Nghiên cứu xác định hàm lượng các axit amin trong một số loài nấm lớn ở vùng bắc trung bộ bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH


PHẠM THỊ NGUYỆT



NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
CÁC AXIT AMIN TRONG MỘT SỐ LOÀI NẤM LỚN
Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO HPLC




LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC




NGHỆ AN - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH


PHẠM THỊ NGUYỆT


NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
CÁC AXIT AMIN TRONG MỘT SỐ LOÀI NẤM LỚN

Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO HPLC

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.01.18


LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. TRẦN ĐÌNH THẮNG


NGHỆ AN - 2014
LỜI CẢM ƠN

Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trung tâm Kiểm định
An toàn Thực phẩm và Môi trường - Trường Đại học Vinh.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS
Trần Đình Thắng - Phó trưởng khoa Hoá 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 luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Hoàng Văn Trung - Khoa
Hóa học - Trường Đại học Vinh đã giúp đỡ và chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn
thành luận văn.
PGS. TS Ngô Anh Trường Đại học Khoa học Huế giúp định danh mẫu nấm.
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 cho tôi trong quá trình sử dụng máy HPLC để đo mẫu.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các cán bộ

trong Khoa Hoá học - trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện cho tôi được học
tập và nghiên cứu trong một môi trường học tập khoa học.
Cuối cùng tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn
bè đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Vinh, tháng 10 năm 2014
Học viên

Phạm Thị Nguyệt
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
1. Lí do chọn đề tài 1
2. Mục đích nghiên cứu 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Nấm 3
1.1.1. Định nghĩa về nấm lớn 3
1.1.2. Phân loại nấm 3
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng của nấm 3
1.1.4. Vai trò của nấm trong tự nhiên và trong đời sống con người 9
1.2. Axit amin 12
1.2.1. Định nghĩa và cấu trúc 12
1.2.2. Phân loại 14
1.2.3. Tính chất hóa lý của axit amin 16
1.2.4. Vai trò của các axit amin 17
1.2.5. Axit amin trong nấm 22
1.3. Các phương pháp tách và xác định đồng thời axit amin 24
1.3.1. Các phương pháp sắc ký cổ điển 24
1.3.2. Phương pháp sắc ký khí 26
1.3.3. Phương pháp điện di mao quản 27

1.3.4. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 28
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM 31
2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 31
2.1.1. Thiết bị và dụng cụ 31
2.1.2. Hóa chất 31



2.2. Phương pháp nghiên cứu 34
2.3. Thực nghiệm 34
2.3.1. Thu thập mẫu nấm 34
2.3.2. Xử lí mẫu 36
2.3.3. Tiến hành phân tích trên máy 39
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40
3.1. Nghiên cứu xử lý mẫu tối ưu 40
3.1.1. Khảo sát nồng độ HCl 40
3.1.2. Khảo sát thời gian thủy phân mẫu 44
3.2. Đánh giá phương pháp 48
3.2.1. Xây dựng các phương trình đường chuẩn và xác định khoảng
tuyến tính 48
3.2.2. Xác định giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ
của phương pháp 54
3.2.3. Xác định độ lặp lại, độ thu hồi của phương pháp 57
3.3. Xác định hàm lượng các axit amin trong các mẫu nấm 61
3.3.1. Kết quả phân tích hàm lượng axit amin thủy phân 62
3.3.2. Kết quả phân tích hàm lượng axit amin tự do 70
KẾT LUẬN 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

BẢNG KÍ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt
Tên đầy đủ
Tên tiếng Anh
AOAC
Hiệp hội các nhà hoá học
phân tích chính thống
Association of Official
Analytical Chemists
AQC
Aminoquinolil- N-
hydroxysuccinimidyl
cacbamat
Aminoquinolil- N-
hydroxysuccinimidyl
carbamate
DM
Chất khô
dry matter
EAA
Axit amin thiết yếu
Essential amino acid
FMOC
9-florenylmetyl cloroformat
9-florenylmethyl cloroformate
GC
Sắc ký khí
Gas chromatography

