Tải bản đầy đủ (.pdf) (6 trang)

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY HÀM LƯỢNG POLYSACCHARIDE TOÀN PHẦN TRONG NẤM LINH CHI ĐỎ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (246.47 KB, 6 trang )

(1)

3

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN



Q TRÌNH TRÍCH LY HÀM LƯỢNG POLYSACCHARIDE TỒN PHẦN


TRONG NẤM LINH CHI ĐỎ



Nguyễn Văn Bình*, Phạm Thị Phương, Nguyễn Tá Lợi
Trường Đại học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên


TÓM TẮT


Nấm Linh chi đã tồn tại ở Trung Quốc và Nhật Bản từ hàng ngàn năm nay, là loại dược liệu quý từ
thiên nhiên đã được sử dụng từ hàng ngàn năm nay trong bồi bổ sức khỏe và hỗ trợ chữa bệnh.
Nấm Linh chi được nghiên cứu nhiều nhất do chúng có chứa các chất có hoạt chất sinh học. Nấm
Linh chi có chứa nhiều hợp chất quý trong đó phải kể đến nhóm hợp chất polysaccharide có tác
dụng chống ung thư, giảm đường trong máu, ngăn ngừa thối hóa tế bào, thiết lập hệ thống miễn
dịch, giải độc cơ thể. Thành phần chủ yếu có trong nhóm hợp chất polysaccharide gồm hầu hết là
beta glucan. Nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
trích ly hàm lượng polysaccharide trong nấm Linh chi gồm kích thước nguyên liệu, thời gian trích
ly, tỷ lệ ngun liệu/dung mơi trong đó dung mơi trích ly là nước, nhiệt độ trích ly 90oC. Kết quả
nghiên cứu cho thấy hàm lượng polysaccharide trong nấm Linh chi thu được là 1,1% so với tổng
khối lượng nguyên liệu, kích thước nguyên liệu là 0,4 cm, tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi là 1/20, thời
gian trích ly là 5 giờ cho hàm lượng polysaccharide là 0,92% và hiệu suất trích ly đạt 83,64%. Q
trình trích ly hợp chất polysaccharide tồn phần được thực hiện bằng phương pháp trích ly sử dụng
dung mơi nước nóng ở áp suất thường.


Từ khóa: Dịch chiết, hiệu suất trích ly, nấm Linh chi đỏ, polysaccharide, trích ly


ĐẶT VẤN ĐỀ*


Nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) từ lâu


được coi là thảo dược quý có nhiều tác dụng
cho sức khỏe [2]. Hiện nay, trên thế giới và
Việt Nam nấm Linh chi có nhiều loại như
nấm Linh chi xanh, nấm Linh chi đỏ, nấm
Linh chi vàng, nấm Linh chi trắng, nấm Linh
chi tím, nấm Linh chi đen. Tuy nhiên, Nấm
Linh chi đỏ có chứa nhiều thành phần quý,
cung cấp một lượng lớn các chất có hoạt tính
sinh học như polysaccharide, triterpenoid,
steroid, saponin [3], [4], [6]. Trong đó hoạt
chất polysaccharide được xem là nhóm chất
quan trọng có tác dụng chống ung thu, giảm
đường trong máu, ngăn ngừa thối hóa tế bào,
thiết lập hệ thống miễn dịch, giải độc cơ thể
[5], [7], [8]. Việc trích ly các hoạt chất trong
nấm Linh chi đỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như dung môi, nhiệt độ trích ly, thời gian
trích ly, tỷ lệ nguyên liệu và dung mơi,
phương pháp trích ly,… Để trích ly hàm



* Tel: 0977 966445, Email: Binhnguyen313@gmail.com


lượng polysaccharide cho hiệu suất cao và an
toàn ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm
thì dung môi nước được xem là tốt nhất vì
nước khơng độc, khơng dễ cháy, giá thành rẻ.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU


Vật liệu nghiên cứu



Nấm Linh chi đỏ do Viện Khoa học Sự sống -
Đại học Thái Nguyên cung cấp.


Phương pháp nghiên cứu


Phương pháp bố trí thí nghiệm


Xác định thành phần của nấm Linh chi đỏ


Nấm Linh chi đỏ được cắt nhỏ 0,2 cm được
đưa đi sấy ở nhiệt độ 60oC đến khi độ ẩm đạt


6 - 8%, tiến hành nghiền nhỏ, sau đó cân 10 g
mẫu gói vào giấy lọc và cho vào cột chiết,
tiến hành chiết bằng dung môi ethanol ở
85oC. Dịch chiết được cơ chân khơng đến 10
ml, phân tích thành phần polysaccharide tồn
phần từ dịch cơ đặc.


