NGHIÊN cứu TÁCH CHIẾT BETA GLUCAN

Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN NGỌC SƠN

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT BETA-GLUCAN
TỪ THÀNH TẾ BÀO NẤM MEN BIA

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. QUẢN LÊ HÀ

Hà Nội – 2013
Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học
MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
PHẨN I. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU ..................................................................3
1.1 Tổng quan về nấm men bia..................................................................................3

1.1.1 Đặc điểm hình thái của tế bào nấm men .........................................................................3
1.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men....................................................................................................3
1.2 Tổng quan về betaglucan .....................................................................................7
1.2.1 Tính chất β-glucan của thành tế bào nấm men S. cerevisiae.........................................7
1.2.2 Nguồn nguyên liệu chứa β-glucan ...................................................................................8
1.2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng của β-glucan ................................................................9
1.2.4 Các ứng dụng của β-glucan ........................................................................................... 12
1.3 Các phương pháp thu nhận β-glucan từ thành tế bào nấm men bia ..............22
1.3.1 Phương pháp cơ học để phá vỡ tế bào nấm men ....................................................... 22
1.3.2 Phương pháp sóng siêu âm để phá vỡ tế bào nấm men............................................. 23
1.3.3 Phương pháp tự phân để phá vỡ thành tế bào nấm men ............................................ 23
1.3.4 Phương pháp dùng hóa chất để thu nhận β-glucan từ thành tế bào nấm men ........ 25
1.4 Tổng quan về papain (enzyme thủy phân protein nấm men) ...........................29
1.4.1 Papain từ nhựa quả đu đủ (Carica papaya. L)............................................................ 29
1.4.2 Hoạt tính enzyme và nguyên tắc tác dụng của papain ................................................ 30
PHẦN II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 32
2.1 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 32
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 32
2.1.2 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu................................................................................. 33
2.1.3 Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu .............................................................................. 34
2.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................34
2.2.1 Các bước nghiên cứu để thu nhận β-glucan từ tế bào nấm men .............................. 34
2.2.2 Phương pháp xác định độ ẩm của nấm men............................................................... 38
2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng Protein theo phương pháp Kjeldahl .......... 38
2.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng carbohydrate........................................................ 39
Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội

Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

2.2.5.Phương pháp xác định hàm lượng β-glucan (bộ kit Megazyme-ireland) ................ 42
PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 47
3.1 Khảo sát các phương pháp phá vỡ tế bào nấm men để thu nhận thành phần
chủ yếu của thành tế bào nấm men.........................................................................47
3.1.1 Tự phân nấm men............................................................................................................ 47
3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng sóng siêu âm để phá vỡ thành tế bào nấm
men ở các khoảng thời gian khác nhau ....................................................................................... 55
3.1.3 Ảnh hưởng của việc sử dụng dung dịch kiềm nóng để phá vỡ thành tế bào nấm men. .........56
3.1.4 Kết quả khảo sát các phương án phá vỡ tế bào nấm men khác nhau để thu nhận
thành tế bào .................................................................................................................................... 57
3.2 Khảo sát phương pháp dùng kiềm để tách protein khỏi thành tế bào nấm
men để thu nhận phần lớn β-glucan .......................................................................59
3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH tới hiệu quả tách protein.......................... 60
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu quả tách protein....................................... 61
3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tới hiệu quả tách protein ..................................... 63
3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi tới hiệu quả tách protein ........................... 64
3.3. Nghiên cứu các chế độ tạo ra sản phẩm có hàm lượng β-glucan cao từ thành
tế bào nấm men bia ..................................................................................................66
3.3.1. Lựa chọn phương án tinh sạch sản phẩm ................................................................... 66
3.3.2. Lựa chọn chế độ sấy tạo sản phẩm .............................................................................. 68
3.4. Đề xuất quy trình tách chiết và thu nhận β-glucan từ thành tế bào nấm men
bia. ............................................................................................................................. 70
3.4.1. Thuyết minh quy trình .................................................................................................... 72
PHẦN IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 74
4.1 Kết luận. ..............................................................................................................74
4.2 Kiến nghị. ...........................................................................................................75

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................76
PHỤ LỤC .................................................................................................................82
Phụ lục 1 ...................................................................................................................82
Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

1.1 Phương pháp xác định hàm lượng Protein theo phương pháp Kjeldahl ..................... 82
Phụ lục 2 ...................................................................................................................83
2.1 Phương pháp xác định hàm lượng axit amin bằng thuốc thử ninhydrin (dùng để xác
định hoạt độ enzyme papain)........................................................................................................ 83
2.2 Phương pháp xác định hoạt độ protease của papain .................................................... 85
Phụ lục 3 . .................................................................................................................86
3.1 Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng β-glucan.......................................................... 86
Phụ lục 4. ..................................................................................................................88
4.1 Hình ảnh quá trình tiền xử lý, tự phân, tách protein....................................................... 88

Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này, ngoài sự cố gắng nỗ lực bản thân, tôi đã
nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo, gia đình và bạn bè.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS
Quản Lê Hà - Viện Công Nghệ Sinh Học & Thực Phẩm, Trường Đại học Bách khoa
Hà Nội đã tận tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này,
Tôi xin chân thành cảm ơn tới các cô giáo thuộc bộ môn Công nghệ Sinh học
(PGS.TS. Lê Thanh Hà, PGS. TS. Nguyễn Lan Hương), PGS.TS. Khuất Hữu Thanh–
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện luận văn.
Xin được cảm ơn đến toàn thể cán bộ, công nhân viên Công ty cổ phần Bia
Hà Nội- Hải Dương đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi làm nghiên cứu trong suốt
quá trình học tập và làm luận văn.
Đồng thời tôi xin chân thành cảm ơn gia đình tôi và các thầy cô cùng các
bạn học viên, sinh viên làm việc tại phòng thí nghiệm thuộc Viện Công nghệ Sinh
học & Thực Phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện, quan tâm,
động viên và góp ý cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.

