BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập Tự do Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Duy Trong
̣
Hoang Thi Nga
̀
̣
Khóa : 51
Ngành : Công nghệ thực phẩm
Mssv: 1052043902
Mssv: 1052040676
1. Tên đề tài: Xác định hàm lượng axit amin thuy phân
̉
trong một số loài nấm
bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao
2. Nội dung nghiên cứu, thiết kế tốt nghiệp:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Cán bộ hướng dẫn : ThS. Hoàng Văn Trung
Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày tháng năm 2014
Ngày hoàn thành đồ án :
Ngày tháng năm 2014
Ngày tháng năm 2014
Chủ nhiệm bộ môn
(Ký ghi rõ họ tên)
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án vào ngày tháng năm 2014
Người duyệt
(Ký, ghi rõ họ tên)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập –Tự do –Hạnh phúc
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyên Duy Trong
̃
̣
Hoang Thi Nga
̀
̣
Khóa: 51
Msv: 105204
Msv: 1052040676
Ngành: Công nghệ thực phẩm
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Hoàng Văn Trung
Cán bộ duyệt:
1. Nội dung nghiên cứu, thiết kế:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………….............
….................................................................................................................................
Ngày tháng năm 2014
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ, tên)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập –Tự do –Hạnh phúc
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Duy Trong
̣
Hoang Thi nga
̀
̣
Khóa: 51
Msv: 105204
Msv: 1052040676
Ngành: Công nghệ thực phẩm
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Hoàng Văn Trung
Cán bộ duyệt:
3. Nội dung nghiên cứu, thiết kế:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
4. Nhận xét của cán bộ duyệt:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………..………………………………………….............
….................................................................................................................................
Ngày tháng năm 2014
Cán bộ duyệt
(Ký, ghi rõ họ, tên)
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trung tâm Kiểm định
An toàn Thực phẩm và Môi trường Trường Đại học Vinh.
Chung tôi xin chân thanh cam
́
̀
̉ ơn Ban giam hiêu Tr
́
̣
ương Đai hoc Vinh,
̀
̣
̣
bô môn Công Nghê Th
̣
̣ ực Phâm, quy thây cô đa truyên đat kiên th
̉
́ ̀
̃
̀ ̣
́ ưc cho chung
́
́
tôi trong thơi gian hoc tâp tai tr
̀
̣ ̣ ̣ ương.
̀
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, chúng tôi xin chân thành
gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Th.S Hoàng Văn Trung Khoa Hóa học
Trường Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều
kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Chu Thị Thanh Lâm – Trung
tâm kiểm định An toàn thực phẩm và Môi trường – T.T Thực hành thí
nghiệm Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ
chúng tôi trong quá trình làm thí nghiệm.
Đề tài được hoàn thành nhờ sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài Nghị định
thư hợp tác Việt Nam – Đài Loan của PGS.TS Trần Đình Thắng – Khoa
Hóa học, trường Đại Học Vinh.
Chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các cán bộ trong
Trung tâm Thi nghiêm đã giúp đ
́
̣
ỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài
này.
Và lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ
chúng tôi hoàn thành đề tài.
Vinh, ngày tháng năm 2015
7
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Duy Trong
̣
Hoang Thi Nga
̀
̣
Tom Tăt
́
́
Nguyên Duy Trong, Hoang Thi Nga l
̃
̣
̀
̣
ơp 51K Công Nghê Th
́
̣ ực Phâm,
̉
Khoa Hoa Hoc, Tr
́
̣
ương Đai hoc Vinh. Phân tich axit amin thuy phân trên
̀
̣
̣
́
̉
môt sô loai nâm t
̣ ́ ̀ ́ ự nhiên băng săc ky long cao ap (HPLC).
̀
́ ́ ̉
́
Giang viên h
̉
ương dân:
́
̃
Th.s Hoang Văn Trung
̀
Khoa luân đ
́
̣ ược thực hiên trên 7 đôi t
̣
́ ượng la nâm t
̀ ́ ự nhiên, đây la cac loai
̀ ́
̀
nâm l
́ ớn, co tac dung to l
́ ́ ̣
ơn đôi v
́ ́ ới con người. Vi vây, thanh phân dinh
̀ ̣
̀
̀
dương, đăc biêt la thanh phân amino axit rât đ
̃
̣
̣ ̀ ̀
̀
́ ược quan tâm.
Đê th
̉ ực hiên phân tich chung tôi tiên hanh x
̣
́
́
́ ̀ ử li mâu va s
́ ̃ ̀ ử dung may
̣
́
săc ki long cao ap (HPLC) cua
́ ́ ̉
́
̉ Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm và
Môi trường Trường Đại học Vinh.
