Nghiên cứu so sánh sự phát triển sinh khối và hàm lượng β-glucan ở một số chủng nấm Hương nuôi cấy trong môi trường lỏng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
________________________
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN SINH KHỐI VÀ
HÀM LƯỢNG β-GLUCAN Ở MỘT SỐ CHỦNG NẤM HƯƠNG
NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG LỎNG


HÀ NỘI – 2010

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này
là trung thực và chưa hề được sử dụng trong các công bố khoa học nào trước
đây.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này
đã được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi
rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2010
Bùi Thị Kim Tuyền
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này ngoài sự cố gắng của bản thân tôi
đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của cá nhân và tập thể. Trước hết tôi xin bày
tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám đốc Trung tâm Nghiên
cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm – Viện Cơ điện nông nghiệp và
Công nghệ sau thu hoạch đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Công nghệ thực phẩm trường
ĐH Nông nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để

hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Trung tâm Nghiên cứu và
Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm – Viện Cơ điện nông nghiệp và Công
nghệ sau thu hoạch đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ
và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Thay lời cảm ơn một lần nữa tôi xin gửi đến các thầy cô cùng toàn thể
các anh chị và các bạn lời chúc tốt đẹp nhất.
Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2010
Bùi Thị Kim Tuyền
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................ii
MỤC LỤC..............................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG..............................................................................................v
DANH MỤC ĐỒ THỊ - BIỂU ĐỒ - HÌNH ẢNH.............................................vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU................................................vii
2.5. NUÔI CẤY HỆ SỢI NẤM HƯƠNG TRONG MÔI TRƯỜNG LỎNG
........................................................................................................................... 17
2.5.1. Phương pháp lên men chìm đối với vi sinh vật ................................... 17
2.5.2. Môi trường nuôi cấy lỏng cho nấm Hương .......................................... 19
2.5.3. Ảnh hưởng của chủng giống ................................................................ 20
2.5.4. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy lỏng đối với nấm Hương ............. 20
Phần IV ............................................................................................................ 30
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ............................................................................. 30
4.1. Đánh giá sự phát triển sinh khối của các chủng nấm Hương trên môi
trường thạch PDA ............................................................................................. 30
4.2. Đánh giá sự phát triển của các chủng nấm Hương trong môi trường lỏng

PDR ................................................................................................................... 32
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Một số loại β-glucan..........................................................................6
Bảng 4.1. Đường kính (mm) hệ sợi của các chủng giống nấm Hương trên
môi trường PDA...............................................................................................30
iii
Bảng 4.2. Khối lượng sinh khối sợi nấm khô của các chủng nấm Hương nuôi
cấy trong môi trường lỏng PDR sau 22 ngày..................................................33
Bảng 4.3. Hàm lượng glucan của các chủng nấm Hương..............................36
iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Liên kết β-1,3 glicozit và β-1,6 glicozit............................................7
Hình 2.2. Liên kết β-1,3; glicozit β-1,6 glicozit và β-1,3:β-1,6 glicozit của
phân tử β-glucan.................................................................................................7
Hình 2.3. Công thức cấu tạo Lentinan.............................................................12
Hình 2.4. Đường cong sinh trưởng của vi sinh vật.........................................18
Hình 4.1. Sự phát triển của 3 chủng nấm Hương sau 6 ngày nuôi cấy trên
môi trường thạch PDA (Từ trái qua phải là các chủng Ld, Lg, Lc)...............32
Hình 4.2. Sự phát triển của 3 chủng nấm Hương sau 9 ngày nuôi cấy trên
môi trường thạch PDA (Từ trái qua phải là các chủng Ld, Lg, Lc)...............32
Hình 4.4. Sự thay đổi đường kính hệ sợi nấm của các chủng nấm Hương....42
Hình 4.6. Sự phát triển sinh khối sợi nấm Hương sau 22 ngày nuôi cấy trong
môi trường lỏng PDR của các chủng nấm Ld (trên cùng), Lg (ở
giữa), Lc (hình dưới cùng)...............................................................................44
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
1. APPIF (acute phase protein-inducing factor): là một dạng phân tử của
interleukin.
2. AZT (Azido-Thymidine): là một chất có tác dụng ngăn cản sự nhân lên
của virus bằng cách tác động vào quá trình ARN của virus HIV.

3. CFS (colony-stimulating factor): yếu tố kích thích quần thể
4. IL(interleukin): là một trong những yếu tố tạo ra phản ứng viêm của cơ
thể bằng cách tăng nhiệt độ, kiểm soát tế bào bạch cầu lymphocyte, gia
tăng tế bào tủy xương.
5. KLMPT: khối lượng mẫu đem phân tích.
6. LEM (Lentinula Edodes Mycelium): chế phẩm tách chiết từ hệ sợi nấm
Hương.
7. Lentiluna edodes L
H
: Ld
Lentiluna edodes L
2
: Lg
Lentiluna edodes L
8
: Lc
8. VDHIF (vascular dilation and hemorrhage-inducing factor): yếu tố gây
giãn mạch và xuất huyết.
vi
Phần I
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nhu cầu về thực phẩm không chỉ
dừng lại ở những yêu cầu về số lượng, chất lượng mà còn hướng tới tính an
toàn, khả năng phòng và chữa bệnh. Từ những yêu cầu đó mà những nghiên cứu
về thực phẩm chức năng đang rất được quan tâm. Thực phẩm chức năng là một
loại thực phẩm có thể cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ mắc
bệnh, do chứa những thành phần có hoạt tính sinh học cao. Các hoạt chất sinh
học này thường được tách chiết từ các loại rau quả.
Từ nhiều thế kỷ nay nấm ăn đã được biết đến như một nguồn thực phẩm

