Nghiên cứu xác định hàm lượng crom và gecmani trong một số loài nấm lớn lấy từ vườn quốc gia pù mát nghệ an bằng phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng (ICPMS)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VÕ THỊ HƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
CROM
VÀ GECMANI TRONG MỘT SỐ LOÀI NẤM
LỚN
LẤY TỪ VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT - NGHỆ
AN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ KHỐI
LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG (ICP - MS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC


NGHỆ AN - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VÕ THỊ HƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
CROM
VÀ GECMANI TRONG MỘT SỐ LOÀI NẤM
LỚN
LẤY TỪ VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT - NGHỆ
AN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ KHỐI
LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG (ICP - MS)

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

TS. ĐINH THỊ TRƯỜNG GIANG


NGHỆ AN - 2014


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô TS. Đinh Thị
Trường Giang đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hoá học, các thầy cô
Bộ môn Hoá phân tích, tập thể các thầy cô trong khoa Hoá học, khoa Đào tạo
Sau đại học và phòng thí nghiệm Trung tâm Đại học Vinh đã luôn tạo điều
kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ Trung tâm phân tích - Viện Công
nghệ xạ hiếm Trung ương, cán bộ Phòng phân tích - Trung tâm phân tích
kiểm nghiệm dược phẩm Nghệ An cùng các anh chị ở phòng phân tích của Sở
khoa học và công nghệ tỉnh Đồng Tháp đã luôn hỗ trợ tôi trong suốt quá trình
làm thực nghiệm và xử lí số liệu.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn đồng nghiệp, học
viên cao học, sinh viên, gia đình và người thân đã động viên và giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.

Vinh, tháng 10 năm 2014
Học viên

Võ Thị Hương


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ..............................................................................................................................................1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..........................................................................4
1.1. Tổng quan về nấm .....................................................................................4
1.1.1. Giới thiệu chung.................................................................................4
1.1.2. Đặc tính sinh học của nấm.................................................................4
1.2. Tổng quan về nguyên tố crom và nguyên tố gecmani..............................10
1.2.1. Tổng quan về nguyên tố crom..........................................................10
1.2.2. Tổng quan về nguyên tố gecmani....................................................12
1.3. Các phương pháp phân tích crom và gecmani ........................................14
1.3.1. Các phương pháp phân tích hóa học................................................14
1.3.2. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử(AES)..........................16
1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)........................17
1.3.4. Phương pháp UV - VIS....................................................................18
1.3.5. Phương pháp cực phổ và Von - Ampe .............................................19
1.3.6. Phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng (ICP- MS)..............21
1.4. Các phương pháp xử lý mẫu xác định kim loại .......................................27
1.4.1. Phương pháp vô cơ hóa ướt.............................................................28
1.4.2. Phương pháp vô cơ hóa khô.............................................................29
1.4.3. Phương pháp vô cơ hóa khô - ướt kết hợp.......................................30
1.4.4. Phương pháp phân hủy mẫu bằng lò vi sóng...................................30
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM..............................................33

2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất.......................................................................33
2.1.1. Thiết bị chung...................................................................................33
2.1.2. Dụng cụ và trang thiết bị phụ trợ.....................................................34
2.1.3. Hoá chất...........................................................................................34


2.2. Phương pháp chuẩn bị các dung dịch nghiên cứu....................................35
2.2.1. Phương pháp chuẩn bị dung dịch hỗ trợ phân tích...........................35
2.2.2. Phương pháp chuẩn bị dung dịch chuẩn gecmani............................35
2.2.3. Phương pháp chuẩn bị dung dịch chuẩn crom.................................35
2.3. Phương pháp chuẩn bị mẫu phân tích......................................................36
2.3.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu...............................................................36
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ trước khi phân tích................................................36
2.4. Đo trên thiết bị ICP - MS.........................................................................38
2.4.1. Chọn vạch phân tích (số khối).........................................................38
2.4.2. Thông số máy...................................................................................39
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................40
3.1. Xây dựng đường chuẩn của crom và gecmani.........................................40
3.1.1. Xây dựng đường chuẩn của crom....................................................41
3.1.2. Xây dựng đường chuẩn của gecmani..........................................41
3.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng Cr, Ge của phương pháp.......43
3.3. Đánh giá độ lặp lại của phương pháp.......................................................45
3.4. Độ thu hồi của phương pháp....................................................................47
3.5. Xác định hàm lượng crom và gecmani trong các mẫu nấm lớn bằng
phương pháp phổ khối plasma cảm ứng ICP - MS.........................................49
3.6. So sánh kết quả định lượng hàm lượng crom trong một số mẫu nấm lớn
bằng hai phương pháp F-AAS và ICP-MS......................................................51
KẾT LUẬN....................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................56
PHỤ LỤC ......................................................................................................61

