nâng cao khả năng tổng hợp chất màu carotenoid từ nấm sợị blakeslea trispora.

Lời nói đầu

Việc bảo đảm chất lợng vệ sinh an toàn thực phẩm có một tầm quan
trọng đặc biệt, không chỉ đối với sức khoẻ, mà còn tác động tới phát triển kinh
tế, phát triển văn hoá xã hội, an ninh chính trị và quan hệ quốc tế.
Trong tình hình dân số ngày càng gia tăng, ngày nay để đảm bảo đủ thực
phẩm cho con ngời, công nghệ sinh học trong trồng trọt, chăn nuôi đã góp
phần quan trọng để giải quyết nạn đói cho các nớc nghèo. Song những công
nghệ ấy, cùng với sự phát triển đa dạng của nền công nghiệp thực phẩm, đang
đặt ra những mối lo ngại đối với chất lợng vệ sinh an toàn thực phẩm không
chỉ ở một quốc gia mà ở khắp hành tinh của chúng ta.
Hơn một nửa dân Châu Âu cho rằng đồ ăn, thức uống ngày nay là cực
kì nguy hiểm. Quan niệm ẩm thực hiện nay của ngời Châu Âu là ăn uống
đúng và an toàn thay cho ăn uống ngon trớc đây. Ăn uống an toàn là không
gây ngộ độc, còn ăn uống đúng là phòng các bệnh ung th, tim mạch, béo phì
và đái tháo đờng.
Để tự bảo vệ mình và góp phần bảo vệ sức khoẻ cộng đồng, mỗi quốc
gia đều phải có những chính sách, chiến lợc để bảo đảm chất lợng vệ sinh an
toàn thực phẩm của mình. Vì vậy, ngày nay công nghiệp thực phẩm đợc xem
là nhà bếp của thế giới và cha bao giờ các tiêu chuẩn về độ tinh khiết, độ ổn
định và tính vô hại của các chất phụ gia thực phẩm trong đó có các chất màu
thực phẩm đối với sức khoẻ con ngời lại đợc quan tâm cao nh ngày nay. ở
Việt Nam, có nhiều loại phẩm màu đã đợc dùng tuỳ tiện không đúng với qui
định của Bộ Y tế (hoặc là không đợc phép, hoặc là quá liều lợng qui định cho
phép) đã gây thiệt hại không nhỏ cho ngời tiêu dùng nói riêng và xã hội nói
chung. Theo thống kê về ngộ độc thức ăn của ngành Y tế, chỉ đứng sau các vụ
ngộ độc do ô nhiễm thuốc trừ sâu hoá học, nhiễm vi sinh vật gây bệnh thì điển
hình là các vụ ngộ độc do sử dụng thực phẩm chứa các phẩm màu công

1
nghiệp. Ví dụ nh hiện tợng ăn xôi gấc nhuộm phẩm màu công nghiệp giả màu

gấc bị ngộ độc phải đi cấp cứu đã xảy ra tại Vĩnh Phức (60 ngời bị ngộ độc),
tại Bình Thuận (115 trong số 136 khách dự tiệc cới phải đi cấp cứu). Đó là
những vụ điển hình có thể nhìn thấy hậu quả tức thì. Trong thực tế, còn có
nhiều trờng hợp ngộ độc thể nhẹ không gây triệu chứng cấp tính nhng lại ảnh
hởng tới sức khoẻ lâu dài cho con ngời do tích luỹ từ từ những liều lợng nhỏ
khi ăn các loại thực phẩm sử dụng phẩm màu thực phẩm không cho phép
trong thời gian dài và có thể gây nhiều ảnh hởng tai biến cho sức khoẻ về sau.
Phẩm màu có thể thu nhận bằng nhiều con đờng: khai thác từ nguyên
liệu tổng hợp tự nhiên và tổng hợp hoá học. Nhiều công trình khoa học cho
thấy các chất màu tự nhiên đợc tổng hợp bằng con đờng sinh học có rất nhiều
u thế nh không độc hại tới sức khoẻ con ngời, chịu đợc nhiệt độ, ánh sáng, có
tác dụng ngăn ngừa quá trình ôxy hoá. Mặc dù trên thị trờng, sản phẩm chất
màu - carotene thơng phẩm đợc tổng hợp hoá học chiếm u thế, nhng sự a
thích lại đang có xu hớng dành cho những sản phẩm tự nhiên đợc chiết xuất từ
nguồn vi sinh vật phong phú trong tự nhiên. Chất màu caroteneoid mà tiêu
biểu là -carotene có thể đợc tổng hợp từ: Tảo lam (dunaliella salina), nấm
ascomycetes và zygomycetes, nấm men đỏ rhodotorula và vi khuẩn quang hợp
cyanobacteria, deuteromycetes, một số nấm sợi thuộc bộ mucorales, họ
choanephoraceae bao gồm blakeslea, choanophora, parasitella,
phycomycetes và pilaria là những chủng đợc biết nhiều về khả năng tổng hợp
-carotene [1]. Nắm đợc vai trò quan trọng của chất màu tự nhiên đợc tổng
hợp bằng con đờng sinh học cũng nh để bắt kịp với xu thế của thời đại, chúng
tôi đã tham gia nghiên cứu đề tài Nghiên cứu nâng cao khả năng tổng hợp
chất màu thực phẩm carotenoid của các chủng nấm sợi Blakeslea
trispora.

