Nghiên cứu quy trình công nghệ trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM




PHẠM VĂN ĐẠI


Đề tài:
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TRÍCH LY HOẠT
CHẤT SINH HỌC DITERPENOID TỪ NẤM ĐẦU KHỈ



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC



Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Khoa : CNSH & CNTP
Khóa : 2010 - 2014
Giảng viên hướng dẫn : 1. ThS. Nguyễn Đức Tiến
(Viên Cơ điện Nông nghiệp & Công nghệ sau thu hoạch)
2. ThS. Trần Thị Lý
(Khoa CNSH & CNTP - Trường ĐH Nông lâm Thái Nguyên)


Thái Nguyên, năm 2014
``LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã
được cám ơn và các thông tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Sinh viên


Phạm Văn Đại


LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện tại Viện Cơ điện nông nghiệp và
Công nghệ sau thu hoạch dưới sự hướng dẫn của Th.S. Nguyễn Đức Tiến - Viện
Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch và Th.S Trần Thị Lý - Khoa
Công sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Để hoàn thành được luận văn này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận
được sự ủng hộ, giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy giáo, cô giáo, gia đình và bè
bạn xung quanh.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Đức Tiến -
Trưởng Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm và Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện
nông nghiệp và Công nghê sau thu hoạch đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi
trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Trần Thị Lý - Khoa Công nghệ thực phẩm
- Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hướng dẫn, động viên, hỗ trợ phương
tiện nghiên cứu, kiến thức và đã có những góp ý sâu sắc trong suốt quá trình tôi
thực hiện đề tài.
Đồng thời, tôi xin được cảm ơn các anh, chị ở Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm
và Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu

hoạch đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và bạn bè đã là nguồn động viên, giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu những lời cảm ơn chân thành nhất.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Sinh viên



Phạm Văn Đại


MỤC LỤC
Trang
Phần 1. MỞ ĐẦU 1

1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2
1.2.1. Mục đích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
Phân 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Giới thiệu về nấm Đầu Khỉ 3
2.1.1. Khái niệm và phân loại nấm Đầu Khỉ 3
2.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố của nấm Đầu Khỉ 4
2.1.3. Thành phần hóa học của nấm Đầu Khỉ 5
2.1.4. Hoạt chất sinh học và tác dụng của nấm Đầu Khỉ 6
2.2. Giới thiệu về hoạt chất sinh học Diterpenoid 9
2.2.1. Khái niệm Diterpenoid 9
2.2.2. Hoạt tính sinh học của Diterpenoid 11
2.3. Trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Đầu Khỉ 13
2.3.1. Cơ sở khoa học của quá trình trích ly 13

2.3.2. Phương pháp trích ly 13
2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 15
2.3.4. Một số quá trình xảy ra trong quá trình trích ly 17
2.4. Thu nhận các hoạt chất sinh học của nấm Đầu Khỉ 19
2.4.1. Cô đặc 19
2.4.2. Sấy thu nhận sản phẩm 20
2.5. Các sản phẩm chế biến từ nấm Đầu Khỉ 20
2.6. Tình hình sản xuất và nghiên cứu nấm Đầu Khỉ trên thế giới và Việt Nam 21
2.6.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu nấm Đầu Khỉ trên thế giới 21
2.6.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu về nấm Đầu Khỉ ở Việt Nam 23

Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
3.1. Đối tượng, hoá chất và thiết bị nghiên cứu 25
3.1.1. Đối tượng 25
3.1.2. Hoá chất và thiết bị 25
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 25
3.3. Nội dung nghiên cứu 25
3.4. Phương pháp nghiên cứu 26
3.4.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý 26
3.4.2. Phương pháp xử lý số liệu 28
3.4.3. Quy trình công nghệ trích ly và thu nhận Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 28
3.4.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 30
Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37
4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu quả
trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 37
4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly
Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 37
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid
trong nấm Đầu Khỉ 39
4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 39

4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 40
4.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả
trích ly Diterpenoid 42
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số trích ly tới hiệu quả trích ly
Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 44
4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hiểu quả
trích ly Diterpenoid 44
4.3.2. Nghiên cứu ảnh của hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid .46
4.3.3. Nghiên cứ ảnh hưởng của thời gian trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 47
4.3.4. Nghiên cứ ảnh hưởng của số lần trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 49
4.4. Lọc, cô dịch trích ly và thu chế phẩm Diterpenoid 50
4.5. Đưa quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 52
Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54
5.1. Kết luận 54
5.2. Kiến nghị 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55
PHỤ LỤC



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng

2.1:

Thành

phần

dinh

dưỡng

của

100g nấm Đầu Khỉ khô.
6
Bảng 4.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất
trích ly Diterpenoid 37
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 39
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả
trích ly Diterpenoid 41
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả
trích ly Diterpenoid 42
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến hiểu quả 44
trích ly Diterpenoid 44
Bảng 4.6. Ảnh hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 46
Bảng 4.7. Ảnh hưởng thời gian trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 47
Bảng 4.8. Ảnh hưởng của số lần trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 49
Bảng 4.9. Ảnh hưởng nhiệt độ cô đặc đến quá trình thu nhận
chế phẩm Diterpenoid 50