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Từ gốc tiếng Anh (nếu có)

AAS

Atomic absorption spectrometry

Abs

Absorbance
Association of official analytical

AOCA
CPS

chemists
Counts per second

EDL

Electrodeless Discharge Lamp

EPA

ETA -

GF-AAS
HCL
HG-AAS
HMDE
ICP-AES
ICP-MS

nguyên tử
Độ hấp thụ
Hiệp hội các nhà hoá phân
tích chính thức
Số hạt trong mỗi giây
Đèn phóng điện không điện

Environmental Protection

cực
Hiệp hội bảo vệ môi trường

Association of the United States
Electrothermal Atomization -

Mỹ
Phép đo quang phổ hấp thụ

Atomic Absorption Spectrometry nguyên tử dùng kỹ thuật

AAS

F_AAS

Ý nghĩa
Phép đo phổ hấp thụ

nguyên tử hoá không ngọn
Flame – Atomic Absorption

lửa
Phép đo quang phổ hấp thụ

Spectrometry

nguyên tử dùng kỹ thuật
nguyên tử hoá bằng ngọn

Hydride Generation - Atomic

lửa
Quang phổ hấp thụ nguyên

Absorption Spectrometry
Hollow Cathode Lamps
Graphite Furnace - Atomic

tử kỹ thuật graphit
Đèn catôt rỗng
Quang phổ hấp thụ nguyên tử

Absorption Spectrometry

kỹ thuật hidrua hóa
Điện cực giọt treo thủy

Hanging mercury drop electrode
Inductively Coupled Plasma -

ngân
Quang phổ phát xạ plasma

Atomic Emission Spectrometry
Inductively Coupled Plasma -

cao tần cảm ứng
Phổ khối lượng plasma cao

Mass Spectrometry

tần cảm ứng


LOD
LOQ
ppb
ppm
TCVN

Limit of detection
Limit of quantification
parts per billion
parts per million

Giới hạn phát hiện
Giới hạn định lượng
Một phần tỷ (ng/ml)
Một phần triệu (  g/ml)
Tiêu chuẩn Việt Nam


DANH MỤC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Trang
Hình vẽ:
Hình 1.1: Các bộ phận chính của máy ICP - MS..........................................22
Hình 1.2: Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn...............................25
Hình 1.3: Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm tiêu chuẩn...........................26
Hình 2.1: Máy khối phổ plasma cao tần cảm ứng ICP MS 7500a
series Agilent.................................................................................33
Hình 3.1: Kết quả đo trên máy ICP - MS, đường chuẩn, phương
trình đường chuẩn của crom.........................................................41
Hình 3.2: Kết quả đo trên máy ICP - MS, đường chuẩn, phương
trình đường chuẩn của gecmani....................................................42
Bảng:
Bảng 1.1: Phổ hấp thụ của phức chất giữa crom và gecmani với
thuốc thư.......................................................................................19
Bảng 1.2: So sánh khả năng phát hiện của các kỹ thuật phân tích
.......................................................................................................24
Bảng 1.3: Dãy chuẩn của phương pháp thêm chuẩn.................................26
Bảng 2.1: Lượng cân các mẫu nấm.............................................................37
Bảng 2.2: Cài đặt các thông số của lò vi sóng.............................................37
Bảng 2.3: Các đồng vị sư dụng trong phân tích định lượng Cr, Ge
.......................................................................................................38

Bảng 2.4: Các điều kiện và thông số máy tối ưu đo bằng máy ICP
– MS..............................................................................................39
Bảng 3.1: Khoảng tuyến tính áp dụng, đường chuẩn và hệ số
tương quan của các nguyên tố crom và gecmani......................42


Bảng 3.2: Kết quả đo nồng độ và tính toán giới hạn phát hiện và
giới hạn định lượng kim loại Cr, Ge của phép đo ICPMS.................................................................................................44
Bảng 3.3: Kết quả đo và tính toán độ lặp lại của phép đo phổ ICP
- MS với kim loại Cr trong mẫu nấm lớn MN209....................46
Bảng 3.4: Kết quả đo và tính toán độ lặp lại của phép đo phổ ICP
- MS với kim loại gecmani trong mẫu nấm lớn MN209
.......................................................................................................47
Bảng 3.5: Hiệu suất thu hồi của phương pháp ICP - MS..........................48
Bảng 3.6: Tên loại và ký hiệu các mẫu nấm lớn........................................49
Bảng 3.7: Kết quả đo phổ khối lượng plasma cảm ứng ICP - MS
và hàm lượng Cr có trong 10 mẫu nấm lớn:............................50
Bảng 3.8: Kết quả đo phổ khối lượng plasma cảm ứng ICP - MS
và hàm lượng Ge có trong 10 mẫu nấm lớn..............................51
Bảng 3.9: Kết quả phân tích crom trong các mẫu nấm lớn bằng
phương pháp F - AAS..................................................................52
Bảng 3.10: Kết quả định lượng Cr trong các mẫu nấm lớn bằng hai
phương pháp ICP-MS và F-AAS..................................................53



1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cuộc sống ngày nay với xu thế các ngành công nghiệp phát triển rầm rộ,

điều kiện sống và nhu cầu của con người ngày càng cao, bên cạnh đó vấn đề ô
nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng cộng thêm cuộc sống căng thẳng
kéo theo đó là các bệnh tật hiểm nghèo cũng xuất hiện ngày càng nhiều. Với
tác dụng dược liệu tuyệt vời có hiệu quả cao trong việc điều trị và làm thuyên
giảm một số căn bệnh cùng với giá thành tương đối rẻ thì sử dụng một số loài
nấm lớn đặc biệt là nấm Linh Chi thật sự là một biện pháp bảo vệ sức khỏe
hữu hiệu.
Cấu trúc độc đáo của nấm lớn chính là thành phần khoáng tố vi lượng đủ
loại, trong đó một số khoáng tố như gecmani hữu cơ, vanadium, crom,… các
hợp chất polysaccarit và tritecpenoit,... đã được khẳng định là nhân tố quan
trọng cho nhiều loại phản ứng chống ung thư, dị ứng, lão hóa, xơ vữa, đông
máu nội mạch, giúp điều chỉnh dẫn truyền thần kinh, bảo vệ cấu trúc của nhân
tế bào.
Công dụng của nấm lớn hỗ trợ điều trị hiệu quả các chứng bệnh như: Bệnh
gút (gout), thiểu năng tuần hoàn não, bệnh huyết áp, mỡ máu, suy nhược thần
kinh, gan, thận; các bệnh về khớp ở người cao tuổi, xơ cứng động mạch, bệnh
tiểu đường; giảm quá trình lão hóa của cơ thể. Giúp tăng cường hệ thống miễn
dịch, nâng đỡ thể trạng, bồi bổ cơ thể, đặc biệt thành phần polysaccarit trong
nấm lớn có tác dụng khống chế sự phát triển của các tế bào bất thường (tác
nhân gây ung thư, ung bướu) nên lớn còn được sử dụng trong việc ngăn ngừa
ung thư, ung bướu và hỗ trợ điều trị sau hóa trị, xạ trị, …
Hiện nay phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng ICP – MS để xác
định lượng vết các kim loại được sử dụng khá phổ biến. Nó đáp ứng được các


2
yêu cầu đối với việc xác định chính xác các nguyên tố vi lượng trong các đối
tượng sinh học, dược phẩm, thực phẩm. ICP-MS thể hiện tính ưu việt hơn các
phương pháp khác như quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa dùng lò
grafit (GF - AAS), quang phổ phát xạ plasma (ICP-OES),… về khả năng phân