2

PHầN I
TổNG QUAN TàI LIệU

I - Khái quát về carotenoid
1. Cấu trúc của nhóm các carotenoid
Carotenoid là một nhóm của hơn 600 loại hợp chất tự nhiên có cùng kiểu
cấu trúc hoá học và đều đợc tổng hợp bằng con đờng sinh học từ một tiền chất
chung là geranylgeranyl-pyrophosphate.
Carotenoid là nhóm chất béo không tan trong nớc, tan trong chất béo, có
màu từ vàng, da cam đến đỏ, bao gồm 65 - 70 sắc tố tự nhiên. Những sắc tố
chủ yếu ở nấm là các carotene, carotenoid acid, torularhodin torutene, keto-
carotenoid, licopene, capxanthin và citrocapxanthin.
Cấu trúc cơ bản của các carotenoid là một mạch thẳng, gồm 40 cacbon
đợc cấu thành từ 8 đơn vị 5-cacbon isoprenoid liên kết nhau, đối xứng qua
trung tâm. Điểm nổi bật và đặc biệt trong cấu trúc là hệ thống nối đôi liên
hợp, xen kẽ nối đơn, nối đôi tạo chuỗi polyen. Chính cấu trúc này đã tạo nên
các đặc tính quan trọng nh: dễ bị oxy hoá, đồng phân hoá, hấp thụ ánh sáng
(đặc biệt là ánh sáng tử ngoại) và thể hiện màu của hợp chất (màu càng đậm
khi hệ thống dây nối càng dài).
Từ cấu trúc cơ bản này có thể biến đổi theo các cách: cộng hợp H
2
hoặc
dehydro hoá, hydroxyl hoá, cacboxyl hoá, di chuyển nối đôi, đóng vòng, cắt
thành nhiều chuỗi nhỏ Tạo nên một l ợng lớn các cấu trúc khác nhau. Kết

3
quả là có khoảng 600 hợp chất khác nhau, đã đợc tách chiết và xác định đặc
tính. Một số cấu trúc chính đợc trình bày dới đây:
1.1. phytofluen


1.2. licopene
licopene có trong quả cà chua và một số quả khác. Mầu đỏ của cà chua

chín chủ yếu là do có mặt của licopene mặc dầu trong cà chua còn một loạt
trong các carotenoid khác nữa.
Trong quá trình chín, hàm lợng licopene trong cà chua tăng lên 10
lần.Tuy nhiên chất mầu này không có hoạt tính vitamin. licopene có cấu tạo
nh sau:

Phytofluen
4
Bằng cách tạo vòng ở một đầu hoặc cả hai đầu của phân tử licopene thì
sẽ đợc các đồng phân , , -carotene.
1.3. Carotene
Màu da cam của cà rốt, quả mơ chủ yếu là do nhóm các carotene. Trong
nhóm carotene thì -carotene có vai trò quan trọng nhất.


