Tài liệu Khóa luận nghiên cứu so sánh sự phát triển sinh khối và hàm lượng β-glucan ở một ố chủng nấm hương nuôi cấy trong môi trường lỏng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ________________________ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN SINH KHỐI VÀ HÀM LƯỢNG β-GLUCAN Ở MỘT SỐ CHỦNG NẤM HƯƠNG NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG LỎNG HÀ NỘI – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực và chưa hề được sử dụng trong các công bố khoa học nào trước đây. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2010 Bùi Thị Kim Tuyền i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này ngoài sự cố gắng của bản thân tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của cá nhân và tập thể. Trước hết tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm – Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Công nghệ thực phẩm trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm – Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Thay lời cảm ơn một lần nữa tôi xin gửi đến các thầy cô cùng toàn thể các anh chị và các bạn lời chúc tốt đẹp nhất. Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2010 Bùi Thị Kim Tuyền ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN......................................................................................................ii MỤC LỤC..........................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG............................................................................................v DANH MỤC ĐỒ THỊ - BIỂU ĐỒ - HÌNH ẢNH............................................vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU...............................................vii Phần I. MỞ ĐẦU................................................................................................. 1.1. Đặt vấn đề....................................................................................................... 1.2. Mục đích và yêu cầu....................................................................................... 1.2.1. Mục đích...................................................................................................... 1.2.2. Yêu cầu........................................................................................................ Phần II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................... 2.1. Giới thiệu chung về nấm Hương và hệ sợi nấm Hương................................. 2.1.1. Đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học của nấm Hương........................... 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm Hương........ 2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nấm Hương............................................................. 2.2. Hoạt chất β-glucan.......................................................................................... 2.2.1. Định nghĩa................................................................................................... 2.2.2. Hoạt tính sinh học của β-glucan.................................................................. 2.2.3. Ứng dụng của β-glucan............................................................................. 2.2.4. β-glucan trong nấm Hương........................................................................ 2.3. Một số sản phẩm thương mại từ nấm Hương............................................... 2.4. Tình hình nghiên cứu và sản xuất nấm Hương............................................. 2.4.1. Tình hình ngoài nước................................................................................ 2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.............................................................. 