tích nhanh và phát hiện với nồng độ thấp (ppt). Dựa vào phần mềm lựa chọn
đồng vị, có thể tìm nồng độ tối ưu của nguyên tố đó trong mẫu, loại trừ ảnh
hưởng trong quá trình phân hủy mẫu.
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu xác
định hàm lượng crom và gecmani trong một số loài nấm lớn lấy từ vườn
quốc gia Pù Mát – Nghệ An bằng phương pháp phổ khối lượng plasma
cảm ứng (ICP – MS)” làm luận văn Thạc sĩ của mình.
2. Mục đích nghiên cứu
Thực hiện đề tài này, chúng tôi tập trung giải quyết vấn đề sau:
Xác định hàm lượng Ge và Cr trong một số loài nấm lớn bằng phương pháp
phổ khối lượng plasma cảm ứng ICP – MS và so sánh kết quả với phương
pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng kỹ thuật F – AAS.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu tổng quan về nấm lớn, các kim loại Cr, Ge, các phương pháp
phân tích Cr, Ge, các phương pháp xử lý mẫu xác định kim loại.
- Tìm hiểu các điều kiện tối ưu trên thiết bị đo.
- Phân tích xác định hàm lượng các nguyên tố Cr, Ge trong các mẫu nấm lớn.
- Đánh giá mức độ chính xác của phương pháp nghiên cứu, sử dụng
phương pháp đối chứng để so sánh.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Các mẫu nấm lớn lấy từ vườn quốc
gia Pù - Mát - Nghệ An.
- Phạm vi nghiên cứu: Xác định hàm lượng Cr, Ge trong các mẫu nấm.


3
5. Phương pháp nghiên cứu
- Sưu tầm, phân tích, tổng hợp các tài liệu có liên quan.
- Sử dụng các phương pháp thực nghiệm thường quy trong phân tích.
- Xử lý thống kê số liệu thực nghiệm, sử dụng các phần mềm để rút ra

các thông tin cần thiết đánh giá mức độ chính xác của phương pháp sử dụng.
6. Những đóng góp mới của đề tài
Việc xác định chính xác hàm lượng crom và gecmani trong một số loại
nấm lớn nhằm chứng minh giá trị dược liệu của loài nấm này, góp phần vào
các công trình nghiên cứu phân tích, tách biệt các thành phần này phục vụ cho
những ứng dụng quan trọng trong y học.


4
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nấm [7]
1.1.1. Giới thiệu chung
Theo quan điểm năm giới (Whittaker), cùng với động vật, thực vật, sinh vật
nhân nguyên thuỷ (vi khuẩn, tảo lam...), nấm tạo thành một giới riêng biệt trên
hành tinh chúng ta và giới nấm ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nền kinh tế
quốc dân, trong khoa học cũng như trong vòng tuần hoàn vật chất.
Nấm lớn (Macro Fungi) bao gồm những nấm có thể sinh bào tử (thường
được gọi là quả thể) đạt kích thước lớn hơn 4mm trở lên. Nấm lớn có số
lượng loài lớn. Châu Âu có khoảng 6000 loài đã được mô tả. Ở Nhật Bản có
khoảng hơn 3000 loài, Trung Quốc có khoảng 8000 loài.
1.1.2. Đặc tính sinh học của nấm
1.1.2.1. Hình thái của thể sinh bào tư
Các nhóm nấm khác nhau trải qua sự phát triển rất khác nhau về cá thể
và cả thành phần cấu trúc nên quả thể cũng rất khác biệt.
Quả thể hay thể sinh bào tử của nấm rất đa dạng. Dạng đơn giản của
chúng là dạng trải sát giá thể (resupinat hay effux) và có thể chia ra một số
dạng phụ.
Dạng đơn giản nhất là dạng mạng, quả thể nấm trong trường hợp này chỉ

được tạo thành từ những lớp sợi nấm bện lại thành lớp mỏng, xốp trên giá thể
và hình thành đảm (basidie) trên sợi nấm.
Quả thể trải sát gồm dạng mỏng (corticioit), dạng da, dạng gỗ dày. Quả
thể còn có các dạng: dạng gò, dạng gối, dạng u lồi rất hay gặp ở những nấm
sống trên gỗ, chưa hình thành mũ nấm hoàn chỉnh; dạng chải cuộn ngược có
mũ nấm hoàn chỉnh, phổ biến ở các nấm sống trên gỗ; dạng mũ đính bên,