-carotene có công thức hoá học: C
40
H
56
và khối lợng phân tử 536.88.
-carotene hấp thụ cực đại ở bớc sóng 450.
Dới đây là cấu tạo của carotene:

Lycopene
Carotene
5
1.4. crypthoxanthin
crypthoxanthin cã c«ng thøc nguyªn lµ C
40
H

56
O (
3 hoÆc 4- hydroxyl-
β
-
carotene
). Mµu da cam rÊt ®Ñp cña quýt, cña cam chñ yÕu lµ do
crypthoxanthin.

1.5. Xanthophyll.


β− Carotene
α− Carotene
HO
β− Crypthoxanthin
OH
α− Crypthoxanthin
6

Xanthophyll có công thức là C
40
H
56
O
2
, có đợc bằng cách gắn thêm hai
nhóm hydroxyl vào phân tử

-carotene, do đó có tên 3,3-hydroxyl-

-carotene.
xanthophyll là chất mầu vàng nhng sáng hơn carotene vì có chứa ít nối đôi hơn.
Trong lòng đỏ trứng gà có hai xanthophyll là hydroxyl-

-carotene và hydroxyl-

-carotene với tỉ lệ là (2:1). xanthophyll cùng với carotene có chứa trong rau
xanh, cùng với carotene và licopene có trong cà chua.
Công thức cấu tạo:
Trong nhóm này , , -carotene và crypthoxanthin là những tiền chất
vitamin A quan trọng, cung cấp vitamin A cho cơ thể ngời và động vật. Một
phân tử , -carotene và crypthoxathin vào cơ thể động vật, sau khi thuỷ phân
cho một phân tử vitamin A, nhng một phân tử -carotene sau khi thuỷ phân

O
O
OH
HO
Xanthophyll
7
cho hai phân tử vitamin A. Vì vậy -carotene đợc đánh giá là chất có hoạt tính
sinh học mạnh và quan trọng nhất của nhóm các carotenoid.
2. Tính chất lý học của -carotene và carotenoid
- Trong thực vật, động vật carotenoid có thể ở dạng tinh thể chất rắn vô
định hình.
- Carotenoid không tan trong nớc, tan trong dung môi hữu cơ và dầu
béo thành dung dịch, phân tán keo hoặc tạo phức với protein trong môi tr-
ờng nớc.
- Rất dễ bị oxy hoá dới tác dụng của oxy không khí, ánh sáng, nhiệt độ

và enzyme.
- Rất nhậy cảm với axit và chất oxy hoá, bền với kiềm.
- -carotene là tinh thể hình kim, màu nâu đỏ tan trong dầu và các dung
môi hữu cơ nh axeton, alcohol, ethyl-ether, tetrahydrofuran, đặc biệt tan tốt
trong dầu, ether và hexan, không tan trong nớc.

8
Nhờ có hệ thống dây nối đôi liên hợp dài mà

-carotene có ái lực mạnh
với oxy đơn bội (
1
O
2
), dễ bị oxy hoá, đồng phân hoá trong điều kiện tiếp xúc
với không khí, ánh sáng, nhiệt độ.
Toàn bộ tính chất của carotenoid đợc khái quát trong sơ đồ sau:


3. Tác dụng sinh học

Trong tự nhiên, cơ thể sinh vật có thể tự tổng hợp carotenoid nhằm mục
đích bảo vệ, chống lại các tác động bất lợi của môi trờng (
các gốc tự do, tia tử
ngoại, ánh sáng mặt trời.v.v
)
Một số carotene là tiền vitamin A. Đối với động vật có vú, nó giữ chức
năng sinh học quan trọng trong quá trình phát triển cá thể nh: phát triển thị
giác, vị giác, tăng đáp ứng miễn dịch, tăng sự sinh sản và tạo tinh trùng. Tác

9
ái lực cao với
oxy đơn bội
Hấp thụ ánh
sáng
Oxy hoá, đồng
phân hoá
Tan trong dầu, không tan
trong nớc
Chống gốc tự do
Carotenoid
động chủ yếu của carotenoid không chỉ là chống oxy hoá mà còn trao đổi
thông tin từ tế bào này đến tế bào khác, tác động tới cấu trúc và chức năng của
màng tế bào, tăng cờng sự đáp ứng miễn dịch của cơ thể. Chính vì vậy mà
carotenoid đợc xác định là chất điều hoà dinh dỡng.
Đặc biệt

-carotene không độc với cơ thể khi sử dụng liều cao và kéo dài.
Dùng vitamin A kéo dài và liều cao sẽ gây rối loạn thị giác, rối loạn chức năng
gan. Nguyên nhân là do cơ thể chuyển hoá

-carotene chuyển thành vitamin A
khi có nhu cầu. Chỉ 1/6 lợng

-carotene chuyển thành vitamin A.
[
2
]
.