Hà Nội, ngày 25 tháng 9 năm 2013
Học viên
Nguyễn Ngọc Sơn

Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học
LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Ngọc Sơn xin cam đoan nội dung trong quyển luận văn này
với đề tài “Nghiên cứu tách chiết Beta-Glucan từ thành tế bào nấm men bia’' là
công trình nghiên cứu và sáng tạo do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Quản Lê Hà - Bộ môn Công nghệ Sinh học.

Nguyễn Ngọc Sơn

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Ký hiệu

Tên đầy đủ

Ghi chú

1

BYC

Brewer’s yeast whole cells

Nấm men bia sau tiền xử lý

2

MOS

Mannan-Oligo-Saccharide

3

v/phút

Vòng/phút

4

PA

Phương án

5

SP

Sản phẩm

6

LDL

Low Density Lipoprotein

Lipoprotein tỷ trọng thấp

DANH MỤC BẢNG, BIỂU
STT Tên bảng biểu
1

2

3

Trang

Bảng 1.1. Cấu trúc của β-glucan được tách từ một số nguồn khác
nhau
Bảng 1.2. Các β-glucan có hoạt tính sinh học thường được sử
dụng
Bảng 1.3. Một số ứng dụng điển hình của β-glucan trong thực
phẩm

9

11

19

4

Bảng 2.1. Hoạt lực của enzyme papapain

33

5

Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm sử dụng papain thủy phân nấm men

37

6

Bảng 2.3. Cách pha nồng độ glucose xây dựng đường chuẩn

40

7

Bảng 2.4. Giá trị OD của dung dịch glucose ở nồng độ khác nhau

41

8

9

10

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của thời gian đến kết quả thủy phân của
nấm men
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến kết quả thủy phân của
nấm men
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của pH đến kết quả thủy phân của nấm
men

Nguyễn Ngọc Sơn

48

49

51

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học
11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Công nghệ Sinh học

Bảng 3.4.Ảnh hưởng của hàm lượng papain đến hiệu suất thủy
phân
Bảng 3.5.Ảnh hưởng của việc sử dụng enzyme thủy phân sau khi
nấm men đã được tự phân
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của quá trình xử lý bằng song siêu âm ở
các thời gian khác nhau.
Bảng 3.7. Kết quả của phá vỡ tế sơ bộ thành tế bào nấm men
bằng NaOH
Bảng 3.8.Tổng hợp kết quả khảo sát xử lý tế bào nấm men bia
Bảng 3.9. khảo sát ảnh hưởng nồng độ NaOH đến hàm lượng
protein, carbohydrate và hàm lượng chất rắn.
Bảng 3.10. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến đến hàm lượng
protein, carbohydrate và hàm lượng chất rắn.
Bảng 3.11. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng
protein, carbohydrate và hàm lượng chất rắn.

Bảng 3.12. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến hàm
lượng protein, carbohydrate và hàm lượng chất rắn.
Bảng 3.13. Tổng hợp nghiên cứu các chế độ xử lý nấm men ở
những điều kiện khác nhau để tạo ra sản phẩm có chứa β-glucan.
Bảng 3.14. Khảo sát các chế độ sấy

Nguyễn Ngọc Sơn

54

55

57

58

60

62

63

65

67

69

Bảng 3.15. Thành phần sản phẩm bằng phương pháp sấy khác
nhau

53

70

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT Tên hình vẽ, đồ thị

Trang

1

Hình 1.1. Cấu tạo tế bào nấm men

3

2

Hình 1.2. Cấu tạo thành tế bào nấm men

5

3

Hình 1.3. Cấu trúc β-glucan của thành tế bào nấm men

7

4

5

6

7
8
9

Hình 1.4. Dectin-1 trung gian cho hiệu quả sinh học của βglucan
Hình 1.5 Sơ đồ phá vỡ thành tế bào nấm men bằng phương
pháp cơ học
Hình 1.6 Sơ đồ thu nhận β-glucan từ tế bào nấm men S.
cerevisiae
Hình 1.7 Sơ đồ thu nhận các phân đoạn β-glucan từ tế bào nấm
men S. cerevisiae
Hình 2.1. Bã thải nấm men bia

10

23

26

28
32

Hình 2.2. Các bước cơ bản thu nhận β-glucan từ thành tế bào
nấm men bia

35

10

Hình 2.3. Phương trình tạo màu giữa glucose và Anthrone

40

11

Hình 3.1 Sản phẩm sau khi sấy thường

69

12

Hình 3.2 Sản phẩm sau khi sấy đông khô

69

13

Hình 3.3 Sản phẩm sau khi sấy phun

69

14

15

Hình 3.4 Quy trình công nghệ thu nhận sản phẩm β-glucan từ
thành tế bào nấm men bia
Đồ thị 2.2. Phương trình đường chuẩn glucose ở bước sóng
λ=630nm

Nguyễn Ngọc Sơn

71

41

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học
LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây ở Việt Nam cũng như trên thế giới do nhu cầu
phát triển, số lượng các nhà máy chế biến rượu, bia,

ngày càng một gia tăng đem

lại giá trị to lớn về m t kinh tế cho đất nước. Tuy nhiên c ng với sự phát triển này,
một lượng bã men thải khổng lồ thải ra ngoài môi trường. Trung bình cứ sản xuất
1000 lít bia thì xả ra 10 kg men thải với độ ẩm trung bình khoảng 85%. Lượng nấm
men này chủ yếu d ng để chế biến thức ăn động vật hay được d ng như là một
nguồn nguyên liệu rẻ tiền để làm dịch chiết nấm men tự phân, phần còn lại thải ra
ngoài môi trường gây ô nhiễm đến môi trường sống xung quanh [20,56]. Trong tế
bào nấm men, thành tế bào chiếm khoảng 10-20% trọng lượng khô của tế bào,
trong đó β glucan chiếm khoảng 50-60% lượng chất khô của thành tế bào nấm men.
Chính vì vậy, việc sản xuất các sản phẩm phụ, có giá trị kinh tế như β-glucan có thể
mang lại lợi nhuận cao cho các nhà máy xí nghiệp đồng thời còn có tác động làm
giảm thiểu tác động về m t môi trường từ những nhà máy công nghiệp này. Nhiều
nước trên thế giới như Hàn Quốc, Mỹ, Nhật bản