5
dạng sò, dạng hến, dạng quạt,…đính vào giá thể trên diện rộng; dạng củ, dạng
cầu, dạng não, dạng tai, dạng chuỳ, dạng sợi, dạng san hô,dạng tán,…
Mũ nấm cũng rất nhiều dạng khác nhau như: mũ dạng hẹp, phẳng; mũ
dạng hẹp, hơi lồi; mũ dạng hẹp lồi thành gồ; mũ dạng phẳng, dẹp, lõm dạng
rốn; mũ dạng phễu; mũ dạng bán cầu; mũ dạng chuông; mũ dạng nón. Mặt
mũ nấm cũng rất khác nhau tuỳ thuộc từng loài. Mặt mũ nấm cũng rất khác
nhau tuỳ thuộc từng loài, màu sắc của mũ nấm hết sức khác nhau, bao gồm
màu nguyên và hàng loạt màu phụ.
Thịt nấm cũng rất khác nhau. Chúng bao gồm chất thịt, chất keo, chất
sáp, chất sụn, chất thịt - bì, chất bì, chất lie mềm, chất gỗ cứng, chất sừng…
Chúng có cấu trúc đồng nhất phân tầng gồm 2, 3 lớp có khi có đường đen
chạy qua. Cấu trúc của thịt nấm và mô của thể sinh sản (hymenophor) có thể
đồng nhất hay khác nhau.
Cuống nấm gồm các kiểu chính: Cuống ngắn hay cuống phôi thai; cuống
đính bên. Cuống nấm có thể hình trụ nếu kích thước ở các phần đều nhau;
phình dạng bụng nếu ở phần giữa cuống phình to hơn; dạng củ nếu phình to ở
gốc cuống; dạng thoi nếu thót cả phần trên đỉnh và phần gốc cuống; dạng rễ
nếu gốc của cuống thót dần lại, dạng rễ dài và đâm sâu vào giá thể. Cuống
nấm có thể đặc, xốp hay rỗng giữa. Chất thịt của cuống tương tự như mũ nấm.
Trên cuống có thể nhẵn hay có các phần phụ như vảy, lông, vết nứt cũng như
vòng và bao gốc đã nêu ra ở trên.

Ở các loài nấm lớn có quả thể mở, nửa mở hay đóng giả, khi thành thục
chúng đều phóng bào tử một cách chủ động vào không khí. Màu sắc của bụi
bào tử là một trong những dấu hiệu định loại quan trọng của nấm lớn.


6
1.1.2.2. Thành phần dinh dưỡng của nấm
1. Đạm thô
Nấm có đầy đủ các axit amin thiết yếu như: isoleucin, leucin, lysine,
methionin, phennylalnin, threonin, valin, tryp-tophan, histidin. Đặc biệt nấm
giàu lysine và leucin, ít tryptophan và methionin.
Đối với nấm rơm khi còn non (dạng nút tròn) hàm lượng protein thô lên
đến 30%, giảm chỉ còn 20% và bung dù. Ngoài ra, tùy theo cơ chất trồng
nấm mà hàm lượng đạm có thay đổi. Nhìn chung, lượng đạm của nấm chỉ
đứng sau thịt và sữa, cao hơn các loại ra cải, ngũ cốc như khoai tây (7,6%),
bắp cải (18,4%), lúa mạch (7,3%) và lúa mì (13,2%).
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 [30].
2. Lipit
Lipit có trong các loại nấm chiếm từ 1 - 10% trọng lượng khô của nấm,
bao gồm các axit béo tự do, monoflycerid, diglycerid và triglyceride, serol,
sterol ester, photpholipit và có từ 72 - 85% acid béo thiết yếu chiếm từ 54
-76% tổng lượng chất béo, ở nấm mỡ và nấm rơm là 69 -70%, ở nấm mèo là
40,39%, ở bào ngư mỏng là 62,94%; ở nấm kim châm là 27,98%.
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.
3. Carbohydrat và sợi

Tổng lượng carbohydrat và sợi: chiếm từ 51 - 88% trong nấm tươi và
khoảng 4 - 20% trên trọng lượng nấm khô, bao gồm các đường pentose,
methyl pentozo, hexose, đisaccarit, đường amin, đường rượu, đường axit.