DANH MỤC ĐỒ THỊ
Trang
Đồ thị 4.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu quả
trích ly Diterpenoid 38

Đồ thị 4.2. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 40

Đồ thị 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 41
Đồ thị 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liêu/dung môi tới hiệu quả 43
trích ly Diterpenoid 43
Đồ thị 4.5. Ảnh phương pháp trích ly đến hiểu quả trích ly Diterpenoid 45
Đồ thị 4.6. Ảnh hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 46
Đồ thị 4.7. Ảnh hưởng thời gian trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 48
Đồ thị 4.8. Ảnh hưởng của số lần trich ly đến hiệu quả trích ly Diterpenoid 49

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1.1. Nấm Đầu Khỉ 3
Hình 2.1. Công thức cấu tạo Erinacines Diterpenoid (A – I) trong nấm Đầu Khỉ 11
Hình 2.2. Nấm hầu thủ dạng viên nang 21
Hình 2.3. Nấm hầu thủ dạng khô 21


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 3.1. Quy trình dự kiến trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 28
Sơ đồ 4.1. Quy trình quy trình trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ 52
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
NGF : Nerve growth factor (yếu tố tăng trưởng thần kinh)
HPA : Hericium Polysaccharides A
HPB : Hericium Polysaccharides B
GC-MS : Gas Chromatography Mass Spectometry (Sắc kí ghép khối phổ)



1

Phần 1
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 hướng tới tính an toàn, khả năng
phòng và chữa bệnh. Vì thế xu hướng thực phẩm chức năng đang rất được quan
tâm. Thực phẩm chức năng là 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 có thể được tách chiết từ các nguồn gốc khác nhau như động
vật, thực vật, vi sinh vật. Trong đó việc tách chiết các hoạt chất sinh học từ thực vật
và đặc biệt là các loại nấm ăn hiện đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm.
Từ nhiều thế kỷ qua nấm ăn được biết đến như một nguồn thực phẩm bổ
dưỡng có lợi cho sức khỏe. Nấm ăn là loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt, nó có
rất ít chất béo, cung cấp ít năng lượng nhưng lại rất giàu protein và acid amin.
Trong các loại nấm ăn hiện nay được quan tâm hơn cả là nấm Đầu Khỉ (Hericium
erinaceum). Từ lâu, tại Trung Quốc và Nhật Bản nấm Đầu Khỉ đã được biết tới như
là loại thực phẩm bổ dưỡng được nhiều người ưa chuộng. Nấm Đầu Khỉ chứa nhiều
chất có hoạt tính sinh học cao (β-glucan, ergosterol và Diterpenoid erinacine A đến
I…) có tác dụng rất tốt trong việc hỗ trợ phòng chống và điều trị bệnh viêm loét dạ
dày, ung thư dạ dày, ung thư thực quản. Nấm có tác dụng tốt lên hệ thần kinh, cải
thiện tình trạng suy giảm trí nhớ ở người cao tuổi, tăng cường hệ miễn dịch, nâng
cao sức đề kháng với tình trạng thiếu oxy, chống mệt mỏi, lưu thông tuần hoàn
máu…[6;7]. Vì vậy, các nhà khoa học hiện nay đang nghiên cứu xoay quanh về các
hoạt chất sinh học của nấm Đầu Khỉ. Đặc biệt là nhóm hoạt chất sinh học
Diterpenoid có tác dụng tốt trên bệnh Alzeimers, ngăn cản quá trình lão hóa và phục
hồi các neuron thần kinh.
Với lợi thế là một nước nông nghiệp có nguồn phụ phẩm giàu chất xơ
(cellulose), chất gỗ (lignin) hết sức phong phú, đồng thời có nhiều vùng khí hậu nên
có thể trồng nấm quanh năm với hàng chục loại nấm ăn và dược liệu, thị trường tiêu

2

thụ nấm rộng lớn. Mặc dù vậy, nấm Đầu Khỉ vẫn còn khá mới đối với người dân
nước ta, nhất là những sản phẩm mang tính tiện lợi có bổ sung các hoạt chất sinh
học từ nấm như: Sử dụng làm đồ uống, chiết xuất thành dạng viên nang, ứng dụng
trong sản xuất trà túi lọc, trà hòa tan… Hiện nay, trên thị trường Việt Nam những
sản phẩm từ nấm Đầu Khỉ chủ yếu dưới dạng khô và dạng bột từ quả thể nấm, vừa
không tiện dụng lại hiệu quả kinh tế thấp.
Để tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có và những tác dụng ưu việt của nấm
Đầu Khỉ chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ
trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid từ nấm Đầu Khỉ
1.2.2. Yêu cầu
Xác định được ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu quả trích
ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ
Xác định được ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích Diterpenoid trong
nấm Đầu Khỉ
Xác định được ảnh hưởng các thông số trích ly (nhiệt độ, thời gian, số lần
trích ly) đến hiệu quả trích ly Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ
Lọc, cô dịch trích ly và thu nhận chế phẩm Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ
Xây dựng được quy trình trích ly hoạt chất sinh học Diterpenoid trong nấm
Đầu Khỉ

