Phellinus 5 Theo thống kê thì có hơn 150 loài nấm thuộc chi Phellinus như: P.

Đặc điểm hình thái quả thể của nấm thượng hoàng Quả thể của các loại nấm này thường có kích thước khoảng 7-10 x 11-15 x 5-8 cm, nhiều năm, không cuống, dạng quạt đến thon dài, gỗ cứng. Mặt trên có màu nâu hạt dẻ, có khi có lông mịn, mờ. Nấm thượng hoàng thường mọc ở những vùng rừng sâu núi cao hiểm trở, các khu rừng nguyên sinh, tuổi nấm có khi đến vài chục năm. Loài nấm này thường phát triển trên thân hoặc gốc cây dâu tằm.

Quả thể nấm Phellinus igniarius (Nguồn http://www.com/phellinus-igniarius.html) Theo y học phương Đông, nấm thượng hoàng có khả năng điều hòa miễn dịch mạnh và tăng chức năng miễn dịch. Nấm cũng hiệu quả đối với nhiều bệnh, bao gồm việc tăng lưu thông máu, ngăn ngừa và điều trị bệnh tim, tăng khả năng giải độc và bảo vệ gan, chống lại bệnh dị ứng và tiểu đường, giảm căng thẳng. Đặc biệt, nấm thượng hoàng có công dụng chống ung thư mạnh và ngăn ngừa sự phát triển của khối u [155]. Dịch chiết nước nóng của 27 loài nấm thì nấm thượng hoàng cho tỉ lệ ức chế các khối u là cao nhất 96,7% so với nấm mèo là 42,6%, nấm vân chi là 77,5%, nấm linh chi là 64,9% [28].

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NẤM THƯỢNG HOÀNG 1. Một số thành phần dinh dưỡng trong nấm thượng hoàng Các nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của nấm Thượng hoàng cho thấy đây là một loại nấm có giá trị dinh dưỡng và có nhiều hợp chất có chứa hoạt tính sinh học. Tuy 6 nhiên, phụ thuộc vào vị trí địa lý, tuổi đời của nấm nên hàm lượng của các thành phần này có sự khác nhau. Các nghiên cứu về hợp chất có hoạt tính sinh học trong nấm thượng hoàng thì tương đối nhiều nhưng nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng trong nấm thượng hoàng thì còn ít.

Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng của một số loại nấm thượng hoàng ở Hàn Quốc được thể hiện qua bảng dưới đây: Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của quả thể nấm thượng hoàng P. [148] Thành phần Phellinus igniarius Phellinus linteus Độ ẩm 16,0 ± 1,28% 15,2 ± 1,20% Protein thô 5,6 ± 0,11% 5,4 ± 0,10% Chất béo thô 1,3 ± 0,07% 0,3 ± 0,07% Chất sợi thô 7,9 ± 0,52% 6,8 ± 0,39% Chất tro 2,2 ±0,04% 4,6 ± 0,01% Chất hòa tan không chứa nitơ 67,1 ± 0,59 % 67,7 ± 0,22% Na 0,8 ± 0,3µg/g 2,6 ± 0,1µg/g Mg 5,1 ± 0,1µg/g 1,0 ± 0,1µg/g K 44,0 ± 2,8µg/g 130,6 ± 5,0µg/g Ca 14,8 ± 2,8µg/g 118,1 ± 15,1µg/g Mn 0,6 ± 0,0µg/g 0,6 ± 0,0µg/g Fe 1,0 ± 0,0µg/g 1,0 ± 0,4µg/g Cu 0,3 ± 0,0µg/g 1,0 ± 0,0µg/g Zn 0,2 ± 0,0µg/g 1,0 ± 0,0µg/g Hàm lượng chất khô thu hồi khi 7,1 ± 1,6 % 13,9 ± 1,6% tách chiết bằng nước Thành phần, hàm lượng acid amin và kim loại trong quả thể nấm thượng hoàng (Phellinus linteus) của nhóm nghiên cứu Lee và cộng sự được thể hiện ở bảng 1.3 sau đây: Bảng 1. Thành phần và hàm lượng acid amin trong quả thể nấm thượng hoàng Phellinus linteus (mg/100g nấm khô) [88] Acid amin Dịch chiết ethanol Dịch chiết nước (mg/100g nấm khô) (mg/100g nấm khô) Alanine 1329 2598 Arginine 479 1384 Asparagine 6137 5169 Aspartic acid 778 1762 Glutamic acid 802 1719 Histidine 471 642 Proline 627 520 7 Leucine 561 979 Lysine - 865 Methionine 511 600 Phenylalanine 662 1368 H-Proline 615 997 Serine 479 2066 Theronine 448 972 Tryptophan 540 3891 Tyrosine 482 892 Valine 553 1098 Bảng 1.