2.5. Nuôi cấy hệ sợi nấm Hương trong môi trường lỏng.......................................... iii 2.5.1. Phương pháp lên men chìm đối với vi sinh vật......................................... 2.5.2. Môi trường nuôi cấy lỏng cho nấm Hương............................................... 2.5.3. Ảnh hưởng của chủng giống..................................................................... 2.5.4. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy lỏng đối với nấm Hương................... Phần III. ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...... 3.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm, thời gian nghiên cứu..................................... 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................ 3.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất tiến hành..................................................... 3.1.3. Địa điểm nghiên cứu................................................................................. 3.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................. 3.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.................................................................. 3.3.2. Phương pháp chuẩn bị môi trường............................................................ 3.3.3. Phương pháp nuôi cấy............................................................................... 3.3.4. Phương pháp xác định lượng sinh khối tươi và khô.................................. 3.3.5. Phương pháp phân tích hàm lượng β-glucan............................................. 3.3.6. Phương pháp xử lý thống kê...................................................................... Phần IV. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN............................................................... 4.1. Đánh giá sự phát triển sinh khối của các chủng nấm Hương trên môi trường thạch PDA................................................................................................ 4.2. Đánh giá sự phát triển của các chủng nấm Hương trong môi trường lỏng PDR..................................................................................................................... 4.3. Đánh giá hàm lượng β-glucan trong sinh khối sợi nấm ở một số chủng nấm Hương phát triển trong môi trường nuôi cấy lỏng....................................... Phần V. KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ.................................................................... 38 5.1. Kết luận...................................................................................................... 38 5.2. Đề nghị........................................................................................................ PHỤ LỤC.......................................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Một số loại β-glucan............................................................................. Bảng 4.1. Đường kính (mm) hệ sợi của các chủng giống nấm Hương trên môi trường PDA.................................................................................................. Bảng 4.2. Khối lượng sinh khối sợi nấm khô của các chủng nấm Hương nuôi cấy trong môi trường lỏng PDR sau 22 ngày...................................................... Bảng 4.3. Hàm lượng glucan của các chủng nấm Hương................................... v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Liên kết β-1,3 glicozit và β-1,6 glicozit................................................ Hình 2.2. Liên kết β-1,3; glicozit β-1,6 glicozit và β-1,3:β-1,6 glicozit của phân tử β-glucan.................................................................................................... Hình 2.3. Công thức cấu tạo Lentinan................................................................. Hình 2.4. Đường cong sinh trưởng của vi sinh vật.............................................. Hình 4.1. Sự phát triển của 3 chủng nấm Hương sau 6 ngày nuôi cấy trên môi trường thạch PDA (Từ trái qua phải là các chủng Ld, Lg, Lc).................... Hình 4.2. Sự phát triển của 3 chủng nấm Hương sau 9 ngày nuôi cấy trên môi trường thạch PDA (Từ trái qua phải là các chủng Ld, Lg, Lc).................... Hình 4.3. Đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ D-glucose............................................................................................................. Hình 4.4. Sự thay đổi đường kính hệ sợi nấm của các chủng nấm Hương......... Hình 4.6. Sự phát triển sinh khối sợi nấm Hương sau 22 ngày nuôi cấy trong môi trường lỏng PDR của các chủng nấm Ld (trên cùng), Lg (ở giữa), Lc (hình dưới cùng).................................................................................................. vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 1. APPIF (acute phase protein-inducing factor): là một dạng phân tử của interleukin. 2. AZT (Azido-Thymidine): là một chất có tác dụng ngăn cản sự nhân lên của virus bằng cách tác động vào quá trình ARN của virus HIV. 3. CFS (colony-stimulating factor): yếu tố kích thích quần thể 4. IL(interleukin): là một trong những yếu tố tạo ra phản ứng viêm của cơ thể bằng cách tăng nhiệt độ, kiểm soát tế bào bạch cầu lymphocyte, gia tăng tế bào tủy xương. 5. KLMPT: khối lượng mẫu đem phân tích. 6. LEM (Lentinula Edodes Mycelium): chế phẩm tách chiết từ hệ sợi nấm Hương. 7. Lentiluna edodes LH: Ld Lentiluna edodes L2: Lg Lentiluna edodes L8: Lc 8. VDHIF (vascular dilation and hemorrhage-inducing factor): yếu tố gây giãn mạch và xuất huyết. vii Phần I MỞ ĐẦU 1.1. 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 còn hướng tới tính an toàn, khả năng phòng và chữa bệnh. Từ những yêu cầu đó mà những nghiên cứu về thực phẩm chức năng đang rất được quan tâm. Thực phẩm chức năng là một loại 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 thường được tách chiết từ các loại rau quả. Từ nhiều thế kỷ nay nấm ăn đã được biết đến như một nguồn thực phẩm bổ dưỡng có lợi cho sức khỏe. Ngày nay các nhà khoa học càng khẳng định hơn nữa giá trị dinh dưỡng và dược tính của loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt này. Nấm ăn được gọi là loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt vì nó có rất ít chất béo, cung cấp ít năng lượng nhưng lại rất giàu protein và axít amin. Trong các loại nấm ăn thì phải kể đến nấm Hương (Lentiluna edodes). Nấm Hương rất quen thuộc trong ẩm thực của cả phương Đông lẫn phương Tây. Hiện nay, nấm Hương được xếp vào nguồn cung cấp thực phẩm chức năng. Nấm Hương đem lại giá trị dinh dưỡng cao, có chứa tới gần 40 loại enzym và axit amin cần thiết đối với cơ thể người. Nấm Hương chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao (βglucan, Eritadinin, LEM) giúp tăng cường miễn dịch, hạ cholesterol và men gan [3]. Do nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao lại chứa các hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe nên các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu về nó. Theo kết quả của nhiều nghiên cứu thì hệ sợi nấm Hương cũng chứa tương đối đầy đủ về số lượng và chất lượng các hoạt chất sinh học và dinh dưỡng như ở trong thể 1 quả [21]. Việc nuôi cấy hệ sợi nấm cho phép rút ngắn thời gian, không đòi hỏi điều kiện nhiệt độ khắt khe như nuôi trồng nấm thu thể quả. Mặt khác việc nuôi cấy hệ sợi nấm Hương lại hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp nuôi cấy trong môi trường lỏng [9]. Hiện nay trên thế giới việc nghiên cứu sự phát triển của các loại nấm ăn (nấm Hương, nấm Sò...) cũng như nấm dược liệu (nấm Linh Chi) trong môi trường lỏng là rất phổ biến. Trong khi nước ta có nguồn gen nấm Hương phong phú, có nhiều giống nấm địa phương, rất có điều kiện để phát triển sản xuất sinh khối nhưng trong nuôi trồng nấm chưa có làm giống lỏng, chưa sản xuất sinh khối. Phổ biến ở nước ta là kỹ thuật nuôi trồng nấm trên giá thể rắn lấy thể quả. Do đó việc nghiên cứu nuôi cấy nấm trong môi trường lỏng có ý nghĩa vô cùng lớn. Bên cạnh đó khả năng nấm Hương cho sinh khối và hàm lượng hoạt chất sinh học nhiều hay ít còn phụ thuộc rất nhiều vào chủng giống nấm. Dù với bất kỳ mục đích nào như thu sinh khối sợi hay hoạt chất sinh học để sản xuất thực phẩm chức năng hoặc làm giống nấm nuôi trồng lấy thể quả thì việc nghiên cứu khả năng phát triển của các chủng nấm Hương cũng là khâu đầu tiên và rất quan trọng. Vì vậy, trong khuôn khổ của khóa luận tốt nghiệp này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu so sánh sự phát triển sinh khối và hàm lượng βglucan ở một số chủng nấm Hương nuôi cấy trong môi trường lỏng”. 1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 1.2.1. Mục đích Lựa chọn được một chủng nấm Hương có khả năng phát triển tốt trong môi trường lỏng cho sinh khối và hàm lượng β-glucan cao. 1.2.2. Yêu cầu - Nuôi cấy tạo sinh khối nấm Hương trong môi trường lỏng. - Xác định được hàm lượng β-glucan do các chủng nấm Hương tạo ra. 2 Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM HƯƠNG VÀ HỆ SỢI NẤM HƯƠNG 2.1.1. Đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học của nấm Hương 2.1.1.1. Đặc điểm hình thái Nấm Hương hay còn gọi là nấm Đông Cô, Hương Cô (danh pháp khoa học: Lentinula edodes) là một loại nấm ăn có nguồn gốc bản địa ở Đông Á. Tiếng Anh và các ngôn ngữ châu Âu gọi nó theo tên tiếng Nhật là shiitake. Nấm Hương thuộc họ Tricholomataceae, bộ Agaricaless, lớp phụ Hymenomycetidae, lớp Holobasidiomycetes (hoặc Homobasidio-mycetes hay Eubasidiomycetes), ngành phụ Basidiomycotina, ngành Nấm thật – Eumycota, giới Nấm – Myconta hay Fungi [1]. Nấm Hương thuộc nhóm nấm hoại sinh, nhóm nấm mọc trên gỗ. Nấm Hương có dạng như cái ô, mũ nấm có đường kính 4 - 10 cm, màu nâu nhạt, khi chín chuyển thành nâu sậm. Lúc đầu mũ nấm có dạng nón nhọn ở giữa, sau trải rộng ra và bằng phẳng. Viền của mũ thường cuộn vào trong. Mặt ngoài có màu nâu đến đen và rải rác những vẩy trắng. Phiến nấm có màu trắng. Bề ngang của phiến tương đối rộng và có khuynh hướng bám vào cuống nấm. Mặt trên tai nấm màu nâu, mặt dưới có nhiều bản mỏng xếp lại. Thịt nấm màu trắng, cuống hình trụ [1]. 2.1.1.2. Đặc tính sinh học của nấm Hương Chu trình sống của nấm Hương: đảm bào tử nảy mầm cho hệ sợi sơ cấp. Hai sợi sơ cấp khác phải phối hợp cho hệ sợi thứ cấp. Hệ sợi thứ cấp phát triển thành mạng hệ sợi. Trong điều kiện thuận lợi mạng hệ sợi sẽ kết hạch tạo tiền 3 quả thể (nụ nấm). Nụ nấm tiếp tục lớn dần cho tai nấm trưởng thành, các phiến dưới mũ mang các đảm và sinh ra bào tử. Đảm bào tử được phóng thích và chu trình lại tiếp tục. Giai đoạn phát triển của hệ sợi nấm Hương: Chu trình bắt đầu tử bào tử đảm nảy mầm cho hệ sợi nấm Hương, sợi nấm lúc đầu nhỏ khoảng 1,5 - 1,0 mm đường kính, về sau lớn dần lên đến kích thước đường kính 1,0 - 2,0 mm. Sau quá trình tiếp hợp giữa hai sợi nấm sơ cấp đơn nhân sẽ hình thành nên các sợi nấm thứ cấp song nhân. Các sợi nấm tăng trưởng theo kiểu tạo ra các móc (clamp) và để lại dấu vết giữa các tế bào. Khi gặp điều kiện bất lợi các sợi nấm song nhân có thể tạo ra các bào tử màng dày (bào tử áo – chlamydospore) giúp sợi nấm sống sót qua các trường hợp bất lợi này. Bào tử màng dày khi điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm tạo ra những sợi nấm mới. Khi sợi nấm thứ cấp đã phát triển dày đặc trên cơ chất sẽ bắt đầu quá trình phân hóa để tạo ra quả thể. Trước khi ra quả thể thì hệ sợi nấm Hương này phát triển sinh khối đến mức tối đa chuẩn bị cho quá trình ra quả thể. 