ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG NGỌC LỰC

Đề tài:
TỐI ƢU HÓA CÁC ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HOẠT CHẤT SINH HỌC
TRONG NẤM LINH CHI

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ thực phẩm

Khoa

: CNSH & CNTP

Khóa

: 2010 - 2014

Thái Nguyên, năm 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN



LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận
này là trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận
này đã được cám ơn và các thông tin được trích dẫn trong khóa luận này đã
được ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Sinh viên
HOÀNG NGỌC LỰC


LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa
CNSH & CNTP dưới sự hướng dẫn của ThS. LƢƠNG HÙNG TIẾN Khoa
Công sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên
Để hoàn thành được luận văn này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi
đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy giáo, cô giáo,
gia đình và bạn bè xung quanh.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. LƢƠNG HÙNG
TIẾN - đã tận tình hướng dẫn,động viên,hỗ trợ phương tiện nghiên cứu,kiến
thức,và có những góp ý chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và bạn bè đã là nguồn động viên,
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu những lời cảm ơn chân
thành nhất.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Sinh viên


3.1.1. Đối tượng .............................................................................................. 22


3.1.2. Hoá chất và thiết bị ............................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ............................................ 22
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................... Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lýError! Bookmark not defined.
3.4.2. Phương pháp xử lý số liệu..................... Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............. Error! Bookmark not defined.
Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......... Error! Bookmark not defined.
4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyện liệu đến hiệu quả
trích ly nấm Linh chi ....................................... Error! Bookmark not defined.
4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích
ly nấm Linh chi ............................................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly nấm Linh chi
......................................................................... Error! Bookmark not defined.

4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu quả trích lyError! Bookmark not d
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số trích ly tới hiệu quả trích ly nấm
Linh chi............................................................ Error! Bookmark not defined.

4.3.1. Nghiên cứu ảnh của hưởng nhiệt độ trich ly đến hiệu quả trích lyError! Bookmark not

4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trich ly đến hiệu quả trích lyError! Bookmark no
4.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi đến hiệu quả
trích
ly……………………………………………………………………………

4.4. Đưa ra quy trình trích ly hoạt chất sinh học nấm Linh chiError! Bookmark not defin

nấm Linh Chi đồng thời bước đầu xây dựng cơ sở khoa học cho việc phát triển
sản phẩm mới chúng tôi tiến hành đề tài “Tối ƣu hóa các điều kiện trích ly
hoạt chất sinh học trong nấm linh chi” để làm cơ sở cho quá trình sản xuất
thử nghiêm nước linh chi uống liền.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
-Tối ưu hóa các điều kiện trích ly hoạt chất sinh học trong nấm linh chi


2
-Đa dạng hóa thị trường sản phẩm
1.1.2. Yêu cầu
Xác định được ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyên liệu đến hiệu quả
trích ly nấm linh chi.
Xác định được ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly nấm linh
chi.
Xác định được ảnh hưởng của các thông số trích ly (nhiệt độ, thời gian,
tỷ lệ nguyên liệu/dung môi) đến hiệu quả trích ly nấm linh chi.


3
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu về nấm linh chi

Hình 2.1. Nấm Linh Chi
Từ hơn 4000 năm trước đây, giá trị dược liệu của nấm linh chi đã được
ghi chép trong các thư tịch cổ, linh chi được xếp vào hạng “Thượng dược”
Từ đó đến nay, trải qua bao thăng trầm của lịch sử, bao biến đọng của thời

Lớp

Hymenomycetes

Lớp phụ

Hymenomycetidae

Bộ

Aphyllophorales

Họ

Ganodermataceae

Họ phụ

Ganodermoidae

Chi

Ganoderma

Tên khoa học

Ganoderma lucidum

2.3. Đặc điểm sinh thái và chu trình sống của nấm Linh Chi
2.3.1. Đặc điểm sinh thái

Thành phần

Tỷ lệ các chất

Nước

12-13%

Cellulose

54-56%

Lignine

13-14%

Lipit

1,9-2,0%

Monosaccharide

4,5-5,0%

Polysaccharide

1,0-1,2% (chống hoạt đọng khôi u, tăng sức đề
kháng và hệ miễn dịch cho cơ thể)



hưởng từ hạt nhân và đặc biệt là kỹ thuật sắc kí lỏng cao áp (HPLC) cùng phổ
kế plasma (ICP), đã xác định chính xác gần 100 hoạt chất và dẫn xuất trong
nấm Linh Chi.