Xác định ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu



(2)

4


60oC đến độ ẩm 6 - 8%. Cân 10 g mẫu tiến
hành trích ly ở điều kiện dung môi là nước;
tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi là 1/15; thời gian
trích ly là 4 giờ; nhiệt độ trích ly 90oC. Dịch


trích ly đem lọc chân khơng 3 lần, sau đó tiến


hành cơ đặc chân không đến 10 ml. Dịch cô
đặc được phân tích hàm lượng polysaccharide
tồn phần. Dựa vào hàm lượng
polysaccharide xác định được kích thước
nguyên liệu thích hợp cho hiệu suất trích ly
cao nhất.


Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/
dung môi


Nấm Linh chi đỏ được cắt nhỏ theo kích
thước từ kết quả thí nghiệm trước; tiến hành
sấy ở nhiệt độ 60oC đến độ ẩm 6-8%. Cân 10


g mẫu tiến hành trích ly ở điều kiện dung mơi
là nước; thời gian trích ly là 4 giờ; nhiệt độ
trích ly 90oC; tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
được thay đổi lần lượt là 1/10, 1/15, 1/20,
1/25. Dịch trích ly được đem lọc chân khơng
3 lần, sau đó tiến hành cơ đặc chân không đến
10 ml. Dịch cô đặc được phân tích hàm lượng
polysaccharide tồn phần. Dựa vào hàm
lượng polysaccharide xác định được tỷ lệ
nguyên liệu/dung môi thích hợp cho hiệu suất
trích ly cao nhất.


Xác định ảnh hưởng của thời gian trích ly


Nấm Linh chi đỏ được cắt nhỏ theo kích
thước từ kết quả thí nghiệm trước; tiến hành


sấy ở nhiệt độ 60oC đến độ ẩm 6-8%. Cân 10


g mẫu đưa đi trích ly ở điều kiện dung môi là
nước; nhiệt độ trích ly 90oC; tỷ lệ nguyên


liệu/ dung môi được chọn từ thí nghiệm
trước; thời gian trích ly được thay đổi lần lượt
là 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ. Dịch trích ly đem lọc
chân không 3 lần, sau đó tiến hành cơ đặc
chân không đến 10 ml. Dịch cô đặc được
phân tích hàm lượng polysaccharide tồn
phần. Dựa vào hàm lượng polysaccharide xác
định được tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích
hợp cho hiệu suất trích ly cao nhất.


Xác định hàm lượng polysaccharide toàn
phần bằng phenol – sunfuric [9]


Xây dựng đường chuẩn


Chuẩn bị mẫu chuẩn (D – Glucose):


- Cân 0,25 g D–Glucose tinh khiết, hịa tan
trong bình định mức 250 ml bằng nước cất
được dung dịch D–Glucose nồng độ 1 mg/ml.
Từ dung dịch D – Glucose gốc tiến hành pha
dãy mẫu chuẩn cho quá trình phân tích có
nồng độ lần lượt là 25, 50, 75, 100, 125, 150,
175, 200 µg/ml.



Mỗi mẫu chuẩn lấy 4 ml vào ống nghiệm, mỗi
ống thêm 4 ml dung dịch phenol 5% vào 20
ml dung dịch H2SO4 96%, lắc đều. Sau đó đặt


các ống nghiệm vào cốc nước đun sôi cách
thủy trong vòng 2 phút, rồi làm lạnh ở nhiệt
độ phịng trong 30 phút. Lấy mẫu 100 µg/ml
phân tích ở UV – VIS ở chế độ toàn dải, xác
định được bước sóng dung dịch hấp thụ cực
đại là 486 nm. Tiếp theo đo độ hấp thụ của
các dung dịch chuẩn ở bước sóng 486 nm rồi
dựng đường chuẩn y = ax+b.


Cách tiến hành


Cân một lượng chính xác cao dịch chiết
(thường trong khoảng 0,01 – 0,06 g với mỗi
mẫu), đưa vào bình định mức 100 ml.