bổ dưỡng có lợi cho sức khỏe. Ngày nay các nhà khoa học càng khẳng định hơn
nữa giá trị dinh dưỡng và dược tính của loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt
này. Nấm ăn được gọi là loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt vì nó có rất ít chất
béo, cung cấp ít năng lượng nhưng lại rất giàu protein và axít amin. Trong các
loại nấm ăn thì phải kể đến nấm Hương (Lentiluna edodes). Nấm Hương rất
quen thuộc trong ẩm thực của cả phương Đông lẫn phương Tây. Hiện nay, nấm
Hương được xếp vào nguồn cung cấp thực phẩm chức năng. Nấm Hương đem
lại giá trị dinh dưỡng cao, có chứa tới gần 40 loại enzym và axit amin cần thiết
đối với cơ thể người. Nấm Hương chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học cao (β-
glucan, Eritadinin, LEM) giúp tăng cường miễn dịch, hạ cholesterol và men gan
[3].
Do nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao lại chứa các hoạt chất sinh học
có lợi cho sức khỏe nên các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu về nó. Theo
kết quả của nhiều nghiên cứu thì hệ sợi nấm Hương cũng chứa tương đối đầy đủ
về số lượng và chất lượng các hoạt chất sinh học và dinh dưỡng như ở trong thể
1
quả [21]. Việc nuôi cấy hệ sợi nấm cho phép rút ngắn thời gian, không đòi hỏi
điều kiện nhiệt độ khắt khe như nuôi trồng nấm thu thể quả. Mặt khác việc nuôi
cấy hệ sợi nấm Hương lại hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp nuôi cấy trong
môi trường lỏng [9]. Hiện nay trên thế giới việc nghiên cứu sự phát triển của các
loại nấm ăn (nấm Hương, nấm Sò...) cũng như nấm dược liệu (nấm Linh Chi)
trong môi trường lỏng là rất phổ biến. Trong khi nước ta có nguồn gen nấm
Hương phong phú, có nhiều giống nấm địa phương, rất có điều kiện để phát
triển sản xuất sinh khối nhưng trong nuôi trồng nấm chưa có làm giống lỏng,
chưa sản xuất sinh khối. Phổ biến ở nước ta là kỹ thuật nuôi trồng nấm trên giá
thể rắn lấy thể quả. Do đó việc nghiên cứu nuôi cấy nấm trong môi trường lỏng
có ý nghĩa vô cùng lớn.
Bên cạnh đó khả năng nấm Hương cho sinh khối và hàm lượng hoạt chất
sinh học nhiều hay ít còn phụ thuộc rất nhiều vào chủng giống nấm. Dù với bất
kỳ mục đích nào như thu sinh khối sợi hay hoạt chất sinh học để sản xuất thực

phẩm chức năng hoặc làm giống nấm nuôi trồng lấy thể quả thì việc nghiên cứu
khả năng phát triển của các chủng nấm Hương cũng là khâu đầu tiên và rất quan
trọng. Vì vậy, trong khuôn khổ của khóa luận tốt nghiệp này, chúng tôi tiến hành
thực hiện đề tài “Nghiên cứu so sánh sự phát triển sinh khối và hàm lượng β-
glucan ở một số chủng nấm Hương nuôi cấy trong môi trường lỏng”.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU
1.2.1. Mục đích
Lựa chọn được một chủng nấm Hương có khả năng phát triển tốt trong
môi trường lỏng cho sinh khối và hàm lượng β-glucan cao.
1.2.2. Yêu cầu
- Nuôi cấy tạo sinh khối nấm Hương trong môi trường lỏng.
- Xác định được hàm lượng β-glucan do các chủng nấm Hương tạo ra.
2
Phần II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM HƯƠNG VÀ HỆ SỢI NẤM HƯƠNG
2.1.1. Đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học của nấm Hương
2.1.1.1. Đặc điểm hình thái
Nấm Hương hay còn gọi là nấm Đông Cô, Hương Cô (danh pháp khoa
học: Lentinula edodes) là một loại nấm ăn có nguồn gốc bản địa ở Đông Á.
Tiếng Anh và các ngôn ngữ châu Âu gọi nó theo tên tiếng Nhật là shiitake. Nấm
Hương thuộc họ Tricholomataceae, bộ Agaricaless, lớp phụ Hymenomycetidae,
lớp Holobasidiomycetes (hoặc Homobasidio-mycetes hay Eubasidiomycetes),
ngành phụ Basidiomycotina, ngành Nấm thật – Eumycota, giới Nấm – Myconta
hay Fungi [1].
Nấm Hương thuộc nhóm nấm hoại sinh, nhóm nấm mọc trên gỗ. Nấm
Hương có dạng như cái ô, mũ nấm có đường kính 4 - 10 cm, màu nâu nhạt, khi
chín chuyển thành nâu sậm. Lúc đầu mũ nấm có dạng nón nhọn ở giữa, sau trải
rộng ra và bằng phẳng. Viền của mũ thường cuộn vào trong. Mặt ngoài có màu
nâu đến đen và rải rác những vẩy trắng. Phiến nấm có màu trắng. Bề ngang của