GC/FID
Sắc ký khí detector ion hóa
ngọn lửa
Gas chromatography/ flame
ionization detector
GC/MS
Sắc ký khí khối phổ
Gas chromatography/ mass
spectrometry
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
High performance liquid
chromatography
KPH
Không phát hiện

MeOH
Metanol
Methanol
NEAA
Axit amin không thiết yếu
Nonessential amino acid
OPA
ortho-phtalandehit/ ortho-
phtaldiandehit
ortho-phthalaldehyd/ ortho-
phthaldialdehyde
PITC
Phenylisothioxyanat
Phenylisothiocyanate

RP-HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
pha ngược
Reversed phase - High
performance liquid
chromatography
TAA
Tổng axit amin
Total amino acid
TEA
Trietylamin
Triethylamine
THF
Tetrahydrofuran
Tetrahydrofuran

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Cấu trúc của 20 axit amin tiêu chuẩn 13
Bảng 1.2: Trị số ước lượng về lượng đòi hỏi các axit amin cần thiết (mg/kg
cân nặng/ngày) 21
Bảng 1.3: Đối chiếu các loại axit amin thiết yếu 21
Bảng 1.4: Thành phần axit amin thiết yếu trong một số loài nấm hoang
(g/100g protein thô) 22
Bảng 1.5: Hàm lượng axit amin tự do trong loài nấm Calvatia gigantea ở phía
Nam Thỗ Nhĩ Kỳ (mg/100 g ± SD) 23
Bảng 1.6: Thành phần axit amin thiết yếu trong hai loài nấm ở Hàn Quốc
(g/100g) 24
Bảng 1.7: Thành phần axit amin không thiết yếu trong hai loài nấm ở Hàn
Quốc (g/100g) 24

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ HCl đến hiệu suất thu hồi 40
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi 44
Bảng 3.3: Sự phụ thuộc của diện tích pic sắc ký vào nồng độ (pmol/
l

) của
axit amin 48
Bảng 3.4: Giá trị LOD và LOQ của axit Aspartic 56
Bảng 3.5: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp 56
Bảng 3.6: Độ lặp lại (n=5) hàm lượng các axit amin trong mẫu nấm lỗ 58
Bảng 3.7: Hiệu suất thu hồi của axit amin trong nấm lỗ 60
Bảng 3.8: Hàm lượng axit amin trong nấm lỗ 62
Bảng 3.9: Hàm lượng (μg/g) axit amin thủy phân trong các mẫu nấm 66
Bảng 3.10: Hàm lượng axit amin thủy phân trong các mẫu nấm tự nhiên 69
Bảng 3.11: Hàm lượng axit amin tự do trong mẫu nấm lỗ 71
Bảng 3.12: Hàm lượng axit amin tự do trong các mẫu nấm (μg/g) 75
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hệ thống máy sắc ký HPLC Agilent 1100 series 30
Hình 2.1: Mẫu nấm 03………………………………………………………35
Hình 2.2: Mẫu nấm 04………………………………………………………35
Hình 2.3: Mẫu nấm 05 35
Hình 2.4: Mẫu nấm lỗ……………………………………………………….35
Hình 2.5: Mẫu nấm 01………………………………………………………35
Hình 2.6: Mẫu nấm 02 35
Hình 2.7: Mẫu nấm 608 …………………………………………………….36
Hình 2.8: Mẫu nấm 619 …………………………………………………….36
Hình 2.9: Mẫu nấm 621 36
Hình 2.10: Mẫu nấm HKG 401 …………………………………………….36
Hình 2.11: Mẫu nấm HKG 406 36

Hình 2.12: Quy trình phân tích axit amin thủy phân 37
Hình 2.13: Quy trình phân tích axit amin tự do 38
Hình 3.1: Sự phụ thuộc của hiệu suất thu hồi axit amin vào nồng độ HCl 41
Hình 3.2: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân của mẫu nấm
01 tại nồng độ HCl 5M 42
Hình 3.3: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân của mẫu nấm
01 tại nồng độ HCl 5,5M 42
Hình 3.4: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân của mẫu nấm
01 tại nồng độ HCl 6M 43
Hình 3.5: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân của mẫu nấm
01 tại nồng độ HCl 6,5M 43
Hình 3.6: Sự phụ thuộc của hiệu suất thu hồi các axit amin vào thời
gian thủy phân 45