Thành phần khoáng và kim loại trong quả thể nấm thượng hoàng P. linteus [86] Thành phần/chỉ tiêu Dịch chiết ethanol Dịch chiết nước Kim loại (mg/100g nấm khô) Mg 5,7 26,3 Ca 1,5 23,5 K 90,6 239,5 Si 0,5 3,8 Al 0,31 0,02 P 57,3 137,1 Fe 1,0 1,8 B 0,11 1,37 Mn 0,09 1,88 Cu 0,01 1,85 Na 5,1 39,3 Ni 0,08 0,28 Zn 0,07 2,08 Thành phần dinh dưỡng (%) Carbohydrate 75,04 83,82 Protein thô 6,11 10,9 Chất béo thô 15,86 0,96 Chất tro thô 2,98 4,32 1. Các nhóm chất trao đổi bậc 2 trong nấm thượng hoàng 1. Polysaccharide và protein-polysaccharide Hoạt tính của các polysaccharide phân lập từ Phellinus có khả năng điều hòa hệ miễn dịch [68], [85], [86], [87], [107], [123].

Các nghiên cứu cho thấy hoạt tính này của P. linteus chống lại sự hình thành khối u. 8 Từ dịch chiết nước chứa polysaccharide (PIP) từ sợi nấm P. Cấu trúc của PIP1 được xác định gồm các monosaccharide của glucose, galactose, và mannose.

Tỉ lệ mol là 3. Khối lượng phân tử 17 kD. Một heteropolysaccharide mới PIP60-1 (1) được phân lập từ quả thể nấm P. igniarius có khối lượng phân tử 17.1 kDa và thành phần gồm L-fucose, D-glucose, D- mannose, D-galactose và 3-O-Me-D-galactose với tỉ lệ 1:1:1:2:1 [147].

Từ dịch chiết nước của quả thể P. ribis đã phân lập được một polysaccharide là PRP (2) [95]. Ngoài ra, từ dịch chiết nước của P. igniarius còn phân lập được một heteropolysaccharide là PISP1 (3).

Nó có thành phần bao gồm fucose, galactose, mannose, và 3-O-Me-galactose với tỉ lệ 1:2:1:2. PIP60-1 (1) PRP (2) PISP1 (3) Ge và cộng sự [39] đã phân lập được một polysaccharide hòa tan trong nước có tên là PBF6. 3-O-metyl-galactose lần đầu tiên được phân lập bởi Yang và cộng sự [149]. Từ quả thể của nấm P.

linteus bằng cách sử dụng sắc ký ion, sắc ký khí kết hợp với quang phổ 9 khối và NMR. Ge và cộng sự đã xác định một polysaccharide, có tên là PBF1, có khung của D-glucopyranosyl liên kết β-(1→6) với một D-glucopyranosyl liên kết β-(1→3). Một hợp chất khác gọi là PBF2 chứa khung β-(1 →6)-D-glucopyranose [40]. Kim và cộng sự [67] đã phân lập một acid proteoglycan từ P.

linteus bằng phương pháp sắc ký anion cellulose DEAE. Phân tích thêm cho thấy proteoglycan gồm 72,2% polysaccharides và 22,3% protein và phần polysaccharide chủ yếu bao gồm mannose, galactose, glucose, arabinose cũng như xylose và phần protein chứa rất nhiều acid glutamic…Một fucoglucan, PBF4 bao gồm L-fucose và D-glucose (1:4) đã được phân lập từ quả thể của nấm P. linteus, các hợp chất này có hoạt tính kích thích khả năng miễn dịch, hoạt tính chống ung thư và khả năng quét các gốc tự do. Cấu trúc thông tin cho thấy nó chứa bộ khung α- (1→4)-D-glucopyranose với một α-(1→2) -L-Fucp [40].