phiến tương đối rộng và có khuynh hướng bám vào cuống nấm. Mặt trên tai nấm
màu nâu, mặt dưới có nhiều bản mỏng xếp lại. Thịt nấm màu trắng, cuống hình
trụ [1].
2.1.1.2. Đặc tính sinh học của nấm Hương
Chu trình sống của nấm Hương: đảm bào tử nảy mầm cho hệ sợi sơ cấp.
Hai sợi sơ cấp khác phải phối hợp cho hệ sợi thứ cấp. Hệ sợi thứ cấp phát triển
thành mạng hệ sợi. Trong điều kiện thuận lợi mạng hệ sợi sẽ kết hạch tạo tiền
3
quả thể (nụ nấm). Nụ nấm tiếp tục lớn dần cho tai nấm trưởng thành, các phiến
dưới mũ mang các đảm và sinh ra bào tử. Đảm bào tử được phóng thích và chu
trình lại tiếp tục.
Giai đoạn phát triển của hệ sợi nấm Hương: Chu trình bắt đầu tử bào tử
đảm nảy mầm cho hệ sợi nấm Hương, sợi nấm lúc đầu nhỏ khoảng 1,5 - 1,0 mm
đường kính, về sau lớn dần lên đến kích thước đường kính 1,0 - 2,0 mm. Sau
quá trình tiếp hợp giữa hai sợi nấm sơ cấp đơn nhân sẽ hình thành nên các sợi
nấm thứ cấp song nhân. Các sợi nấm tăng trưởng theo kiểu tạo ra các móc
(clamp) và để lại dấu vết giữa các tế bào. Khi gặp điều kiện bất lợi các sợi nấm
song nhân có thể tạo ra các bào tử màng dày (bào tử áo – chlamydospore) giúp
sợi nấm sống sót qua các trường hợp bất lợi này. Bào tử màng dày khi điều kiện
thuận lợi sẽ nảy mầm tạo ra những sợi nấm mới. Khi sợi nấm thứ cấp đã phát
triển dày đặc trên cơ chất sẽ bắt đầu quá trình phân hóa để tạo ra quả thể. Trước
khi ra quả thể thì hệ sợi nấm Hương này phát triển sinh khối đến mức tối đa
chuẩn bị cho quá trình ra quả thể.
2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm Hương
Nấm Hương ngoài sử dụng trực tiếp nguồn xenlulô còn cần thêm nitơ.
Đạm thích hợp cho nấm chủ yếu ở dạng hữu cơ như: pepton, axit amin, urê và
nhiều loại muối amôni. Nấm Hương không thể sử dụng đạm vô cơ như: nitrat
hay nitrit. Nồng độ thích hợp cho sự tăng trưởng của hệ sợi như là: Sulfat
ammon 0,03% hay Tartrat ammon 0,06% tùy thuộc vào nguồn đạm cung cấp.
Nhưng nếu nồng độ đạm cao hơn 0,02% như với sulfat ammon sẽ ức chế sự phát

triển của thể quả. Sự hình thành thể quả cần có đường và đạm. Yêu cầu đối với
nồng độ đường phải cao, tối thiểu là 8% đối với đường saccharose.
Nhu cầu dinh dưỡng khoáng của nấm Hương như: Mn, Fe, Zn cần 2mg/l.
Ngoài ra còn cần Mg, S, K, P để thúc đẩy sự tăng trưởng của nấm. Để sợi nấm
phát triển tốt nhất cần bổ sung thêm vitamin B
1
với lượng 100µg/l. Giá trị pH
4
thích hợp cho sợi nấm phát triển trong môi trường lỏng là 4,5 - 5,0. Ở pH 8, nấm
mọc rất chậm [2].
Nấm Hương mọc ký sinh trên những cây có lá to và thay lá mỗi mùa như
dẻ, sồi, phong. Nấm Huơng thích hợp với khí hậu ôn đới, ưa ẩm.
Các thông số môi trường cơ bản cho sự phát triển của nấm Hương [22]:
− Nhiệt độ sợi nấm phát triển tốt nhất là 24 - 26
0
C.
− Nhiệt độ quả thể nấm hình thành và phát triển khoảng 15 - 16
0
C.
− Độ ẩm cơ chất: 65 - 70%.
− Độ ẩm không khí: ≥ 80%.
− Độ pH trung tính.
− Ánh sáng không cần thiết trong giai đoạn sợi nấm phát triển. Giai đoạn
hình thành quả thể cần ánh sáng khuếch tán.
− Độ thông thoáng trung bình.
2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nấm Hương
Nấm Hương có giá trị dinh dưỡng cao. Trong 100g nấm Hương khô (phần
ăn được) có chứa 13g nước, 19g prôtêin, 1,8g lipit, 54g hydrat cacbon, 7,8g chất
xơ, 4,9g chất khoáng. Vitamin trong nấm Hương cũng rất phong phú: vitamin
B1, B2, B12, vitamin PP, provitamin D. Ngoài ra trong nấm Hương chứa đầy đủ

