Xác định hàm lượng axit amin tự do trong một số loài nấm nuôi cấy bằng phương pháp sắc ký lỏng hplc

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA HÓA HỌC
===  ===

664

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT AMIN TỰ DO TRONG
MỘT SỐ LỒI NẤM NI CẤY
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HPLC

Giáo viên hƣớng dẫn: TH.S HOÀNG VĂN TRUNG
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN
Lớp

: 50K- Công nghệ thực phẩm

Mssv

: 0952040415

VINH, THÁNG 01/2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
--------------------------

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÖC

-----------------------------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Huyền

MSSV: 0952040415

Khóa: 50
Ngành: Cơng nghệ hóa thực phẩm.
1.Tên đề tài
..............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2. Nội dung nghiên cứu:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
3. Họ tên cán bộ hƣớng dẫn:
4. Ngày giao nhiệm vụ đồ án :

Ngày

tháng

năm

5. Ngày hồn thành đồ án

Ngày

tháng

năm

Ngày

tháng

năm

:

Chủ nhiệm bộ mơn

Cán bộ hƣớng dẫn

(Ký, ghi rõ họ, tên)

(Ký, ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đề tài tốt nghiệp trƣớc ngày tháng năm
Ngƣời duyệt
(ký, ghi rõ họ, tên)


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH - PHÚC

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Huyền
Khóa:

50

MSSV: 0952040415

Ngành: Cơng nghệ thực Phẩm

Cán bộ hƣớng dẫn:
Cán bộ duyệt:
1. Nội dung nghiên cứu, thiết kế:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2. Nhận xét của cán bộ hƣớng dẫn:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Ngày

tháng

Cán bộ hƣớng dẫn
(Ký, ghi rõ họ, tên)

năm


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH – PHÚC

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Huyền
Khóa: 50

MSSV: 0952040415
Ngành:Cơng nghệ thực Phẩm

Cán bộ hƣớng dẫn:
Cán bộ duyệt:
1. Nội dung nghiên cứu, thiết kế:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................

................................................................................................................................................
2. Nhận xét của cán bộ duyệt :
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Ngày

tháng

năm

Cán bộ duyệt
(Ký, ghi rõ họ, tên)


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận đƣợc thực hiện tại phịng thí nghiệm Trung tâm Kiểm định An tồn
Thực phẩm và Mơi trƣờng, Trƣờng Đại học Vinh.
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn đến thầy giáo
Th.s Hồng Văn Trung - Khoa Hóa, Trƣờng Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình
hƣớng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt q trình nghiên cứu và hồn
thành khóa luận.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ths. Chu Thị Thanh Lâm - Khoa Hóa, Trƣờng

Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện,
hƣớng dẫn cách pha hóa chất và cách sử dụng máy HPLC.
Đề tài đƣợc hoàn thành nhờ sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài Nghị định thƣ hợp
tác Việt Nam - Đài Loan của PGS.TS Trần Đình Thắng - khoa Hóa học, trƣờng
Đại Học Vinh.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cơ, các cán bộ trong
khoa Hố, trƣờng Đại học Vinh đã tạo điều kiện cho tôi đƣợc học tập và nghiên
cứu trong một môi trƣờng học tập khoa học, giúp cho tơi có những kiến thức vững
vàng trƣớc khi bƣớc vào đời.
Cuối cùng tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè – đặc biệt là các
bạn trong cùng nhóm đồ án thầy Trung hƣớng dẫn đã giúp đỡ tơi hồn thành khóa
luận này.
Vinh, ngày 09 tháng 01 năm 2014
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Thanh Huyền

ii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

Danh Mục các từ viết tắt
Ala:

Alanin

AQC:

Aminoquinolil-nhydroxysuccinimidyl carbamat

Arg:

Agrinin

Asp:

Axit Aspartic

Cys:

Cystin

FMOC:

9-Florenylmethyloloroformat

Glu:

Glutamic

Gly:

Glycin

His:

Histidin

HPLC:

Sắc kí lỏng hiệu năng cao

Ile:

Isoleucin

Leu:

Leucin

Ly:

Lyscin

Met :

Methionin

OPA :

Ortho-phthalaldehyd/ orthophthaldialdehyd

Phe :

Phenylalanin

PITC :

Phenyl isothiocyanat

Pro :

Prolin

Ser :

Serin

Thr :

Threonin

Tyr :

Tyrosin

Val :