CH
2
OH
Carotenase
2
Vitamin A

10
Có hàng trăm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, trong đó tế bào đợc
cho tiếp xúc với những chất gây ung th, virus và các tia phóng xạ. vitamin A
và -carotene cho thấy chúng có khả năng ngăn cản các tế bào chuyển thành
các tế bào gây ung th.
-carotene cũng có những tác dụng chống ung th riêng cho nó, không
phụ thuộc vào vitamin A. Các nghiên cứu invitro đã cho thấy rằng -carotene
và capthaxanthin, một carotenoid không phải tiền chất của vitamin A, có tác
dụng ức chế sự chuyển sang dạng tân sản của các tế bào invitro dới tác dụng
của các tác nhân vật lí và hoá học. Điều này có nghĩa là tác dụng chống oxy
hoá là một tính chất quan trọng của các carotenoid.

Trong các nghiên cứu trên động vật, vitamin A cũng cho thấy sự ngăn
cản sự thành lập khối u trên động vật thử nghiệm khi tiếp xúc với các chất gây
ung th và làm chậm lại sự phát triển của khối u đã bị biến đổi.

11
Ngoài bệnh ung th phổi, rất nhiều nghiên cứu trên những tập thể ngời
sống ở khắp nơi trên thế giới từ Mỹ, Anh, Nhật, Phần Lan đã cho thấy mối
liên

hệ giữa nguồn thực phẩm giàu vitamin A và

-carotene với tỉ lệ thấp mắc
các bệnh ung th khác nh: ung th khí quản, màng trong dạ con, bàng quang, cổ
tử cung, vú, tuyến tiền liệt, trực tràng, manh tràng và dạ dày, kể cả melanoma
(
một loại ung th da nguy hiểm
). Các kết quả thay đổi từ giảm 8 lần trong ung
th phổi đến giảm 80% trong ung th cổ tử cung.
Theo bendich và cộng sự khi thử nghiệm trên cơ thể ngời và động vật tại
Mỹ, đã nhận thấy -carotene và carotenoid đều có khả năng làm tăng đáp ứng
miễn dịch. Khi sử dụng liều cao -carotene trên bệnh nhân nhiễm hiv đã làm
tăng tỷ lệ tế bào CD4: CD*, tác động kìm hãm sự phát triển virus.[3]
4. Cơ chế chống oxy hoá

Trong cơ thể, carotenoid nói chung và

-carotene nói riêng có khả năng
chống lại các gốc tự do, dập tắt chuỗi phản ứng dây chuyền. Nhờ có hệ thống

12
dây nối liên hợp, nó vô hiệu hóa đặc biệt với phân tử oxy bị kích hoạt (
1
O
2
).
Một phân tử

-carotene có thể hấp thụ năng lợng của hàng ngàn phân tử (
1
O
2

)
rất nguy hiểm rồi giải phóng năng lợng ấy dới dạng nhiệt vô hại. Ngời ta gọi
đó là cơ chế toả năng lợng.
1
O
2
+

- carotene



- carotene

+

- carotene





- carotene +
nhiệt
(vụ hại)
Tác dụng sinh học của

-carotene đợc tóm tắt theo sơ đồ:
II - Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của -carotene
1. Tình hình nghiên cứu

1.1. Những nghiên cứu thu nhận hợp chất carotenoid trên thế giới

ức chế ung th
Provitamin A
hoạt động
-carotene
Giảm khả năng đục
thuỷ tinh thể
Chống lão hoá
Tăng cờng
miễn dịch
Ngăn ngừa các
bệnh tim mạch
13
-carotene sản xuất theo con đờng hoá học hiện nay chiếm khoảng 70%-
80% sản lợng trên thế giới, tập trung chủ yếu ở: Thuỵ sỹ, Mỹ (Công ty
hofmanroche) và ở Đức (Công ty basf). Sản lợng của các nhà máy này đợc xây
dựng vào những năm đầu của thập kỷ 90 đạt khoảng 400- 500 tấn -carotene
tinh khiết chiếm khoảng 98% năm. Các nghiên cứu trích ly -carotene từ
nguyên liệu thực vật đã đợc nghiên cứu và sản xuất với quy mô nhỏ tại Mỹ,
Nhật, Phần Lan, Anh từ các loại cà rốt chuyển gene chứa khoảng 5,2 - 12,2
mg/100 gam cà rốt tơi, dầu cọ chứa hàm lợng carotenoid khoảng 5 mg/100
gam dầu cọ thô với khoảng 1/2 là -carotene và -carotene.
Trên thế giới ở một số nớc: Đức, Hàn Quốc, ý, Nhật, Anh, Nga, úc, Bồ
Đào Nha, Hy lạp, Trung Quốc đã có những nghiên cứu sản xuất carotenoid
đặc biệt là