Nhưng kêt qua đat đ
̃
́
̉ ̣ ược:
Chung tôi xác đ
́
ịnh được các điều kiện tách và định lượng axit amin
bằng HPLC. Xây dựng được đường chuẩn của các axit amin. Khảo sát
được giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương
pháp.
Từ đo phân tich va đinh l
́
́
̀ ̣
ượng được cac loai axit amin trong 7 mâu
́
̣
̃
nâm t
́ ự nhiên.
8
BẢNG KÍ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt
AOAC
Tên đầy đủ
Hiệp hội các nhà hoá học phân
tích chính thống
AQC
Aminoquinolil N
hydroxysuccinimidyl cacbamat
Dm
Chất khô
EAA
Axit amin thiết yếu
FMOC
9florenylmetyl cloroformat
GC
Sắc ký khí
Sắc ký khí detector ion hóa
ngọn lửa
GC/FID
GC/MS
Sắc ký khí khối phổ
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
KPH
Không phát hiện
MeOH
Metanol
NEAA
Axit amin không thiết yếu
orthophthalaldehyd/ ortho
phthaldialdehyd
Phenylisothioxyanat
OPA
PITC
RPHPLC
Tên tiếng anh
Association of Official
Analytical Chemists
Aminoquinolil N
hydroxysuccinimidyl
carbamate
dry matter
Essential amino acid
9florenylmethyl
cloroformate
Gas chromatography
Gas chromatography/ flame
ionization detector
Gas chromatography/ mass
spectrometry
High performance liquid
chromatography
Methanol
Nonessential amino acid
orthophthalaldehyd/ ortho
phthaldialdehyd
Phenylisothiocyanate
Reverse phase High
Sắc ký lỏng hiệu năng cao pha
performance liquid
ngược
chromatography
9
TAA
Tổng axit amin
Total amino acid
TEA
Trietylamin
Triethylamine
THF
Tetrahydrofuran
Tetrahydrofuran
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Việt Nam là một trong những quốc gia có đa dạng sinh học cao trên
thế giới với khoảng 12000 loài thực vật bậc cao và 3000 loài động vật có
xương sống đã được mô tả, trong đó có những loài đặc hữu. Cấu trúc địa
chất độc đáo, địa lý thủy văn đa dạng, khí hậu nhiệt đới gió mùa đã góp
phần tạo nên sự đa dạng của hệ nấm Việt Nam, đây là nguồn có giá trị tài
nguyên rất to lớn.
Nấm có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống con người, chúng là
nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng (Termitomyces albuminosus,
Macrocybe gegantea), là nguồn thức ăn quý được nhân dân ưa chuộng, chứa
nhiều protein, các chất khoáng và vitamin (A, B, C, D, E...). Nhiều loài nấm
được ứng dụng trong công nghiệp dược phẩm, là nguồn nguyên liệu để
điều chế các hoạt chất điều trị bệnh như: Laricifomes officinalis là nguyên
liệu để chiết aragicin dùng trong chữa bệnh lao hoặc dùng làm thuốc nhuận
tràng hay chất thay thế cho quinine. Các chế phẩm từ nấm linh chi
(Ganoderma) được dùng để hỗ trợ điều trị nhiều bệnh như bệnh gan, tiết
niệu, tim mạch, ung thư, AIDS. Trong quả thể của Ganoderma lucidum có
10
các hoạt chất khác có hoạt tính kháng virus. Chúng có tác dụng kìm hãm sự
sinh trưởng và phát triển của virus HIV. Các hoạt chất từ Ganoderma
applanatum có hiệu lực chống khối u cao, chúng được sử dụng trong điều
trị ung thư: ung thư phổi, ung thư vú, ung thư dạ dày. Các dẫn xuất
adenosine có trong Ganoderma capense và G. amboinense có tác dụng giảm
đau, giãn cơ, ức chế kết dính tiền tiểu cầu. Nhiều hoạt chất từ linh chi có
khả năng đào thải phóng xạ, hạn chế và loại trừ những tổn thương do
phóng xạ ở mô và tế bào.
Protein trong nấm có giá trị dinh dưỡng cao hơn so với hầu hết các
protein thực vật (Belitz & Grosch, 1999) [15]. Axit amin cung cấp cho cơ
thể từ thực phẩm giàu protein. Protein khi đi vào cơ thể được chuyển hóa
thành 20 axit amin, trong đó có 8 axit amin thiết yếu (bắt buộc phải được
cung cấp từ thức ăn, thức uống). Axit amin là thành phần quan trọng thực
hiện các chức năng đa dạng của cơ thể sống, là tiền thân của nhiều sinh
chất quan trọng trong cơ thể sống. Axit amin tạo nên tế bào, phục hồi mô,
tạo nên các kháng thể chống lại vi khuẩn và virut, là một phần của enzym
và hệ thống hormone. Nó tạo nên ARN, AND vận chuyển oxi đi khắp cơ
thể và tham gia vào hoạt động của các cơ. Sự thiếu hụt axit amin dẫn đến
cơ thể mệt mỏi, hạ đường huyết, dị ứn[64].