3

Phân 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về nấm Đầu Khỉ
2.1.1. Khái niệm và phân loại nấm Đầu Khỉ
Nấm Đầu Khỉ có tên khoa học là Hericium erinaceus là một loài nấm ăn
được và được sử dụng làm dược liệu thuộc họ Hericiaceae. Nấm Đầu Khỉ còn có
tên gọi khác là nấm Hầu Thủ, nấm Lông Nhím [
1
].

Hình 1.1. Nấm Đầu Khỉ
Nấm Đầu Khỉ là loại nấm có kích thước lớn. Quả thể nấm Đầu Khỉ thường
hình cầu hoặc hình ellip, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm, có tua nấm dày đặc, rũ
xuống như đầu khỉ, lúc già tua dài và chuyển sang màu vàng trông như bờm sư tử
(Hình 1.1).
Theo phân loại thực vật, vị trí của nấm Đầu Khỉ trong giới nấm được phân
loại như sau [7]:
Thuộc Giới (kingdom): Mycota (Fungi)
Ngành (Division): Eumycota
Ngành phụ (Subdivision): Basidiomycotina
Lớp (Class): Hymenomycetes
Lớp phụ (Subclass): Hymenomycetidae
Bộ (Order): Hericiales
Họ (Family): Hericiaceae

4

Chi (Genus): Hericium
Loài (Species): Hericium erinaceum
Qua nghiên cứu có 9 loài thuộc chi Hericium [6;7]:
1. Hericium erinaceum (Bull.) Pers
2. Hericium ramosum (Bull.) Letell
3. Hericium flagellum (Scop.) Pers
4. Hericium abietis (Weir.) Harrison
5. Hericium caputmedusa
6. Hericium cirrhatum (Fr.) Nikol
7. Hericium laciniatum (Leers) Banker
8. Hericium clathroides (Palles.) Pers
9. Hericium caput-ursi (Fr.) Corner
Theo hệ thống phân loại cổ điển, cho đến giữa thế kỷ 20, dựa vào đặc trưng
hình thái học đại thể (macromorphology), người ta vẫn xếp các nấm có thể dạng tua
gai vào cùng một nhóm. Trước đây chi Hericium được xếp vào họ Hydnaceae [6].
Về phương diện phân loại học, năm 1964 Donk đã xác lập họ nấm tua
Hericiaceae với chi chuẩn là Hericium và xếp vào họ Hericiaceae trong bộ
Cantharellales. Đến năm 1981, Julich đã nâng lên thành bộ Hericiales, tách biệt với
bộ Cantharellales.
2.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố của nấm Đầu Khỉ
Quả thể Nấm Đầu Khỉ thường hình cầu hoặc hình ellip, mọc riêng rẽ hoặc
thành chùm, không phân nhánh có kích thước 5 - 20cm. Nấm Đầu Khỉ có nhiều sợi
dài dạng lông dày đặc, rũ xuống như đầu khỉ, lúc già tua dài và chuyển sang màu
vàng trông như bờm sư tử. Các tua nấm chính là tổ chức bào tầng (Hymenium) [9].
Quả thể non tua ngắn, mỏng manh, khi trưởng thành tua dài 0,5 - 3cm,
đường kính từ 1,8 - 3mm. Quả thể khi non có màu trắng đến trắng ngà, thịt màu
trắng, khi già nấm ngả sang màu vàng đến vàng sậm. Quả thể cắt dọc mô thịt có
màu trắng kem, khi để lâu ngoài không khí ngả sang màu nâu đến nâu vàng, có
hương thơm dễ chịu [9].