Hình 3.7: Sắc đồ tách các axit amin của mẫu nấm 01 tại thời gian thủy
phân 16h 46
Hình 3.8: Sắc đồ tách các axit amin của mẫu nấm 01 tại thời gian thủy
phân 18h 46
Hình 3.9: Sắc đồ tách các axit amin của mẫu nấm 01 tại thời gian thủy
phân 20h 47
Hình 3.10: Sắc đồ tách các axit amin của mẫu nấm 01 tại thời gian
thủy phân 24h 47
Hình 3.11: Đường chuẩn định lượng Asp 49
Hình 3.12: Đường chuẩn định lượng His 49
Hình 3.13: Đường chuẩn định lượng Thr . 49
Hình 3.14: Đường chuẩn định lượng Tyr 50
Hình 3.15: Đường chuẩn định lượng Ile 50
Hình 3.16: Đường chuẩn định lượng Glu 50

Hình 3.17: Đường chuẩn định lượng Ser 50
Hình 3.18: Đường chuẩn định lượng Gly 51
Hình 3.19: Đường chuẩn định lượng Ala 51
Hình 3.20: Đường chuẩn định lượng Arg 51
Hình 3.21: Đường chuẩn định lượng Leu 51
Hình 3.22: Đường chuẩn định lượng Cys - SS - Cys 52
Hình 3.23: Đường chuẩn định lượng Val 52
Hình 3.24: Đường chuẩn định lượng Met 52
Hình 3.25: Đường chuẩn định lượng Phe 52
Hình 3.26: Đường chuẩn định lượng Lys 53
Hình 3.27: Đường chuẩn định lượng Pro 53
Hình 3.28: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 17 axit amin ở nồng độ 10 pmol/
l

53
Hình 3.29: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 17 axit amin ở nồng độ 25 pmol/
l

54



Hình 3.30: Sắc đồ chạy hỗn hợp chuẩn 17 axit amin ở nồng độ 100 pmol/
l

54
Hình 3.31: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm lỗ 60
Hình 3.32: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân nấm lỗ thêm
chuẩn 61
Hình 3.33: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 02 63

Hình 3.34: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 608 63
Hình 3.35: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 619 64
Hình 3.36: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 621 64
Hình 3.37: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm HKG401 65
Hình 3.38: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm HKG406 65
Hình 3.39: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 03 67
Hình 3.40: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 04 68
Hình 3.41: Sắc đồ tách các axit amin trong dịch thủy phân mẫu nấm 05 68
Hình 3.42: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm lỗ 72
Hình 3.43: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm 01 72
Hình 3.44: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm 02 73
Hình 3.45: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm 619 73
Hình 3.46: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm 621 73
Hình 3.47: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm HKG 401 74
Hình 3.48: Sắc đồ tách các axit amin trong mẫu nấm HKG 406 74






1
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 quinin. 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 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


2
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 hormon. 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
ứng [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 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 17 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 và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu xác định các axit amin trên 2 loại nấm gồm: nấm nuôi cấy
và nấm tự nhiên được thu thập từ rừng Quốc gia Pù Mát, Phong Nha Kẻ Bàng
thuộc vùng Bắc Trung Bộ.