Valin

iii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 0
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài. .......................................................................................... 1
2. Nhiệm vụ đồ án. ............................................................................................ 1
3. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................... 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................. 5
1. Tổng quan về Nấm.[14,15,21] ...................................................................... 5
1.1. Giới thiệu về giới nấm. ............................................................................... 5
1.2. Phân loại nấm .............................................................................................. 5
1.3 Các đặc điểm sinh học của nấm.................................................................... 6
1.3.1 Đặc điểm cấu tạo tế bào............................................................................ 6
1.3.2 Đặc điểm về dinh dƣỡng: Có 3 nhóm chính ............................................ 7
1.4. Thành phần dinh dƣỡng của nấm. .............................................................. 7
1.5. Công dụng của nấm. ................................................................................... 8
2. Tổng quan về Protein và axitamin. ............................................................ 10
2.1. Định nghĩa và phân loại protein [8,29,17] ............................................... 10
2.2. Cấu tạo phân tử protein [13,16,26,27] ..................................................... 10
2.2.1. Thành phần nguyên tố của protein. ....................................................... 10
2.2.2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein – axit amin........................................ 11
2.2.2.1. Phân loại axitamin[9,12,18,25,27,28] ............................................... 11
2.2.2.2 Peptid ................................................................................................... 12
2.3. Cấu trúc phân tử protein[12,13,16,27] ..................................................... 13
2.3.1. Cấu trúc bậc một của protein ................................................................ 13
2.3.2. Cấu trúc bậc hai của protein .................................................................. 13
2.3.3. Cấu trúc bậc ba của protein ................................................................... 13
2.3.4. Cấu trúc bậc bốn của protein ................................................................. 14
2.4. Một số tính chất hóa lý của protein và axit amin.[1,3,5,9,12,14,18] ....... 14
2.4.1 Tính chất biến tính.................................................................................. 14
iv

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

2.4.2. Tính chất lƣỡng tính: ............................................................................. 15
2.4.3. Tính kị nƣớc: ......................................................................................... 15
2.5. Tính chất hóa học của protein và axit amin.[1,3,5,9,12,14,18] ............... 15
2.6. Chức năng, vai trò của protein và axit amin.[1,9,12,14] ......................... 17
2.6.1. Chức năng của protein........................................................................... 17
2.6.2. Vai trò của axit amin. ........................................................................... 18
2.7. Lƣợng nhu cầu của các axit amin cần thiết đối với con ngƣời. ............... 19
2.8. Nguồn protein và axitamin. [1,9] ............................................................. 20
2.8.1. Trong thực phẩm. .................................................................................. 20
2.8.2. Protein và axit amin trong trong nấm.................................................... 21
3. P hƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) xác định hàm lƣợng
axit amin tự do trong nấm.[2,3,4,10,14,15,16,18,30] ..................................... 21
3.1. Cơ sở lý thuyết. ....................................................................................... 21
3.2. Nguyên tắc của quá trình sắc ký trong cột ............................................... 22
3.3 Phân loại ................................................................................................... 23
3.4. Cấu tạo của hệ thống HPLC ..................................................................... 23
3.5. Các đại lƣợng đặc trƣng của HPLC ......................................................... 27
3.6. Cách đo HPLC ......................................................................................... 27
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ...................................................................... 28
1. Thiết bị. ....................................................................................................... 28
2. Dụng cụ. ...................................................................................................... 28
3. Hoá chất....................................................................................................... 28
4. Kỹ thuật thực nghiệm. ................................................................................. 29
4.1. Chất tạo dẫn xuất. ..................................................................................... 29

4.2. Chuẩn bị hóa chất phân tích. .................................................................... 29
4.3. Chuẩn bị và xử lí mẫu. ............................................................................. 30
4.4. Tiến hành phân tích trên máy ................................................................... 31
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 33

v


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

3.1. Xây dựng đƣờng chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của diện tích peak vào
nồng độ. ........................................................................................................... 33
3.2 Giá trị LOD, LOQ ..................................................................................... 38
3.3. Đổi đơn vị. ................................................................................................ 40
3.4. Tính kết quả .............................................................................................. 40
3.5. Sắc đồ của các mẫu .................................................................................. 48
Chƣơng 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................... 52
4.1. Kết luận. ................................................................................................... 52
4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 53

vi


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Trị số ƣớc lƣợng về đòi hỏi các axit amin cần thiết (mg/kg cân
nặng/ngày): ...................................................................................................... 19
Bảng 3: Gradient pha động A : Pha động B .................................................... 31
Bảng 4: Chƣơng trình bơm mẫu...................................................................... 32
Bảng 5: Sự phụ thuộc của diện tích peak vào nồng độ của axits Aspitic: ...... 34
Bảng 6: Giá trị LOD, LOQ của axit amin Asp ............................................... 38
Bảng 7: Giá trị LOD và LOQ .......................................................................... 39
Bảng 8: Đổi đơn vị .......................................................................................... 40
Bảng 9: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm Lỗ: ........................................... 41
Bảng 10: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm 01:.......................................... 42
Bảng 11: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm 619:...................................... 43
Bảng 12: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm 02 :....................................... 44
Bảng 13: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm HKG401: ............................... 45
Bảng 14: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm 621:........................................ 46
Bảng 15: Hàm lƣợng axit amin trong mẫu nấm HKG 406 : ........................... 47

vii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

DANH MỤC HÌNH

Hình1. Mẫu nấm Lỗ……………………………………….……………....1
Hình 2. Mẫu nấm O1......................................................................................... 1
Hình 3. Mẫu nấm HKG 401.......................................................................1