7
Trehalose là một loại "đường của nấm" hiện diện trong tất cả các loại nấm,
nhưng chỉ có ở nấm non vì nó bị thủy giải thành glucozo khi nấm trưởng
thành.
Thành phần chính của sợi nấm ăn là chitin, một polyme của n–
axetylglucosamin, cấu tạo nên vách của tế bào nấm. Sợi chiếm từ 3,7% ở nấm
kim châm cho đến 11,9 - 19,8% ở các loại nấm mèo; 7,5 - 17,5% ở nấm bào
ngư; 8 -14% ở nấm mỡ; 7,3 - 8% ở nấm đông cô; và 4,4 - 13,4% ở nấm rơm.
4. Vitamin
Nấm chứa nhiều vitamin gồm thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin
B2), niacin (vitamin B3), tocopherol (vitamin E) và vitamin D, vitamin C, βcaroten (tiền vitamin A), vitamin B12...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 D2 là đáng kể trong một số loài nấm hoang
dã, nhưng nó gần như vắng mặt trong các loài nấm trồng [34].
5. Khoáng chất
Nấm ăn là nguồn cung cấp chất khoáng cần thiết cho cơ thể. Nguồn này
lấy từ cơ chất cung cấp dinh dưỡng cho nấm, thành phần chủ yếu là kali, kế
đến là photpho, natri, canxi và magie, các nguyên tố khoáng này chiếm từ 56 70% lượng tro. Photpho và canxi trong nấm luôn luôn cao hơn một số loại
trái cây và rau cải. Ngoài ra còn có các khoáng khác như sắt, đồng, kẽm,
mangan, coban...
Giá trị năng lượng của nấm: Được tính trên 100 g nấm khô. Phân tích
của Crisan & Sands; Bano & Rajarathnam cho kết quả sau: nấm mỡ: 328 381kcal; nấm hương: 387 - 392 kcal; nấm bào ngư xám 345 - 367 kcal; nấm
bào ngư mỏng 300 - 337 kcal; bào ngư trắng 265 - 336 kcal; nấm rơm 254 374 kcal; nấm kim châm 378 kcal; nấm mèo 347 - 384 kcal; nấm hầm thủ 233
kcal.

8
1.1.2.3. Tác dụng của nấm đối với sức khoe
Nấm nói chung và nấm lớn nói riêng 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 ăn khác nhau do hương vị độc đáo và tinh tế của chúng.
Ngoài ra nấm còn được sử dụng làm nguồn dược phẩm từ xa xưa. Nấm
dược liệu đã có một thời gian dài được dùng trong phương pháp điều trị cổ
truyền. 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. 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.
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.
Thành phần gecmani hữu cơ trong nấm Linh Chi cao hơn từ 5 - 8 lần so
với Nhân Sâm, có những công dụng chính như tăng oxy trong hệ thống máu,
làm giảm mệt mỏi và tăng cường sức sống cho cơ thể, tăng cường hệ thống
miễn dịch, làm tăng sự trao đổi chất, làm sản sinh phong phú các loại vitamin,
chất khoáng, đạm cần cho cơ thể và đặc biệt chứa rất nhiều chất chống oxy

9
hóa, giúp kiểm soát và ngăn chặn các gốc tự do gây tổn hại. Các gốc tự do là
nguyên nhân chính của sự thoái hóa tế bào, lão hóa và ung thư, hỗ trợ khả
năng miễn dịch tự nhiên của cơ thể để chống lại các tế bào ung thư.
Thành phần polysaccarit là một trong những chất hữu hiệu nhất của nấm
Linh Chi, rất được các nhà y dược học coi trọng với những công dụng: Tăng
cường hệ thống miễn dịch của cơ thể, phòng chữa bệnh tiểu đường, làm khôi
phục tế bào tiểu đảo tuyến tụy và từ đó thúc đẩy quá trình tiết insulin, cải
thiện cơ bản tình trạng thiếu hụt insulin (là nguyên nhân chín gây ra bệnh đái
đường) làm giảm đường huyết trong máu người mắc bệnh tiểu đường, cân
bằng lượng đường trong máu và giúp cải thiện chức năng tuyến tụy, bảo vệ
chống lại sự thoái hóa của các tế bào da và loại bỏ các tế bào da chết, giúp cải
thiện cấu trúc da và giảm sự xuất hiện của lão hóa, kiểm soát sự phá hủy các
tế bào khỏe mạnh trong cơ thể, loại bỏ các độc tố tích lũy [35].
β-glucan trong nấm có những ảnh hưởng tích cực của nó đến sức khỏe.
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 [33]. 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, nấm lỗ, 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, gecmani


10
hữu cơ, adenosine, tritecpenoit, axit ganoderic 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…[7].
1.2. Tổng quan về nguyên tố crom và nguyên tố gecmani
1.2.1. Tổng quan về nguyên tố crom
1.2.1.1. Nguyên tố crom [18]
Crom là nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm (VIB) trong bảng hệ thống tuần
hoàn các nguyên tố hóa học, có số thứ tự là 24, cấu hình electron lớp ngoài
cùng là [Ar]3d54s1.
Crom nguồn gốc tự nhiên là sự hợp thành của 3 đồng vị ổn định; 52Cr,
53