các loại axít amin, có tới 9 loại axít amin không thay thế (Izôlơxin, Lơxin, Lixin,
Mêthiônin, Phênylalanin, Valin, Tyrozin, Trytophan, Alanin).
Hơn nữa trong nấm Hương và hệ sợi nấm Hương có tới 40 loại enzym,
một số enzym đáng chú ý như là enzym β (1-3) glucozidaza, kitinaza, lipoidaza,
ligninaza, pepsin, loxintinaza, pectinaza, saccaraza, transferaza, hemixenlulaza,
amylotransferaza, inulaza, glycozidaza, insulinaza, asparaginaza, peroxydaza,
lactaza, tyrozin oxydaza…[2, 21]. Theo Mizuno yếu tố tạo nên hương thơm, vị
5
ngon của nấm là monosodium glutamate, nucleotit, amino axit tự do, chuỗi
peptit, axit hữu cơ (axit malic, axít fumalic, axít glutaric, axít oxalic, axít lactic,
… ) và đường [16].
2.2. HOẠT CHẤT β-GLUCAN
2.2.1. Định nghĩa
β-glucan là một polysaccarit của D-glucose với các liên kết glicozit. β-
glucan là một nhóm các phân tử glucan khác nhau ở khối lượng phân tử, tính
hòa tan, độ nhớt và cấu hình trong không gian. β-glucan thường có trong thành
tế bào thực vật, hạt ngũ cốc, nấm men, nấm và vi khuẩn. Trong tự nhiên β-
glucan có nhiều trong nấm như là nấm Sò, nấm Hương... [14].
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-glucan với liên kết (1,3/1,6) có hoạt
tính sinh học cao hơn β-glucan với liên kết (1,4/1,6). Sự khác nhau giữa các mối
liên kết và cấu trúc hóa học β-glucan sẽ ảnh hưởng đến tính hòa tan, hoạt động
và hoạt tính sinh học của chúng. β-glucan càng phân nhánh mạnh hoạt tính sinh
học càng cao [14].
Bảng 2.1. Một số loại β-glucan
Tên Liên kết Glicozit Ghi chú
cellulose β-1, 4
curdlan β-1, 3
laminarin β-1, 3 và β-1, 6
chrysolaminarin β-1, 3
lentinan β-1, 6: β-1, 3 được tách chiết từ edodes Lentinula

lichenin β-1, 3 và β-1, 4
pleuran β-1, 3 và β-1, 6 được tách chiết từ ostreatus Pleurotus
zymosan β-1, 3
6
Hình 2.1. Liên kết β-1,3 glicozit và β-1,6 glicozit
Hình 2.2. Liên kết β-1,3; glicozit β-1,6 glicozit và β-1,3:β-1,6 glicozit của
phân tử β-glucan
7
2.2.2. Hoạt tính sinh học của β-glucan
2.2.2.1. Hoạt tính chống ung thư
Tháng 12/1985 Công ty Ajinomoto, Yamanouchi và Morishita đã tách
chiết β-glucan từ hệ sợi nấm Hương và đã tạo ra chế phẩm như là một dược
phẩm chống ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày có hiệu quả cao. Cơ chế cơ bản
là tăng cường miễn dịch, nâng cao khả nǎng của đại thực bào, một trong những
tế bào quan trọng nhất của hệ thống miễn dịch và giết chết tế bào ung thư [16].
Hầu hết các phân đoạn polysaccarit tách từ nấm Hương có hoạt động kích
thích đại thực bào, gia tǎng yếu tố tạo protein pha cấp tính (APPIF), yếu tố gây
giãn mạch và xuất huyết (VDHIF), yếu tố tạo IL - 1 (IL - 1PF), IL - 3 và yếu tố
kích thích quần thể (CSF). Các yếu tố này đều xuất hiện, đạt tới cực đại chỉ sau
vài giờ cho uống hoặc tiêm lentinan. Do vậy hiệu lực chống ung thư thực
nghiệm sarcoma 180 rất rõ ràng [7]. Các dòng tế bào ung thư khác cũng đã được
kiểm tra có kết quả rất thuyết phục.
Trên lâm sàng, lentinan đã được kiểm tra kỹ về hoạt tính chống ung thư,
đặc biệt hầu như không có tác dụng phụ, do đó được áp dụng như một trị liệu
pháp có hiệu quả cao cho các bệnh nhân ung thư. Nhìn chung, trong những
trường hợp ung thư đường dạ dày - ruột, kể cả đến giai đoạn 3, kết quả vẫn rất
khả quan. Trị liệu phối hợp giữa lentinan với tegafur uracil làm tǎng thời gian
sống hơn nhiều so với chỉ dùng tegafur uracil đơn độc. Trường hợp ung thư dạ
dày, mức sống sau 1, 2 và 3 nǎm sau khi uống tegafur uracil tǎng chỉ cỡ : 2,9%
và 0%. Trong khi các bệnh nhân tiêm dưới da thêm lentinan, mức 1mg 2