- carotene từ vi sinh vật. Một số vi tảo nh tảo lam
Dunaliella
salina

,
Heamatococcuss pluvialis
,
Mantoniella squamata
đã đợc nghiên cứu
nuôi cấy, tách chiết các hợp chất carotenoid có chứa

-carotene và các dẫn

14
xuất nh: asthaxanthin, zeaxanthin, violaxanthin (
Công ty Nutralite Ltd,
Microalgae International Company, Cyanotech Inc- Mỹ; Betatene Ltd,
western biotechnology-
ú
c
). Tuy nhiên nuôi cấy tảo cần điều kiện chiếu sáng,
khí CO
2
, thể tích nuôi cấy lớn và đặc biệt là hiệu xuất tổng hợp

-carotene
không cao. Các chủng nấm nem tự nhiên hoặc là gây đột biến có sắc tố đỏ nh:
rhodotorula glutinis, R. mucilaginosa, R. rubra
cũng đợc nghiên cứu nhiều ở
các nớc nh :
ấ
n Độ, canada, Pháp, Nga song còn gặp nhiều hạn chế.
Trong các nguồn vi sinh vật có thể sử dụng để sản xuất -carotene, chủng
nấm sợi blakeslea trispora đợc chú ý nhất vì khả năng tổng hợp carotenoid với

hàm lợng -carotene cao chiếm (85%-95%) và có thể sản xuất ở qui mô công
nghiệp sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền. ở Hy Lạp, Tây Ban Nha, Mỹ, Trung
Quốc hiệu suất tổng hợp, thu nhận -carotene từ Blakeslea trispora ở phòng
thí nghiệm trên qui mô máy lắc với các môi trờng tổng hợp đạt 1300-2880 mg

15
-carotene/lit. Tại Hàn Quốc và Nga ngời ta sử dụng các phụ phẩm của nông
nghiệp và công nghiệp chế biến thực phẩm làm môi trờng lên men nấm sợi
Blakeslea trispora. Kết quả thu đợc carotenoid với 92-95% là -carotene (485-
1500 mg/lit) và 5-7% là -carotene, cypthoxanthin và -zeacarot.
1.2. Những nghiên cứu thu nhận hợp chất carotenoid ở nớc ta
Để có đợc các sản phẩm có chứa hợp chất carotenoid thiên nhiên,
các nhà khoa học ở nớc ta cũng đã nghiên cứu khai thác từ nhiều nguồn
khác nhau.
Từ nguồn động vật: Từ đầu thập kỷ 70 nớc ta đã tận dụng nguồn khai
thác cá biển để tạo ra dợc phẩm vitamin A từ dầu gan cá biển.[4]
Từ nguồn thực vật: Khoảng những năm 60-70 nghành Quân Y đã sản
xuất thuốc Gacavit sử dụng dầu màng gấc để phòng và điều trị một số bệnh
ung th ở Việt Nam.

16
Công ty Dợc Biopha tại Tp.HCM phối hợp với trung tâm phát triển Hoá
sinh (QEDEB) Hà Nội chế biến mứt gấc Viga và thuốc viên nén có bổ sung
dầu màng gấc.
Công ty TNHH chế biến dầu thực vật và thực phẩm Việt Nam
(VNPOFOOD). Đại diện tại Tp.HCM: Công ty Dợc phẩm Quận 10 đã sản
xuất dầu gấc viên nang VINAGA chiết xuất từ gấc có chứa -carotene 1,5
mg/g và lycopene 0,12 mg/g.
Gần đây Viện Lúa ĐBSCL đã thông báo chọn lựa đợc nhiều dòng lúa mà
trong phôi nhũ có hàm lợng carotene cao. Những dòng lúa này đang đợc khảo

nghiệm trên diện rộng, hy vọng những năm tới sẽ có những giống lúa vừa cho
năng suất cao vừa giàu vitamin A. [5]
Từ nguồn tảo: Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Trung tâm Dinh dỡng Trẻ em
Tp.HCM đã nghiên cứu nuôi cấy tảo Spirulina có hàm lợng -carotene 1,7

17
mg/g sinh khối khô và Viện Công nghệ Sinh học nuôi cấy tảo Dunaliella
salina 5,4mg/g -carotene.