Cr và 54Cr với 52Cr là phổ biến nhất (83,789%). 19 đồng vị phóng xạ đã được

miêu tả với 50Cr ổn định nhất có chu kỳ bán rã trên 1,8x1017 năm, và Cr51 với
chu kỳ bán rã 27,7 ngày. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã
nhỏ hơn 1 ngày và phần lớn là ít hơn 1 phút.
Các trạng thái oxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là đặc
trưng nhất và kém đặc trưng hơn là +6. Các hợp chất của crom với trạng thái
oxi hóa +6 là những chất có tính oxi hóa mạnh. Các trạng thái +1,+4 và +5 là
khá hiếm.
1.2.1.2. Hợp chất của crom và vai trò của chúng đối với sức khoe [16],
[17],[25]
Trong nước crom nằm ở hai dạng hóa trị: anion Cr(III) và anion Cr(VI).
Nhìn chung, sự hấp thụ của crom vào cơ thể con người tuỳ thuộc vào trạng
thái oxi hoá của nó. Crom(III) là trạng thái oxi hóa ổn định nhất. Crom(III) là

một chất dinh dưỡng thiết yếu giúp cơ thể sử dụng các đường, protein và chất
béo và sự thiếu hụt nó có thể sinh ra bệnh gọi là bệnh thiếu hụt crom. Ngược
lại, crom (VI) lại rất độc. Cr(VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột nhiều hơn Cr(III)
(mức độ hấp thụ qua đường ruột tuỳ thuộc vào dạng hợp chất mà nó sẽ hấp


11
thụ) và còn có thể thấm qua màng tế bào. Nếu crom (III) chỉ hấp thụ 1% thì
lượng hấp thụ của Cr(VI) lên tới 50%. Tỷ lệ hấp thụ qua phổi không xác định
được, mặc dù một lượng đáng kể đọng lại trong phổi và phổi là một trong
những bộ phận chứa nhiều crom nhất. Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con
đường: hô hấp, tiêu hoá và khi tiếp xúc trực tiếp với da. Con đường xâm
nhập, đào thải crom ở cơ thể người chủ yếu qua con đường ăn uống. Cr(VI) đi
vào cơ thể dễ gây biến chứng, tác động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển
tế bào không nhân, gây ung thư, với hàm lượng cao crom làm kết tủa các
protein, các axit nucleic và ức chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ
thể theo bất kỳ con đường nào crom cũng được hoà tan vào trong máu ở nồng
độ 0,001mg/l, sau đó chúng chuyển vào hồng cầu và hoà tan trong hồng cầu
nhanh gấp 10 ÷ 20 lần. Từ hồng cầu crom chuyển vào các tổ chức phủ tạng,
được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại chuyển qua nước tiểu. Từ
các cơ quan phủ tạng crom hoà tan dần vào máu, rồi đào thải qua nước tiểu từ
vài tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho thấy con người hấp thụ crom(VI)
nhiều hơn crom (III) nhưng độc tính của crom(VI) lại cao hơn crom (III)
khoảng 100 lần. Crom(VI) dù chỉ một lượng nhỏ cũng có thể gây độc đối với
con người. Nếu crom có nồng độ lớn hơn giá trị 0,1mg/l gây rối loạn sức khoẻ
như nôn mửa… Khi thâm nhập vào cơ thể nó liên kết với các nhóm –SH
trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều bệnh cho con
người.
Crom và các hợp chất của crom chủ yếu gây các bệnh ngoài da. Bề mặt
da là bộ phận dễ bị ảnh hưởng, niêm mạc mũi dễ bị loét. Phần sụn của vách

mũi dễ bị thủng. Khi da tiếp xúc trực tiếp vào dung dịch Cr(VI), chỗ tiếp xúc
dễ bị nổi phồng và loét sâu, có thể bị loét đến xương. Khi Cr(VI) xâm nhập
vào cơ thể qua da, nó kết hợp với protein tạo thành phản ứng kháng nguyên.
Kháng thể gây hiện tượng dị ứng, bệnh tái phát. Khi tiếp xúc trở lại, bệnh sẽ


12
tiến triển nếu không được cách ly và sẽ trở thành tràm hóa.
Khi crom xâm nhập theo đường hô hấp dễ dẫn tới bệnh viêm yết hầu,
viêm phế quản, viêm thanh quản do niêm mạc bị kích thích (sinh ngứa mũi,
hắt hơi, chảy nước mũi).
Nhiễm độc crom có thể bị ung thư phổi, ung thư gan, loét da, viêm da
tiếp xúc, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng vách ngăn giữa hai lá mía, ung
thư phổi, viêm thận, đau răng, tiêu hoá kém, gây độc cho hệ thần kinh và tim.
1.2.2. Tổng quan về nguyên tố gecmani
1.2.2.1. Nguyên tố gecmani[18]
Gecmani là một nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm IVA trong bảng hệ thống
tuần hoàn các nguyên tố hoá học, có số thứ tự là 32, cấu hình electron lớp
ngoài

cùng

là

[Ar]3d104s24p2.