cũng đã tiến hành nghiên cứu

tách chiết β-glucan sạch từ thành tế bào nấm men để sử dụng như yếu tố kích thích
hệ miễn dịch và tác động tích cực đến hệ thống bảo vệ vật chủ, tăng tính đề kháng
của vật chủ đến hầu hết các loại bệnh nhiễm khuẩn, nấm, virut c ng nhiều loại sinh
vật ký sinh khác. Ngoài ra, các nhà khoa học Nhật bản cũng đã sử dụng β glucan
như là một yếu tố miễn dịch hiệu quả trong điều trị ung thư [27]. Bên cạnh đó, β
glucan còn là chất chống oxy hoá, tái tạo da, làm mờ nếp nhăn lên được d ng làm
chất bổ sung để sản xuất mỹ phẩm [39].
Ở Việt Nam, đây là một hướng nghiên cứu còn mới do đó chúng tôi bước
đầu nghiên phương pháp tách chiết β-glucan từ thành tế bào nấm men bia S.
cerevisiae từ tận thu nguồn bã thải nấm men bia nhằm sử dụng trong ngành công
nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.

Nguyễn Ngọc Sơn

1

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Nội dung chính của đề tài bao gồm:
1. Nghiên cứu điều kiện thủy phân nấm men bia:
- Thủy phân nấm men bằng tự phân nấm men
- Tự phân nấm men kết hợp với sử dụng enzyme
2. Nghiên cứu các điều kiện thích hợp để tách β-glucan từ thành tế bào nấm
men bia.
3. Xây dựng quy trình thích hợp để tách chiết β-glucan từ thành tế bào nấm
men bia.

Nguyễn Ngọc Sơn

2

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

PHẨN I. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về nấm men bia

Từ cổ xưa loài người đã biết đến quá trình nấu rượu. Tác nhân chuyển hoá
đường thành rượu là loài nấm men được gọi là men rượu. Ngày nay nấm men được
d ng nhiều trong công nghiệp đ c biệt là công nghiệp thực phẩm. Một số chủng
nấm men được d ng làm nấm men của bánh mỳ, một số khác d ng trong công nghệ
rượu, bia, vang sản xuất gryxerol hay sản xuất enzyme invertaza [2].
1.1.1 Đặc điểm hình thái của tế bào nấm men
-

Nấm đơn bào; hình cầu, hình trứng ho c hình elip.

-

Sinh sản điển hình bằng nảy chồi. Trong canh trường lỏng thường thấy tế
bào nảy chồi, có thể tạo hậu bào tử ascus.

-

Hô hấp tuỳ tiện, rất phổ biến trong thiên nhiên.

-

Được ứng dụng rất sớm trong đời sống, có ý nghĩa to lớn trong công nghệ
sinh học công nghiệp [2].

1.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men

Mạng lưới
nội tế bào chất

Nhân

Nhiễm
sắc thể

Màng tế bào
Túi Golgi
Riboxom

Thành tế bào
Ty thể

Hình 1.1. Cấu tạo tế bào nấm men
Nguyễn Ngọc Sơn

3

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

1.1.2.1 Thành tế bào nấm men (Cell Wall)
Bao quanh thành tế bào nấm men là một lớp màng mỏng dày đ c, mềm mại
và có thể đàn hồi để định hình cũng như bảo vệ tế bào chống lại các tác động bên
ngoài và chất độc [51].
Thành tế bào có 4 chức năng chính.
1. Giữ ổn định các điều kiện vật lý cũng như hoá sinh học bên trong tế bào.
Do áp suất thẩm thấu của tế bào chất và thể các thể fugi thường hay cao hơn so với

bên ngoài tế bào. Ngăn cản sự xâm nhập của nước làm thay đổi các điều kiện bên
trong nội bào, tạo ra phản ứng làm dư thừa và căng phồng tế bào dẫn tới phá huỷ
màng tế bào chất.
2. Bảo vệ chống lại các tác động vật lý bên ngoài. Thành tế bào không chỉ
bao gồm tính duy trì ổn định, cân bằng các điều kiện hoá sinh học mà còn có một
chức năng như chiếc áo choàng bảo vệ bên ngoài chống lại các tác nhân cơ học.
3. Giữ ổn định hình dáng của tế bào. Đây là điều kiện đầu tiên của sự phát
triển về hình dạng của tế bào nấm men từ khi nhỏ đến lớn, tế bào nấm men có thể
phát triển tự nhiên tạo hình dạng ô van hay dài ra trong điều kiện nitơ có giới hạn.
4. Tác dụng thẩm thấu nội bào, điều chỉnh các chất dinh dưỡng và các hợp
chất có phần tử lượng thấp và các muối khoáng đi qua lỗ nhỏ vào trong tế bào.
Thành tế bào nấm men saccharomyces cerevisiae khá dày khoảng (100200nm) chiếm khoảng 10-25% trọng lượng chất khô của tế bào nấm men. Nó bao
gồm một lớp polysaccharides bên trong đóng vai trò như bộ khung để đỡ lớp ngoài
cùng manoprotein. Chứa từ 80-90% polysaccharides (β-glucan và mannan sugar
polymer), còn lại là protein, lipid và một lượng rất nhỏ chitin (N-Axetyl
Glucosamin). Hầu hết protein trong vách tế bào liên kết với Mannan-OligoSaccharide (MOS) và tạo thành phức hợp Mannoprotein [23].
Thành tế bào nấm men là nguồn chủ yếu chứa β-glucan. β-glucan trong
thành tế bào của nấm men chủ yếu là các liên kết mạch thẳng (1,3) β-glucosyl và
liên kết 1,6. Những phân tử này được xen lẫn một cách phức tạp với những
polysaccharides khác và các protein [46].
Nguyễn Ngọc Sơn