lần/tuần hoặc 2mg 1 lần/tuần, đạt mức sống tương ứng là 19,5%, 10,4% và 6,5%
[7]. Kết quả tương tự cũng đạt được trong các ca ung thư ruột già.
8
2.2.2.2. Hoạt tính chống virus, vi khuẩn
β-glucan và các dẫn xuất của nó có tác dụng chống virus, vi khuẩn và ký
sinh trùng thông qua sự tăng cường các phản ứng miễn dịch bằng cách gia tăng
số lượng, kích thước, khả năng của đại thực bào, tăng cường hoạt động của
lymphocyte T và B, về thực chất cũng giống với cơ chế chống ung thư.
Gần đây các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Y ở Yamaguchi Nhật
Bản đã thông báo rằng Lentinan có hiệu ứng “ bảo vệ” (protective effect). Đó là
ức chế sự phá hủy tế bào bình thường do ảnh hưởng của virus HIV. Trên lâm
sàng đã cho thấy khi sử dụng Lentinan cùng với hợp chất AZT (azido-
Thymidine) có thể ngăn chặn virus HIV cao hơn chỉ sử dụng AZT đơn độc đồng
thời giảm độc tính của AZT, đặc biệt sulphat lentinan ức chế rất mạnh hoạt tính
của reverse transcriptase (enzym sao chép ngược của HIV) [21].
Lentinan còn có khả năng giúp những người bị lao phổi chống lại độc tố
của vi khuẩn lao. Nếu sử dụng Lentinan 1g/ngày, mỗi tuần 2 lần thì có thể ngăn
chặn hoàn toàn độc tố của vi khuẩn lao trong cơ thể [3, 20].
2.2.2.3. Hoạt tính kháng sinh
Vi sinh vật có thể gây bệnh theo hai cách sau: Một là chúng gây viêm
bằng cách phá hủy các mô xung quanh. Hai là vi khuẩn sinh ra các độc tố. Các
nhà khoa học đã khẳng định Lentinan kích hoạt việc tăng sản xuất các yếu tố
huyết thanh khác nhau liên quan đến miễn dịch và sự gây viêm.
Sudirman et al. (1996) đã kiểm tra khả nǎng kháng khuẩn của các chủng
nấm shiitake trồng ở Indonesia, chống Rigidoporus lignosus (vi nấm gây mục
trắng cây cao su), Bacillus subtilis,... [3].
Chihara [7] đã chứng minh khả năng của Lentinan trong kháng khuẩn,
kháng virus, kháng nấm bệnh và ký sinh trùng. Đặc biệt, Lentinan làm giảm
9
mạnh ảnh hưởng trong hóa trị liệu lao, chống bội nhiễm khuẩn ở các bệnh nhân

HIV.
2.2.3. Ứng dụng của β-glucan
Ứng dụng của β-glucan trong thực phẩm: β-glucan trong tự nhiên rất
sạch, có khả năng giữ nước cao, không tạo gel, không bị phân hủy bởi enzym
tiêu hóa ở người, vì vậy chúng thích hợp như một nguồn xơ thực phẩm. Khi β-
glucan đi qua ruột già, nó bị phân hủy một phần bởi hệ vi khuẩn ruột mà không
làm mất tính giữ nước của chúng. Quá trình lên men này tạo ra các chuỗi axít
béo ngắn (chủ yếu là acetat, propionat, butyrat) có lợi cho tế bào nhầy lót ruột.
Dung tích giữ nước của β-glucan lớn hơn rất nhiều so với những chất xơ thực
vật và hạt khác. Do đó, β-glucan được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để tăng
sự tiêu hóa và chữa rối loạn tiêu hóa [6].
Đặc biệt với hoạt tính sinh học cao β-glucan đang được ứng dụng nhiều
trong sản xuất thực phẩm chức năng.
Ứng dụng của β-glucan trong y dược: Nhiều nghiên cứu đã cho thấy β-
glucan có tác động lên hệ thống miễn dịch thông qua cơ chế kích thích đại thực
bào, nâng cao khả năng của đại thực bào hoặc tạo ra các chất trung gian hoạt hóa
oxy và các nhân tố khác giết chết vật thể lạ. Trên lâm sàng β-glucan được sử
dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư. Đối với bệnh nhân ung thư phải điều trị bằng
hóa chất hoặc chiếu xạ β-glucan có khả năng tăng nhanh sự phục hồi máu khi
chiếu xạ, kích thích sự phục hồi tủy xương sau hóa trị liệu và ngăn cản biến
chứng nhiễm bệnh trong quá trình điều trị. Bên cạnh đó, β-glucan còn có hiệu
quả kháng khối u, giảm kích cỡ khối u [6, 7].
Ứng dụng của β-glucan trong mỹ phẩm: β-1,3-glucan còn có khả năng
cảm ứng hoạt tính của tế bào Langerhans khi bôi lên da. Tế bào Langerhans là
một loại tế bào đại thực bào chuyên hóa nằm trên da hoạt động tương tự như đại
10
thực bào. β-1,3-glucan làm se lỗ chân lông, giảm số lượng, độ sâu, độ dài của
nếp nhăn, cảm ứng tổng hợp collagen và elastin, giảm màu đỏ, giảm kích thích
và sự khô da, giảm số lượng và kích cỡ tổn thương trên da. β-1,3-glucan có thể
thêm vào kem bôi da, mỹ phẩm thuốc mỡ, kem cạo râu và nói chung là các sản