Hình 2.3. Hoạt chất chính trong nấm linh chi


7
2.5. Tác dụng của nấm Linh Chi
2.5.1.Tác dụng trị liệu của nấm Linh Chi
Linh Chi được dùng như một thượng dược từ khoảng 4000 năm nay ở
Trung Quốc, chưa thấy tài liệu nào nói về tác dụng xấu, độc tín của Linh Chi.
Cách đây 400 năm, nhà y dược nổi tiếng của Trung Quốc Lý Thời Trân đã
phân ra các nhóm Linh Chi chính và khái quát tác dụng trị liệu của chúng
Bảng 2.2 Lục bảo Linh Chi theo Lý Thời Trân (1590)
Tên gọi

Màu sắc

Đặc tính

Thanh chi

Xanh

Vị chua, tính bình,không độc, chủ

(Long chi)

trị sáng mắt,bổ sung khí,an thần

thần, chữa ho, nghịch hơi
Hắc chi

Đen

(Huyên chi)
Tứ chi

Vị mặn, tính bình, không độc, trị
chí tiểu bí, ích thần khí

Tím

Vị ngọt, tính ôn không độc, trị đau
nhức xương khớp, gân cốt

Trên thực tế, có thể coi Linh chi ko có độc tính. Quá trình kiểm tra đã
được thực hiện ở 1 số cơ sở sau:
- Phân viện kiểm nghiệm dược phẩm-Bộ y tế -Sài Gnò
- Trung tâm đào tạo và nghiên cứu y dược học dân tộc
- Viện dược liệu, Hà Nội


8
Kết quả cho thấy dùng liều cao (gấp 50-150 lần liều dùng thông thường
cho người) cũng không gây ra nhiễm độc cấp tính, hay trường diễn. Do vậy
chưa xác định được chỉ số LD50trên chuột nhắt trắng. Quan sát dài ngày không
thấy biểu hiện bất thường trên chuột thí nghiệm, các thông số hồng cầu, tiểu
cầu, bạch cầu,…vẫn trong giới hạn bình thường.
Theo diễn đạt truyền thông của người phương Đông, các tác dụng lớn của

giảm và làm nhẹ bệnh theo hướng khỏi hẳn.
Hiệu quả chống ung thƣ: bằng việc kết hợp các phương pháp xạ trị, hóa
trị, giải phẫu với trị liệu nấm trên các bệnh nhân ung thư phổi, ung thư vú và
ung thư dạ dày có thể kéo dài thời gian sống thêm 5 năm so với nhóm không sử
dụng nấm. Nhiều thông tin ở Đài Loan cho biết nếu dùng Linh chi trồng trên
gỗ Long não điều trị cho các bệnh nhân ung thư cổ tử cung đạt kết quả rất tốt
khối u tiêu biến hoàn toàn. Các nhà khoa học ở đại học Haifa, Israel khẳng
định nấm Linh chi là một loài nấm dại thường dùng ở đông y Trung Quốc (và
Việt Nam) có thể chữa ung thư tuyến tiền liệt. Ung thư tuyến tiền liệt là dạng
ung thư phổ biến nhất ở đàn ông, với hơn 543.000 người được chuẩn đoán mỗi
năm trên thế giới.
Khả năng kháng HIV: để khảo sát khả năng kháng HIV của các hợp chất
trong nấm Ganoderma lucidum, người ta đã sử dụng dịch triết từ quả thể trong
thử nghiệm kháng HIV-1 trên các tế bào lympho T ở người. Sự nhân lên của
virut được xác định qua hoạt động phiên mã ngược trên bề mặt các tế bào
lympho T đã được gây nhiễm HIV-1. Kết quả cho thấy có sự ức chế mạnh mẽ
hoạt động sinh sản của loại virut này. Do đó nhiều quốc gia đã đưa Linh chi
vào phác đồ điều trị tạm thời, nhằm tăng cường khả năng miễn dịch và nâng đỡ
thể trạng cho các bệnh nhân trong khi AZT, DDI, DDC, còn rất hiếm và đắt.
Các nghiên cứu ở Nhật Bản đã chứng minh được các hoạt chất từ nấm Linh chi
có tác dụng như sau: (Masao Hattori, 2001)
- Ganoderiol F và ganodermanontirol có hoạt tính chống HIV-1
- Ganoderderic acid B và lucidumol B có tác động ức chế hữu hiệu protease
HIV-1