3
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Nấm
1.1.1. Định nghĩa về nấm lớn
Nấm theo nghĩa rộng (thuật ngữ khoa học) mà tiếng Anh là Fungi, là
nhóm sinh vật nằm trong giới Myceteae (Miles and Chang, 1997). Giới nấm
bao gồm nấm lớn và tất cả các nấm khác (như nấm men, nấm mốc, là các
vi nấm), được tách riêng do có các đặc điểm không giống cả động vật lẫn
thực vật.
Nấm theo nghĩa hẹp là nấm lớn với quả thể phân biệt rõ mà nó có thể

mọc trên mặt đất hoặc dưới đất và đủ lớn để thấy được bằng mắt thường và
được thu hái bằng tay.
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 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 polysaccharit, 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.
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
60-140g/kg và chủ yếu bao gồm carbohydrate, protein, chất xơ và khoáng
chất. Thông thường, hàm lượng chất khô 100 g/kg đã được sử dụng để tính


4
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 [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 [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 [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 [19].
Hàm lượng protein trong 4 loài nấm ăn phổ biến đã được công bố như:
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 1,75-3,63% trọng lượng tươi của nấm
[17]. Hàm lượng protein trong nấm tự nhiên cao hơn 2 lần so với măng tây và
cải bắp, gấp 4 lần so với cam và 12 lần so táo. Với trọng lượng khô thì nấm
thường chứa 19-35% protein so sánh với 7,3% trong gạo, 13,2% trong lúa mì,
39,1% trong đậu tương và 25,2% trong sữa. Hàm lượng protein thô của nấm
chỉ 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 [31].


5
Năm 2011, Bauer-pettrovska [14] 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.
Theo FAO/WHO, nấm được coi là giàu axit glutamic, axit aspartic và
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 [41].
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 [23].
1.1.3.3. Lipid (chất béo)
Nấm ăn cung cấp một lượng chất béo thấp. 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-octen-3-ol (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


6
(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 các axit béo
hydroxyl là không đáng kể [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 n-3(axit béo omega-3) 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 (0,3-5,5 % dm)
[59], glucozơ (0,5-3,6% dm) [33] và glycogen (1,0-1,6% dm). 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 4-9% và 22-30% dm
[42]. 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. Trong nấm thì hàm lượng chất xơ
không hòa tan cao hơn so với chất xơ hòa tan. β-glucan 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 B
1
), riboflavin
(vitamin B
2
), niacin (vitamin B
3
), tocopherol and vitamin D. Một số tác giả đã
xem nấm như một nguồn cung cấp vitamin dựa trên hàm lượng cao của


7
riboflavin (vitamin B2), niacin và của vitamin C, vitamin B
1
, vitamin D, β-
caroten (tiền vitamin A), vitamin E và vitamin B

12
. 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 D
2
là đáng kể trong một số
loài nấm hoang dã, nhưng nó gần như vắng mặt trong các loài nấm trồng [44].
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 của loài Boletus ở mức 21-57% và 8-74%.
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; 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
56-70% tổng hàm lượng tro [35]. K là phong phú và chiếm khoảng gần 45%
tổng hàm lượng tro. Hàm lượng tro trong nấm thường chiếm từ 5-12% 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 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

8
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 [29].
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 [36].
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 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 [30]. Barros và các cộng sự đã công bố nồng
độ flavonoit (hợp chất phenolic) trong khoảng từ 0,47 đến 16,56 mg/g trong
nấm tự nhiên [11].

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) [37].
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


9
dm có trong 29 loài nấm [18]. Vì vậy, nấm ăn tự nhiên có hàm lượng
ergothionin có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa trong các bữa ăn.
1.1.4. Vai trò của nấm trong tự nhiên và trong đời sống con người
 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 được thu hoạch để sử dụng
như 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 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 penicilin 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 [43].


10
Ví dụ, hiện nay sự quan tâm lớn đó là β-glucan trong nấm vì những ảnh
hưởng tích cực của nó đến sức khỏe [51]. β-glucan 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 [40]. Nhiều loại nấm ăn chất lượng retin cao là yếu
tố làm chậm sự phát triển tế bào ung thư, gần đây Nhật Bản còn phát hiện
nhiều hợp chất trích từ nấm như glucan (thành phần cấu tạo tế bào vách của
nấm), chất leutinan (từ nấm đông cô) có khả năng ngăn chặn sự phát triển của
khối u - chống ung thư.
Ở Việt Nam, các loài nấm có thể dùng làm dược liệu có khoảng hơn 200
loài trong đó có rất nhiều loài là dược liệu quý như: linh chi một năm, linh chi
sò, linh chi nhiều năm, nấm lỗ phấn nhiều năm, nấm vân chi, nấm hương, nấm
kim châm, mộc nhĩ,…Những nghiên cứu bước đầu về các chất có hoạt tính
sinh học của một số nấm lớn Việt Nam cho thấy chúng rất giàu các chất có
trọng lượng phân tử lớn như polysaccarit, lectin…và các chất có trọng lượng
phân tử nhỏ như flavonoid, steroid…có tác dụng chống viêm, tăng cường đáp
ứng miễn dịch, hỗ trợ điều trị các bệnh hiểm nghèo như ưng thư, suy giảm
miễn dịch, tiết niệu, tim mạch…[5].
 Nấm là nguồn thực phẩm
Nấm là thực phẩm phổ biến từ thời cổ đại không chỉ vì hương vị , mà

