Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm

Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 4/2013

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH
CHỐNG OXY HĨA CỦA DỊCH CHIẾT NẤM RƠM
STUDIES ON EXTRACTION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF EXTRACTS
FROM STRAW MUSHROOM
Lê Thanh Hải1, Nguyễn Minh Trí2, Huỳnh Nguyễn Duy Bảo3
Ngày nhận bài: 28/12/2012; Ngày phản biện thông qua: 09/9/2013; Ngày duyệt đăng: 10/12/2013

TÓM TẮT
Nghiên cứu này nhằm xác định điều kiện thích hợp để chiết tách chất chống oxy hóa từ nấm rơm. Kết quả nghiên
cứu cho thấy dịch nấm rơm thu được có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất khi chiết tách ở 95OC trong 60 phút với tỷ lệ
1 phần nấm với 10 phần nước. Kết quả nghiên cứu còn cho thấy dịch chiết nấm rơm thu được có chứa 5,013 ± 0,176 mg/ml
ergothioniene và có khả năng ức chế enzyme polyphenoloxydase nên có thể áp dụng để ngăn chặn sự biến đen ở tôm trong
quá trình bảo quản.
Từ khóa: nấm rơm (Volvariella volvacea), chống oxy hóa, chất ức chế enzyme polyphenoloxidase

ABSTRACT
This study was to optimize the extraction conditions for the extraction of antioxidants from straw mushroom. The
result showed that the highest antioxidant activity of mushroom extract was obtained at 95OC with for 60 min using a ratio
of 1 part mushrooms to 10 parts water. The result was found that the mushroom extract contained ergothioneine at a level
of 5,013 ± 0,176 mg/l and acted as an inhibitor of enzyme polyphenoloxydase. Therefore, the mushroom extract can be used
for preventing black spots in shrimp during storage.
Keywords: Straw mushroom (Volvariella volvacea), antioxidant, enzyme polyphenoloxidase inhibitor

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nấm rơm (Volvariella volvacea) là loài nấm

ăn được của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới được
trồng đầu tiên ở Trung Quốc vào đầu năm 1822.
Khoảng từ năm 1932-1935, nấm rơm được đưa vào
Việt Nam, Malaysia và các nước Đông Nam Á khác.
Nhiệt độ để nấm rơm phát triển được là từ 25-40°C,
điều kiện phát triển tốt nhất ở 37°C, pH = 6,0 và độ
ẩm 57-60%. Chính vì vậy, nấm rơm được trồng khá
phổ biến ở Việt Nam và cho sản lượng cao.
Nhiều nghiên cứu cho thấy trong nhiều lồi nấm
có chứa các hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe
và có khả năng chữa được một số bệnh. Các peptide,
β-glucan và fibrolytic enzyme trong dịch chiết từ các
loài nấm như nấm linh chi, nấm mỡ, nấm kim châm,

1
2

nấm vân chi, nấm thượng hồng có khả năng phịng
chống ung thư và bệnh tim mạch (Chen, 2007). Nghiên
cứu của Fu và cộng sự (2002) cho thấy các loài
nấm như nấm mỡ (Agaricus bisporus), nấm rơm
(Volvariella volvacea), nấm ngọc châm (Hypsizigus
marmoreus), nấm kim châm (Flammulina velutipes),
nấm đùi gà (Pleurotus eryngii), nấm sò (Pleurotus
ostreatus) chứa các hợp chất phenol có khả năng
chống oxy hóa và hoạt tính chống oxy hóa được
sắp xếp theo thứ tự: Agaricus bisporus > Hypsizigus
marmoreus > Volvariella volvacea > Flammulina
velutipes > Pleurotus eryngii > Pleurotus ostreatus.
Bao và cộng sự (2010) đã xác định hoạt tính và

thành phần các chất chống oxy hóa trong dịch chiết
của 10 lồi nấm ăn khác nhau bao gồm: Flammulina

Lê Thanh Hải: Cao học Công nghệ Sau thu hoạch 2009 - Trường Đại học Nha Trang
TS. Nguyễn Minh Trí, 3 TS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 95