2. ứng dụng của -carotene
Hầu hết những màu sắc hấp dẫn mà ta thấy trong cuộc sống đặc biệt là
dải màu từ vàng tới đỏ thì đó là màu do nhóm các carotenoid tạo nên. Chính
điều này đã giúp con ngời chúng ta đa ra ý tởng ứng dụng carotenoid làm chất
màu cho thực phẩm và mỹ phẩm.
-carotene có hai đồng phân: trans -carotene và cis -carotene, trong đó
trans -carotene có thể chuyển thành dạng cis -carotene. Trong hai đồng
phân trên thì trans -carotene có vai trò quan trọng, còn cis -carotene hầu
nh không có tác dụng nên không đợc ứng dụng nhiều. Nấm sợi Blakeslea
trispora, -carotene tồn tại chủ yếu ở dạng trans -carotene.
Trans Cis

18
C C
R
2
H
H
R
1
C C

R
2
M
0
H
R
1
R
2
C C
H
H
R
1
C C
H
M
o
R
2
R
1

19
2.1. ứng dụng của

-carotene trong công nghiệp thực phẩm, chăn nuôi
gia súc.
Bột -carotene theo phơng pháp vi sinh đã đợc sử dụng làm chất tạo màu,
chất chống oxy hoá, chất phụ gia trong sản xuất các loại mì, mì ăn liền,

bánh kẹo, kem, nớc ngọt, mỹ phẩm, thuốc viên nang, viên nén. Ngoài ra
sản phẩm bột -carotene tinh khiết, sinh khối khô nấm sợi B.trispora chứa
-carotene còn đợc sử dụng để bổ sung vào thức ăn cho ngời và thức ăn
gia cầm.
Hội đồng khoa học Châu Âu về thực phẩm, sức khoẻ đã cho phép sử
dụng -carotene đợc chiết tách từ sinh khối nấm sợi B.trispora nuôi cấy theo
phơng pháp lên men chìm có sục khí nh là một vi chất dinh dỡng thực phẩm
có hoạt tính sinh học cao với liều lợng không hạn chế (trên 5% trong thực đơn
thức ăn) nh đối với các chất màu tổng hợp.
2.2. ứng dụng trong y học

20
Nh chúng ta đã biết Carotenoid là chất tiền Vitamin A và đợc đa vào cơ
thể theo con đờng ăn uống. Trong cơ thể nó chuyển hoá thành Vitamin A là
chất có vai trò xúc tác cho nhiều phản ứng diễn ra bên trong tế bào, đặc biệt
nó nh là đồng enzyme, nh là thành phần cấu thành nên hệ hoocmôn và dễ cố
định các gốc tự do.
Carotenoid và Vitamin A cần thiết cho sinh sản và phát triển của tế bào,
tham gia vào việc tạo thành các tổ chức mô, khung xơng, làm chức năng màng
bảo vệ của các niêm mạc.
Vitamin A còn tham gia vào các quá trình trao đổi protein, gluxit, lipit và
muối khoáng, nó rất cần thiết cho sự hoạt động bình thờng của mắt. Vì vậy,
carotenoid cũng nh vitamin A trớc hết dùng để đề phòng và điều trị bệnh
không có hay thiếu vitamin A. Khi thiếu Vitamin A xuất hiện bệnh quáng gà,
rối loạn nhìn màu sắc, khô và sừng hoá giác mạc của mắt và da làm thay đổi
biểu mô trên các niêm mạc, do vậy làm giảm sức đề kháng của các cơ quan t-

21
ơng ứng đối với bệnh nhiễm khuẩn (gây viêm phế quản, viêm niêm mạc, đờng
tiểu tiện). Riêng đối với trẻ em, nếu thiếu Vitamin A gây chậm lớn do có sự