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm Hương Nấm Hương ngoài sử dụng trực tiếp nguồn xenlulô còn cần thêm nitơ. Đạm thích hợp cho nấm chủ yếu ở dạng hữu cơ như: pepton, axit amin, urê và nhiều loại muối amôni. Nấm Hương không thể sử dụng đạm vô cơ như: nitrat hay nitrit. Nồng độ thích hợp cho sự tăng trưởng của hệ sợi như là: Sulfat ammon 0,03% hay Tartrat ammon 0,06% tùy thuộc vào nguồn đạm cung cấp. Nhưng nếu nồng độ đạm cao hơn 0,02% như với sulfat ammon sẽ ức chế sự phát triển của thể quả. Sự hình thành thể quả cần có đường và đạm. Yêu cầu đối với nồng độ đường phải cao, tối thiểu là 8% đối với đường saccharose. Nhu cầu dinh dưỡng khoáng của nấm Hương như: Mn, Fe, Zn cần 2mg/l. Ngoài ra còn cần Mg, S, K, P để thúc đẩy sự tăng trưởng của nấm. Để sợi nấm phát triển tốt nhất cần bổ sung thêm vitamin B 1 với lượng 100µg/l. Giá trị pH 4 thích hợp cho sợi nấm phát triển trong môi trường lỏng là 4,5 - 5,0. Ở pH 8, nấm mọc rất chậm [2]. Nấm Hương mọc ký sinh trên những cây có lá to và thay lá mỗi mùa như dẻ, sồi, phong. Nấm Huơng thích hợp với khí hậu ôn đới, ưa ẩm. Các thông số môi trường cơ bản cho sự phát triển của nấm Hương [22]:  Nhiệt độ sợi nấm phát triển tốt nhất là 24 - 260C.  Nhiệt độ quả thể nấm hình thành và phát triển khoảng 15 - 160C.  Độ ẩm cơ chất: 65 - 70%.  Độ ẩm không khí: ≥ 80%.  Độ pH trung tính.  Ánh sáng không cần thiết trong giai đoạn sợi nấm phát triển. Giai đoạn hình thành quả thể cần ánh sáng khuếch tán.  Độ thông thoáng trung bình. 2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nấm Hương Nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao. Trong 100g nấm Hương khô (phần ăn được) có chứa 13g nước, 19g prôtêin, 1,8g lipit, 54g hydrat cacbon, 7,8g chất xơ, 4,9g chất khoáng. Vitamin trong nấm Hương cũng rất phong phú: vitamin B1, B2, B12, vitamin PP, provitamin D. Ngoài ra trong nấm Hương chứa đầy đủ các loại axít amin, có tới 9 loại axít amin không thay thế (Izôlơxin, Lơxin, Lixin, Mêthiônin, Phênylalanin, Valin, Tyrozin, Trytophan, Alanin). Hơn nữa trong nấm Hương và hệ sợi nấm Hương có tới 40 loại enzym, một số enzym đáng chú ý như là enzym β (1-3) glucozidaza, kitinaza, lipoidaza, ligninaza, pepsin, loxintinaza, pectinaza, saccaraza, transferaza, hemixenlulaza, amylotransferaza, inulaza, glycozidaza, insulinaza, asparaginaza, peroxydaza, 5 lactaza, tyrozin oxydaza…[2, 21]. Theo Mizuno yếu tố tạo nên hương 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, axít lactic, … ) và đường [16]. 2.2. HOẠT CHẤT β-GLUCAN 2.2.1. Định nghĩa β-glucan là một polysaccarit của D-glucose với các liên kết glicozit. βglucan là một nhóm các phân tử glucan khác nhau ở khối lượng phân tử, tính hòa tan, độ nhớt và cấu hình trong không gian. β-glucan thường có trong thành tế bào thực vật, hạt ngũ cốc, nấm men, nấm và vi khuẩn. Trong tự nhiên βglucan có nhiều trong nấm như là nấm Sò, nấm Hương... [14]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-glucan với liên kết (1,3/1,6) có hoạt tính sinh học cao hơn β-glucan với liên kết (1,4/1,6). Sự khác nhau giữa các mối liên kết và cấu trúc hóa học β-glucan sẽ ảnh hưởng đến tính hòa tan, hoạt động và hoạt tính sinh học của chúng. β-glucan càng phân nhánh mạnh hoạt tính sinh học càng cao [14]. Bảng 2.1. Một số loại β-glucan edodes Lentinu Tên lichenin lentinan chrysolaminarin laminarin curdlan pleuran β-1, 4 cellulose zymosan Liên kết Glicozit Ghi chú β-1, 3 và β-1, 6 được tách chiết từ ostreatus Pleurotus β-1, 3 6 Hình 2.1. Liên kết β-1,3 glicozit và β-1,6 glicozit Hình 2.2. Liên kết β-1,3; glicozit β-1,6 glicozit và β-1,3:β-1,6 glicozit của phân tử β-glucan 7 2.2.2. Hoạt tính sinh học của β-glucan 2.2.2.1. Hoạt tính chống ung thư Tháng 12/1985 Công ty Ajinomoto, Yamanouchi và Morishita đã tách chiết β-glucan từ hệ sợi nấm Hương và đã tạo ra chế phẩm như là một dược phẩm chống ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày có hiệu quả cao. Cơ chế cơ bản là tăng cường miễn dịch, nâng cao khả nǎng của đại thực bào, một trong những tế bào quan trọng nhất của hệ thống miễn dịch và giết chết tế bào ung