5

Nấm Đầu Khỉ có khả năng sống trên thân cây khác. Nó vẫn có thể tồn tại khi
vật chủ đã chết hoặc đã bị mục nát. Nấm Đầu Khỉ không thể tự sản xuất được thức
ăn riêng của nó mà lấy chất dinh dưỡng từ vật chủ. Nấm Đầu Khỉ chỉ phát triển
được ở những nơi khí hậu mát mẻ. Nhiệt độ thích hợp để nấm phát triển là 16 -
20
0
C, nhiệt độ cao nhất có thể trồng được là 19 - 22
0
C [9].
Nấm Đầu Khỉ được tìm thấy châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ và trong suốt vĩ độ
Bắc ôn đới. Theo ghi nhận của các nhà khoa học thì nấm xuất hiện ở 435 địa phương
ở 23 quốc gia châu Âu và có trong sách đỏ của 13 các quốc gia như Anh, Pháp…. Ở
một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản loại nấm này lại khá phổ biến được
sử dụng như một loại nấm ăn và dược liệu. Tại Việt Nam nấm Đầu Khỉ được trồng
thử nghiệm ở nhiều nơi, chủ yếu là những vùng có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, Lâm
Đồng. Việc nuôi trồng ở những địa phương khác như Hà Tĩnh, Hải Phòng, Hưng
Yên, Hà Nội trong môi trường được quản lý chặt chẽ về nhiệt độ [9].
Đối với một số loại nấm trong họ Hericium như Hericium cirrhatum,
Hericiumcoralloides được tìm thấy trên thực vật hạt kín, nhưng nấm Đầu Khỉ
(Hericium erinaceum) lại mọc trên cây hạt trần. Ở Anh hầu hết các nghiên cứu cho
thấy nấm Đầu Khỉ chủ yếu mọc trên gỗ cây lá rộng, đặc biệt là cây sồi chiêm 80%
(Fagus sylvatica) và thường mọc thành từng đám lớn. Nấm Đầu Khỉ có thể sinh
trưởng trên thân cây hoặc cành lớn, với đường kính > 10cm. Nấm Đầu Khỉ sinh
trưởng và phát triển từ cuối tháng 8 đến tháng 12 [6].
2.1.3. Thành phần hóa học của nấm Đầu Khỉ
Các nghiên cứu cho thấy nấm Đầu Khỉ là loại thực phẩm bổ dưỡng, có mức
cung cấp năng lượng vừa phải, thành phần dinh dưỡng cân đối, giầu chất khoáng và

vitamin. Tuy nhiên ở các điều kiện nuôi trồng khác nhau cũng sẽ có chất lượng của
chúng cũng khác nhau về thành phần dinh dưỡng, hàm lượng acid amin… Các kết
quả phân tích về thành phần của nấm Đầu Khỉ trồng tại các nước khác nhau trên thế
giới được thể hiện ở bảng sau:

6

Bảng

2.1:

Thành

phần

dinh

dưỡng

của

100g nấm Đầu Khỉ khô [5;19].
Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng
Protein
23 g - 31,7 g

Ka 4,46 mg - 43,7 mg

Lipid 1,8 g - 4,68 g

Mg 117 mg - 123 mg

Khoáng tổng số

8,8 g - 9,8 g

Vitamin B1 5,33 mg

Chất xơ 6,4 g - 7,9 g

Vitamin B2 3,91 mg

P 300 mg - 400 mg

Vitamin PP 16 mg - 18,3 mg

Fe 18 mg - 79,6 mg

Vitamin D

381 mg

Ca 13 mg - 180 mg






Nấm Đầu Khỉ khá phong phú về nguồn khoáng chất, với hàm lường P chiếm tỷ

lệ cao. Các loại vitamin trong nấm Đầu Khỉ cũng rất phong phú, đặc biệt là vitamin PP
và D chiếm tỷ lệ khá cao.Thành phần amino acid cũng có giá trị cân đối về dinh dưỡng,
đặc biệt trong nấm Đầu Khỉ có sự hiện diện đầy đủ của 7 trong số 16 loại acid amin
thiết yếu cần cho cơ thể động vật [2].
2.1.4. Hoạt chất sinh học và tác dụng của nấm Đầu Khỉ
2.1.4.1. Hoạt chất sinh học trong nấm Đầu Khỉ
Từ lâu nấm Đầu Khỉ đã được biết tới như là loại thực phẩm bổ dưỡng được
nhiều người ưa chuộng. Đặc biệt nấm Đầu Khỉ chứa nhiều chất có hoạt tính sinh
học cao có tác dụng rất tốt trong việc hỗ trợ phòng chống và điều trị bệnh viêm loét
dạ dày, ung thư dạ dày, ung thư thực quản, cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ ở
người cao tuổi, tăng cường hệ miễn dịch, nâng cao sức đề kháng với tình trạng thiếu
oxy, chống mệt mỏi, lưu thông tuần hoàn máu… [12]. Cho đến nay đã thống kê
được hàng chục hợp chất hữu cơ có trong nấm Đầu khỉ như: Diterpenoid, Acid
amin, Polysaccharides, Peroxide, nguyên tố vi và đa lượng. Gần đây các phương
pháp phân tích đã chứng minh được trong nấm Đầu Khỉ có các hoạt chất chính sau:
a. Nhóm Polysaccharides:
Các Polysaccharides của nấm Đầu Khỉ như: xylan, glucoylan, heteroxyglucan
và phức hợp protein của chúng có các đặc tính cải thiện đáp ứng sinh học, có lợi