ảnh hởng đến sự hình thành khung xơng của trẻ, gây quáng gà thậm chí có thể
dẫn tới mù loà. Vì vậy, các nhà sản xuất đã bổ sung -carotene vào sữa bột
cho trẻ ăn.
Đối với -carotene khi ở dạng tiền Vitamin A, nó bảo vệ nhiễm sắc tố da
để chống lại hiệu ứng có hại của các tia tử ngoại. Ngời ta khuyên nên dùng bổ
sung -carotene trớc khi làm việc lâu dài dới ánh nắng mặt trời. Nó có thể
giúp da phòng chống không những các tia tử ngoại gây hại mà còn phòng
chống lại bệnh ung th da khi dùng trong thời gian dài.
Dựa trên các nghiên cứu những gốc tự do ngời ta thấy rằng, gốc tự do là
một phân tử nguy hiểm, bởi vì nó không bền và rất hoạt động, Thật vậy, nó có
khả năng kết hợp rất nhanh đối với các phân tử khác đặc biệt là lipit và có thể
gây nên một phản ứng dây chuyền cực kì nguy hiểm đối với tế bào. Chính các

22
gốc tự do này là nguyên nhân gây nên phản ứng dị ứng, ung th, các bệnh tim
mạch, tai mũi họng, da, niệu bộ, các trạng thái suy nhợc, mệt mỏi, giảm trí
nhớ, giảm khả năng t duy, quá trình lão hoá.
Cùng với Vitamin C, E, ngoài ra cùng với đồng, mangan, thì Vitamin A và
-carotene có vai trò quyết định đến sự ngăn ngừa, chống lại các gốc tự do này.

23

III - Nguồn thu nhận carotenoid và tổng hợp carotenoid
ở nấm sợi
1. Nguồn thu nhận carotenoid
Hợp chất carotenoid đợc thu nhận từ hai nguồn:
* Tổng hợp hoá học chiếm 70%-80%.
* Nguồn tự nhiên đợc thu nhận từ nhiều nguồn:
Thực vật, hàm lợng -carotene có trong nhiều loại rau, trái cây nh ở bí
đỏ có 0,018 mg/g, cà rốt 0,098 mg/g, trái gấc 0,46 mg/g. [6].

Động vật, carotenoid đặc biệt carotene có nhiều trong gan cá, nhất là ở
gan cá Thu và ở gan của các động vật nh: gà, vịt, heo
Vi sinh vật có một số tảo, vi khuẩn, vi nấm và nấm men chứa hợp chất
carotenoid trong các hạt sắc tố nằm trong tế bào chất nh: Tảo lam (Dunaliella
salina), nấm Ascomycetes và Zygomycetes, nấm men đỏ Rhodotorula và vi
khuẩn quang hợp Cyanobacteria, Deuteromycetes, một số nấm sợi thuộc bộ
Mucorales họ Choanephoraceae bao gồm Blakeslea, Choanophora,
Parasitella, Phycomycetes và Pilaria.
2. Tổng hợp carotenoid ở nấm sợi
2.1. Đặc tính của nấm sợi Blakeslea trispora
2.1.1. Đặc điểm hình thái, cấu tạo
Nấm sợi là loại tế bào Eukaryote có cấu tạo tơng đối phức tạp, có cấu tạo
từ các bộ phận chính nh: vỏ tế bào, nhân, ty lạp thể, nguyên sinh chất và

24
không bào là những thành phần có thể nhìn thấy dới kính hiển vi quang học,
còn các phần khác nh: màng nguyên sinh chất, lới nội chất chỉ nhìn thấy đ ợc
dới kính hiển vi điện tử. Tế bào của nấm là một tế bào thực sự (eucyte) bao
gồm màng tế bào, chất nguyên sinh, tế bào chất, thể hạt nhỏ, ribôxôm, nhân,
không bào, các hạt dự trữ.
Thành tế bào là một cấu trúc hai lớp với thành phần hoá học chủ yếu là
kitin, kitoxan.Trên thành tế bào có nhiều lỗ nhỏ, các chất dinh dỡng đi vào
trong tế bào và các sản phẩm trao đổi chất đi từ tế bào ra môi trờng xung
quanh qua những lỗ nhỏ này. Bên ngoài thành tế bào không có lớp nhầy vì thế
mà các tế bào không bị dính lại với nhau.
Nguyên sinh chất của tế bào bao gồm màng nguyên sinh chất, tế bào
chất và nhân:
+ Màng nguyên sinh chất nằm sát bên trong thành tế bào và làm nhiệm
vụ hấp thụ các chất dinh dỡng.

25