4

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Hình 1.2. Cấu tạo thành tế bào nấm men

1.1.2.2 Màng tế bào (Plastma membrane)
- Lớp màng photpholipit có chiều dày khoảng 7 nm, màng kép bao bọc toàn
bộ các thành phần bên trong tế bào, có phân bố đan xen các phần tử protein.
- Giữ vai trò quan trọng, điều tiết quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi
trường bên ngoài.
- Lơ lửng trong tế bào chất, có hệ thống nhiều lớp màng kép nối thông với
nhau qua các ống trụ rỗng và liên kết với nhiều vị trí màng tế bào chất, phân chia tế
bào chất thành nhiều v ng [55].
1.1.2.3. Nguyên sinh chất
- Là toàn bộ dịch thể trong tế bào. Thành phần chính là nước, trong hoà tan
nhiều loại chất tan . Lơ lửng trong nguyên sinh chất có các bào quan (riboxom, “thể
nhân”, plasmid, túi golgi) và các thể dự trữ (volutin, glycogen, giọt chất béo, không
bào).
- Đ c tính linh động, luôn đổi mới thành phần do liên tục hấp thu và chuyển
hoá chất dinh dưỡng mới, đồng thời đào thải ra môi trường các sản phẩm trao đổi
chất [55].
1.1.2.4. Nhân tế bào (Nucleus)
Nguyễn Ngọc Sơn

5

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

- Nấm men là loại sinh vật có nhân thực, đường kính nhân có chiều dài
khoảng 1.5 µm, ta có thể quan sát được qua kính hiển vi phản pha hay nhuộm đ c
hiệu, hình cầu hay ống dài, gồm màng nhân bao bọc nhiễm sắc thể [55].
- Mạng nhân 2 lớp nhiều lỗ xuyên qua. Nhiễm sắc thể có cấu trúc điển hình
(thể bắt chéo với cánh lớn và cánh nhỏ).
- Mỗi tế bào nấm men thường có một nhân.
- Là cơ quan lưu trữ thông tin di truyền cho tế bào.
- Một số loài nấm men trong tế bào có plamid.
1.1.2.5. Một số bào quan khác.
- Ty thể (Mitochodrion) : Cấu trúc dạng túi màng kép gấp nhiều nếp, dạng lỗ
lưới (có thể dạng ống). Hình dạng và cấu trúc thay đổi phụ thuộc vào loài theo trạng
thái sinh trưởng của tế bào, phân bố trên mạng lưới nội tế bào chất (hay nối qua ống
nhỏ dạng ống trụ rỗng). Thành phần chủ yếu là protein (80%) và lipit; ngoài ra còn
có DNA); là cơ quan tổng hợp năng lượng cho tế bào.
- Túi golgi: dạng túi rỗng gấp nhiều nếp, tham gia vào quá trình đào thải các
sản phẩn trao đổi chất của tế bào.
1.1.2.6. Một số thể dự trữ.
- Glycogen: nguồn dự trữ năng lượng tích lũy gluxit.
- Votulin: nguồn dự trữ năng lượng tích lũy photphat.
- Giọt chất béo: nguồn dự trữ năng lượng tích lũy lipit.
- Không bào: hình cầu hay hình trứng, chỉ xuất hiện trong tế bào trưởng
thành hay tế bào già; mỗi tế bào có thể có nhiều không bào. Trong không bào, chủ
yếu là nước, một vài enzyme thuỷ phân và một số sản phẩm trao đổi chất.
1.1.2.7. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia
Tế bào nấm men chứa khoảng 75% là nước. Thành phần các hợp chất trong
nấm men khô chủ yếu là protein và carbohydrate trong đó [59]:
- Protein chứa khoảng : 45-60%.
- Carbohydrates chứa khoảng: 25-35%.
- Lipid chứa khoảng: 4-7%.

Nguyễn Ngọc Sơn

6

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

- Chất vô cơ chứa khoảng: 6-9%.
- Còn lại là các Vitamin B1, B6...
1.2 Tổng quan về betaglucan
1.2.1 Tính chất β-glucan của thành tế bào nấm men S. cerevisiae
S. cerevisiae là một trong những loại nấm men đầu tiên mà thành tế bào được
biết đến ở cấp độ phân tử. Nó có chức năng và có trật tự sắp xếp ở mức độ cao, điều
này được thể hiện rất rõ khi thành tế bào bị phá hủy, khi đó bộ phận điều chỉnh sửa
chữa được kích hoạt và kết quả sẽ dẫn đến sự thay đổi cấu về trúc thành tế bào nấm
men [41].

Hình 1.3. Cấu trúc β-glucan của thành tế bào nấm men

Có m t trong thành tế bào nấm men S. Cerevisiae chủ yếu là 1,3 β- glucan và
1,6 β-glucan liên kết hình thành lên bộ khung bao bọc cứng bên ngoài cố định hình
dạng tế bào nấm men. Sự hiện diện của glycogen dạng hòa tan hay không hòa tan
như là 1,4 α - glucan trong nấm men S. cerevisiae được nuôi trong điều kiện hiếu
khí. Glycogen là dạng năng lượng dự trữ tích lũy carbohydrate bởi S. cerevisiae và
nó có thể thay đổi trong suốt những quá trình nghèo dinh dưỡng. Glycogen là dạng
polymer có khoảng 10-14 gốc α-D-glucose liên kết với nhau theo liên kết 1,4. αglucan chiếm khoảng từ 1-29% so với trọng lượng khô của thành tế bào nấm men,

phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng khi nuôi cấy [35].