Hiện nay với sự phát triển của kỹ thuật phân tích, phương pháp sắc
ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phương pháp phân tích đơn giản, nhanh, có
độ tin cậy cao. Trong những năm gần đây, HPLC được ứng dụng rộng rãi
trong phân tích, đánh giá chất lượng thực phẩm như axit amin, vitamin,
kháng sinh, phụ gia thực phẩm... Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi lựa
chọn đề tài : “Nghiên cứu xác định hàm lượng các axit amin thuy phân
̉
11
trong một số loài nấm lớn ở vùng Bắc Trung Bộ bằng phương pháp
sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng phương pháp tách và định lượng đồng thời cac axit amin
́
trong các loại nấm khác nhau, cung cấp số liệu về thành phần dinh dưỡng
(axit amin) trong một số loại nấm được nghiên cứu.
3. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu xác định các axit amin trên loại nấm tự nhiên được thu
thập từ rừng Quốc gia Pù Mát, Phong Nha Kẻ Bàng thuộc vùng Bắc Trung
Bộ. gồm:
Mẫu nấm PL1
H1: Mẫu nấmPL1 H2: Mẫu nấm PL2
H3:Mẫu nấm PL3
12
H4: Mẫu nấm TH H5: Mâu nâm Linh Chi H6: Nâm Linh Chi Đen
̃ ́
́
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Tổng quan về nấm, các axit amin và phương pháp định lượng axit
amin.
Xác định các điều kiện tách và định lượng axit amin bằng HPLC.
Xây dựng đường chuẩn của các axit amin.
Khảo sát giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của
phương pháp.
Đánh giá thống kê phương pháp phân tích:
+ Hiệu suất thu hồi.
Định lượng axit amin bằng phương pháp HPLC.
13
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Nấm
1.1.1. Giới thiệu về nấm
giơi nâm ( tên khoa hoc:
́ ́
̣ Fungi) bao gôm nh
̀
ưng sinh vât nhân chuân co
̃
̣
̉
́
thanh tê bao băng kitin (
̀
́ ̀ ̀
chitin). Phân l
̀ ơn phat triên d
́
́
̉ ưới dang cac s
̣
́ ợi đa bao
̀
được goi la s
̣ ̀ ợi nâm (hyphae) tao nên hê s
́
̣
̣ ợi (mycelium), môt sô nâm khac lai
̣ ́ ́
́ ̣
14
phat triên d
́
̉ ươi dang đ
́ ̣
ơn bao. Qua trinh sinh san (h
̀
́ ̀
̉
ưu tinh hoăc vô tinh) cua
̃ ́
̣
́
̉
nâm th
́
ương qua bao t
̀
̀ ử, được tao ra trên nh
̣
ững câu truc đăc biêt hay thê
́
́ ̣
̣
̉
qua. Môt sô loai lai mât kha năng tao nên nh
̉
̣ ́ ̀ ̣
́
̉
̣
ững câu truc sinh san đăc biêt va
́
́
̉
̣
̣ ̀
nhân lên qua hinh th
̀
ưc sinh san sinh d
́
̉
ương.
̃
Thật ngữ “Nấm” đã được sử dụng với nhiều cách khác nhau tại
những thời điểm khác nhau và ở các nước khác nhau. Thuật ngữ nấm được
sử dụng rộng rãi bao trùm tất cả các loại nấm lớn, hoặc tất cả các loại
nấm với thân và mũ, hoặc tất cả nấm thịt lớn. Một cách sử dụng hạn chế
hơn chỉ bao gồm những loại nấm lớn đó là có thể ăn được hoặc có giá trị
chữa bệnh. Nấm được định nghĩa theo nghĩa rộng như sau: “Nấm là nấm
lớn với quả thể phân biệt rõ mà có thể là mọc trên mặt đất hoặc dưới đất
và đủ lớn để thấy được bằng mắt thường và được thu hoạch bằng tay”
(Chang và Miles, 1992). Theo định nghĩa này, nấm không cần phải là lớp
nấm đảm, hoặc trên không, hoặc có thịt, hoặc ăn được. Nấm có thể là lớp
nấm túi hay nấm nang, mọc từ dưới lên, có một kết cấu không nhiều thịt
và không nhất thiết ăn được. Định nghĩa này không phải là hoàn hảo nhưng
có thể chấp nhận được, nhưng có thể dùng để đánh giá số lượng nấm trên
trái đất (Hawksworth,2001).