Hình 4. Mẫu nấm 621 ........................................................................................ 3
Hình 5. Mẫu nấm HKG406............................................................................3
Hình 6. Mẫu nấm 619 ........................................................................................ 3
Hình 7. Mẫu nấm: 02......................................................................................... 4
Hình 8: Cấu trúc tế bào nấm ............................................................................. 7
Hình 9: Sơ đồ cấu tạo hệ thống HPLC ............................................................ 24
Hình 10: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 16 axit amin ở nồng độ 10 pmol.................. 33
Hình 11: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 16 axit amin ở nồng độ 25 pmol.................. 33
Hình 12: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn 16 axit amin ở nồng độ 100 pmol ................ 34
Hình 13: Đƣờng chuẩn của axit amin Asp ...................................................... 35
Hình 14: Sắc kí đồ của mẫu nấm Lỗ ............................................................... 48
Hình 15: Sắc kí đồ của mẫu nấm 01 ............................................................... 49
Hình 16: Sắc kí đồ của mẫu nấm 02 ............................................................... 49
Hình 17:Sắc kí đồ của mẫu nấm HKG 406 ..................................................... 50
Hình 18: Sắc kí đồ của mẫu nấm HKG 401 .................................................... 50
Hình 19: Sắc kí đồ của mẫu nấm 621 ............................................................. 51
Hình 20: Sắc kí đồ của mẫu nấm 619 ............................................................. 51

viii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Ngày nay các sản phẩm đƣợc chế xuất từ thực vật, thảo dƣợc đƣợc đánh giá
cao và đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu rất nhiều. Ngồi cơng dụng tốt cho sức
khỏe con ngƣời, giúp phịng chống bệnh tật ….thì các sản phẩm hầu nhƣ khơng có

tác dụng phụ ảnh hƣởng về sau. Một trong các đề tài đƣợc các nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu đƣa vào ứng dụng trong thực tế là sản phẩm của các loài nấm. Hiện
nay nấm trở thành một trong những khẩu phần chính trong bữa ăn của ngƣời dân,
bên cạnh mùi vị thơm ngon, dễ chế biến và giàu dinh dƣỡng, nấm cịn đƣợc xem
nhƣ là một lồi “rau sạch” và có giá trị dƣợc liệu. Trong số đó có một số lồi đã
đƣợc biết rõ về thành phần dinh dƣỡng. Tuy nhiên một số lồi cịn lại thành phần
này vẫn chƣa đƣợc cơng bố chính thức, đặc biệt là thành phần amino axit. Vì thế,
việc xác định thành phần amino axit trên nấm đối với Việt Nam là điều cần thiết,
góp phần phục vụ cho việc khảo sát nguồn thực phẩm giàu axit amin ở Việt Nam.
Việc xác định amino axit đã đƣợc thực hiện trên rất nhiều cơng cụ khác nhau
nhƣ: sắc kí giấy, sắc kí lớp mỏng… Phân tích amino axit trên các cơng cụ truyền
thống này đòi hỏi nhiều thời gian và rất phức tạp. Ngày nay với sự phát triển của kĩ
thuật phân tích, việc xác định thành phần amino axit trong mẫu sinh hóa đã đƣợc
đơn giản hơn rất nhiều bởi hầu hết các cơng cụ đã đƣợc tự động hóa và đƣợc nối
trực tiếp bộ phận xử lí số liệu. Hiện nay trên thị trƣờng đang tồn tại rất nhiều kĩ
thuật phân tích nhƣ sắc kí lỏng cao áp HPLC, sắc kí trao đổi ion …. Trong đó
HPLC là một sắc ký cột (column chromatograph) đi kèm với một detector nhạy để
có thể phát hiện đƣợc các chất tách ra trong quá trình chạy sắc ký. Với những tiến
bộ kỷ thuật về cột, detector đã chuyển sắc ký cột thành phƣơng pháp phân tích có
tốc độ nhanh và hiệu suất cao.
Xuất phát từ thực tế đó, chúng tơi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Xác định
hàm lượng axit amin tự do trong một số lồi nấm ni cấy bằng phương pháp
sắc ký lỏng HPLC ”.