phẩm tiếp xúc trực tiếp với da [6].
Ứng dụng của β-glucan trong nuôi trồng thủy sản: Tôm sú là mặt hàng
xuất khẩu chủ lực của nhiều nước châu Á, trong đó có Việt Nam. Nhưng các
loại bệnh virus và vi khuẩn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản lượng tôm và dẫn
đến ảnh hưởng tới kinh tế hộ nông dân nói riêng, kinh tế đất nước nói chung. Có
một số nghiên cứu sử dụng β-glucan như một chất kích thích hệ thống miễn dịch
tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản [6].
Chang cheng-Fang và cs.(2000) đã nghiên cứu hiệu quả của β-1,3-glucan
lên sự sống sót của tôm sú lớn (Penaeus monodon). Tôm được bổ sung β-1,3-
glucan (2g/kg trọng lượng) trong 40 ngày. Kết quả nhận được cho thấy lượng
tôm sống sót trong lô có bổ sung β-1,3-glucan cao hơn hẳn (p<0,001) so với lô
đối chứng [6].
Kết quả thí nghiệm của Rostad Gunnar và cs.(1995) cho thấy khi bổ sung
β-glucan vào thức ăn hàng ngày của cá hồi Atlantic (Salmo salar) với hàm lượng
1g/kg thức ăn trong 12 tuần trước khi nhiễm nguồn bệnh, lượng cá sống sót tăng
lên rất nhiều [6].
2.2.4. β-glucan trong nấm Hương
Trong nấm Hương chứa một lượng β-glucan, tên là Lentinan. Lentinan là
một β-glucan có chứa các liên kết glicozit β-1,3: β-1,6. Lentinan là một
polysaccarit không chứa nitơ, trọng lượng phân tử xấp xỉ 500 000 Da [14].
Lentinan được chiết suất từ thể quả cũng như từ sinh khối sợi nấm.
11
Hình 2.3. Công thức cấu tạo Lentinan
β-D-glucopyranosyl-(1→6)-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-[β-D-glucopyranosyl-
(1→6)]-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)β-D-
glucopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranose
Lentinan là hợp chất quan trọng của hệ sợi nấm Hương cũng như của thể
quả nấm. Lentinan tạo nên các tính chất dược lý của nấm Hương. Các nhà
nghiên cứu đã ghi nhận rằng Lentinan có khả năng tăng cường các phản ứng
miễn dịch, có tính chất chống ung thư mạnh, có tác dụng chống virus, tính

kháng sinh [20,21].
Theo nghiên cứu của Manzi và Pizzoferrato (1999) về hàm lượng β-
glucan chứa trong một số loại nấm ăn thì trong nấm Hương (Lentinula edodes)
lượng β-glucan khoảng 0,22g/100g chất khô, trong nấm Sò (Pleurotus ostreatus)
là khoảng 0,30g/100g chất khô, trong nấm Sò vua (Pleurotus eryngii) là khoảng
0,32g/100g chất khô, trong nấm Sò xám (Pleurotus pulmunarius) là khoảng
0,53g/100g chất khô. Như vậy, hàm lượng β-glucan có trong các loại nấm ăn
dao động trong khoảng 0,22g – 0,53g/100g chất khô [19].
2.2.5. Các phương pháp tách chiết β-glucan
Bản chất β-glucan là một polysaccarit do đó các phương pháp tách chiết
β-glucan cũng dựa trên nguyên lý chung tách chiết các polysaccrit. Cơ bản có 2
phương pháp tách chiết β-glucan là phương pháp hóa học và phương pháp
enzym.
12
- Phương pháp hóa học: thường sử dụng dung môi natri hydroxide
(NaOH) hay kali hydroxide (KOH), hoặc natri hydro cacbonat (NaHCO
3
), hoặc
natri cacbonat (Na
2
CO
3
) để chiết β-glucan. Sau đó tiến hành ly tâm thu hồi và
tinh chế. Phương pháp hóa học thích hợp với các mẫu phân tích chứa lớn hơn
20% glucan tổng số. Theo nghiên cứu của Mỹ các phương pháp này đạt hiệu
suất thu hồi 50-80%, quy trình đơn giản, không tốn kém tuy nhiên thời gian tách
chiết lâu [24].
- Phương pháp enzym: sử dụng enzym β-1,3-glucanase để tách chiết β-
glucan sau đó tiến hành tinh chế. Phương pháp enzym thích hợp với các mẫu
phân tích có chứa hàm lượng β-glucan thấp. Phương pháp này đạt hiệu suất thu