nâm đ
́ ược ưng dung rông rai trong đ
́
̣
̣
̃
ời sông lân san xuât, nhiêu loai
́
̃ ̉
́
̀
̀
được sử dung trong công nghê th
̣
̣ ực phâm, s
̉
ử dung lam th
̣
̀
ưc ăn hoăc trong
́
̣
qua trinh lên men. Nâm con đ
́ ̀
́
̀ ược sử dung lam chât khang sinh, hooc môn
̣
̀
́
́
trong y hoc va nhiêu loai enzym. Tuy vây, nhiêu loai nâm lai co ch
̣
̀
̀
̣
̣
̀
̀ ́ ̣ ́ ứa cac chât
́
́
hoaṭ đông
̣ sinh hoc
̣ được goị là mycotoxin, như ancaloit và polyketit, là
nhưng chât đôc đôi v
̃
́ ̣
́ ới đông vât va con ng
̣
̣
̀
ươi. Môt sô laoif nâm đ
̀
̣
́
́ ược sử
dung đê kich thich hoăc trong cac nghi lê truyên thông v
̣
̉ ́
́
̣
́
̃
̀
́
ới vai tro tac đông
̀ ́ ̣
lên tri tuê va hanh vi cua con ng
́ ̣ ̀ ̀
̉
ươi. Vai loai nâm co thê gây ra cac ch
̀
̀
̣
́
́ ̉
́ ứng
15
bênh cho con ng
̣
ươi va đông vât, cung nh
̀ ̀ ̣
̣
̃
ư bênh dich cho cây trông, mua
̣
̣
̀
̀
mang va co thê gây tac đông l
̀
̀ ́ ̉
́ ̣
ớn đên an ninh l
́
ương thực va kinh tê.
̀
́
1.1.2. Phân loại nấm
Nấm là một giới riêng biệt khoảng 1,5 triệu loài, trong đó đã mô tả
được 69000 loài (Hawksworth, 1991)[30], sống khắp nơi trên trái đất từ
hốc tường đến thực vật, động vật và con người: bao gồm nấm men, nấm
mốc và các loài nấm lớn. Nấm là các sinh vật có nhân thực (được xếp vào
nhóm eukaryote) có vách tế bào bao bọc bên ngoài thường chứa chitin
polysaccharide, chất béo và protein. Nấm không có chất diệp lục và do đó
không thể thực hiện quá trình quang hợp. Do đó, nấm phải hấp thu chất
dinh dưỡng từ các nguồn khác nhau. Nấm sinh sản hữu tính hoặc vô tính và
có bộ máy sinh dưỡng thường là dạng sợi có cấu trúc phân nhánh gọi là sợi
nấm.
Năm 1969 nhà khoa học người Mỹ R.H. Whittaker [62] đã đưa ra hệ
thống phân loại sinh vật thành năm giới sau đây:
Giới khởi sinh: Bao gồm vi khuẩn và tảo lam.
Giới nguyên sinh: Bao gồm một số loài đơn bào, một số nấm đơn
bào có roi và nhóm các động vật nguyên sinh.
Giới thực vật.
Giới nấm.
Giới động vật.
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng của nấm
1.1.3.1. Chất khô, giá trị năng lượng
Hàm lượng chất khô trong nấm tươi là rất thấp, thường trong khoảng
60140g/kg và chủ yếu bao gồm carbohydrate, protein, chất xơ và khoáng
16
chất. Thông thường, hàm lượng chất khô 100 g/kg đã được sử dụng để tính
toán nếu giá trị thực tế là không rõ. Hàm lượng nước cao và như vậy có ảnh
hưởng đến kết cấu và tham gia vào tuổi thọ ngắn của quả thể.
Hàm lượng lipid và chất khô thấp dẫn đến giá trị năng lượng thấp
của nấm. Các giá trị 86,4; 165; 126; 101 và 112 kJ/100g nấm tươi đã được
báo cáo cho các loài A. bisporus, Lactarius deliciosus, Leucopaxillus
giganteus, Sarcodon imbricatus và T. portentosum (Barros et al., 2007a) [12].
Các giá trị 118; 87,3; 131 và 159 kJ đã được tìm thấy cho các loài
Cantharellus cibarius, L. nuda, Lycoperdon perlatum và Ramaria Botrytis
(Barros, Venturini, Baptista, Estevinho, & Ferreira, 2008) [13]. Colak,
Kolcuoglu, Sesli, và Dalman (2007) xác định giá trị 155 kJ là của loài A.
rubescens và 259 kJ cho loài L. Nuda [20]. Do đó, nấm là một nguồn thực
phẩm có giá trị năng lượng thấp.