2. Nhiệm vụ đồ án.
1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

Trong khóa luận này, tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu tổng quan về Nấm, giá trị và thành phần dinh dƣỡng của Nấm.
- Nghiên cứu các tính chất vật lý, hóa học và các phƣơng pháp xác định các
loại protein và axitamin.
- Tách và xác định đồng thời các loại axitamin tự do bằng phƣơng pháp
HPLC.
- Kiểm tra, đánh giá phƣơng pháp và các điều kiện phân tích với quá trình
thực hiện và kết quả thu đƣợc.
- Xử lý kết quả và một số đề xuất kiến nghị.
Tôi hy vọng rằng luận văn sẽ góp phần bổ sung, hồn thiện số liệu của bảng
thành phần thực phẩm Việt Nam và cung cấp số liệu cho các nghiên cứu dinh
dƣỡng về Nấm.
3. Đối tƣợng nghiên cứu.
Bao gồm các mẫu nấm:

Hình 1. Mẫu nấm Lỗ

Hình 2. Mẫu nấm O1

( Tên khoa học: Hexagonia apiaria)

( Tên khoa học: Ganoderma lucium)

2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

Hình 3. Mẫu nấm HKG 401

Hình 4. Mẫu nấm 621

(Tên khoa học: Ganodema pfieifferi)

(Tên khoa học: Ganoderma microporus)

Hình 5. Mẫu nấm HKG406

Hình 6. Mẫu nấm 619

(Tên khoa học:Amauroderma schmburgkii)

(Tên khoa học: Ganoderma spongium)

3


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

Hình 7. Mẫu nấm: 02
(Tên khoa học: Amaraoderma niger)

4

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

CHƢƠNG 1:
TỔNG QUAN
1. Tổng quan về Nấm.[14,15,21]
1.1. Giới thiệu về giới nấm.
Nấm là một giới riêng biệt rất lớn với khoảng 1,5 triệu lồi, trong đó đã mơ
tả đƣợc 69.000 lồi (theo Hawksworth,1991), sống khắp nơi trên Trái đất từ hốc
tƣờng đến thực vật, động vật, con ngƣời; bao gồm nấm men, nấm mốc và các loài
nấm lớn.
Ban đầu nấm đƣợc xếp vào giới thực vật. Tuy nhiên, quan điểm này ngày
nay không còn thuyết phục nữa và nhiều nhà phân loại học đã đề nghị xếp nấm vào
một giới riêng, gọi là giới nấm. Sở dĩ nấm đƣợc xếp vào giới riêng mà không đƣợc
xếp vào giới thực vật hay động vật vì nấm có nhiều điểm khác thực vật nhƣ:
- Khơng có lục lạp, khơng có sắc tố quang hợp nên không thể tự tổng hợp các
chất hữu cơ cho cơ thể từ các cơ thể khác nhƣ thực vật, động vật.
- Khơng có sự phân hố cơ quan thành thân, rễ, lá, hoa.
- Phần lớn khơng có chứa cenllulose trong vách tế bào, mà chủ yếu là bằng
chitin và glucan. Chitin là chất gặp nhiều ở động vật hơn thực vật, chủ yếu ở nhóm
giáp xác và cơn trùng, tạo thành lớp vỏ hoặc cánh cứng cho các loài này.
- Nấm dự trữ đƣờng dƣới dạng glycogen thay vì tinh bột nhƣ ở thực vật.
- Nấm cũng khơng có một chu trình phát triển chung nhƣ các lồi thực vật.
Nấm cũng khơng đƣợc xếp vào giới động vật vì:
- Nấm sinh sản chủ yếu bằng bào tử (hữu tính hay vơ tính) giống hạt phấn của
thực vật.
- Sự sinh dƣỡng của nấm liên quan đến hệ sợi nấm. Nấm lấy các chất dinh
dƣỡng thông qua màng tế bào của sợi nấm (tƣơng tự nhƣ cơ chế ở rễ thực vật).

1.2. Phân loại nấm
Giới Nấm đƣợc chia làm 4 giới phụ: Giới phụ Nấm nhầy - Gymnomycetoida;
5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

giới phụ Nấm tảo - Phycomycetoida; giới phụ Restomycetoida và giới phụ Nấm thật
- Eumycetoida.
 Giới phụ Nấm nhầy – Gymnomycetoida
Giới phụ Nấm nhầy - Gymnomycetoida có đặc điểm cơ thể là một khối chất
nguyên sinh lớn, dạng cộng bào, có màu vàng hoặc màu hồng, kích thƣớc có thể tới
vài dm, di chuyển giống nhƣ di chuyển của amíp. Nấm nhầy phân bố ở những nơi
ẩm thấp, tối tăm (nhƣ hốc cây mục, vỏ cây...).
 Giới phụ Nấm tảo – Phycomycetoida
Giới phụ Nấm tảo - Phycomycetoida có đặc điểm là giai đoạn dinh dƣỡng
dạng sợi khơng có vách ngăn, sống bám và chỉ hình thành vách ngăn khi tạo nên cơ
quan sinh sản.
 Giới phụ Restomycetoida
Giới này gồm những nấm đơn bào, ở nƣớc hoặc ở cạn, sống hoại sinh hay kí
sinh trên cơ thể tảo hoặc thực vật bậc cao.
 Giới phụ Nấm thật - Eumycetoida.
Giới phụ Nấm thật - Eumycetoida có thể dinh dƣỡng điển hình là dạng sợi,
phân nhánh, có vách ngăn hoặc khơng, màng tế bào gồm chủ yếu là kitin, sinh sản
vơ tính bằng bào tử, sinh sản hữu tính bằng nhiều hình thức khác nhau. Nấm thật
ngun thuỷ sống ở nƣớc, cịn tiến hố cao hơn thì sống ở cạn.
1.3

Các đặc điểm sinh học của nấm

1.3.1 Đặc điểm cấu tạo tế bào
Cơ thể của nấm là một tản, tức là một cơ thể có bộ máy sinh dƣỡng chƣa
phân hoá thành các cơ quan khác nhau.