còn vì giá trị dinh dưỡng cao. Nấm đã được sử dụng trong nhiều năm như thực
phẩm dinh dưỡng và hương liệu thực phẩm trong các món súp và nước sốt ,
do hương vị độc đáo và tinh tế của chúng.
Từ rất lâu nấm được coi là một loại thực phẩm đặc biệt. Người Hy lạp
đã tin tưởng rằng nấm cung cấp sức mạnh cho các chiến binh trong các trận
chiến. Các vị vua tự hào nấm như một món ăn, các vị La mã coi nấm như “


11
thực phẩm của các vị thần” và chúng chỉ phục vụ vào các dịp lễ hội. Người
Trung quốc coi nấm như là nguồn thực phẩm sức khỏe, “ thuốc trường sinh
của cuộc sống”. Người Ấn độ Mexico sử dụng nấm như là chất gây ảo giác
trong nghi lễ tôn giáo và ma thuật tốt như là trong mục đích chữa bệnh [55].
Thường được nhóm với các loại rau, nấm cung cấp nhiều thuộc tính
dinh dưỡng, cũng như các thuộc tính thường được tìm thấy trong thịt, đậu
hoặc các loại ngũ cốc. Nấm là ít calo, không có chất béo, cholesterol và natri
rất thấp, nhưng chúng cung cấp một số chất dinh dưỡng mà thường được tìm
thấy trong các loại thực phẩm động vật hoặc các loại ngũ cốc [57]. Giống như
tất cả các loại trái cây và rau quả, nấm tự nhiên không có gluten, nên bổ
dưỡng với một chế độ ăn không có gluten. Nấm có đủ các chất hữu cơ cần cho
nhu cầu dinh dưỡng của người như protein, gluxit, lipit, vitamin, muối khoáng
và nhiều loại enzim rất lợi cho tiêu hoá và có giá trị dinh dưỡng cao.
Nấm ăn Việt Nam có hơn 200 loài trong đó khoảng 50 loài là nấm ăn
quý. Tuyệt đại đa số nấm ăn Việt Nam thuộc các đại diện của nấm Đảm
Basidiomycota và một số ít thuộc nấm túi Ascomycota. Có thể kể một số ví dụ
như: mộc nhĩ, nấm hương, nấm rơm, ngân nhĩ, nấm thông, nấm chàm, nấm
bào ngư, nấm kim châm, nấm ngọc châm…(Trịnh Tam Kiệt, 2011).
 Ngoài ra, các loài nấm có khả năng ứng dụng trong công nghệ sinh học
và bảo vệ môi trường
Những loài nấm có khả năng sinh enzim và một số hoạt chất quý có thể

được ứng dụng trong công nghệ sinh học và bảo vệ môi trường.
Nấm là bộ phận quan trọng trong công nghệ lên men. Các loài nấm men
như saccaromyces được dùng để oxi hóa đường thành etanol và khí cacbonic.
Quá trình này gọi là sự lên men rượu. Và ứng dụng trong làm rượu vang, bia
và bánh mỳ, phomat và một số các sản phẩm đậu nành…
Các loài nấm hoại sinh đóng vai trò quan trọng trong chu trình tuần
hoàn vật chất và năng lượng trong thiên nhiên. Nấm hoại sinh sử dụng hệ men