7

cho khả năng miễn dịch. Trong nghiên cứu thực nghiệm kháng ung thư của
Polysaccharides ở nấm Đầu Khỉ có 5 loại Polysaccharides được phân lập là Flo-a-α;
Flo-a-β; Flo-b; FIIo-1 và FIII-2b có hoạt tính kháng ung thư và tác dụng kéo dài
thười gian sống [19]. Polysaccharides trích ly từ nấm Đầu Khỉ rất phong phú, trong
đó hợp chất chính có hoạt tính kháng u, tăng cường miễn dịch là 1,3; 1,6- β-Glucan:
- Beta 1,3/1,6 D glucan
Beta Glucan D đã được khẳng định chức năng hạn chế tăng trưởng của vi
khuẩn hình xoắn ốc, đẩy nhanh cicatrisation áp xe, kháng ung thư dạ dày và niêm
mạc ruột. Hiện nay, tại Nhật Bản chế phẩm chứa Beta Glucan D đã được phổ biến

rộng rãi như 1 loại thuốc phòng chống ung thư [10].
- Hericium A và B (HPA và HPB).
Các Polysaccharides của HPA bao gồm GLC, Gal và Fuc theo tỷ lệ
1:2,110:0,423; và HPB chứa Gal monosacarit và GLC tỷ lệ mol của 1:11,529. Trên
cơ sở kết quả của phản ứng methyl hóa, phân tích GC-MS, oxy hóa và thủy phân
axit. Wang và cộng sự đã tìm ra được cấu trúc của hericium A và B. Các
Polysaccharides này có tác dụng để chống khối u và điều hòa miễn dịch.
b. Nhóm Diterpenoid (Erinacine H & I)
Theo Eun Woo Lee và cộng sự (2000), đã nghiên cứu Diterpenoids erinacines H
và I được phân lập từ nấm Đầu Khỉ có tác dụng tốt đối với hệ thống thần kinh trong
chống bệnh Elzheimer. Cấu trúc của các hợp chất đã được xác định bằng cách phân tích
các dữ liệu quang phổ. Erinacine H cho thấy hoạt động kích thích sinh tổng hợp yếu tố
tăng trưởng thần kinh (NGF - nerve growth factor) của các tế bào hoạt động astroglial
của chuột. Số NGF (31,5 ± 1,7 pg/ml) tiết vào môi trường với sự có mặt 33,3 mg/ml
erinacine H lớn hơn năm lần so với trường hợp không cung cấp hợp chất này [11].
c. Nhóm Alcaloid
Alcaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản
ứng kiềm, chúng có cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học rất đa dạng. Các alcaloid ở
dạng tự do hầu như không tan trong nước, thường tan trong dung môi hữu cơ:
cloroform, eter diethyl, alcol bậc thấp. Các muối của alcaloid thì tan trong nước, alcol
và hầu như không tan trong dung môi hữu cơ như: Cloroform, eter, benzen.

8

Alcaloid là những chất có hoạt tính sinh học, nhiều ứng dụng trong ngành y
dược. Các alcaloid có tác dụng tốt lên hêh thần kinh, tác dụng tri ung thư [14].
2.4.1.2. Tác dụng của nấm Đầu Khỉ
Các thí nghiệm về độc tính của nấm Đầu Khỉ được nghiên cứu kỹ và cho thấy cả
quả thể lẫn sợi nấm đều không hề có độc tính đối với người, không những vậy mà nấm
Đầu Khỉ còn thể hiện những tác dụng dược lý vượt trội so với một số loài nấm khác [2].

Nấm Đầu Khỉ là nguồn nguyên liệu quý để sản xuất một số loại dược phẩm
phục vụ sức khỏe con người. Bởi nấm Đầu Khỉ có tác dụng ngăn cản quá trình lão
hóa và phục hồi các noron thần kinh, tăng cường hệ miễn dịch và đặc biệt hiệu quả
với các bệnh nhân ung thư phổi di căn. Polysaccharides chiết xuất từ nấm có hiệu
quả chống ung thư dạ dày, thực quản và ung thư da [16].
Y học cổ truyền Trung Quốc cho rằng nấm Đầu Khỉ tính bình, vị ngọt,
chuyên chữa trị rối loạn tiêu hóa, suy nhược thần kinh, loét dạ dày, nó vừa là món
ăn bổ dưỡng vừa là thuốc bổ quý hiếm, có công hiệu “trợ tiêu hóa, lợi ngũ tạng” cho
cơ thể. Sử dụng nấm Đầu Khỉ đặc biệt có lợi cho người già và những người cơ thể
suy nhược. Y học hiện đại đã chứng minh được rằng nấm Đầu Khỉ là dược liệu tốt
giúp trị liệu các bệnh về hệ thống tiêu hóa và khống chế cơn đau dạ dày. Dùng nấm
Đầu Khỉ chế thành dược phẩm đối với các bệnh về đường tiêu hóa như viêm dạ dày
mãn tính, loét dạ dày hành tá tràng … hiệu quả đến 85,2% [2].
- Tác dụng trên hệ tiêu hóa
Trong lâm sàng, các bác sĩ Trung Quốc đã sử dụng rộng rãi nấm Đầu Khỉ để điều
trị các bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng, viêm loét ruột, co thắt dạ dày và các bệnh đường
tiêu hóa khác. Có nghiên cứu thực hiện trên 227 bệnh nhân, có bệnh từ 2 năm trở lên, có
hiệu quả đạt tới tỷ lệ 85,2% - 92,5%. Đặc biệt ở Trung Quốc người ta đã dùng để điều trị
ung thư dạ dày, kể cả trường hợp điều trị bằng hóa chất không hiệu quả [21]
- Tác dụng trên hệ thần kinh
Theo Eun Woo Lee và cộng sự (2000), đã nghiên cứu và kết luận nấm Đầu
Khỉ có tác dụng tốt trên bệnh Alzeimers, ngăn cản quá trình lão hóa và phục hồi các
neuron thần kinh [11].