1.1.3.2. Protein và axit amin
Nấm là một nguồn tuyệt vời của protein . Giá trị dinh dưỡng của
nấm chủ yếu liên quan đến hàm lượng protein của chúng. Protein nấm
được coi là có chất lượng dinh dưỡng cao hơn so với protein thực vật
(FAO, 1991) [27]. Hàm lượng protein của nấm không chỉ phụ thuộc vào yếu
tố môi trường và các giai đoạn trưởng thành của quả thể, mà còn phụ thuộc
vào các loài khác nhau (Colak , Faiz , & Sesli , 2009) [19].
Các giá trị đã được công bố về hàm lượng protein trong 4 loài nấm ăn
phổ biến: agaricus bisporus (nấm mỡ), lentinula edodes (nấm hương),
pleurotus spp (nấm sò), và volvariella volvacea (nấm rơm), đây là các loài
nấm trồng thương mại ở các nước khác nhau, chiếm từ 1,753,63% trọng
lượng tươi của nấm [17]. Hàm lượng protein trong nấm hoang, nhìn chung,
17
cao hơn 2 lần so với măng tây và cải bắp, gấp 4 lần và 12 lần so với cam
và táo tương ứng. Với trọng lượng khô thì nấm thường chứa 1935%
protein, so sánh với 7,3% trong gạo, 13,2% trong lúa mì, 39,1% trong đậu
tương và 25,2% trong sữa. Như vậy, hàm lượng protein thô của nấm xếp
hạng thấp hơn so với hầu hết thịt các loài động vật nhưng cao hơn hầu hết
các loài thực phẩm khác bao gồm sữa, thứ được sản xuất từ động vật [32].
Hàm lượng protein thô trong các loài nấm khác nhau cũng được báo
cáo bởi Bauerpettrovska (2001) [14]. Tác giả đã xác định được hàm lượng
protein thô trung bình là 32,6% dm (dry matter: chất khô) của 47 loài nấm
hoang ở Hy lạp. Hàm lượng cao nhất là 48,8% dm và 51,2% dm có trong loài
Calocybe gambosa và Macrolepiota mastoidea và thấp nhất chỉ 16,2% dm là
trong loài C. Cibarius.
Hàm lượng protein trong chất khô, hầu như không thay đổi trong
suốt quá trình sấy khô nấm ở 40°C hoặc làm lạnh đến 20°C; còn khi đun
sôi nấm tươi gây ra sự giảm đáng kể (Barros, Baptista, Correia, Morais, &
Ferreira, 2007b) .
Trong "Nấm", Chang và Miles xếp hạng thực phẩm theo axit amin
thiết yếu của chúng liên quan đến các yêu cầu chế độ ăn uống dành cho
người lớn trong một chỉ số định lượng trên thang điểm từ 0 đến 100. Nấm
(98) xếp hạng chỉ dưới thịt (100) và cao hơn rau bina (76). Đặc biệt có sự
hiện diện hầu như đủ các loại axit amin, trong đó có 8 loại axit amin cần
thiết cho con người. Thành phần axit amin trong nấm gần bằng hoặc cao
hơn so với protein đậu nành, và thậm chí đối với một số loài nấm thành
phần có thể tương tự như của trứng gà (Yin and Zhou 2008) [66].
Theo FAO/WHO, nấm được coi là giàu axit glutamic, axit aspartic và
18
arginine, tuy nhiên, các protein của chúng là thiếu methionine và cysteine.
Các axit amin hạn chế là leucine và lysine có trong L. edodes và P. ostreatus
(nấm sò tím) và P. eryngii (nấm sò vua). Điều thú vị là hai loại axit amin
không phổ biến : axit γ amino butyric và ornithine đã được phát hiện, hai
chất này thể hiện các chức năng sinh lí quan trọng [42].
Hàm lượng của axit amin tự do trong nấm là thấp, chỉ khoảng 1%
dm. Vì thế, sự đóng góp thành phần dinh dưỡng của chúng là bị hạn chế.
Tuy nhiên, chúng tham gia vào hương vị của nấm. Axit glutamic và alanin
được báo cáo là axit amin tự do phổ biến trong T. portentosum and T.
terreum (Díez & Alvarez, 2001) [23].
1.1.3.3. Lipid (chất béo)
Nấm ăn cung cấp một lượng chất béo thấp. Nói chung, các axit béo
không bão hòa chiếm ưu thế hơn các axit béo bão hòa đặc biệt là axit
panmitic, axit oleic và axit linoleic, trong khi đó các axit béo còn lại chỉ được
tìm thấy với lượng nhỏ, ngoại trừ trường hợp loài Lactarius deliciosus nó
có chứa một lượng lớn của axit stearic. Axit linolenic là tiền thân cho 1
octen3ol (còn gọi là nấm rượu), là hợp chất thơm chủ yếu có trong hầu
hết các loại nấm, nó là thành phần đặc trưng và đặc sắc góp phần vào
hương vị nấm [25].