Định mức đến vạch bằng nước. Lấy 4ml dung
dịch cao cho vào ống nghiệm, thêm vào mỗi
ống 4ml dung dịch phenol 5% và 20 ml dung
dịch H2SO4 96% rồi lắc đều. Sau đó đặt các


ống nghiệm được đun cách thủy trong cốc
nước ở nhiệt độ sôi của nước trong 2 phút, để
nguội ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Các
mẫu được đem đi đo độ hấp thụ quang ở bước
sóng 486 nm.



Cơng thức tính


Hàm lượng polysaccharide tồn phần tính
theo cơng thức sau:


F(%) = Cx10
6


10 10  100%


Trong đó:


F: Là hàm lượng polysaccharide toàn phần
tính theo glucose có trong mẫu (%)


Cx: Là nồng độ polysaccharide toàn phần có



(3)

5
h: Độ ẩm của nấm Linh chi (được xác định


trên cân hàm ẩm là: 10,6%)
m: Là khối lượng mẫu ban đầu (g)


10 10: Là độ pha loãng


Phương pháp xử lý số liệu


Số liệu được xử lý bằng phần mềm SPSS 20.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN



Thành phần hóa học của nấm


Kết quả xác định thành phần hóa học của nấm
Linh chi được trình bày ở bảng 1.


Bảng 1. Thành phần hóa học của nấm Linh chi


Thành


phần Nước (%)


Polysaccharide
(%)


Chất
khơ hịa
tan (oBx)


Hàm


lượng 7,2 1,1 0,9


Theo tác giả G-Bing thì hàm lượng
polysaccharide trong nấm Linh chi từ 1–
1,2%, hàm lượng polysaccharide trong nấm
Linh chi khơ khơng được ít hơn 0,5% và xem
như tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng dược
liệu nấm Linh chi (theo Dược điển Trung
Quốc 2005). Qua kết quả từ bảng 1 cho thấy
nấm Linh chi đủ tiêu chuẩn để tiến hành các


nghiên cứu tiếp theo [1], [10].


Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến
hiệu suất trích ly polysaccharide


Kích thước nguyên liệu là một trong những
yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất
trích ly các chất trong nấm Linh chi. Bình
thường các hợp chất được giữ trong tế bào,
chúng rất khó được tách ra nếu khơng có tác
động của các yếu tố bên ngồi. Việc cắt nhỏ
ngun liệu có tác dụng làm cho tế bào bị phá
vỡ, từ đó giải phóng các chất, tạo điều kiện
cho quá trình trích ly dễ dàng và triệt để hơn.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước
nguyên liệu đến hiệu suất trích ly
polysaccharide trong nấm Linh chi được thể
hiện trong bảng 2.


Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 2 ta thấy kích
thước của nguyên liệu càng lớn thì hàm lượng


polysaccharide thu được càng thấp, nguyên
liệu càng nhỏ thì hiệu suất trích ly, hàm lượng
polysaccharide càng cao. Ngun liệu có kích
thước d = 0,2 cm cho hàm lượng
polysaccharide cao nhất đạt giá trị 0,86%,
hiệu suất trích ly của quá trình đạt 78,18%.
Nguyên liệu ở kích thước 0,4 cm cho hàm
lượng polysaccharide đứng thứ hai với giá trị


0,85%, hiệu suất trích ly của q trình đạt
77,27%. Nguyên liệu ở kích thước d = 0,6 cm
cho hiệu suất thấp nhất, hàm lượng
polysaccharide chỉ đạt 0,83%, với hiệu suất
trích ly đạt 75,45%, so với ở kích thước d =
0,2 cm thì hàm lượng polysaccharide thu
được thấp hơn 0,03%.


Ở kích thước lớn thì mức độ phá vỡ tế bào
của nguyên liệu thấp, dẫn đến dung mơi khó
thấm sâu vào bên trong nguyên liệu làm cho
hiệu quả trích ly thấp. Nguyên liệu có kích
thước nhỏ dung mơi dễ dàng thấm sâu vào
trong tế bào ngun liệu giúp giải phóng các
chất hịa tan trong tế bào nguyên liệu ra ngoài,
dẫn đến hiệu quả trích ly cao. Tuy nhiên dựa
vào bảng 2 ta thấy rằng ở hàm lượng
polysaccharide ở kích thước d = 0,2 cm và d
= 0,4 cm hầu như khơng có sự chênh lệch và
hiệu suất trích ly cũng khơng có sự chênh
lệch. Vậy nên để tối ưu quá trình trích ly cũng
như tiết kiệm thời gian và năng lượng để
nghiền nhỏ nguyên liệu và dễ dàng hơn cho
quá trình lọc dịch trích ly, chúng tơi lựa chọn
ngun liệu ở kích thước d = 0,4 cm cho các
thí nghiệm sau.


Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
đến hiệu suất trích ly polysaccharide




(4)

6


Bảng 2. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly polysaccharide


Cơng thức Kích thước (cm) Hàm lượng polysacharide (%) Hiệu suất trích ly (%)


CT1 0,2 0,86a 78,18


CT2 0,4 0,85a 77,27


CT3 0,6 0,83b 75,45


Ghi chú: Trên cùng một cột các giá trị mang cùng số mũ thì khác nhau khơng có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α
= 0,05


Bảng 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất trích ly polysaccharide
Cơng


thức Tỷ lệ ngun liệu/dung mơi polysacharide (%) Hàm lượng


Hiệu suất trích ly (%)


CT1 1/10 0,83c 75,45


CT2 1/15 0,85b 78,45


CT3 1/20 0,88a 80,00


CT4 1/25 0,89a 80,91



Ghi chú: Trên cùng một cột các giá trị mang cùng số mũ thì khác nhau khơng có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α
= 0,05


Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly polysaccharide


Công thức Thời gian (giờ) Hàm lượng polysaccharide (%) Hiệu suất trích ly (%)


CT1 3 0,83c 75,45


CT2 4 0,88b 80,00


CT3 5 0,92a 83,64


CT4 6 0,93a 84,55


Ghi chú: Trên cùng một cột các giá trị mang cùng số mũ thì khác nhau khơng có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α
= 0,05


Bảng 3 cho thấy tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
càng nhỏ thì hàm lượng polysaccharide thu
được càng lớn. Nguyên liệu được trích ly
bằng dung mơi là nước với tỷ lệ nguyên liệu/
dung môi là 1/25 hàm lượng polysaccharide
thu được cao nhất đạt 0,89%, hiệu suất trích
ly là 80,91%. Tiếp đến là tỷ lệ nguyên liệu/
dung môi là 1/20 cho hiệu suất đứng thứ 2 với
hàm lượng polysaccharide thu được là 0,88%.
Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/15 cho hiệu
suất đứng thứ 3 với hàm lượng
polysaccharide đạt 0,85%. Với tỷ lệ nguyên


liệu/dung môi là 1/10 hàm lượng
polysaccharide thu được thấp nhất chỉ đạt
0,83%. Tuy nhiên ở giới hạn nhất định nếu
tiếp tục tăng lượng dung môi vào quá trình
trích ly hàm lượng polysaccharide thu được
có tăng nhưng rất ít và khơng có sự khác biệt
như CT3 và CT4. Khi sử dụng tỷ lệ nguyên
liệu/ dung môi là 1/25 sẽ gây tốn kém về kinh
tế và khó khăn cho q trình lọc về sau mà
hàm lượng polysaccharide thu được rất nhỏ,
khơng đáng kể do được trích ly gần như hồn
tồn với tỷ lệ ngun liệu/dung mơi là 1/20.


Để đảm bảo hiệu suất của q trình trích ly
cũng như tối thiểu các chi phí (nguyên liệu,
năng lượng…) chúng tôi lựa chọn ở tỷ lệ
nguyên liệu/dung môi là 1/20 làm kết quả cho
các thí nghiệm tiếp theo.


Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu
suất trích lypolysaccharide


Thời gian trích ly có ảnh hưởng mạnh mẽ tới
hiệu quả trích ly và chi phí năng lượng. Nếu
thời gian trích ly ngắn thì các hoạt chất giải
phóng ra ít, nhưng khi thời gian trích ly dài
thì lại làm hao tổn năng lượng, q trình sản
xuất kéo dài. Do đó, chúng tôi tiến hành khảo
sát ở các mức thời gian sau 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ
và 6 giờ ở cùng một điều kiện. Kết quả


nghiên cứu được trình bày ở bảng 4.



(5)

7
polysaccharide thu được thấp, chỉ đạt 0,83%.