12
của chúng để phân giải các chất hữu cơ, các cành lá khô của thực vật thành
chất mùn, chất khoáng. Nấm có thể phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành
các chất đơn giản, đặc biệt là các chất khó phân giải như cellulose, lignin
thành chất vô cơ; và có thể đồng hoá các chất đơn giản thành các chất phức
tạp. Do đó, nó là yếu tố quan trọng làm tăng độ phì nhiêu của đất.
Các nấm cộng sinh hình thành rễ nấm (mycorrhiza) cộng sinh với thực
vật có thể ứng dụng trong lâm nghiệp, đặc biệt trong việc trồng rừng, như
loài P.tinctorius hình thành rễ nấm cộng sinh chặt chẽ với rễ cây thông, giúp
cây tăng cường sự hấp thụ vận chuyển các yếu tố dinh dưỡng như: N, P, K,
Ca nên nó được ứng dụng trong các dự án tái sinh hoặc trồng mới các rừng
thông nhựa, bạch đàn ở các vùng đất nghèo dinh dưỡng hay đất cát.
1.2. Axit amin
1.2.1. Định nghĩa và cấu trúc
Axit amin (amino axit) là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử
chứa đồng thời nhóm amin (NH
2
) và nhóm cacboxyl (COOH). Trong hóa sinh,
thuật ngữ này còn dùng để chỉ alpha axit amin: những axit amin mà trong đó
nhóm amin và nhóm cacboxyl gắn vào cùng một nguyên tử cacbon, nên gọi là
α-cacbon.

Vì nhóm COOH có tính axit, nhóm NH
2
có tính bazơ nên ở trạng thái
kết tinh axit amin tồn tại ở dạng ion lưỡng cực. Trong dung dịch, dạng ion
lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử:



Dạng phân tử dạng ion lưỡng cực
Tất cả các axit amin có ít nhất 2 nhóm ion hóa, điện tích chuẩn của axit
amin phụ thuộc vào giá trị pH. Nhóm COOH của nguyên tử C
α

có pk
a
vào
C
N
H
H

H
C
O
O
H
R
C
N
+

H
H
H

H
R
C
O
O
_


13
khoảng 1,8 - 2,8 do đó nó có độ axit mạnh hơn các monocacboxylic thông
thường khác. Tính bazơ của NH
2
ở nguyên tử C
α
cũng thay đổi, pk
a
vào
khoảng 8,8 - 10,6 tùy thuộc vào từng axit amin.
Trong tự nhiên axit amin tồn tại chính ở dạng α-axit amin, phần lớn các
axit amin có bốn phần tử khác nhau có khả năng thay thế ở vị trí C-2 (C
α
).
Nguyên tử C
α
không có trung tâm đối xứng nên các axit amin có đồng phân
quang học là L - và D - axit amin, chỉ có glycin là không có đồng phân quang

học (R = H). Trong tự nhiên chủ yếu tìm thấy ở dạng L - axit amin, D - axit
amin chỉ tìm thấy trong vi khuẩn, vách tế bào vi khuẩn.
Bảng 1.1: Cấu trúc của 20 axit amin tiêu chuẩn

L-Alanin

L-Arginin

L-Asparagin

Axit L-Aspartic

L-Cystin

L-Histidin

L-Glutamin


L-Glycin

Axit L-Glutamic

L-isoleucin

L-Leucin

L-Lysin

L-Methionin

L-Phenylalanin

L-Prolin

L-Serin

L-Thrionin

L-Tryptophan

L-Tyrosin

L-Valin


14
1.2.2. Phân loại
Có hơn 100 axit amin đã được tìm thấy trong tự nhiên. Trong đó có 20
loại axit amin được mã hóa bởi mã di truyền chuẩn và được gọi là
proteinogenic hay axit amin tiêu chuẩn. Việc kết hợp các axit amin tiêu chuẩn
này tạo ra protein thiết yếu cho việc cấu thành cơ thể người. Axit amin là đơn
vị cấu trúc cơ bản xây dựng nên các khối protein.
Có nhiều cách để phân loại axit amin: các axit amin có thể phân loại
theo hai quan điểm: Quan điểm hoá học và quan điểm sinh vật học.
1.2.2.1. Quan điểm hoá học
Có thể phân loại dựa vào cấu trúc của mạch bên (nhóm R):
- Nhóm kị nước (Hydrophobic), gồm: glycin, alanin, valin, leucin,
isoleucin tất cả đều chứa mạch bên là ankyl (trừ glycin mạch bên là nguyên tử
hidro). Như vậy, mạch bên của chúng đều không phân cực và do đó kị nước.