6


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

Hình 8: Cấu trúc tế bào nấm

1.3.2 Đặc điểm về dinh dưỡng: Có 3 nhóm chính
 Hoại sinh:
Là đặc tính chung của hầu hết các lồi nấm, trong đó có nấm trồng. Thức ăn
của chúng là xác bã thực vật hoặc động vật. Chúng có khả năng biến đổi các chất
này thành những thành phần đơn giản để có thể hấp thụ đƣợc.
 Ký sinh:
Bao gồm chủ yếu các loài nấm gây bệnh. Chúng sống bám vào cơ thể các
sinh vật khác (động vật, thực vật hoặc các loài nấm khác). Thức ăn của chúng cũng
chính là các chất lấy từ cơ thể kí chủ và do đó làm suy yếu hoặc tổn thƣơng cơ thể
kí chủ.
 Cộng sinh:
Đây là nhóm nấm đặc biệt, lấy thức ăn từ cơ thể chủ và ngƣợc lại chúng sẽ
cung cấp các chất khác cho cơ thể chủ. Đây là một hình thức quan hệ qua lại rất
chặt chẽ và có lợi giữa nhiều nhóm sinh vật, hỗ trợ cho nhau cùng phát triển.
1.4. Thành phần dinh dưỡng của nấm.

Nấm đƣợc xem là một loại rau nhƣng là loại rau cao cấp. Nếu xét về hàm
lƣợng đạm có thấp hơn thịt cá nhƣng lại cao hơn bất kì một loại rau quả nào khác.
Đặc biệt có sự hiện diện gần nhƣ đầy đủ các loại axit amin khơng thay thế,
trong đó có 9 loại axit amin cần thiết cho con ngƣời. Nấm rất giàu leusin và lysin là
7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

hai loại axit amin có ít trong ngũ cốc, do đó xét về chất lƣợng thì đạm ở nấm khơng
thua gì đạm của động vật .Việc bổ sung đạm trong nguyên liệu trồng nấm có thể
làm biến đổi lƣợng axit amin nhƣng gần nhƣ khơng thay đổi lƣợng đạm trong nấm.
Nấm chứa ít chất đƣờng và hàm lƣợng thay đổi từ 3-28% trọng lƣợng tƣơi, ở
nấm rơm lƣợng đƣờng tăng lên trong giai đoạn từ dạng nút sang dạng kéo dài
nhƣng lại giảm khi trƣởng thành. Đặc biệt nấm có nguồn đƣờng dự trữ dƣới dạng
glucogen tƣơng tự nhƣ động vật (thay vì tinh bột ở thực vật).
Nấm chứa rất nhiều loại sinh tố (vitamin) nhƣ sinh tố B,C,K,A,D,E trong đó
nhiều nhất là sinh tố B nhƣ B1, B2, axit nicotinic, axit pantothenic. Nếu so với rau
rất nghèo sinh tố B12 thì chỉ cần ăn 3g nấm tƣơi đã đủ cung cấp lƣợng sinh tố B12
cho nhu cầu mỗi ngày.
Tƣơng tự nhƣ hầu hết các lồi rau cải, nấm là nguồn khống rất tốt. Nấm
đƣợc ghi nhận là giàu K, Ca và Mg chúng chiếm từ 56- 70% lƣợng tro tổng cộng.
Phosphat và sắt thƣờng hiện diện ở phiến và nhủ nấm. Ở quả thể trƣởng thành thì
lƣợng Na và P giảm trong khi K,Ca và Mg giữ nguyên,ăn nấm bảo đảm bổ sung
đầy đủ cho nhu cầu về khoáng mỗi ngày.
Nhƣ vậy ngồi việc cung cấp đạm và đƣờng nấm cịn ghóp phần bồi bổ cơ
thể nhờ vào sự dồi dào về khống và sinh tố.
1.5. Cơng dụng của nấm.