10
- Ganodermanondiol và lucidumol A ức chế phát triển tế bào Meth-A (mouse
sarcoma) và LLC (mouse lung carcinoma)
Ngoài ra, các ganoderma alcohol là lanostane triterpene với nhóm hydroxol (OH) ở cị trí C25 có khả năng chống HIV-1, Meth-A và LLC ở chuột bạch

Trị chứng giảm bạch cầu: dùng polysaccharid chế thành viên (mỗi viên
có 250gam thuốc sống) cho uống theo dõi 165 ca, ghi nhận tỷ lẹ có kết quả
72,57%
Trị bệnh xơ cứng bì, viêm da cơ, bệnh liput ban đỏ, ban trọc: dụng
Linh chi chế thành dịch, tiêm bắp và viên uống. Trị xơ cứng bì 173 ca tỷ lệ kết
quả 79,1%, viêm da cơ 43 ca có kết quả 95%, Liput ban đỏ 84 ca có kết quả
90%, ban trọc 232 ca kết quả 78,88%
Theo sách trung dƣợc ứng dụng lâm sàng: thuốc có tác dụng với bệnh
loét bao tử, rối loạn tiêu hóa kéo dài, thường dùng kết hợp với Ngũ bội tử,
Đảng sâm, Bạch truật, Trần bì, Kê nội kim, Sa nhân, Sinh khương
Trị xơ cứng mạch,cao huyết áp, tai biến mạch máu não: thường phối
hợp với Kê huyết đằng, Thạch xương bồ, Đơn bì, Cẩu tích, Đỗ trọng,Thỏ ty tử,
Hoàng tinh. Thuốc còn cùng chữa bệnh mạch vành, đau thắt ngực
Dùng giải độc các loại khuẩn: Phối hợp với cam thảo, gừng, táo. Ngoài
ra sách những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam của Đỗ Tất Lợi có ghi: thuốc
chữa bệnh phụ nữ thời kì mãn kinh, giúp thông minh và tăng trí nhớ, dùng lâu
ngày giúp cho nhẹ người và tăng tuổi thọ. Nhiều người mua nấm Linh chi về
làm nấu canh, nấu súp làm món ăn cao cấp
2.6. Trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
2.6.1. Cơ sở khoa học của quá trình trích ly
Trích ly là dùng những dung môi hòa tan các chất khác, sau khi hòa tan, ta
được hỗn hợp gồm dung môi và chất cần tách, đem hỗn hợp này tách dung môi
ta sẽ thu được chất cần thiết.
Cơ sở lý thuyết của quá trình trích ly là dựa vào sự khác nhau về hằng số
điện môi của dung môi và chất cần trích ly. Những chất có hằng số điện môi
gần nhau sẽ dễ hòa tan vào nhau. Phương pháp này có thể tiến hành ở nhiệt độ
thường (khi trích ly) và có thể lấy được những thành phần quí như sáp, nhựa