Steroid Nhóm nghiên cứu của Wu et al. [145] đã nghiên cứu thành phần hoá học của môi trường lỏng và sợi nấm của P. linteus bằng cách sử dụng phương pháp sắc ký. Xác định được bốn steroid bao gồm homopregnene (3R, 4S, 5S, 17R, 20R-3, 17,20-trihydroxy-4- methylpregn-8-en-7-one) và ba dẫn chất heptanorergosterane (phellinignincisterol A (4), phellinignincisterol B (5), phellinignincisterol C (6), và chín sesquiterpene tremulane gồm (+) - (3S, 6R, 7R) -tremulene-6, 11, 12-triol, (+) - (3S, 6S, 7S, 10S) -tremulene-10, 11, 12 (2S, 3S, 6S, 7S, 9R) -tremul-1 (10) - (3S, 6R, 7R, 10S) -tremulene-6, 10, (2S, 3S, 6S, 7S, 9S) -tremul-1 (10) -ene-11, 12, 15-triol, (-) - (2R, (2S, 3S, 4S, 6S, 7S) -tremul-1 (10) -ene (3S, 6S, 7S, 9R) -tremul-1 (10) -ene 11, 12, 14-triol; -4, 11, 12-triol, (+) - (2S, 3R, 6S, 7S) - tremul-1 (10) -ene-2, 12-diol; (+) - (1R, 6S, 7S) tremul-2-ene-12 (11) -lactone cũng như một số hợp chất khác đã được phân lập từ quả thể P.

Năm 1969, Efimenko công bố phân lập được ergosterol (7) từ P. abietis [34], Sau đó, nhiều công trình công bố phân lập được các steroid khác từ Phellinus. Năm 2006, Đặng Ngọc Quang và cộng sự đã phân lập được một steroid mới là 25- hydroxy-ergosta-7,24(28)-dien-3-β-ol (8), có tên gọi là phellinol, cùng với senexonol (9) và ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one (10) [113], các hợp chất này có khả năng ức chế các lopopolysaccharide và dùng để sản xuất nitric oxide. Phellinignincisterol A (4) Phellinignincisterol B (5) Phellinignincisterol C (6) 10 Ergosterol (7) 25-hydroxy-ergosta-7,24(28)-dien-3 β-ol (8) Năm 2007, các steroid bao gồm episterol (11), dehydroperoxide ergosterol (12), ergosterol peroxide (13), 6-O-methyl cerevisterol (14) phân lập từ loài P.

Senexonol (9) Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3- Episterol (11) one (10) Dehydroperoxide ergosterol Ergosterol peroxide (13) 6-O-methyl cerevisterol (14) (12) Năm 2009, 5-ergosta-7,22-diene-3-one (15) được công bố phân lập từ loài P. gilvus bởi Liu và các cộng sự, hợp chất này có hoạt tính hạ đường huyết [94]. Ở Việt Nam, Lê Mai Hương và cộng sự đã phân lập từ P. adamantinus tại vườn quốc gia Cúc Phương được 4 hợp chất steroid: ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-on (10), ergosta-4,7,22-trien-3,6-dion (16), ergosterol peroxide (13), cerevisterol (ergosta-7,22E- diene-3β,5α,6β-triol) (17) được tìm thấy lần đầu tiên ở chủng nấm này.

Chất ergosterol peroxide có hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư cơ vân (RD) và hoạt tính kháng chủng vi khuẩn tụ cầu vàng Staphylococcus aureus [55].