Hàm lượng polysaccharide tăng nhanh khi
trích ly ở thời gian 4 giờ, với hàm lượng
polysaccharide thi được 0,88%, đạt hiệu suất
trích ly 80%. Sau 5 giờ trích ly, lượng
polysaccharide thu được là 0,92% đạt hiệu
suất 83,64%, nếu tiếp tục trích ly trong 6 giờ
thì hàm lượng polysaccharide có tăng nhưng
khơng có sự chênh lệch so với trích ly ở 5
giờ. Do vậy nếu trích ly trong 6 giờ thì mất
nhiều thời gian thực hiện và hiệu suất trích ly
khơng khác nhiều so với trích ly ở 5 giờ. Do
đó chúng tơi chọn thời gian trích ly là 5 giờ
cho hàm lượng polysaccharide là 0,92% và
hiệu suất trích ly đạt 83,64%.


KẾT LUẬN


Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng đến quá trình
trích ly hàm lượng polysaccharide trong nấm
Linh chi thu được như sau: Hàm lượng
polysaccharide trong nấm Linh chi là 1,1% so
tổng khối lượng nguyên liệu. Một số điều
kiện trích ly thích hợp với dung mơi nước lần
lượt là kích thước ngun liệu là 0,4 cm, tỷ lệ
nguyên liệu/dung môi 1/20, thời gian trích ly


5 giờ. Với điều kiện trích ly trên hàm lượng
polysaccharide thu được 0,92% và hiệu suất
trích ly đạt 83,64%.


TÀI LIỆU THAM KHẢO


1. Nguyễn Vũ Duy Khánh (2009), Xây dựng quy
trình sản xuất sinh khối sợi (Ganoderma lucidum),
Trường Cao đẳng Kinh tế và Cơng nghệ TP.Hồ
Chí Minh, tr. 6-7.


2. Đỗ Tất Lợi (1995), Những cây thuốc và vị thuốc
Việt Nam, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Bao X., Liu C., Fang J., Li X., (2001), “Structural
and immunological studies of a major polysaccharide
from spores of Ganoderma lucidum (Fr.) Karst”,
Carbohydr Res., 332, pp. 67–74.


4. Bao X., Wang X., Dong Q., Fang J., Li X.,
(2002), “Structural features of immunologically
active polysaccharides from Ganoderma
lucidum”, Phytochemistry, 59, pp. 175–181.
5. Benzie I. F. F, Wachtel-Galor S., ( 2009),
“Biomarkers of long-term vegetarian diets”, Adv.
Clin. Chem., 47, pp.169–220.


6. Boh B., Berovic M., Zhang J., Zhi-Bin L.,
(2007), “Ganoderma lucidum and its
pharmaceutically active compounds”, Biotechnol.
Annu. Rev.,13, pp. 265–301



7. Borchers A. T., Stern J. S., Hackman R. M.,
Keen C. L., Gershwin M. E. (1999), “Minireview:
Mushrooms, tumors and immunity”, Proc. Soc.
Exp. Biol. Med., 221, pp. 281–293.


8. Cao L. Z, Lin Z. B, (2002), “Regulation on
maturation and function of dendritic cells by
Ganoderma lucidum polysaccharides”, Immunol
Lett, 83, pp. 163–169.


9. Foster D. S. and Cornella T. S. (1961),
Colorimetric Method of Analysis, Nostrand
Company Inc New Jersey, 08, pp. 162



(6)

8


ABSTRACT


STUDY ON THE FACTORS AFFECTING THE EXTRACTION OF
POLYSACCHARIDE CONTENT FROM RED LINGZHI


Nguyen Van Binh*, Pham Thi Phuong, Nguyen Ta Loi


TNU - University of Agricalture and Forestry


Ganoderma lucidum is a precious medicine from nature that has been used for thousands of years
in health and healing support. Ganoderma lucidum contains many precious compounds, including
the polysaccharide compounds that have anti-cancer effects, reduce blood sugar, prevent cell
degeneration, set the immune system, detoxify the body. The effects of material size, extraction


time and material/solvent ratio on extraction process of polysaccharide content from red lingzhi
were studied. Selection of the conditions of the extraction processis water and extraction
temperature at 90oC. The results showed that the concentration of polysaccharide in the red lingzhi
was 1.1% compared to the raw material, the material size (0.4 cm), the material/ solvent ratio
(1/20), the extraction time (5 hours) for the polysaccharide content of 0.92% and the extraction
efficiency is 83.64%.


Keywords: Extract, extraction efficiency, red lingzhi mushroom, polysaccharides, extraction


Ngày nhận bài: 28/12/2017; Ngày phản biện: 22/01/2018; Ngày duyệt đăng: 27/4/2018







×