9

Theo Muzino và cộng sự (1998), đã nghiên cứu cho thấy nấm Đầu Khỉ có
một số hợp chất có khả năng sinh tổng hợp yếu tố tăng cường thần kinh có khả năng
điều kiển bệnh Alzheimer như: Hericinone, hericinone D, hericinone E [19].
- Tăng cường hệ miễn dịch và chống lại tế bào ung thư

Theo Kim và cộng sự (2011), đã nghiên cứu tác dụng chống khối u của các
chất chiết xuất của nấm Đầu Khỉ trên chuột thực nghiệm được cấy ghép các tế bào
ung thư ruột, chế phẩm β-glucan thu được bằng trích ly trong nước và trích ly trong
nước bằng vi sóng, được tiêm hàng ngày trong 2 tuần, đều cho thấy giảm đáng kể
trọng lượng khối u là 38 và 41%, tương ứng [16].
- Tác dụng ngăn chặn quá trình lão hóa, giúp cơ thể tráng kiện
Theo Eun Woo Lee và cộng sự (2000), đã nghiên cứu và kết quả cho thấy nấm
Đầu Khỉ có hoạt lực đề kháng với tình trạng thiếu oxy, chống mệt mỏi, chống oxy hóa,
chống đột biến, làm giảm mỡ máu, xúc tiến việc tuần hoàn máu, chống lão hóa [11].
Trong y học cổ truyền Trung Quốc, sử dụng nấm Đầu Khỉ sấy khô chiết bằng nước
nóng giúp tăng sức tiêu hóa và làm cho cơ thể cường tráng. Các khảo nghiệm về độc tính
đã nghiên cứu kỹ và cho thấy quả thể nấm Đầu Khỉ không hề có độc tính đối với người.
2.2. Giới thiệu về hoạt chất sinh học Diterpenoid
2.2.1. Khái niệm Diterpenoid
Diterpenoid là một hợp chất không bay hơi, có bộ khung 20 Cacbon và tuân
theo quy tắc isopren trong cấu trúc phân tử. Chúng chủ yếu được tìm thấy trong các
loài nấm hoặc trong thực vật và bao gồm các acid nhựa và các hocmon sinh trưởng
thực vật nhóm gibberellin. Đặc tính chung của các Diterpenoid là tan trong các
dung môi hữu cơ (eter ethyl, cloroform, ethanol…), không tan trong nước trừ khi
chúng kết hợp với đường tạo thành glycosid [11].
Các Diterpenoid có một số nét riêng đặc trưng. Sự oxi hoá thường hay xảy ra
hơn ở các nhóm trong phân tử và ta thấy xuất hiện nhiều phản ứng tạo ete hoặc
lacton. Các tương tác giữa các nhóm không liên kết trực tiếp với nhau thường làm
cho khung Cacbon bị biến dạng và dẫn tới nhiều chuyển hóa khác nhau.

Cách gọi tên
và cấu trúc hoá học của chúng rất đa dạng, từ loại khung không vòng cho đến khung
đa vòng giáp nhau.

10

Đa số các Diterpenoid là hợp chất vòng. Đối với các Diterpenoid chủ yếu
kiểu đóng vòng điển hình thành các dẫn xuất của perhidronaphtalen và
perhidrophenantren. Có hai kiểu đóng vòng:
Kiểu 1: Đóng vòng do sự proton hoá nối đôi của đơn vị isopropyliden xuất
phát. Kiểu thứ nhất thuộc về cùng dãy lập thể với steroid.
Kiểu 2: Nhóm pyrophotphat rời khỏi phân tử cho một cacbacation và khai
mào cho phản ứng đóng vòng.
Từ các tiền thân không vòng, thông qua các kiểu đóng vòng khác nhau mà
dẫn đến các hệ thống khung vô cùng phong phú của các Diterpenoid. Ngày nay ta
đã biết đến trên 170 khung cacbon của các Diterpenoid.
- Diterpenoid không vòng
Phytan thuộc loại Diterpenoid không vòng, có cấu trúc hoá học (2,6,10,14-
tetrametylhexadecan).

Các Diterpenoid loại này khác nhau bởi số lượng, vị trí và cấu hình các
nhóm hydroxy, xeton và olefin
- Diterpenoid vòng lớn Cembran
Cembran thuộc loại Diterpenoid một vòng lớn chung có cấu trúc hoá học
4,8,12-trimetyl-1-isopropyl-cyclotridecan khác nhau bởi số lượng, vị trí và cấu
hình của liên kết olefin.