Ngồi giá trị cung cấp các chất dinh dƣỡng cần thiết cho cơ thể, nấm ăn cịn
có nhiều tác dụng dƣợc lý khá phong phú nhƣ:
- Tăng cƣờng khả năng miễn dịch của cơ thể: Các polysaccharide trong nấm
có khả năng hoạt hóa miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trƣởng và phát triển
của tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho B. Nấm linh chi, nấm vân
chi, nấm đầu khỉ và mộc nhĩ đen cịn có tác dụng nâng cao năng lực hoạt động của
đại thực bào.
- Kháng ung thƣ và kháng virus: Trên thực nghiệm, hầu hết các loại nấm ăn
đều có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ. Với nấm hƣơng, nấm linh
chi và nấm trƣ linh, tác dụng này đã đƣợc khảo sát và khẳng định trên lâm sàng.
8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

Nhiều loại nấm ăn có cơng năng kích thích cơ thể sản sinh interferon, nhờ đó ức
chế đƣợc q trình sinh trƣởng và lƣu chuyển của virut.
- Dự phòng và trị liệu các bệnh tim mạch: Nấm ăn có tác dụng điều tiết
cơng năng tim mạch, làm tăng lƣu lƣợng máu động mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ
và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim. Các loại nấm nhƣ ngân nhĩ (mộc nhĩ
trắng), mộc nhĩ đen, nấm đầu khỉ, nấm hƣơng, đơng trùng hạ thảo… đều có tác
dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu, làm hạ lƣợng cholesterol, triglycerid và betalipoprotein trong huyết thanh. Ngoài ra, nấm linh chi, nấm mỡ, nấm rơm, nấm kim
châm, ngân nhĩ, mộc nhĩ đen còn có tác dụng làm hạ huyết áp.
- Giải độc và bảo vệ tế bào gan: Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiều loại
nấm ăn có tác dụng giải độc và bảo vệ tế bào gan rất tốt. Ví nhƣ nấm hƣơng và nấm
linh chi có khả năng làm giảm thiểu tác hại đối với tế bào gan của các chất nhƣ
carbon tetrachlorid, thioacetamide và prednisone, làm tăng hàm lƣợng glucogen
trong gan và hạ thấp men gan. Nấm bạch linh và trƣ linh có tác dụng lợi niệu, kiện

tỳ, an thần, thƣờng đƣợc dùng trong những đơn thuốc Đông dƣợc điều trị viêm gan
cấp tính.
- Kiện tỳ dƣỡng vị: Nấm đầu khỉ có khả năng lợi tạng phủ, trợ tiêu hóa, có
tác dụng rõ rệt trong trị liệu các chứng bệnh nhƣ chán ăn, rối loạn tiêu hóa, viêm
loét dạ dày tá tràng. Nấm bình có tác dụng ích khí sát trùng, phòng chống viêm gan,
viêm loét dạ dày tá tràng, sỏi mật. Nấm kim châm và nấm kim phúc chứa nhiều
arginine, có cơng dụng phịng chống viêm gan và lt dạ dày.
- Hạ đƣờng máu và chống phóng xạ: Khá nhiều loại nấm ăn có tác dụng làm
hạ đƣờng máu nhƣ ngân nhĩ, đông trùng hạ thảo, nấm linh chi… Cơ chế làm giảm
đƣờng huyết của đông trùng hạ thảo là kích thích tuyến tụy bài tiết insulin. Ngồi
cơng dụng điều chỉnh đƣờng máu, các polysaccharide B và C trong nấm linh chi
cịn có tác dụng chống phóng xạ.
- Thanh trừ các gốc tự do và chống lão hóa: Gốc tự do là các sản phẩm có
hại của q trình chuyển hóa tế bào. Nhiều loại nấm ăn nhƣ nấm linh chi, mộc nhĩ
đen, ngân nhĩ… có tác dụng thanh trừ các sản phẩm này, làm giảm chất mỡ trong
cơ thể, từ đó có khả năng làm chậm q trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ.

9


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

Ngoài ra, nhiều loại nấm ăn cịn có tác dụng an thần, trấn tĩnh, rất có lợi cho
việc điều chỉnh hoạt động của hệ thần kinh trung ƣơng. Gần đây, nhiều nhà khoa
học cịn phát hiện thấy một số loại nấm ăn có tác dụng phịng chống AIDS ở mức
độ nhất định, thơng qua khả năng nâng cao năng lực miễn dịch của cơ thể.
2. Tổng quan về Protein và axitamin.
2.1. Định nghĩa và phân loại protein [8,29,17]