hồi hơn 80%, thời gian tách chiết ngắn nhưng yêu cầu về thiết bị hiện đại, chi
phí cao [17].
2.3. MỘT SỐ SẢN PHẨM THƯƠNG MẠI TỪ NẤM HƯƠNG
Ngoài sản phẩm nấm Hương tươi, hiện nay còn một số sản phẩm từ nấm
phổ biến như sau:
- Thể quả thu hái tự nhiên được sấy khô, hoặc nghiền thành bột mịn rồi
đóng viên con nhộng hay viên nén.
- Bột thể quả nấm nuôi trồng nhân tạo.
- Dịch chiết thu được do chiết nước nóng hay chiết bằng ethanol từ bột thể
quả, dịch chiết cô đặc.
- Các chế phẩm sấy khô và nghiền mịn từ giá thể hỗn hợp gồm hệ sợi
nấm, giống nấm và môi trường rắn ăn được (thường là hạt).
- Sinh khối hoặc dịch chiết từ sinh khối sợi nấm hoặc từ môi trường lên
men.
13
- Chế phẩm LEM (Lentinula Edodes Mycelium): chiết suất từ hệ sợi nấm
Hương lên men giá thể bã mía. LEM được tách chiết từ hệ sợi nấm, ở dạng bột.
Trong 1 kg bột chứa 6-7g LEM.
- Chế phẩm LAP là dung dịch hệ sợi nấm Hương + 4 lần thể tích ethanol.
LAP ≈ 0,3g LEM.
Các sản phẩm trên được thấy phổ biến ở các nước có ngành công nghiệp
nấm phát triển như Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Mỹ [4, 5].
2.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NẤM HƯƠNG
2.4.1. Tình hình ngoài nước
Nấm Hương được nuôi trồng nhân tạo tại Trung Quốc từ cách đây trên
1000 năm tức là từ thời Bắc Tống (960 - 1127). Đầu thế kỷ XX nấm Hương đã
được nuôi trồng nhân tạo ở quy mô công nghiệp tại Nhật, Pháp, Mỹ. Gần đây
Nhật Bản, Trung Quốc, Triều Tiên là những nước trồng nhiều nấm Hương nhất
trên thế giới. Tổng sản lượng hàng năm đạt trên 1 triệu tấn. Sản phẩm nấm được
sử dụng chủ yếu ở dạng tươi và sấy khô. Các nước này còn phát triển sản xuất

sinh khối sợi nấm Hương và đang cung cấp cho thị trường trong và ngoài nước
một số sản phẩm dạng bột và dạng lỏng rất có giá trị về dinh dưỡng và phòng trị
bệnh.
Đặc tính làm lành vết thương của nấm đã được biết đến từ hàng ngàn năm
nay, với báo cáo đầu tiên về khả năng y học của chúng được đánh dấu khoảng
3000 năm trước, mặc dù đặc tính này do một số thành phần khác nhau của nấm
nhưng β-glucan lôi kéo sự chú ý hơn cả.
Năm 1969 các nhà khoa học Nhật Bản đã chứng minh rằng nấm Hương
có chứa một loại polysaccarit tên là Lentinan. Chất này có tác dụng nâng cao
tính miễn dịch của cơ thể và có tác dụng chống khối u [1]. Người ta đã phát hiện
14
ra rằng hiệu lực kháng khối u của glucan là kêt quả kích thích tế bào miễn dịch
chứ không phải là độc tính trực tiếp của glucan đối với tế bào khối u.
Từ đầu những năm 1970, một số viện nghiên cứu ở Nhật Bản đã thử tách
chiết β-glucan từ nấm lớn và nó trở thành hướng nghiên cứu chính ở Nhật Bản.
Trong 50 năm qua, rất nhiều nhà khoa học và viện nghiên cứu đã góp phần to
lớn vào việc định loại. tách chiết, định lượng, định tính các thành phần khác
nhau của β-glucan. Các nhà khoa học và các bác sỹ trong nhiều lĩnh vực ngày
càng chú ý hơn đến việc sử dụng β-glucan để giải quyết nhiều vấn đề liên quan
đến đáp ứng miễn dịch [1].
Có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến hoạt tính sinh học của β-glucan
nhưng kết quả đôi khi trái ngược nhau. Điều này chủ yếu là do sử dụng β-glucan
có trọng lượng phân tử khác nhau và sự thay đổi hóa học do β-glucan được nhận
từ các nguồn nấm khác nhau. Hiệu quả miễn dịch của β-glucan phụ thuộc vào
mức độ phân nhánh của phân tử, độ dài của polyme và cấu trúc bậc 3 của nó [6].
Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-glucan có nhiều trong nấm như là nấm
Linh Chi, nấm Sò, nấm Hương, nhiều nhất là trong thành tế bào nấm men bánh
mỳ. β-glucan trong yến mạch và lúa mạch có rất ít hoặc không có hoạt tính.
Nhưng trong nước của yến mạch có thể giảm nguy cơ bệnh tim [6].
Do những giá trị dinh dưỡng và tác dụng phòng, chữa bệnh của nấm