thư [16]. Hầu hết các phân đoạn polysaccarit tách từ nấm Hương có hoạt động kích thích đại thực bào, gia tǎng yếu tố tạo protein pha cấp tính (APPIF), yếu tố gây giãn mạch và xuất huyết (VDHIF), yếu tố tạo IL - 1 (IL - 1PF), IL - 3 và yếu tố kích thích quần thể (CSF). Các yếu tố này đều xuất hiện, đạt tới cực đại chỉ sau vài giờ cho uống hoặc tiêm lentinan. Do vậy hiệu lực chống ung thư thực nghiệm sarcoma 180 rất rõ ràng [7]. Các dòng tế bào ung thư khác cũng đã được kiểm tra có kết quả rất thuyết phục. Trên lâm sàng, lentinan đã được kiểm tra kỹ về hoạt tính chống ung thư, đặc biệt hầu như không có tác dụng phụ, do đó được áp dụng như một trị liệu pháp có hiệu quả cao cho các bệnh nhân ung thư. Nhìn chung, trong những trường hợp ung thư đường dạ dày - ruột, kể cả đến giai đoạn 3, kết quả vẫn rất khả quan. Trị liệu phối hợp giữa lentinan với tegafur uracil làm tǎng thời gian sống hơn nhiều so với chỉ dùng tegafur uracil đơn độc. Trường hợp ung thư dạ dày, mức sống sau 1, 2 và 3 nǎm sau khi uống tegafur uracil tǎng chỉ cỡ : 2,9% và 0%. Trong khi các bệnh nhân tiêm dưới da thêm lentinan, mức 1mg 2 8 lần/tuần hoặc 2mg 1 lần/tuần, đạt mức sống tương ứng là 19,5%, 10,4% và 6,5% [7]. Kết quả tương tự cũng đạt được trong các ca ung thư ruột già. 2.2.2.2. Hoạt tính chống virus, vi khuẩn β-glucan và các dẫn xuất của nó có tác dụng chống virus, vi khuẩn và ký sinh trùng thông qua sự tăng cường các phản ứng miễn dịch bằng cách gia tăng số lượng, kích thước, khả năng của đại thực bào, tăng cường hoạt động của lymphocyte T và B, về thực chất cũng giống với cơ chế chống ung thư. Gần đây các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Y ở Yamaguchi Nhật Bản đã thông báo rằng Lentinan có hiệu ứng “ bảo vệ” (protective effect). Đó là ức chế sự phá hủy tế bào bình thường do ảnh hưởng của virus HIV. Trên lâm sàng đã cho thấy khi sử dụng Lentinan cùng với hợp chất AZT (azidoThymidine) có thể ngăn chặn virus HIV cao hơn chỉ sử dụng AZT đơn độc đồng thời giảm độc tính của AZT, đặc biệt sulphat lentinan ức chế rất mạnh hoạt tính của reverse transcriptase (enzym sao chép ngược của HIV) [21]. Lentinan còn có khả năng giúp những người bị lao phổi chống lại độc tố của vi khuẩn lao. Nếu sử dụng Lentinan 1g/ngày, mỗi tuần 2 lần thì có thể ngăn chặn hoàn toàn độc tố của vi khuẩn lao trong cơ thể [3, 20]. 2.2.2.3. Hoạt tính kháng sinh Vi sinh vật có thể gây bệnh theo hai cách sau: Một là chúng gây viêm bằng cách phá hủy các mô xung quanh. Hai là vi khuẩn sinh ra các độc tố. Các nhà khoa học đã khẳng định Lentinan kích hoạt việc tăng sản xuất các yếu tố huyết thanh khác nhau liên quan đến miễn dịch và sự gây viêm. 9 Sudirman et al. (1996) đã kiểm tra khả nǎng kháng khuẩn của các chủng nấm shiitake trồng ở Indonesia, chống Rigidoporus lignosus (vi nấm gây mục trắng cây cao su), Bacillus subtilis,... [3]. Chihara [7] đã chứng minh khả năng của Lentinan trong kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm bệnh và ký sinh trùng. Đặc biệt, Lentinan làm giảm mạnh ảnh hưởng trong hóa trị liệu lao, chống bội nhiễm khuẩn ở các bệnh nhân HIV. 2.2.3. Ứng dụng của β-glucan Ứng dụng của β-glucan trong thực phẩm: β-glucan trong tự nhiên rất sạch, có khả năng giữ nước cao, không tạo gel, không bị phân hủy bởi enzym tiêu hóa ở người, vì vậy chúng thích hợp như một nguồn xơ thực phẩm. Khi βglucan đi qua ruột già, nó bị phân hủy một phần bởi hệ vi khuẩn ruột mà không làm mất tính giữ nước của chúng. Quá trình lên men này tạo ra các chuỗi axít béo ngắn (chủ yếu là acetat, propionat, butyrat) có lợi cho tế bào nhầy lót ruột. Dung tích giữ nước của β-glucan lớn hơn rất nhiều so với những chất xơ thực vật và hạt khác. Do đó, β-glucan được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để tăng sự tiêu hóa và chữa rối loạn tiêu hóa [6]. Đặc biệt với hoạt tính sinh học cao β-glucan đang được