Protein là polyme sinh học của L-  - axitamin kết hợp với nhau bằng liên
kết peptit.
Chủng loại protein rất phức tạp, đại đa số các kết cấu hố học vẫn chƣa đƣợc
làm rõ, chỉ có thể dựa vào mức độ phức tạp về thành phần hoá học của chúng, mà
chia ra thành hai loại là protein đơn giản và protein phức tạp.
 Protein đơn giản: đƣợc tạo thành chỉ từ các α-amino axit , polypeptid gồm
hai hay vài chục amino acid liên kết với nhau.
 Protein phức tạp: đƣợc tạo thành từ các protein đơn giản kết hợp với các
phân tử không phải protein (phi protein) nhƣ axit nucleic, lipit, cacbohiđrat…
Nếu dựa vào tính chất lý hố, protein cịn có thể đƣợc chia thành 7 loại là
anbumin, globulin, prolamin, histon, protamin và scleroprotein.
Về mặt dinh dƣỡng học, thƣờng dựa vào giá trị dinh dƣỡng của protein để
chia protein thức ăn ra thành: Protein hoàn toàn, protein nửa hồn tồn, protein
khơng hồn tồn.
2.2. Cấu tạo phân tử protein [13,16,26,27]
2.2.1. Thành phần nguyên tố của protein.
Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, H, O, N. Một số còn chứa một
lƣợng nhỏ S. Tỷ lệ % khối lƣợng các nguyên tố này trong phân tử protein nhƣ sau:
C: 50 – 55%

H: 6.5 – 7.3%

N: 15 – 18%

S: 0 – 0.24%

O: 21 – 24%

Ngoài các nguyên tố trên, một số protein còn chứa một lƣợng rất nhỏ các
nguyên tố khác nhƣ: P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca…

10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

2.2.2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein – axit amin.
Axit amin tồn tại trong cơ thể động vật ở 2 dạng tự do và kết hợp cấu thành
phân tử protein. Axit amin tự do có nguồn gốc từ sự phân giải phân tử protein cung
cấp từ thức ăn, tự tổng hợp trong cơ thể hoặc chuyển hóa qua lại giữa các axit amin.
Chúng có thể đƣợc sử dụng để tổng hợp phân tử protein hay các hợp chất chứa Nito
khác nhƣ axit nucleic, amin, peptid,...cung cấp nguồn cacbon cho các biến dƣỡng
trung gian hay đƣợc oxi hóa cung cấp năng lƣợng.
Tuy protein rất đa dạng về cấu trúc và đảm nhận nhiều chức năng nhƣ vậy
song hầu nhƣ đều xây dựng nên các đại phân tử của mình chủ yếu từ 20 L-  axitamin bằng liên kết peptit. Do vậy, cũng có thể xem các axitamin này là sản
phẩm cuối cùng của sự thuỷ phân peptit và protein.
Axit amin là những hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân
tử có chứa ít nhất một nhóm amin (-NH2) và một nhóm cacboxyl (-COOH).
Các axit amin thƣờng gặp trong các protein (trong tự nhiên) là những L-  axitamin có nhóm amin dính vào ngun tử cacbon  đứng cạnh nhóm cacboxyl.
Cơng thức cấu tạo tổng qt của axit amin:

R: đƣợc gọi là mạch bên hay nhóm bên, các axit amin chỉ khác nhau ở mạch
R.
Đa số các protein đƣợc cấu tạo từ 20 L-  - axitamin và 2 amit tƣơng ứng.

2.2.2.1. Phân loại axitamin[9,12,18,25,27,28]
- Dựa vào khả năng tổng hợp protein trong cơ thể, ngƣời ta chia axitamin
làm hai loại: axit amin thiết yếu và axit amin không thiết yếu.
Acid amin thiết yếu

Acid amin không thiết yếu
11


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

( khơng thể thay thế)

( có thể thay thế )

- Cơ thể khơng thể tổng hợp đƣợc chúng - Cơ thể có thể tổng hợp chúng với số
để tạo protein.

lƣợng đầy đủ từ các phân tử khác trong cơ

- Hoàn toàn phụ thuộc vào sự cung cấp thể.
từ thức ăn bên ngoài đƣa vào cơ thể.

- Không bắt buộc hiện diện trong chế độ

- Có 10 loại acid amin thiết yếu: ăn .
Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, - Các loại acid amin không thiết yếu :
Phenillalanin, Threonin, Tryptophan và Alanin, Glycin, Serin, Tyrosin, Polin,
Valin.

Cystein, Cystin.
Dựa vào cấu tạo gốc R để phân 20 axit amin cơ bản thành các nhóm. Một

trong các cách phân loại là 20 axit amin đƣợc phân thành 5 nhóm nhƣ sau:
Nhóm 1: các axit amin có gốc R khơng phân cực kị nƣớc, thuộc nhóm này có
6 axit amin : Gly (G), Ala (A), Val (V), Leu (L), ILe (I), Pro (P)
Nhóm 2: các axit amin có gốc R là nhân thơm, thuộc nhóm này có 3 axit
amin : Phe (F), Tyr (Y), Trp (W)
Nhóm 3: các axit amin có gốc R bazơ, tích điện dƣơng, thuộc nhóm này có 3
axit amin : Lys (K), Arg (R), His (H)
Nhóm 4: các axit amin có gốc R phân cực, khơng tích điện, thuộc nhóm này
có 6 axit amin : Ser (S), Thr (T), Cys (C), Met (M), Asn (N), Gln (Q)
Nhóm 5: các axit amin có gốc R axit, tích điện âm, thuộc nhóm này có 2 axit
amin : Asp (D), Glu (E)
Nhƣ vậy cấu tạo của chúng giống nhau ở chỗ cùng có nhóm cacboxyl –
COOH và nhóm amin – NH2 đều gắn vào nguyên tử C ở vị trí  , cịn khác nhau ở
cấu tạo mạch bên R.
2.2.2.2 Peptid