Hàm lượng lipid tổng (chất béo thô) dao động chủ yếu từ 2% đến 6
% hàm lượng chất khô. Trong thành phần axit béo, axit linoleic không bão
hòa đa (C18 : 2), axit oleic không bão hòa đơn (C18 : 1) và axit palmitic bão
hòa (C16 : 0) là phổ biến. Tỷ lệ dinh dưỡng của axit bão hòa stearic (C18 :
0), và đặc biệt là axit α linolenic mong muốn (C18 : 2) thì thấp. Hàm lượng
các axit béo khác chỉ ở mức độ thấp. Hàm lượng của axit chuỗi nhánh và
19
các axit béo hydroxyl là không đáng kể ( Nedelcheva et al., 2007) [50].
Giá trị dinh dưỡng của chất béo trong nấm hoang là hạn chế vì hàm
lượng lipid tổng là thấp và axit béo mong muốn n3(axit béo omega3)
chiếm tỉ lệ thấp.
1.1.3.4. Cacbohydrat và chất xơ
Cacbohydrat thường chiếm một lượng phổ biến trong quả thể.
Cacbohydrat tiêu hóa được tìm thấy trong nấm là mannitol (0,35,5 % dm)
(Vaz et al., 2011) [59], glucozơ (0,53,6% dm) (Kim et al., 2009) [34] và
glycogen (1,01,6% dm ) (Díez & Alvarez, 2001). Cacbohydrat không tiêu hóa
chiếm một phần lớn trong tổng cacbohydrat của nấm, và các hợp chất chính
là oligosaccarit và polysaccarit không tinh bột như chitin, β glucan và
mannan [61].
Chất xơ thô là nhóm cacbohydrat khó tiêu hóa. Nó làm giảm mức
cholesterol và lượng đường trong máu thấp hơn. Lượng chất xơ hòa tan và
không hòa tan trong nấm Boleztus tương ứng khoảng 49% và 2230% dm
(Manzi, Marconi, Aguzzi, & Pizzoferrato, 2004) [43]. Một số nấm được tìm
thấy là ít chất xơ thô, ví dụ như loài Craterellus aureus và Sarcodon
aspratus là 5% dm, trong khi đối với nhiều loài khác, lên đến 40% dm như
loài Lactarius volemus (Yin and Zhou (2008). Trong nấm thì hàm lượng
chất xơ không hòa tan cao hơn so với chất xơ hòa tan. βglucan chiếm từ 4
13% tổng lượng chất xơ và sự dao động này phụ thuộc vào các loài nấm
khác nhau.
1.1.3.5. Vitamin
Nấm chứa nhiều vitamin chính bao gồm thiamin (vitamin B1),
20
riboflavin (vitamin B2), niacin (vitamin B3), tocopherol and vitamin D
(Cheung, 2010; Kalac, 2013). Một số tác giả đã xem nấm như một nguồn
cung cấp vitamin dựa trên hàm lượng cao của riboflavin (vitamin B2), niacin
và của vitamin C, vitamin B1, vitamin D, βcaroten (tiền vitamin A), vitamin
E và vitamin B12. Nấm giống như là nguồn thức ăn không động vật chứa
vitamin D, và vì thế chúng là nguồn vitamin D tự nhiên cho người ăn chay.
Hàm lượng vitamin D2 là đáng kể trong một số loài nấm hoang dã, nhưng nó
gần như vắng mặt trong các loài nấm trồng [45].
Quá trình nấu và chế biến công nghiệp đã được phát hiện là có ảnh
hưởng đến hàm lượng vitamin trong sản phẩm. Vitamin B1 và B2 bị mất
trong quá trình chế biến công nghiệp (đóng hộp) của loài Boletus ở mức 21
57% và 874%, tương ứng (Zhou and Yin, 2008).
1.1.3.6. Thành phần khoáng chất
Nấm là một nguồn tốt của các nguyên tố khoáng. Nguyên tố khoáng
có hàm lượng cao nhất là kali, tiếp theo là photpho, natri, canxi và magie.
Chúng được coi là thành phần nguyên tố khoáng chính, và đồng, kẽm, sắt,
mangan, cadimi là những nguyên tố khoáng phụ.
Tính toán nồng độ thành phần của K, P, Na, Ca và Mg chiếm khoảng
5670% tổng hàm lượng tro [36]. K là phong phú và chiếm khoảng gần 45%
tổng hàm lượng tro. Hàm lượng tro trong nấm thường chiếm từ 512%
trọng lượng khô. Nhìn chung, hàm lượng tro của nấm có phần cao hơn
hoặc tương đương với hầu hết các loại rau. Nấm chứa hàm lượng cao của
photpho, kali và tương đối cao của magiê. Tuy nhiên, một số nguyên tố còn
lại sẵn có trong nấm vẫn chưa được biết hàm lượng.