ứng dụng nhiều trong sản xuất thực phẩm chức năng. Ứng dụng của β-glucan trong y dược: Nhiều nghiên cứu đã cho thấy βglucan có tác động lên hệ thống miễn dịch thông qua cơ chế kích thích đại thực bào, nâng cao khả năng của đại thực bào hoặc tạo ra các chất trung gian hoạt hóa oxy và các nhân tố khác giết chết vật thể lạ. Trên lâm sàng β-glucan được sử dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư. Đối với bệnh nhân ung thư phải điều trị bằng hóa chất hoặc chiếu xạ β-glucan có khả năng tăng nhanh sự phục hồi máu khi chiếu xạ, kích thích sự phục hồi tủy xương sau hóa trị liệu và ngăn cản biến 10 chứng nhiễm bệnh trong quá trình điều trị. Bên cạnh đó, β-glucan còn có hiệu quả kháng khối u, giảm kích cỡ khối u [6, 7]. Ứng dụng của β-glucan trong mỹ phẩm: β-1,3-glucan còn có khả năng cảm ứng hoạt tính của tế bào Langerhans khi bôi lên da. Tế bào Langerhans là một loại tế bào đại thực bào chuyên hóa nằm trên da hoạt động tương tự như đại thực bào. β-1,3-glucan làm se lỗ chân lông, giảm số lượng, độ sâu, độ dài của nếp nhăn, cảm ứng tổng hợp collagen và elastin, giảm màu đỏ, giảm kích thích và sự khô da, giảm số lượng và kích cỡ tổn thương trên da. β-1,3-glucan có thể thêm vào kem bôi da, mỹ phẩm thuốc mỡ, kem cạo râu và nói chung là các sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với da [6]. Ứng dụng của β-glucan trong nuôi trồng thủy sản: Tôm sú là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của nhiều nước châu Á, trong đó có Việt Nam. Nhưng các loại bệnh virus và vi khuẩn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản lượng tôm và dẫn đến ảnh hưởng tới kinh tế hộ nông dân nói riêng, kinh tế đất nước nói chung. Có một số nghiên cứu sử dụng β-glucan như một chất kích thích hệ thống miễn dịch tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản [6]. Chang cheng-Fang và cs.(2000) đã nghiên cứu hiệu quả của β-1,3-glucan lên sự sống sót của tôm sú lớn (Penaeus monodon). Tôm được bổ sung β-1,3glucan (2g/kg trọng lượng) trong 40 ngày. Kết quả nhận được cho thấy lượng tôm sống sót trong lô có bổ sung β-1,3-glucan cao hơn hẳn (p<0,001) so với lô đối chứng [6]. Kết quả thí nghiệm của Rostad Gunnar và cs.(1995) cho thấy khi bổ sung β-glucan vào thức ăn hàng ngày của cá hồi Atlantic (Salmo salar) với hàm lượng 1g/kg thức ăn trong 12 tuần trước khi nhiễm nguồn bệnh, lượng cá sống sót tăng lên rất nhiều [6]. 2.2.4. β-glucan trong nấm Hương 11 Trong nấm Hương chứa một lượng β-glucan, tên là Lentinan. Lentinan là một β-glucan có chứa các liên kết glicozit β-1,3: β-1,6. Lentinan là một polysaccarit không chứa nitơ, trọng lượng phân tử xấp xỉ 500 000 Da [14]. Lentinan được chiết suất từ thể quả cũng như từ sinh khối sợi nấm. Hình 2.3. Công thức cấu tạo Lentinan β-D-glucopyranosyl-(1→6)-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-[β-D-glucopyranosyl(1→6)]-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)β-Dglucopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranose Lentinan là hợp chất quan trọng của hệ sợi nấm Hương cũng như của thể quả nấm. Lentinan tạo nên các tính chất dược lý của nấm Hương. Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận rằng Lentinan có khả năng tăng cường các phản ứng miễn dịch, có tính chất chống ung thư mạnh, có tác dụng chống virus, tính kháng sinh [20,21]. Theo nghiên cứu của Manzi và Pizzoferrato (1999) về hàm lượng βglucan chứa trong một số loại nấm ăn thì trong nấm Hương (Lentinula edodes) lượng β-glucan khoảng 0,22g/100g chất khô, trong nấm Sò (Pleurotus ostreatus) là khoảng 0,30g/100g chất khô, trong nấm Sò vua (Pleurotus eryngii) là khoảng 0,32g/100g chất khô, trong nấm Sò xám (Pleurotus pulmunarius) là khoảng 0,53g/100g chất khô. Như vậy, hàm lượng β-glucan có trong các loại nấm ăn dao động trong khoảng 0,22g – 0,53g/100g chất khô [19]. 2.2.5. Các phương pháp tách chiết β-glucan 12