12


13
chất tan và dung môi. Các chất có nhiều nhóm phân cực (-OH, -COOH) dễ tan
trong dung môi phân cực (nước, cồn, propyl,...). Các chất có nhiều nhóm
không phân cực (chất béo, CH3 - C2H5- và đồng đẳng) dễ tan trong dung môi
không phân cực.
Các phương pháp trích ly:
Dựa vào trạng thái nguyên liệu và đặc tính dung môi có 2 loại: Trích ly
tĩnh và trích ly động. Ở phương pháp trích ly tĩnh nguyên liệu và dung môi
không được đảo trộn. ở phương pháp trích ly động nguyên liệu và dung môi
được đảo trộn bằng cánh khuấy, do đó hiệu suất cao hơn.
Dựa vào phương pháp và số bậc trích ly có hai loại là trích ly một bậc và
nhiều bậc. Với phương pháp trích ly một bậc thì toàn bộ quá trình trích ly được
thực hiện trong thiết bị trích ly, nguyên liệu và dung môi chỉ tiếp xúc một lần.
Phương pháp trích ly nhiều bậc được tiến hành trong một số thiết bị trích ly.
Thiết bị cuối cùng dung dịch đậm đặc đi vào nồi chưng. Hơi dung môi từ thiết bị
chưng đi vào thiết bị ngưng tụ rồi vào thùng chứa rồi vào thiết bị thứ nhất. Quá
trình tiếp tục cho đến khi đạt được độ trích ly cần thiết của nồi thứ nhất. Sau đó
tháo hết dung môi và bã ra khỏi thiết bị thứ nhất rồi cho vật liệu mới vào, lúc
này thiết bị thứ nhất thành thiết bị cuối và thiết bị thứ hai giờ thành thiết bị thứ
nhất. Quá trình cứ tiếp tục như vậy, hệ thống làm việc liên tục.
Hiện nay, có nhiều cách trích ly các hợp chất sinh học, dựa vào đặc tính
vật lý và hóa học ta chọn phương pháp trích ly thích hợp mang lại hiệu quả
cao:
Phương pháp ngâm: Chuẩn bị nguyên liệu đổ vào bình có kích thước
nhất định. Đổ dung môi vào nguyên liệu ngâm trong thời gian nhất định để
chiết hoạt chất. Dịch chiết thu được đem cô đuổi dung môi thu hoạt chất.
Phương pháp ngấm kiệt: Cho dược liệu vào bình ngâm nhỏ giọt. Đặt
giấy lọc dưới đáy bình kim loại có đục lỗ. Cho từ từ nguyên liệu đã được
làm ẩm vào bình, san đều, nén nhẹ. Cho tới 2/3 thể tích bình rồi đặt giấy lọc

quá trình trích ly là: Độ phân cực, độ nhớt, sức căng bê mặt.


15
- Độ phân cực của dung môi: Dung môi kém phân cực thì dễ hòa tan
những chất không phân cực, dung môi càng phân cực mạnh càng dễ hòa tan
các chất phân cực.
- Độ nhớt và sức căng bề mặt: Độ nhớt càng thấp hoặc sức căng bề mặt
càng nhỏ thì dung môi càng dễ thấm vào nguyên liệu, không cản trở quá trình
khuếch tán chất cần trích ly. Độ nhớt cao sẽ cản trở quá trình khuếch tán của
chất chiết làm giảm hiệu quả chiết.
2.6.3.3. Nhiệt độ trích ly
Khi nhiệt độ tăng thì hệ số khuếch tán tăng, lượng chất khuếch tán cũng
tăng lên. Hơn nữa, khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung môi giảm, do đó sẽ
tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng sẽ
gây bất lợi cho quá trình trích ly trong một số trường hợp sau:
- Đối với hợp chất kém bền ở nhiêt độ cao: Nhiêt độ tăng cao sẽ gây phá
hủy một số hoạt chất như: Vitamine, glycosid, alkaloid….
- Đối với tạp chất: Khi nhiêt độ tăng, không chỉ độ tan của chất tăng, mà
độ tăng của tạp cũng tăng theo, khi đó dịch chiết sẽ lẫn nhiều tạp. Nhất là đối
với một số tạp như: Gôm, chất nhầy… Khi nhiệt độ tăng sẽ bị trương nở, tinh
bột bị hồ hóa, độ nhớt của dịch trích ly sẽ bị tăng, gây khó khăn cho quá trình
trích ly, tinh chế.
- Đối với dung môi dễ bay hơi có nhiệt độ sôi thấp: Khi tăng nhiệt độ thì
dung môi dễ bị hao hụt, khi đó thiết bị phải kín và phải có bộ phận hồi lưu dung
môi.
- Đối với một số chất đặc biệt có quá trình hòa tan tỏa nhiệt: Khi nhiệt độ
tăng, độ tan của chúng lại giảm.Do đó, để tăng độ tan thì cần phải làm giảm nhiệt
độ.
Từ những phân tích trên thấy tùy từng trường hợp cụ thể mà lựu chọn

Khi hai pha chuyển động tiếp xúc nhau thì trên bề mặt phân chia pha tạo
thành lớp màng, ở lớp màng luôn có chế độ chuyển động dòng và ở giữa dòng
có thể có chuyển động xoáy. Đặc trưng di chuyển vật chất trong màng và trong
nhân của dòng khác nhau.