Hương cũng như hệ sợi nấm Hương đem lại nên gần đây các nhà khoa học trên
thế giới đang ngày càng chú ý đến việc nghiên cứu thu sinh khối sợi nấm, vì
điều kiện phát triển hệ sợi không yêu cầu khắt khe như nuôi lấy thể quả, thời
gian nuôi cấy lại rút ngắn. Đã có một số nghiên cứu trong và ngoài nước tận
dụng phế phụ phẩm nông nghiệp và công nghiệp chế biến để làm giá thể nuôi
cấy nấm trên môi trường rắn và lỏng. Điều này có ý nghĩa rất lớn vừa giảm thiểu
được ô nhiêm môi trường vừa tạo ra được thực phẩm.
15
2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Từ lâu nấm Hương rất quen thuộc đối với người Việt Nam. Tuy nhiên
việc ươm trồng loại nấm này ở nước ta vẫn chưa được phát triển nên phần lớn
nấm được sử dụng ở dạng quả thể nấm khô nhập khẩu từ Trung Quốc. Có thể
tìm thấy nấm Hương dạng quả thể khô ở khắp các siêu thị ở nước ta, và có bán
trên thị trường do nhu cầu sử dụng rộng rãi của người dân.
Hiện nay có một số tỉnh trồng nấm Hương với quy mô nhỏ vì còn phù
thuộc vào điều kiện thời tiết, nó chỉ hợp với với nhiệt độ vào mùa đông ở miền
Bắc nước ta. Một số tỉnh triển khai trồng nầm như: Cao Bằng, Hà Giang, Lạng
Sơn, Lào Cai …
Các nghiên cứu liên quan đến công nghệ trồng nấm Hương từ trước đến
nay chủ yếu là dạng truyền thống tức là sử dụng giá thể rắn để trồng nấm thu
quả thể. Hiện nay chưa có một công bố kết quả nghiên cứu liên quan đến sản
xuất sinh khối sợi nấm. Các nghiên cứu về tách chiết hoạt chất nấm cũng không
nhiều, chủ yếu tập trung trên nấm dược liệu như nấm Linh Chi.
Năm 2000, Phòng Công nghệ sinh học và Kỹ thuật hạt nhân Đà Lạt
Trường Đại học Tây Nguyên đã công bố kết quả lên men dịch thể hệ sợi nấm
Hương. Kết quả cho thấy có thể thu sinh khối thuần khiết với hiệu suất cao sau
20-30 ngày nuôi cấy, tùy theo thể tích bình lên men và điểu kiện sục khí [3].
Nghiên cứu đã mở ra hướng phát triển về nuôi cấy nấm trong môi trường lỏng.
Gần đây các nghiên cứu liên quan đến hoạt chất sinh học, sản xuất thực
phẩm chức năng đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Năm 2005 Nguyễn

Thị Chính và CS đã tiến hành các nghiên cứu về công nghệ sản xuất nấm dược
liệu, bao gồm các nghiên cứu về nấm Hương như là nghiên cứu đặc tính sinh
học và công nghệ nuôi trồng nấm Hương, hoạt tính kháng sinh của Lentinula
edode. Nghiên cứu gần đây về β-glucan là tách chiết β-glucan từ thành tế bào
16
nấm men của viện Công nghiệp Thực phẩm (2005). Điều này cho thấy nhu cầu
ngày càng lớn về thực phẩm chức năng và hướng phát triển của nghành thực
phẩm chức năng trong tương lai.
2.5. NUÔI CẤY HỆ SỢI NẤM HƯƠNG TRONG MÔI TRƯỜNG LỎNG
2.5.1. Phương pháp lên men chìm đối với vi sinh vật
Khái niệm: Là quá trình nhân nuôi vi sinh vật trong môi trường lỏng có
sục khí để bổ sung oxy hoặc nuôi tĩnh. Giống vi sinh vật sau khi được
cấy vào môi trường lên men thì bắt đầu phát triển ở giai đoạn tiềm phát
(pha lag) rồi chuyển sang phát triển trong pha lũy thừa (pha log). Ở giai
đoạn này thành phần môi trường dinh dưỡng giảm nhanh, nhu cầu oxy
tăng, nhiệt lượng tạo ra cao đồng thời bề mặt môi trường tạo thành bọt
và lớp bọt tăng dần đến khi nhiều có thể trào ra khỏi bình lên men, làm
mất bớt dịch và tăng khả năng nhiễm vi sinh vật lạ không mong muốn.
Ưu điểm của phương pháp:
- Hiệu suất sử dụng không gian cao (ba chiều), lượng hoạt chất được sinh
tổng hợp trên thể tích sử dụng cao, hiệu suất lên men cao.
- Vì quá trình lên men diễn ra trong lòng chất lỏng nên tránh được nhiễm
khuẩn.
- Sử dụng môi trường dinh dưỡng tối ưu đáp ứng được nhu cầu sinh lý
của vi sinh vật.
- Các thiết bị cơ giới hóa và tự động hóa, tiết kiệm mặt bằng và tốn ít
nhân công.
Tuy nhiên kỹ thuật lên men chìm đòi hỏi nhiều trang thiết bị kỹ thuật, các
thiết bị chịu áp lực và đòi hỏi đảm bảo vô trùng tuyệt đối.
17