Ge

được

đặt

tên

theo

tên

gọi

của Đức trong tiếng La tinh là Germania.
Gecmani có 5 đồng vị tự nhiên, 70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge, 76Ge. Trong số
này, 76Ge rất ít phóng xạ, phân huỷ bởi sự phân rã kép beta với chu kỳ bán
rã là 1,78 × 1021 năm. 74Ge là đồng vị phổ biến nhất, có khoảng 36% trong tự
nhiên. 76Ge là ít phổ biến nhất với khoảng 7% trong tự nhiên. Khi tấn công
dồn dập với các hạt alpha, đồng vị 72Ge sẽ tạo ra 77Se ổn định, giải phóng các
electron năng lượng cao trong quá trình này. Do đó, nó được sử dụng kết hợp
với radon tạo pin hạt nhân.
Gecmani tồn tại chủ yếu ở trạng thái oxi hóa +4, bên cạnh đó nhiều hợp
chất được biết đến với trạng thái oxi hóa +2. Trạng thái oxi hóa khác là rất
hiếm, chẳng hạn như +3 được tìm thấy trong các hợp chất như Ge 2Cl 6, và +3,
+ 1 được thấy trên bề mặt của các oxit, hay trạng thái oxi hóa âm trong các
gecman, chẳng hạn như -4 trong GeH4.


13
1.2.2.2. Hợp chất của gecmani và vai trò của chúng đối với sức khoe [3],
[9],[21],[25].
Ge là nguyên tố vi lượng thiết yếu trong cơ thể con người và rất quan
trọng cho sức khoẻ của chúng ta. Việc thừa hay thiếu hụt Ge có thể dẫn đến

các bệnh khác nhau, chẳng hạn như suy thận cấp. Các hợp chất của Ge thể
hiện một số hoạt tính sinh học và được xem như là chất chống oxi hoá và
thuốc kích thích miễn dịch được sử dụng để ngăn chặn sự tiến triển của bệnh
ung thư và tiêu diệt tế bào ung thư. Các hợp chất hữu cơ của Ge được xem
như là chất tăng cường sức khoẻ và chống bệnh tật [40]. Tritecpenoit, đặc
biệt là acid ganoderic có tác dụng chống dị ứng, ức chế sự giải phóng
histamin, tăng cường sư dụng oxy và cải thiện chức năng gan. Hiện nay,
đã tìm thấy trên 80 dẫn xuất từ acid ganoderic. Trong đó ganodosteron được
xem là chất kích thích hoạt động của gan và bảo vệ gan.
Đặc biệt, gecmani có liên quan chặt chẽ với hiệu quả lưu thông khí
huyết, tăng cường chuyển vận oxy vào mô, làm giảm bớt đau đớn cho người
bệnh bị ung thư ở giai đoạn cuối.
Tetraetylgecman (Ge(C2H5)4) là hợp chất gecmani hữu cơ đầu tiên được
tổng hợp bởi Winkler năm 1887 bằng phản ứng của gecmani tetraclorua
với kẽm đietyl. Các hợp chất gecmani hữu cơ dạng R4Ge (trong đó R là
một ankyl) như tetrametylgecman (Ge(CH3)4) và tetraetylgecman được tạo ra
thông qua gecmani tiền thân có sẵn với giá rẻ nhất như gecmani tetraclorua và
các

ankyl

nucleophin. Gecmani

hiđrua

hữu

cơ

như isobutylgecman ((CH3)2CHCH2GeH3) đã được tìm thấy là ít nguy hiểm

và có thể được sử dụng như là một sự thay thế cho chất lỏng độc hại (khí
gecman) trong ứng dụng bán dẫn. Nhiều chất chứa gecmani là sản phẩm trung
gian phản ứng được biết như: các gốc tự do germyl, germylenes (tương tự
như carbenes ), và germynes (tương tự như carbynes ). Hợp chất hữu cơ 2-