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
velutipes, Flammulina populicola, Grifola frondosa,
Grifola frondosa, Hypsizigus tessellates, Hypsizigus
tessulatus, Lentinula edodes, Pleurotus cornucopiae,
Pleurotus eryngii và Pholiota nameko. Kết quả
nghiên cứu cho thấy dịch chiết từ nấm kim châm
(Flammulina velutipes) có hoạt tính chống oxy hóa
khá cao và 1ml dịch chiết có chứa 2,98 ± 0,02 mg
ergothioneine, 2,91 ± 0,04 mg hợp chất phenol. Do
có hoạt tính chống oxy hóa nên dịch chiết từ các loại
nấm ăn đã được ứng dụng để sản xuất thực phẩm
chức năng chống lão hóa, chống oxy hóa lipid và
biến màu cơ thịt cá trong quá trình bảo quản lạnh
(Bao và cộng sự, 2009), hạn chế sự biến đen ở tơm
(Encarnacion và cộng sự, 2009),…
Nấm rơm là lồi được trồng khá phổ biến ở
Việt Nam và có hoạt tính chống oxy hóa cao (Fu và
cộng sự, 2002). Tuy nhiên, những nghiên cứu về
chiết tách và đánh giá hoạt tính của các chất chống
oxy hóa từ nấm rơm cịn rất hạn chế. Chính vì vậy,
nghiên cứu này đã tiến hành chiết tách và đánh giá

hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm để
tìm ra hướng ứng dụng mới nhằm góp phần nâng
cao giá trị sử dụng của nấm rơm và mang lại hiệu
quả kinh tế cho người trồng nấm ở Việt Nam.

Số 4/2013
nghiên cứu này là loại đạt tiêu chuẩn dùng cho phân
tích, thí nghiệm.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Bố trí thí nghiệm
Các nghiên cứu trước cho thấy thành phần
hóa học của nấm rơm và nấm kim châm tương
tự nhau (Anthony và Joyce, 2007; Akata và cộng
sự, 2012). Vì vậy, nghiên cứu này đã dựa vào quy
trình chiết tách chất chống oxy hóa từ nấm kim
châm của Bao và cộng sự (2009) và xác định lại
các thông số của quy trình cho thích hợp chiết
tách chất chống oxy hóa từ nấm rơm. Qua các
thử nghiệm chiết lần 2, dịch chiết nấm rơm khơng
có hoạt tính chống oxy hóa. Điều này có nghĩa là
chiết 1 lần đã chiết kiệt, nên quy trình và bố trí thí
nghiệm cho chiết 1 lần.
Sơ đồ quy trình và bố trí thí nghiệm như sau:

II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Nguyên vật liệu và hóa chất
Nấm rơm (Volvariella volvacea) được mua ở
trang trại nấm của ơng Hồng Văn Thuận, xã Cam
Hiệp, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hịa.

Hình 2. Sơ đồ quy trình và bố trí thí nghiệm chiết tách
chất chống oxy hóa từ nấm rơm

Hình 1. Nấm rơm

Nấm được chọn để dùng cho thí nghiệm này
là nấm vừa mới thu hoạch, cịn tươi ngun, khơng
bị dập nát, tổn thương, đồng đều, có đường kính
trung bình 2-3 cm. Nấm được cho vào túi PE và
bảo quản trong thùng xốp để vận chuyển về phịng
thí nghiệm.
Gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)
được mua từ cơng ty hóa chất Sigma-Aldrich,
Hoa Kỳ. Các hóa chất khác được dùng trong

96 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Cách tiến hành:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến
hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Nấm rơm (2 kg) sau khi vận chuyển đến phịng
thí nghiệm được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất.
Sau đó, lấy mỗi mẫu 100g nấm đã được xay nhỏ
cho vào trong 1000 ml nước và cố định thời gian
chiết là 60 phút. Theo nghiên cứu Bao và cộng sự
(2009) nhiệt độ chiết tối ưu đối với nấm kim châm là
950C. Do đó, nghiên cứu này đã chọn khảo sát nhiệt
độ chiết từ 90-1000C. Dịch chiết nấm rơm thu được
ở trên đem điều chỉnh về cùng thể tích là 1000 ml

Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
rồi phân tích hoạt tính chống oxy hóa thơng qua khả
năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử để
chọn nhiệt độ chiết thích hợp.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết đến
hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Nấm rơm (2kg) sau khi vận chuyển đến phịng
thí nghiệm được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất.
Sau đó, lấy mỗi mẫu 100g nấm đã được cắt nhỏ cho
vào trong 1000 ml nước và cố định nhiệt độ chiết
thích hợp đã chọn từ thí nghiệm trước. Theo nghiên
cứu Bao và cộng sự (2009) thời gian chiết tối ưu đối
với nấm kim châm là 60 phút. Do đó, nghiên cứu
này đã chọn khảo sát thời gian chiết từ 30-90 phút.
Dịch chiết nấm rơm thu được ở trên đem điều chỉnh
về cùng thể tích là 1000 ml rồi phân tích hoạt tính
chống oxy hóa thơng qua khả năng khử gốc tự do
DPPH và tổng năng lực khử để chọn thời gian chiết
thích hợp.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước
đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Nấm rơm (2kg) sau khi vận chuyển đến phịng
thí nghiệm được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất.
Sau đó, lấy mỗi mẫu cố định nhiệt độ và thời gian
chiết thích hợp đã chọn từ thí nghiệm trước. Theo
nghiên cứu Bao và cộng sự (2009) tỷ lệ nấm/nước
tối ưu đối với nấm kim châm là 1/10. Do đó,
nghiên cứu này đã chọn khảo sát tỷ lệ chiết nấm/

nước (w/v) từ 1/8-1/12. Dịch chiết nấm rơm thu được
ở trên đem điều chỉnh về cùng thể tích là 1000 ml rồi

Số 4/2013
phân tích hoạt tính chống oxy hóa thơng qua khả
năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử để
chọn tỷ lệ nấm/nước thích hợp.
2.2. Các phương pháp phân tích
- Khả năng khử gốc tự do DPPH được xác định
theo phương pháp của Fu và cộng sự (2002).
- Tổng năng lực khử được xác định theo
phương pháp của Oyaizu (1986).
- Hàm lượng ergothioniene được phân tích thep
phương pháp của Bao và cộng sự (2010).
- Hoạt tính ức chế enzyme polyphenoloxydase
(PPO) được xác định theo phương pháp của Jang
và cộng sự (2003).
3. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu trình bày trong bài báo này là giá trị
trung bình của 3 lần thí nghiệm. Sử dụng phần mềm
Microsoft Excel 2003 để tính giá trị trung bình và
vẽ đồ thị. Sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê
(p < 0,05) của các giá trị trung bình được phân tích
trên phần mềm thống kê R phiên bản 2.13.1.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính
chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính
chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm được trình
bày trên đồ thị hình 3.

Hình 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH (A)
và tổng năng lực khử (B) của dịch chiết nấm rơm

Từ kết quả trên đồ thị hình 3 cho thấy khả năng
khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử của dịch
chiết nấm rơm tăng lên khi tăng nhiệt độ chiết từ 90oC
đến 95oC (P < 0,05). Khả năng khử gốc tự do DPPH
và tổng năng lực khử của dịch nấm rơm chiết ở 95oC
và 100oC khơng có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê

(P > 0,05). Do vậy, chọn nhiệt độ chiết thích hợp là 950C.
2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính
chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính
chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm được trình
bày trên đồ thị hình 4.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 97


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 4/2013

Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH (A)
và tổng năng lực khử (B) của dịch chiết nấm rơm

Từ kết quả trên hình 4 cho thấy khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử của dịch chiết nấm rơm
tăng lên khi tăng thời gian chiết từ 30 phút đến 60 phút (P < 0,05). Khi tiếp tục tăng thời gian chiết từ 60 phút lên

90 phút, kết quả phân tích cho thấy khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử của dịch nấm rơm không
tăng thêm (P > 0,05). Do vậy, chọn thời gian chiết thích hợp là 60 phút.
3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm
Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm được trình bày trên
đồ thị hình 5.

Hình 5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH (A)
và tổng năng lực khử (B) của dịch chiết nấm rơm

Từ kết quả trên hình 5 cho thấy khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử của dịch chiết nấm
rơm tăng lên khi tăng tỷ lệ nấm/nước chiết từ 1/8 đến 1/10 (P < 0,05). Cả khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng
năng lực khử của dịch nấm rơm không tăng thêm (P > 0,05) khi tăng tỷ lệ nấm/nước chiết từ 1/12 đến 1/10. Do
vậy, chọn tỷ lệ nấm/nước chiết thích hợp là 1/10.
4. Hàm lượng ESH và hoạt tính ức chế enzyme PPO của dịch chiết nấm rơm
Kết quả phân tích dịch nấm rơm chiết tách ở điều kiện 95oC trong 60 phút với tỷ lệ 100g nấm trong 1 lít nước
có chứa 5,013 ± 0,176 mg ESH và sắc ký đồ được trình bày trên hình 6.