Điểm lưu ý đặc biệt là sự tích tụ trong nấm vết kim loại nặng, đặc
21
biệt là các nguyên tố độc hại như cadimi, chì và thủy ngân, thường có mặt
trong các chất nền nuôi cấy. Thật vậy, loài L. edodes được chứng minh là
tích trữ một lượng cadimi hiệu quả, trong khi loài A. bisporus, P. ostreatus,
L. edodes và một số loài thuộc chi Boletus tự nhiên giàu selen [26].
1.1.3.7. Thành phần hương vị
Hương vị đặc trưng của nấm được đánh giá cao bởi nhiều người tiêu
dùng. Hàng trăm hợp chất có mùi đã được xác định. Theo cấu trúc hóa học
của các hợp chất này thì chúng có thể được phân loại là chất dẫn xuất của
octan và octen, tecpen, dẫn xuất của benzandehit, hợp chất của lưu huỳnh
và những chất khác (Gross và Asther, 1989) [28].
Hương vị đặc trưng của nấm hoang có thể được phân thành: thành
phần không bay hơi (vị) và các thành phần dễ bay hơi (mùi). Các hợp chất
dễ bay hơi khác nhau như tecpen, các dẫn xuất của octan, 1 octen và 2
octen, rượu và este của chúng với các axit béo dễ bay hơi, xeton là những
hợp chất thơm chính trong nấm, hình thành nên hương vị rất đặc trưng của
nấm. Vai trò chính được gán cho" nấm rượu " 1 octen 3 ol. Vị độc đáo
của nấm được gán cho axit amin tự do, 5’nucleotit và đường hòa tan. Hàm
lượng các axit amin và 5’nucleotit trong nấm cục lần lượt là 1,5–7,1 và
0,6–1,2 mg/g. Cả hai loại thành phần này đều thấp hơn so với sợi nấm sau
khi lên men ( Liu , Li , & Tang, 2012) [37].
1.1.3.8. Thành phần chất chống oxi hóa
Ngoài thành phần dinh dưỡng của nấm, một số loài nấm ăn rất giàu
các hợp chất có hoạt tính sinh học, có khả năng chống oxi hóa cao. Hàm
lượng của các hợp chất hoạt tính sinh học có thể thay đổi đáng kể trong
22
nấm ăn được, vì nồng độ của các chất bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt trong
chất nền, điều kiện trồng trọt và điều kiện đậu quả, giai đoạn phát triển,
tuổi của nấm tươi, điều kiện bảo quản, chế biến…
Các hợp chất phenolic có thể là phần đóng góp quan trọng nhất cho
khả năng chống oxy hóa của nấm ăn (Guo et al., 2012 ) [29]. Barros et al báo
cáo rằng nồng độ flavonoit (hợp chất phenolic) từ khoảng thấp hơn 0,47
đến cao hơn 16,56 mg/g trong nấm hoang dã [11]. Quercetin, catechin, axit p
coumaric, axit caffeic và axit gallic là các phenolic chính. Quercetin là thành
phần chính trong C. ventricosum (66,7 mg/kg dm) và catechin là thành phần
chính trong L. amethystea (34,4 mg/kg dm) (Liu, Sun et al., 2012) [38].
Ergothionin là một hợp chất thiol hòa tan trong nước, là một chất
chống oxy hóa tuyệt vời trong cơ thể. Hàm lượng ergothionin từ 48 đến
2851 mg/kg dm cho 29 loài nấm (Chen, Ho, Hsieh, Wang, & Mau, 2012)
[18]. Vì vậy, nấm ăn được từ tự nhiên có vẻ phong phú về ergothionin và có
thể cải thiện khả năng chống oxy hóa trong các bữa ăn.
1.1.3.9. Thành phần có hại và kháng dinh dưỡng của nấm ăn
Các thành phần nguy hiểm của nấm độc đã được nghiên cứu rộng rãi.
Tuy nhiên, một số hợp chất tự nhiên gây hại cũng có ở các loài nấm ăn. Sự
quan tâm đã được tập trung vào các hiđrazin với hoạt tính gây ung thư, hợp
chất agaritin có trong loài nấm Agaricus spp (Andersson & Gry, 2004) và
gyromitrin trong loài Gyromitra esculenta ( Karlson Stiber & Persson, 2003).
Hoạt tính ức chế của trypsin được quan sát thấy ở nhiều loài nấm phát
triển hoang dã với sự khác biệt đáng kể trong các loài khác nhau (Vetter,
2000) [60].