17
Trong lớp màng, quá trình di chuyển vật chất cơ bản là nhờ sự tiếp xúc
giữa các phân tử và sự tác dụng tương hỗ giữa chúng, do đó quá trình khuếch
tán qua màng được gọi là quá trình khuếch tán phân tử. Trong nhân, quá trình
di chuyển vật chất nhờ sự xáo trộn các phân tử của dòng, vì thế gọi là khuếch
tán đối lưu.
Quá trình khuếch tán trong lớp màng xảy ra rất chậm so với quá trình
khuếch tán trong nhân của dòng, do đó mặc dù lớp màng rất mỏng nhưng vẫn
có giá trị quyết định đối với quá trình khuếch tán. Vận tốc khuếch tán chung
phụ thuộc nhiều vào vận tốc khuếch tán trong màng.
2.6.4.2. Quá trình thẩm thấu
Là quá trình khuếch tán giữa hai pha lỏng qua một màng có tính chất bán
thấm, có nghĩa là màng chỉ cho dung môi đi qua mà không cho chất tan đi qua.
Màng đó gọi là màng bán thấm. Do áp lực thẩm thấu của các phân tử chất tan,
dung môi sẽ được thấm từ pha lỏng có nồng độ chất tan thấp hơn sang pha lỏng
có nồng độ cao hơn, cho đến khi áp suất thủy tĩnh cân bằng với áp lực thẩm
thấu.
Ứng dụng: Trong tế bào nguyên liệu có chất nguyên sinh có tính bán
thấm, vì vậy khi còn tươi chỉ có dung môi thấm được vào tế bào, làm cho
nguyên liệu bị trương nở, còn chất tan trong tế bào không khuếch tán ra ngoài
được. Do đó trong trích ly, người ta tìm cách phá hủy nguyên sinh chất bằng
nhiệt hoặc cồn để thực hiện quá trình trích ly.
2.6.4.3. Quá trình thẩm tích
Là quá trình khuếch tán giữa hai pha lỏng qua một màng có tính chất

Hiện nay nghề trồng nấm đã phát triển trở thành một ngành công nghiệp ở
nhiều nước trên thế giới, đặc biệt phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ…


19
Việc nuôi trồng nấm Linh chi đã được ghi nhận từ năm 1621, nhưng phải
đến 300 năm sau, với thành công của GS Dật Kiến Vũ Hưng (Nhật Bản) thì
ngành nuôi trồng nấm mới được phổ biến. Nếu tính từ năm 1979 sản lượng
nấm Linh chi khô ở Nhật Bản đạt 5 tấn/năm thì đến năm 1995 sản lượng đạt
200 tấn/năm. Như vậy là sau 16 năm sản lượng của Nhật Bản tăng gấp 40 lần.
Hàng năm, trên thế giới sản xuất khoảng 4300 tấn nấm Linh chi, trong đó
riêng Trung Quốc trồng khoảng 3000 tấn, còn lại là các quốc gia khác như:
Nhật Bản, Đài Loan, Mỹ, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, Việt Nam….Trong
khi Nhật Bản là nước đưa ra kĩ thuật nuôi trồng nhưng hiện nay vẫn đứng sau
Trung Quốc. Kỹ thuật nuôi trồng hiện nay ngày càng phát triển và tại Việt Nam
nhiều nhà nghiên cứu đã thành lập một trại nuôi trồng và bào chế Linh chi ở
Sài Gòn từ năm 1987.
Nhóm nấm quý họ Linh chi (Ganodermataceae) sống trên cây, trên gỗ hay
rễ cây mục. Cho tới nay đã có 386 loài được ghi nhận trên toàn thế giới, trong
đó 221 loài được các nhà khoa học công nhận.
Trên thế giới, đặc biệt là Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan thì
từ lâu nấm Linh chi đã được nghiên cứu và sử dụng vào việc phòng và điều trị
bệnh. Đến nay công nghệ nuôi trồng nấm ở các quốc gia này đã phát triển ở
quy mô công nghiệp hiện đại và đem lại nguồn thu khá lớn trong kim ngạch
xuất khẩu. Sản xuất nấm phát triển đã tận dụng các nguyên liệu thừa trong các
ngành công nghiệp, nông lâm nghiệp, cùng một lúc đem lại sản phẩm có giá trị,
hiệu quả kinh tế cao, đồng thời góp phần không nhỏ trong việc bảo vệ môi
trường.
Đến nay việc nghiên cứu nấm Linh chi không còn nằm trong phạm vi đất
nước Trung Quốc, mà đã mang tính toàn cầu hóa. Hiện nay có khoảng 250 bài