Nguyễn Ngọc Sơn

7

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Theo B. Aguilar- Uscanga và cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hưởng mạnh mẽ
của các điều kiện nuôi cấy tới thành phần của thành tế bào nấm men. Ông và cộng
sự đã tiến hành thí nghiệm ở các điều kiện môi trường, nhiệt độ, pH khác nhau, cho
thấy rằng có sự thay đổi đáng kể về hàm lượng chất khô, chitin, mannan, hàm lượng
β-glucan. Qua nghiên cứu đó ta có thể lựa chọn những điều kiện nuôi cấy thích hợp
để phục vụ cho mục đích khác nhau [43].
Beta-glucan là chuỗi của các liên phân tử đường D (D-glucose), tạo nên bởi
liên kết loại β-glycoside. Vòng 6 D-glucose có thể gắn với phân tử khác theo các vị
trí khác nhau của cấu trúc vòng D-glucose. Một vài hợp chất β-Glucan lại có cấu tạo
lập lại của cấu trúc vòng D-glucose gắn tại một vị trí đ c biệt. Tuy nhiên, β-glucan
có thể khác nhiều so với phân tử như tinh bột. Ví dụ, một phân tử β-glucan có thể
chứa cấu trúc l p lại của các đơn nguyên D-glucose gắn với nhau qua liên kết βglycoside tại một vị trí như tinh bột, nhưng có nhánh glucose gắn vào vị trí khác
trên chuỗi D-glucose. Các chuỗi phân nhỏ này có thể tạo thành nhánh của trục chính
β-glucan (trong trường hợp của tinh bột, trục chính có thể là chuỗi D-glucose gắn
tại vị trí 1,4) tại vị trí khác giống như vị trí 3,6. Ngoài ra, các chuỗi này có thể gắn
kết với một phân tử loại khác, chẳng hạn như protein. Ví dụ loại β-glucan có protein
gắn với nó đó là Polysaccharide-K [60].

Hình thức phổ biến nhất của β-glucan đó là chứa các đơn nguyên D-glucose
với các liên kết 1,3 và với chuỗi D-glucose gắn vào vị trí 1,6. Các loại này tạo thành
(1,3),(1,6) β-glucan Một vài nhà nghiên cứu cho rằng tần suất, vị trí và chiều dài
của chuỗi hơn là trục chính của các β-glucan quyết định hoạt tính đề kháng.
1.2.2 Nguồn nguyên liệu chứa β-glucan
Beta-glucan thu được từ các nguồn khác nhau như vi khuẩn, nấm men, tảo,
nấm ăn, yến mạch. Cấu trúc β-glucan phụ thuộc vào một số nguồn được tách khác
nhau, thông thường β-glucan được tách từ mỗi nguồn đều có những cấu trúc đ c
trưng và được liên kết bởi các phân tử glucose theo nhiều cách khác nhau [55]. Cấu
trúc hóa học của β-glucan từ một số nguồn khác nhau được miêu tả ở bảng 1.2:

Nguyễn Ngọc Sơn

8

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Bảng 1.1. Cấu trúc của β-glucan được tách từ một số nguồn khác nhau.
Cấu trúc β-glucan

Nguồn chứa β-glucan
- Vi khuẩn Alcaligenes faecalis curdlan

(1,3)-β- glucans

- Tảo Euglena gracilis – paramylon
- Poria cocos – pachyman
- Vitis vinifera – callose
- Thông (Larix laricina) – laricinan
- Tảo Laminaria sp. – laminarin

(1,3),(1,6)-β-glucans

- Claviceps purpurea – glucan thành tế bào
- Sclerotinia sclerotiorum – glucan thành tế
bào

(1,3),(1,6)-β-glucans
(liên kết với (1,6)- β-glucosyl
hay β-gentobiosyl mạch

- Tảo nâu Eisenia bicyclis – laminarin
- Nấm Lentinula edodes – glucan thành tế bào

nhánh)
(1,3),(1,6)-β-glucans
(Có nhiều mạch nhánh xen
kẽ)
(1,3),(1,4)-glucans (liên kết
với (1,4) -glucosyl mạch
nhánh)

- Nấm men Saccharomyces cerevisiae –
glucan thành tế bào
- Ngũ cốc

- Địa y Cetraria islandica lichenin
- Nấm ăn (Pleurotus ostreatus) glucan thành tế
bào

1.2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng của β-glucan
1.2.3.1 Tình hình nghiên cứu β-glucan trên thế giới
Beta-glucan là hợp chất có khả năng tương tác với hệ miễn dịch và điều
chỉnh một số khía cạnh nhất định của hệ thống miễn dịch của vật chủ. Việc sử dụng
β-glucan cho phép vật chủ tự bảo vệ mình chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật
một cách hiệu quả mà không liên quan đến việc sử dụng thuốc kháng sinh đ c hiệu
Nguyễn Ngọc Sơn

9

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

để kháng vi sinh vật, gần đây đang trở thành một mối quan tâm lớn do ngày càng
xuất hiện nhiều chủng vi sinh vật kháng thuốc.
Đ c tính làm lành vết thương của nấm đã được biết đến hàng ngàn năm nay,
với báo cáo đầu tiên về khả năng y học của chúng được đánh dấu khoảng 3000 năm
trước công nguyên, và m c d đ c tính này có ở một số thành phần khác nhau của tế
bào nấm men, β-glucan lôi kéo sự chú ý hơn cả. Mối quan tâm về polymer này bắt
đầu từ những năm 1990 khi lần đầu tiên phát hiện nấm có khả năng tăng cường hệ
miễn dịch cho tế bào vật chủ. Điều này dẫn đến việc sản xuất thành tế bào không
tan gọi là zymosan. Những nghiên cứu về sau cho thấy tiêm trực tiếp zymosan vào

tĩnh mạch có thể hoạt hoá sự miễn dịch, kích thích đáp ứng bảo vệ cơ thể vật chủ.
M c d zymosan có nhiều thành phần khác nhau (glucan, mannan, chitin, protein,
lipit), β -glucan được định danh như là một thành phần có hoạt tính sinh học. Vì vậy
zymosan được sử dụng trong nhiều nghiên cứu chức năng miễn dịch cả invivo và
invitro [20].