Nicotin là một ankaloit dồi dào có trong thuốc lá. Tuy nhiên, nicotin là
23
lần đầu tiên ngẫu nhiên được chiết xuất từ các mẫu nấm với nước dưới tác
động của năng lượng vi sóng. Theo cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu
(EFSA) tuyên bố, mức dư lượng tối đa tạm thời (MRLs) của nicotine là
0,036 cho nấm hoang dã tươi và 1,17 mgkg1 cho nấm hoang dã khô
(Cavalieri, Bolzoni, & Bandini, 2010) [16].
1.1.4. Vai trò của nấm trong tự nhiên và trong đời sống con người
Một định nghĩa được thừa nhận rộng rãi về thực phẩm chức năng
cung cấp bởi Viện Khoa học đời sống quốc tế ở Châu âu ( ILSI Europe)
phát biểu rằng "một loại thực phẩm có thể được coi là "chức năng " nếu nó
được chứng minh là có tác động có lợi cho một hoặc nhiều chức năng trong
cơ thể, ngoài tác dụng cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, còn liên quan đến việc
cải thiện tình trạng sức khỏe và giảm nguy cơ mắc bệnh" [24]. Nấm từ lâu
đã được ưa chuộng như một loại thực phẩm ngon và giàu chất dinh
dưỡng. Nấm ăn có lợi trong việc cải thiện điều kiện dinh dưỡng của chế
độ ăn khi chúng được dùng như một loại rau trong cuộc sống hàng ngày.
Các nghiên cứu rộng rãi đã cho thấy rằng các loài nấm khác nhau có giá trị
trong việc ngăn ngừa và điều trị một số bệnh của con người. Vì vậy, các
loại nấm được coi là một thực phẩm chức năng .
Nấm là nguồn dược phẩm
Y học cũng đã sử dụng nấm từ thời xa xưa. Nấm dược liệu đã có
một thời gian dài được dùng trong phương pháp điều trị cổ truyền. Gilmore
(1919) cũng đã công bố rằng loài nấm Calvatia gigantean (nấm trứng),
được thu hoạch để sử dụng như một chất cầm máu cho bất kì vết thương
nào, đặc biệt là dùng cầm máu cho rốn trẻ sơ sinh. Sự quan tâm của các nhà
khoa học trên loài nấm là đang được phát triển vì chúng là nguồn chính của
24
dược phẩm mới tiềm năng và bổ sung vào chế độ ăn uống [52].
Nhiều chất kháng sinh quan trọng được chiết rút từ nấm. Chẳng hạn
như penicilium được phát hiện và sau đó được phát triển như chất điều trị y
tế chống nhiễm khuẩn. Penicillin có lẽ là nổi tiếng nhất của tất cả các loại
thuốc kháng sinh, có nguồn gốc từ một loại nấm thông thường gọi
là Penicillium. Nhiều loại nấm khác cũng sản xuất các chất kháng sinh, mà
hiện nay được sử dụng rộng rãi để kiểm soát bệnh trong người và động
vật. Việc phát hiện ra kháng sinh là một cuộc cách mạng chăm sóc sức khỏe
trên toàn thế giới.
Nhiều đặc tính có lợi của nấm dùng phòng ngừa và điều trị một số
bệnh đã được mô tả bao gồm: chống oxi hóa, kháng u , điều hoà miễn dịch ,
kháng virut, kháng khuẩn, ký sinh trùng và hiệu quả trong trị đái tháo đường;
nấm còn có tác dụng ngăn ngừa các bệnh như cao huyết áp, tăng cholesterol
máu, xơ vữa động mạch và ung thư do các thành phần hóa học cụ thể của
nấm và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau. Sản phẩm chữa bệnh
quan trọng có thể được phân lập từ nấm ăn được và nấm không ăn được.
Ngày nay khoảng 7000 loài nấm là ăn được ở mức độ khác nhau. Ngoài ra,
2000 loài đã được đề xuất có đặc tính chữa bệnh [44].
Ví dụ, hiện nay sự quan tâm lớn đó là βglucan trong nấm vì những
ảnh hưởng tích cực của nó đến sức khỏe [51]. βglucan trong nấm được
coi là hợp chất chức năng bởi vì chúng xuất hiện để điều chỉnh miễn dịch
dịch thể và tế bào, và có tác dụng có lợi trong việc đấu tranh chống lại
nhiễm trùng, bên cạnh đó nó cũng làm giảm cholesterol trong máu. Gần đây,
chất này đã được chứng minh có đặc tính kháng độc tế bào, kháng đột biến,
là ứng cử viên đầy hứa hẹn trong dược phẩm [41]. Nhiều loại nấm ăn chất
25