Erinacines là Diterpenoid được phân lập từ sợi nấm của nấm Đầu Khỉ.

Hợp
chất này kích thích mạnh mẽ các yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF - nerve growth
factor) sinh tổng hợp và tăng catecholamine. Erinacine A đên I làm tăng yếu tố tăng
trưởng thần kinh (NGF) sản xuất trong tế bào nuôi cấy bởi astroglial lớn hơn năm

11

lần so với kiểm soát. Cả hai NGF và catecholamin là yếu tố rất quan trọng cho chức
năng bảo vệ tế bào thần kinh. NGF cảm ứng tương quan với tốc độ tăng trưởng tế
bào thần kinh tự nhiên. NGF đã được chứng minh là một phân tử dinh dưỡng thần
kinh yêu cầu cho sự sống còn của tế bào thần kinh và ở cả trung ương (não và tủy
sống) và hệ thống thần kinh ngoại biên. Các nghiên cứu gần đây cho thấy các hợp
chất Diterpenoid (Erinacine A đến I) được triết xuất từ nấm Đầu Khỉ có thể cải
thiện các bệnh liên quan đến thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer, sa sút trí tuệ
tuổi già và suy giảm nhận thức. Sau đây là công thức cấu tạo của các Diterpenoid
Erinacine A đến I [21;16]

Hình 2.1. Công thức cấu tạo Erinacines Diterpenoid (A – I) trong nấm Đầu Khỉ
2.2.2. Hoạt tính sinh học của Diterpenoid
Các Diterpenoid có hoạt tính sinh học vô cùng phong phú:
Điển hình là các hocmon sinh trưởng thực vật dãy gibberellin. Người ta đã
phân lập và tinh chế được acid gibberellic từ nấm Gibberella fujikuroi tác dụng đặc
trưng cho sự phát triển bình thường của cây.

12

Các acid nhựa thuộc vào số các sản phẩm thiên nhiên xuất hiện với lượng
lớn. Chúng có tác dụng cố kết các sợi gỗ, đặc biệt là các acid nhựa có nhóm
phenolic có hoạt tính kháng sinh nhẹ và bảo vệ cho gỗ khỏi bị vi sinh vật làm mục
nát (acid podocarpic và acid ferruginol).
Tuy nhiên, các hoạt động sinh học quan trọng nhất của diterpenoid là kích
thích sự tổng hợp các yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF). Đây là một tác dụng nổi
bật của Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ.
Yếu tố tăng trưởng thần kinh là một hoạt chất trong não có vai trò thúc đẩy
sự tăng trưởng và phát triển của tế bào thần kinh. Yếu tố này đóng một vai trò quan
trọng trong sự phát triển và tồn tại của các tế bào thần kinh trong cả hệ thống thần

kinh trung ương và ngoại vi. NGF thấp hơn so với mức bình thường có thể là dấu
hiệu liên quan đến giai đoạn đầu của bệnh Alzheimer và chứng mất trí. Deterpenoid
erinacine đã thể hiện tiềm năng đáng kể trong việc kích thích tổng hợp NGF, khả
năng này như là tác nhân để điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh
Alzheimer hoặc bệnh Parkinson [18].
Yamada và cộng sự năm 1997, đã phân lập Diterpenoid erinacines A, B, C,
D, E, F, G, H, I từ sợi nấm của nấm Đầu Khỉ và đưa ra kết luận các Diterpenoid
erinacines đã thể hiện được khả năng kích thích sản xuất các yếu tố tăng trưởng
thần kinh (NGF) trong các thử nghiệm với động vật và là tác nhân điều trị tốt trong
điều trị bệnh Alzheimer và các rối loạn thoái hóa thần kinh khác [21].
Theo Kawagishi và cộng dự năm 2005, các erinacines là các hợp chất
diterpenoid có khả năng kích thích mạnh đối với việc sản xuất NGF và đã được
chứng minh làm tăng một số mức độ dẫn truyền thần kinh và làm tăng mức độ NGF
trong não của những con chuột thí nghiệm được liều erinacines là 0,023 mg/g [15].
Một nghiên cứu lâm sàng gần đây tại Nhật Bản với một nhóm người là phụ
nữ độ tuổi 50 - 80 được chẩn đoán suy giảm nhận thức nhẹ và được điều trị với chế
phẩm diterpenoid được phân lập từ nấm Đầu Khỉ. Các kết quả của nghiên cứu cho
thấy các đối tượng trong nhóm điều trị đã cải thiện đáng kể chức năng nhận thức ở
thời gian 8, 12, 16 tuần và sự cải thiện này kéo dài không quá 4 tuần sau khi ngừng