Hình 1.4. Dectin-1 trung gian cho hiệu quả sinh học của β-glucan

Báo cáo đầu tiên năm 1976 về hoạt tính kháng U của polysaccharides mà
hỗn hợp này được tách từ vi khuẩn vào năm 1943. Nhưng polysaccharides tách từ vi
khuẩn có những tác dụng phụ không mong muốn. Vì vậy rất nhiều polysaccharides
kháng khối U không có hiệu ứng độc được phát hiện từ những nguồn khác nhau
như: nấm men, nấm ăn, tạo, địa y, và thực vật. Những nghiên cứu tiếp theo với
Nguyễn Ngọc Sơn

10

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

polysaccharides với nguồn gốc khác vi khuẩn đã chỉ ra rằng glucan hoạt động bằng
cách kích thích hệ miễn dịch và không độc tố đối với tế bào [20].
Trên 50 năm qua, rất nhiều nhà khoa học và viện nghiên cứu trên thế giới đã
góp phần to lớn vào việc định loại, tách triết, làm sạch và định tính các thành phần
khác nhau của1,3 β- glucan. Những nghiên cứu chỉ ra rằng hợp chất này kích thích
các tế bào khác nhau trong hệ miễn dịch và điều hòa miễn dịch rất lớn, bao gồm

kháng khối u, kháng nhiễm và làm lành vết thương. Trong 10 năm qua các nhà khoa
học và các bác sỹ trong nhiều lĩnh vực đã chú ý đến việc sử dụng 1,3 β-glucan để
giải quyết rất nhiều vấn đề, ví dụ bệnh nhân bị dị ứng với thuốc, nhiễm nấm và ung
thư. Tất cả những thách thức này thường rất khó giải quyết và các bệnh này đều có
đ c điểm trung là đều đáp ứng miễn dịch không đầy đủ, ho c cơ thể yếu. Vì vậy, bổ
sung β-glucan có thể tăng khả năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể bệnh nhân [28].
Có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến hoạt tính sinh học của β-glucan nhưng
có kết quả trái ngược nhau. Điều này chủ yếu là do sử dụng β-glucan với trọng
lượng phân tử khác nhau và sự thay đổi hoá học do β-glucan được nhận từ nhiều
nguồn khác nhau, bao gồm các loại nấm nói chung và nấm men. Hiệu quả điều hòa
miễn dịch của β-glucan phụ thuộc vào mức độ phân nhánh của phân tử, độ dài
polyme và cấu trúc bậc 3 của nó [20].
Bảng 1.2. Các β-glucan có hoạt tính sinh học thường được sử dụng
Βeta-glucan

Nguồn gốc (tên thường gọi)

Zymosan

S. cerevisiae

Glucan phosphate

S. cerevisiae

PGG-Glucan

S. cerevisiae

Lentinan

Lentinus edodes(shiitake mushroom)

Schizophyllan

Schizophyllum commune

Scleroglucan

Sclerotium glucanicum

Grifolan

Grifola frondosa (Maitake mushrooms)

SSG-Glucan

Sclerotinia sclerotiorum

Nguyễn Ngọc Sơn

11

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Nói chung, những nghiên cứu invitro chỉ ra rằng các β-glucan có khối lượng
phân tử lớn (như zymosan) có thể hoạt hoá trực tiếp leukocytes, kích thích hoạt tính
phagocytic, cytotoxic và kháng khuẩn, bao gồm tạo oxygen hoạt tính và chất lượng
nitrogen trung gian. Ngoài ra các carbohydrate này kích thích sinh các chất môi giới
tiềm viên, cytokines và chemokines như IL-8, IL-iβ, IL-6 và TLF-α [20].
1.2.3.2 Tình hình nghiên cứu β-glucan tại Việt Nam
Hiện nay nguồn β-glucan chủ yếu được nhập từ nước ngoài được sử dụng
trong nhiều lĩnh vực. Việc nghiên cứu β-glucan tại Việt Nam còn rất mới mẻ, mới
đây nhất là đề tài cấp nhà nước năm 2005 về “Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản
xuất beta-glucan từ thành tế bào nấm men d ng trong công nghiệp thực phẩm, dược
phẩm và mỹ phẩm’’ (thuộc đề tài KC 04-28). Đơn vị chủ trì: Liên hiệp khoa học sản
xuất CNSH & MT Viện Công nghệ sinh học [20]. Đề tài cũng đã nghiên cứu tác
dụng phục hồi đáp ứng miễn dịch của chế phẩm β-glucan trên thực nghiệm. Đối
tượng nghiên cứu là chuột nhắt trắng đực 4 tuần tuổi (trọng lượng 22-25g). Chế
phẩm β-glucan có tác dụng phục hồi tế bào bạch cầu máu ngoại vi và khả năng thực
bào của đại thực bào ổ bụng của động vật gây suy giảm miễn dịch thực nghiệm
bằng chiếu xạ, và có tác dụng tốt đối với hệ thống miễn dịch không đ c hiệu ở nồng
độ nghiên cứu. Tuy nhiên đề tài này chưa nghiên cứu một cách kỹ lưỡng đối với
loại nấm men thải trong ngành công nghiệp rượu bia, để tận thu β-glucan và song
song với nó là mục đích giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
1.2.4 Các ứng dụng của β-glucan
1.2.4.1 Tăng cường khả năng miễn dịch
Cơ thể chúng ta có các tế bào bạch cầu lớn hay còn gọi là "đại thực bào" –
macrophages như thực bào - Phagocytes, bạch cầu trung tính (neutrophils) và các tế
bào khác được tìm thấy trong tất cả các mô của cơ thể chúng ta. Các tế bào này giúp
tiêu diệt vi khuẩn, tế bào lạ xâm nhập cơ thể, các tế bào đã và đang chết, các tế bào
đột biến và các chất độc khác trong máu. Bạch cầu là những tế bào quan trọng nhất
trong hệ thống miễn dịch của cơ thể chúng ta. Ví dụ, các tế bào “sát thủ tự nhiên”
(NK) giúp tiêu diệt các tế bào ung thư và các tế bào nhiễm bệnh đi kèm. Những tế
Nguyễn Ngọc Sơn