Hình 6. Sắc ký đồ của ESH chuẩn (A) và ESH trong dịch chiết nấm rơm (B)

98 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Kết quả trên hình 6 cho thấy ESH và nội chuẩn
(IS) methimazone hấp thụ cực đại ở bước sóng
254 nm với thời gian lưu tương ứng là 7,6 và 25,8
phút. Khối phổ của phân tử ES và IS tương ứng là
230m/z và 115m/z.
Nghiên cứu Ancanion và cộng sự (2010) cho
thấy ESH trong dịch chiết nấm kim châm có khả năng

ức chế hoạt động của enzyme polyphenoloxydase
(PPO) và ngăn chặn biến đen ở tơm. Trong nghiên
cứu này, hoạt tính ức chế enzyme PPO của dịch
chiết nấm rơm được trình bày trên đồ thị hình 7.

Hình 7. Khả năng ức chế enzyme PPO của dịch chiết nấm rơm

Từ kết quả trên hình 7 cho thấy dịch chiết nấm
rơm có khả năng ức chế enzyme PPO. Hoạt tính
ức chế emzyme PPO của dịch chiết nấm rơm trong

Số 4/2013
hệ phản ứng sau 10 phút là 48%. Theo nghiên cứu
Ancanacion và cộng sự (2010) cho thấy hoạt tính
ức chế enzyme PPO của dịch chiết nấm kim châm
phân tích trong điều kiện tương tự là 53%. Kết quả
này cho thấy khả năng ức chế enzyme PPO của
dịch chiết nấm rơm và dịch chiết nấm kim châm xấp
xỉ nhau nên có thể sử dụng dịch chiết nấm rơm để
ngăn chặn biến đen ở tơm trong q trình bảo quản.
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Nghiên cứu đã xác định được điều kiện thích
hợp để chuẩn bị dịch chiết có hoạt tính chống oxy
hóa từ nấm rơm là:
- Nhiệt độ chiết: 95OC.
- Thời gian chiết: 60 phút.
- Tỷ lệ nấm/nước: 1/10.
Dịch chiết nấm rơm thu được có chứa 5,013 ±
0,176 mg ESH /l và có khả năng ức chế 48% enzyme

PPO trong hệ phản ứng sau 10 phút.
2. Kiến nghị
Dịch chiết nấm rơm có hoạt tính chống oxy hóa
và ức chế enzyme PPO nên có thể nghiên cứu sử
dụng dịch chiết nấm rơm để ngăn chặn oxy hóa lipid
và biến đen ở tơm trong q trình bảo quản.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Akata I., Ergonul B., Kalyoncu F., 2012. Chemical Compositions and Antioxidant Activities of 16 Wild Edible Mushroom
Species Grown in Anatolia. International Journal of Pharmacology, 8: 134-138.

2.

Anthony M. M., Joyce C., 2007. Proximate and nutrient composition of three types of indigenous edible wild mushrooms
grown in Tanzania and their utilization prospects. African Journal of Food Agriculture Nutrition and Development, 7(6): 1-16.

3.

Bao H. N. D., Shinimiya Y., Ikeda H., Ohshima T., 2009. Preventing discoloration and lipid oxidation in dark muscle of
yellowtail by feeding an extract prepared from mushroom (Flammulina velutipes) cultured medium. Aquaculture, 295:
243-249.

4.

Bao H. N. D., Osako K., Ohshima T., 2010. Value-added use of mushroom ergothioneine as a colour stabilizer in processed
fish meats. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90 (10): 1634-1641.

5.

Chen S. N., 2007. Application of Mushroom Immunomodulatory Peptides, β-Glucans and Fibrolytic Enzymes on Cancer
and Cardiovascular Disease. Department of Life Science National Taiwan University Chairman, Taiwan Beta-Glucan
Association.

6.

Encarnacion A. B., Fagutao F., Hirono I., Ushio H., and Ohshima T., 2009. Effects of ergothioneine from mushrooms
(Flammulina velutipes) on melanosis and lipid oxidation of Kuruma shrimp (Marsupenaeus japonicus). Food Chemistry,
105: 727–735.

7.

Fu H., Shieh D., Ho C., 2002. Antioxidant and free radical scavenging activities of edible mushrooms. Journal of Food Lipids,
9: 35–46.

8.

Jang M. S., Sanada A., Ushio H., Tanaka M., Ohshima T., 2003. Inhibitory effect of enokitake extract on melanosis of shrimp.
Fisheries Science, 69 (2): 379–384.

9.

Oyaizu, M., 1986. Studies on products of browning reaction antioxidative activity of products of browning reaction prepared
from glucosamine. Japan Journal of Nutrition, 44: 307–315.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 99