Các axit amin nhóm này được gọi là axit amin kị nước.
- Nhóm ưa nước (Hydrophilic), gồm: serin và threonin chứa nhóm
hydroxyl ở mạch bên. Vì các nhóm hydroxyl là phân cực và có khả năng liên
kết hydro, nên các axit amin này là ưa nước.
- Nhóm chứa lưu huỳnh: gồm cystin, methionin. Cystin trong điều kiện
thích hợp có thể liên kết với một phân tử cystin khác qua mạch bên của nó.
Kết quả là tạo liên kết giữa hai nguyên tử lưu huỳnh của hai phân tử cystin và
được gọi là cầu disunfua. Phân tử mới hình thành được gọi là cystin. Khả năng
của cystin để tạo cầu disunfua sẽ tạo ra ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì
cấu trúc của một số protein.
- Nhóm axit cacboxylic: nhóm này bao gồm các axit amino có một
nhóm axit cacboxylic thứ hai như là một phần của mạch bên, gồm axit
aspartic và axit glutamic. Do tính axit của nhóm axit cacboxylic mạch bên, các
axit amin không chỉ phân cực mà còn có thể trở nên tích điện âm bởi vì, trong


15
dung dịch, các proton axit được chuyển cho một phân tử nước, để lại một ion
carboxylat mang điện tích âm.
- Nhóm amit: hai axit amin rất giống với nhóm ở trên, nhưng mạch bên
chứa các nhóm amit thay vì nhóm axit cacboxylic. Nhóm amit là -CONH2
trong cấu trúc đặc. Các amit hình thành từ axit glutamic được gọi là glutamin
và amit hình thành từ axit aspartic được gọi là asparagin.
- Nhóm amin: nhóm này bao gồm ba axit amin có chứa một hay nhiều
nhóm amin trong mạch bên: lysin, arginin và histidin. Vì các nhóm amin có
thể nhận proton, chúng là bazơ và các axit amin này được coi là axit amin
bazơ. Trong dung dịch chúng có thể nhận một proton từ nước trở nên mang
điện tích dương.
- Nhóm thơm: gồm ba axit amin có mạch bên chứa các cấu trúc vòng
thơm: phenylalanin, tyrosin và tryptophan. Bởi vì có nhóm hydroxyl nên

tyrosine là phân cực. Tryptophan là không phân cực mặc dù có các nguyên tử
nitơ trong vòng của nó. Điều này là do kích thước lớn của hai vòng kết hợp.
Phenylalanin cũng không phân cực.
- Nhóm imido là axit amin cuối cùng, prolin, điểm khác thường là mạch
bên uốn lại để tạo thành một vòng bằng cách liên kết với nhóm amin. Trên
thực tế, phân tử này là một axit imodo hơn là một axit amin.
1.2.2.2. Quan điểm sinh vật học
Dựa trên cơ sở sự tăng trưởng hay sự cân bằng nitơ (là tổng hợp protein
trong toàn bộ cơ thể) các axit amin có truyền thống được phân loại là chất dinh
dưỡng thiết yếu hoặc không thiết yếu đối với người và động vật.
- Axit amin thiết yếu (essential amino acid -EAA) hay còn gọi là axit
amin không thể thay thế được là những axit amin có bộ khung cacbon không
được tổng hợp bởi các tế bào của người và động vật, do đó, phải được cung
cấp từ chế độ ăn uống. Trong số 20 axit amin tiêu chuẩn, có chín axit amin