12

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

bào quan trọng trong hệ thống miễn dịch này bằng cách nào đó được kích hoạt và
tăng cường bởi β-glucan. Khi bạn sử dụng β-glucan, các tế bào miễn dịch trở nên
chủ động hơn, mạnh hơn và hiệu quả trong tấn công và tiêu diệt những gì xâm nhập
vào cơ thể chúng ta. β-glucan yến mạch ít phổ biến hơn và hàm lượng β-glucan thấp
hơn so với β-glucan nấm men bia. Hàng triệu tấn nấm men bia được các nhà máy
bia loại bỏ mỗi năm và đây là lý do tại sao β-glucan nấm men bia là sự lựa chọn
kinh tế nhất từ năm 2004 [27].
Tại Đại học Tulane tại New Orleans vào năm 1987 các nhà nghiên cứu cho
thấy β- glucan tăng cường sản xuất interleukin-1 (IL-1) và interleukin-2 (IL-2 ) ở
chuột. Mức độ huyết tương của IL-1 và IL-2 của chúng được đo sau khi chuột được
cung cấp β- glucan. Họ kết luận: "1,3 β- glucan tăng cường tạo ra IL-1 và IL-2 và
việc tăng cường sản xuất lymphokine có thể được duy trì đến 12 ngày". (Mức
lymphokine cao sẽ kích thích hệ miễn dịch).
Bệnh than không phải là vũ khí sinh học hiệu quả nhất vì một lý do đơn giản
là nó không phải là tác nhân gây truyền nhiễm như bệnh đậu mùa và sốt xuất huyết.
Tuy nhiên nó vẫn còn được dùng rộng rãi trong chiến tranh sinh học. Hai nghiên
cứu cho thấy hiệu quả của β- glucan trong việc bảo vệ chúng ta chống lại bệnh than.
Một bài viết trong Medscape General Medicine mô tả những con chuột được uống
β- glucan hòa trong nước uống trước khi được tiêm vi khuẩn Bacillus anthracis.
Những con chuột được uống β-glucan có biểu hiện tốt hơn hẳn những con không

được uống. "Những kết quả này mô tả tiềm năng của β- glucan giúp cung cấp một
mức độ đáng kể miễn dịch bảo vệ chống lại bệnh than.
Hơn hai chục nghiên cứu lâm sàng được thực hiện tại các cơ sở nghiên cứu
nổi tiếng trên thế giới và công bố trên các tạp chí khoa học hàng đầu, đây là chất
miễn dịch tiềm năng hiệu quả nhất được khoa học biết đến. Nó là an toàn, tự nhiên,
hiệu quả và rẻ tiền không có tác dụng phụ [27].
1.2.4.2 Điều trị khối U lành và ác tính
Hoạt chất sinh học β-glucan được tách từ thành tế bào nấm men và một số
nguồn khác nhau đã được chứng minh có khả năng tham gia kích hoạt các bạnh cầu
Nguyễn Ngọc Sơn

13

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

thông qua sản sinh ra các thụ quan CR3, vì vậy có khả năng tiêu diệt khối u. Nghiên
cứu về cơ chế tác động của β-glucan chúng ta thấy rằng thông qua con đường uống
β-glucan từ thành tế bào nấm men, các đại thực bào (macrophage) nuốt và phân tiết
hoạt hóa các CR3 để tiêu diệt các khối u iC3b-opsonised. Nghiên cứu sâu hơn trong
tiền lâm sàng đối với những khối u của động vật có vú đã minh chứng rằng sự hiệu
quả khi hợp sử dụng β-glucan từ thành tế bào nấm men có thể kéo dài sự sống. Điều
đó cho rằng bổ sung β-glucan sẽ cải thiện liệu pháp lâm sàng một cách có hiệu quả
chống lại các khối u đối với bệnh nhân bị ung thư [29].
Tại trường đại học dược Mississippi ở Mỹ các nhà khoa học đã tiến hành thử
nghiệm trên chuột về hiệu quả làm ức chế sự phát triển của những tế bào ung thư

của 1,3 β-glucan được tách từ thành tế bào nấm men S. cerevisiae. Hàng ngày chuột
được ăn bổ sung β-glucan với liều lượng 20mg/kg trong khoảng thời gian 21 ngày,
trọng lượng khối u giảm từ 0,66g khi không sử dụng β-glucan xuống 0,52g khi sử
dụng β-glucan [38].
Tại Đại học Dược Tokyo của Nhật Bản β-glucan maitake có hoạt động chống
khối u MM-46 và "đồng vận" (syngenic) với khối u nói chung. β-glucan từ nấm
Sclerotinia đã được chứng minh là có hiệu quả chống khối u rắn Sarcoma 180 ở
chuột. Họ gọi đây là chiết xuất "SSG" và khẳng định: "SSG là một glucan chống u
bướu hữu ích bằng cách thay đổi phản ứng sinh học". Một nghiên cứu thứ ba tại đại
học này về trích xuất SSG là bằng chứng nữa về hoạt động chống u bướu. Một
nghiên cứu thứ tư tại đại học này sử dụng cùng một loại SSG, nhưng lần này đối với
di căn ung thư phổi ho c ung thư phổi bằng cách sử dụng các tế bào cấy ghép phổi
Lewis ở chuột. Chỉ trong 10 ngày, tế bào ung thư phổi bị ức chế ngay cả khi SSG
đơn giản được cho vào trong thức ăn hàng ngày của chuột. Một nghiên cứu thứ năm
sử dụng cùng một "OL" là một glucan được chiết xuất từ Omphalia ho c nấm
"leiwan" cho thấy "OL-2 chỉ rõ các tính năng đ c trưng về tính chất hoá lý của nó
và hoạt động chống u bướu". Sau này tại cũng trường đại học này β- glucan chiết
xuất từ nấm S. crispa đã được chứng minh là điều trị u bướu mạnh mẽ khi cho
chuột uống [27].
Nguyễn Ngọc Sơn