13

sử dụng chế phẩm. Điều này cho thấy các Diterpenoid trong nấm Đầu Khỉ có khả
năng điều trị bệnh suy giảm nhận thức nhẹ [17].
2.3. Trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Đầu Khỉ
2.3.1. Cơ sở khoa học của quá trình trích ly [4]
Trích ly là dùng những dung môi hòa tan các chất khác, sau khi hòa tan, ta
được hỗn hợp gồm dung môi và chất cần tách, đem hỗn hợp này tách dung môi ta sẽ
thu được chất cần thiết.
Cơ sở lý thuyết của quá trình trích ly là dựa vào sự khác nhau về hằng số

điện môi của dung môi và chất cần trích ly. Những chất có hằng số điện môi gần
nhau sẽ dễ hòa tan vào nhau. Phương pháp này có thể tiến hành ở nhiệt độ thường
(khi trích ly) và có thể lấy được những thành phần quí như sáp, nhựa thơm trong
nguyên liệu mà phương pháp chưng cất không thể tách được. Quá trình trích ly gồm
hai giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Dung môi thấm ướt lên bề mặt nguyên liệu, sau đó thấm sâu
vào bên trong do quá trình thẩm thấu tạo ra dung dịch chứa các hoạt chất. Sau đó
dung môi tiếp tục hòa tan các chất trên bề mặt bằng cách đẩy các bọt khí chiếm đầy
trong các khe vách trống của tế bào.
Giai đoạn 2: Giai đoạn tiếp tục hòa tan các hoạt chất trong các ống mao dẫn
của nguyên liệu nhờ vào dung môi đã thấm sâu vào các lớp bên trong.
2.3.2. Phương pháp trích ly [4]
Hiện nay có hai phương pháp trích ly chính là: Phương pháp trích ly lỏng -
lỏng và phương pháp trích ly lỏng - rắn.
Trích ly lỏng - lỏng là một kỹ thuật phân tách dựa vào độ hòa tan khác nhau
(hay còn gọi là sự hòa tan có chọn lọc) của các cấu tử trong nguyên liệu lỏng đồng
nhất vào trong một dung môi thích hợp. Nguyên liệu là một chất lỏng chứa các cấu
tử cần tách. Dung môi mới là một chất lỏng thứ hai có tác dụng kéo các cấu tử cần
tách mà chúng là các cấu tử dễ hòa tan vào dung môi mới nhất. Như vậy trong
nguyên liệu chỉ còn lại các cấu tử không thể hòa tan vào trong dung môi mới. Sau

14

quá trình trích ly, hệ tồn tại hai pha không tan lẫn. Việc phân tách hai pha được thực
hiện bởi quá trình gạn lắng.
Trích ly rắn - lỏng là quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất rắn
bằng một chất lỏng khác - gọi là dung môi. Vì mục đích của đề tài là trích ly các hợp
chất khô hòa tan trong nấm Đầu khỉ cụ thể là hợp chất Dterpenoid chúng tôi sẽ trình
bày về phương pháp trích ly rắn - lỏng. Đối với phương pháp này phải có các yêu cầu
sau:

Yêu cầu đối với dung môi: Dung môi phải có tính hoà tan chọn lọc, không
độc, không ăn mòn thiết bị, rẻ và rễ tìm.
Cơ chế hoà tan: Dung môi thấm qua các mao quản vào các tế bào nguyên
liệu, thời gian thấm phụ thuộc vào đường kính, chiều dài mao quản, bản chất dung
môi Quá trình hoà tan phụ thuộc vào bản chất hoá học của các chất tan và dung
môi. Các chất có nhiều nhóm phân cực (-OH, -COOH) dễ tan trong dung môi phân
cực (nước, cồn, propyl, ). Các chất có nhiều nhóm không phân cực (chất béo, CH3
- C2H5- và đồng đẳng) dễ tan trong dung môi không phân cực.
Các phương pháp trích ly:
Dựa vào trạng thái nguyên liệu và đặc tính dung môi có 2 loại: Trích ly tĩnh
và trích ly động. Ở phương pháp trích ly tĩnh nguyên liệu và dung môi không được
đảo trộn. ở phương pháp trích ly động nguyên liệu và dung môi được đảo trộn bằng
cánh khuấy, do đó hiệu suất cao hơn.
Dựa vào phương pháp và số bậc trích ly có hai loại là trích ly một bậc và nhiều
bậc. Với phương pháp trích ly một bậc thì toàn bộ quá trình trích ly được thực hiện
trong thiết bị trích ly, nguyên liệu và dung môi chỉ tiếp xúc một lần. Phương pháp
trích ly nhiều bậc được tiến hành trong một số thiết bị trích ly. Thiết bị cuối cùng
dung dịch đậm đặc đi vào nồi chưng. Hơi dung môi từ thiết bị chưng đi vào thiết bị
ngưng tụ rồi vào thùng chứa rồi vào thiết bị thứ nhất. Quá trình tiếp tục cho đến khi
đạt được độ trích ly cần thiết của nồi thứ nhất. Sau đó tháo hết dung môi và bã ra khỏi
thiết bị thứ nhất rồi cho vật liệu mới vào, lúc này thiết bị thứ nhất thành thiết bị cuối