12


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hoàng Văn Trung

Là những phân tử sinh học cấu tạo từ một cho tới vài chục axit amin.
Peptid tạo thành từ những axit amin thông qua phản ứng nối đầu – NH2 của
phân tử này với đầu – COOH của phân tử kia tạo nên liên kết peptid.
Ngồi liên kết peptid, đơi khi giữa các axit amin xìn có liên kết disunfua nối
2 gốc xystein với nhau. Liên kết này có vai trị quan trọng giúp hình thành cấu trúc
khơng gian của rất nhiều protein, đặc biệt protein ngoại bào có chức năng sinh học

quan trọng nhƣ hocmon, immunoglobulin và kháng thể.
Các peptid bị thủy phân hoàn toàn bởi dung dịch HCL 6M ở 110oC trong
24h, hoặc bởi dung dịch kiềm để cho các axit amin tự do.
Liên kết peptid còn bị thủy phân bởi enzym proteaza. Chúng có mặt ở tất cả
các tế bào và mô tế bào để thực hiện nhiệm vụ chủ yếu là phân giải protein.
2.3. Cấu trúc phân tử protein [12,13,16,27]
2.3.1. Cấu trúc bậc một của protein
Cấu trúc bậc 1 của protein là sự liên kết giữa các axit amin với nhau thành
chuỗi thông qua liên kết peptit (-CO - NH-), Mạch liên kết này hình thành giữa
nhóm COOH của axit amin trƣớc với nhóm NH2 của axit amin bên cạnh.
2.3.2. Cấu trúc bậc hai của protein
Cấu trúc bậc 2 của protein là cấu trúc có chu kỳ của chuỗi polypeptit. Chuỗi
polypeptit đƣợc sắp xếp gọn lại trong không gian nhất là trong môi trƣờng sinh vật,
trong mô bào theo những hình thù nhất định, bền vững hơn phù hợp với chức năng
của chúng.
Trong cơ thể, xét về cấu trúc bậc 2, protein có thể chia ra làm 3 loại:
- Loại hoàn toàn cấu tạo từ xoắn α.
- Loại hoàn toàn cấu tạo từ gấp nếp β.
- Loại chứa cả xoắn α và gấp nếp β.
2.3.3. Cấu trúc bậc ba của protein
Là cấu hình khơng gian phức tạp của chuỗi polypeptit do sự gấp khúc, cuộn
lại của cấu trúc bậc 2 tạo cho protein có hình thù nhất định đặc trƣng cho từng loại
protein và hình thù đặc trƣng này đƣợc quyết định từ cấu trúc bậc 1. Sự sắp xếp gọn
13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Hồng Văn Trung

lại trong khơng gian của phân tử protein khi đã có cấu trúc bậc 2 này giúp cho phân
tử protein ổn định trong môi trƣờng sống.
2.3.4. Cấu trúc bậc bốn của protein
Các protein chứa trong phân tử từ 2 chuỗi polypeptit trở lên thể hiện sự phức
tạp hơn về mức độ cấu trúc phân tử đƣợc gọi là cấu trúc bậc 4. Protein có trạng thái
tổ hợp hình thành từ nhiều tiểu phần protein gọi là protein olygomeric. Mỗi chuỗi
polypeptit trong một protein nhƣ vậy đƣợc gọi là là tiểu đơn vị (sub unit) hay là một
protomer. Mỗi tiểu đơn vị đều có cấu trúc bậc 1, 2, 3 riêng của nó.
2.4. Một số tính chất hóa lý của protein và axit amin.[1,3,5,9,12,14,18]
2.4.1 Tính chất biến tính.
Protein dƣới tác dụng của các tác nhân vật lý nhƣ nhiệt độ cài, áp suất lớn
hoặc các tia UV, tia X hoặc các chấn động cơ học, các tác nhân hóa học (kiềm hay
axit), ion kim loại nặng Cu2+, Pb2+,… làm cho cấu trúc bậc 2,3,4 bị phá hủy cón cấu
trúc bậc 1 vẫn giữ nguyên làm cho tính chất của protein bị thay đổi đó là hiện tƣợng
protein bị biến tính.
Tính chất của protein sau khi bị biến tính nhƣ sau:
 Giảm khả năng hịa tan do làm lộ các nhóm kỵ nƣớc.
 Giảm khả năng giữ nƣớc.
 Mất các hoạt tính sinh học.
 Tăng khả năng tấn công protease.
 Làm giảm sức căng bề mặt.
 Tăng độ nhớt nội tại.
 Mất khả năng kết dính.

14