14

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

Và còn nhiều các nghiên cứu khác nữa cho chúng ta thấy rằng β- glucan hoạt
động mạnh mẽ giúp chống lại u bướu và ung thư. Sau gần hai thập kỷ với vô số các
bằng chứng từ các nghiên cứu trên động vật, đã đến lúc áp dụng β- glucan trong các
nghiên cứu lâm sàng trên cơ thể con người. Mọi cá nhân có thể chọn để sử dụng kết
hợp β- glucan với phương pháp điều trị y tế truyền thống ho c với các phương pháp
chữa bệnh tự nhiên khác, như là chế độ ăn uống, sử dụng các thuốc bổ sung, cân
bằng lượng hormone, tập thể dục và nhịn ăn. Chúng ta vẫn cần công bố các nghiên
cứu trên tạp chí y học để chứng minh khách quan rằng đây là sản phẩm cần được
thường xuyên sử dụng cho bất cứ bệnh nhân nào mắc phải khối u lành tính ho c ác
tính và tình trạng ung thư tiến triển [27].
1.2.4.3 Tác dụng giảm Cholesterol
Cao huyết áp ho c tăng huyết áp hiện nay rất phổ biến ở tất cả các nước trên
thế giới. Tăng huyết áp là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở cả
nam giới và phụ nữ. Trong suốt hơn hai thập kỷ qua β-glucan được biết đến có đ c
tính làm giảm cholesterol và chất béo trung tính. Rất nhiều trong số các nghiên cứu
này được thí nghiệm trên động vật trong một thời gian dài trước khi áp dụng trên
con người. Đây là tiến trình bình thường trong các nghiên cứu lâm sàng nhằm kiểm
chứng chất bổ sung chắc chắn hoạt động và an toàn. Ngoài ra, nghiên cứu động vật
ít tốn kém hơn khi thực hiện. 268 đàn ông và phụ nữ có hàm lượng cholesterol cao
đã được cho sử dụng β-glucan yến mạch trong một nghiên cứu tại Trung tâm
Nghiên cứu lâm sàng Chicago kết quả của thử nghiệm ngẫu nhiên, m đôi, chứng
minh rằng các đối tượng mắc phải hiện tượng tăng cholesterol huyết
(hypercholestemia) ở mức độ nhẹ đến vừa phải có thể làm giảm lượng LDL
(lipoprotein tỷ trọng thấp) và cholesterol bằng cách hấp thụ một nhóm các sterol
thực vật và β-glucan chứa trong thực phẩm như là một phần của một chế độ ăn ít
chất béo bão hòa và cholesterol. Đây là bằng chứng thực tế rằng chúng ta không cần
loại thuốc statin đắt đỏ, độc hại và nguy hiểm nhằm làm giảm mỡ máu [27].
Tại Trường Y Harvard ở Massachusetts các bác sĩ phát hiện ra rằng cả βglucan yến mạch và nấm men đều hạ thấp mức cholesterol huyết thanh mà không
Nguyễn Ngọc Sơn

15

Đại học Bách khoa Hà Nội


Luận văn thạc sỹ khoa học

Công nghệ Sinh học

cần bất kỳ sự thay đổi trong chế độ ăn uống ho c tập thể dục. Không cần phải sử
dụng thuốc, điều mà bạn ít thấy. Theo họ, "Ngoài để giảm tổng lượng chất béo, chất
béo bão hòa, lượng cholesterol trong khẩu phần ăn và cholesterol huyết thanh có thể
được tiếp tục giảm bằng khẩu phần ăn có chứa chất xơ, đ c biệt là từ các nguồn
giàu β- glucan như yến mạch và nấm men". Để có lợi cho sức khỏe của họ, họ nên
tiến hành chế độ ăn ít chất béo với lượng ít mỡ động vật ho c cholesterol thay vì các
loại thuốc kê đơn độc hại, đắt tiền [27].
Tại Đại học Massachusetts các nhà nghiên cứu tiến hành nghiên cứu nam
giới mắc bệnh béo phì có mức cholesterol cao. Họ đã cho đối tượng được nghiên
cứu sử dụng β-glucan nấm men, nhưng đã không thay đổi chế độ ăn uống ho c tập
thể dục. Trong thời gian 8 tuần lượng cholesterol đã giảm 8% và lượng cholesterol
có hại LDL cũng đã giảm 8%. "Vì vậy, nấm men có chứa β- glucan làm giảm nồng
độ cholesterol và được dung nạp tốt". Trong cùng một tạp chí được phát hành năm
2003 một nghiên cứu từ Đại học Maastricht ở Hà Lan đã được công bố. Lần này cả
hai người đàn ông và phụ nữ có lượng cholesterol cao đã được cung cấp β-glucan.
Điều này giúp cải thiện lipid máu của họ bằng nhiều cách bao gồm làm giảm lượng
cholesterol LDL [27].
Tại Ba Lan các nhà nghiên cứu đã sử dụng nấm men bia hay β-glucan dạng
thô để thử nghiệm trên chuột nhắt trong vòng 6 tuần với liều lượng β-glucan từ 10100mg/kg trọng lượng cơ thể, đã có tác dụng giảm đáng kể sự tích tụ hàm lượng
cholesterol trong gan và có khả năng chống lại rối loạn chuyển hóa lipid [36].
1.2.4.4 β-glucan và bệnh tiểu đường

Bệnh đái tháo đường đ c trưng bởi lượng đường trong máu cao, biểu hiện
khát nước, giảm cân. Nó gây ra bởi sự khiếm khuyết sản sinh ra insulin, kết quả là
giảm sự vận chuyển đường tới các cơ và tế bào gây ra ảnh hưởng xấu đến các mạch
máu dẫn đến đau tim, đẩy nhanh sự gia tăng lượng lipid và tăng huyết áp. Chế độ ăn
uống với β-glucan đã cho thấy rằng đã làm giảm đi những nguy cơ và có lợi cho quá
trình điều trị bệnh tiểu đường, thêm vào đó β-glucan còn thúc đẩy làm lành vết
thương, giảm đau do thiếu máu cơ tim. Tuy nhiên, cơ chế tác động của β-glucan đối
Nguyễn Ngọc Sơn

16

Đại học Bách khoa Hà Nội