1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
HOÀNG VĂN TRUNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG VÀ
HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ MỘT SỐ
LOÀI NẤM LỚN Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ
CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ
MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 9.44.01.14
TO
M TĂ
T LUÂN A
N TIÊ
N SI HO
A HOC
NGHÊ AN – 2019
2
Công trinh đươc hoan thanh ta
i:
Phong thi nghiê
m Chuyên đê Hưu cơ, khoa Hoa hoc,
Trương Đa
i hoc Vinh
Ngươi hương dân khoa hoc:
1. GS. TS. Trân Đinh Thă
ng
2. PGS. TS. Đinh Thị Trường Giang
Phan biê
n 1: PGS.TS. Đặng Ngọc Quang
Phan biê
n 2: PGS.TS. Đỗ Quang Huy
Phan biê
n 3: PGS.TS. Hoàng Văn Lựu
Luâ
n an đươc bao vê
ta
i Hôi đông đanh gia luâ
n an câp Trương hop ta
i: Phòng
bảo vệ, tầng 6, Nhà Công nghệ cao Trường Đại học Vinh
vao hôi giơ phut, ngay thang năm 2019
Co thê tim hiêu luâ
n an ta
i thư viê
n:
1. Thư viê
n Quôc gia Viê
t Nam
2. Trung tâm Thông tin & Thư viê
n Nguyên Thuc Hao – Trương Đa
i hoc
Vinh
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nấm là sinh vật không thể thiếu trong đời sống, không có nấm, chu trình tuần
hoàn vật chất sẽ bị mất một mắt xích quan trọng trong việc phân hủy chất bã hữu
cơ. Nấm là nguồn thực phẩm giàu protein, đầy đủ các acid amin thiết yếu, hàm
lượng chất béo ít và đó là những axit béo chưa bão hòa, giá trị năng lượng cao,
giàu khoáng chất và các vitamin có tác dụng tốt cho sức khỏe con người. Ngoài
ra, trong nấm còn chứa nhiều hoạt chất có tính sinh học, góp phần tăng cường hệ
miễn dịch, tăng cường sức khỏe, hỗ trợ phòng và điều trị bệnh cho con người.
Ngày nay các nhà khoa học đang nghiên cứu dinh dưỡng, thành phần hóa học
và hoạt tính sinh học của một số loài nấm và phát hiện nhiều hợp chất có hoạt tính
sinh học cao như tăng cường hệ miễn dịch, điều trị viêm gan, ung thư, HIV…
Trong khi đó, Việt Nam là một trong những quốc gia có đa dạng sinh học cao
trên thế giới với cấu trúc địa chất độc đáo, địa lý thủy văn đa dạng, khí hậu nhiệt
đới gió mùa, những kiểu sinh thái khác nhau… đã góp phần tạo nên sự đa dạng
của khu hệ nấm Việt Nam. Đến năm 2015, có hơn 2500 loài nấm đã được ghi
nhận, trong số đó khoảng 1400 loài thuộc 120 chi là những loài nấm lớn.
Các loài nấm lớn của Việt Nam có giá trị tài nguyên, có hơn 50 loài là nấm
ăn như: các loài mộc nhĩ, ngân nhĩ, nấm hương (Lentinula edodes), nấm rơm, nấm
mối, nấm thông (Boletus edulis), nấm chàm (Boletus aff. felleus), nấm bào ngư
(Pleurotus spp.), nấm mào gà (Cantherellus cibarius), nấm ngọc châm
(Hypsizigus marmoreus), nấm kim châm (Flammulina velutipes) ... Có khoảng
hơn 200 loài nấm dùng làm dược liệu, trong đó có rất nhiều loài là dược liệu quý
như: linh chi (G.lucidum), linh chi sò (G.capense), cổ linh chi (G.applanatum),
nấm vân chi (Tramethers versicolor), nấm phiến chi (Schizophyllum commune),
nấm hương (Lentinula edode), nấm kim châm (Flammulina velutipes), đông trùng
hạ thảo (Cordycep sinensis, Cordycep militaris). Những nghiên cứu bước đầu về
các hợp chất có hoạt tính sinh học của một số nấm lớn Việt Nam cho thấy chúng
rất giàu các hợp chất có trọng lượng phân tử lớn như polysaccharide,
polysaccharide-peptide, lectin, các chất có trọng lượng phân tử nhỏ như:
flavonoid, steroid, terpenoid… có tác dụng chống viêm, tăng cường đáp ứng miễn
dịch, hỗ trợ điều trị các bệnh hiểm nghèo như: ung thư, tim mạch… Khoảng 50
loài nấm có khả năng sinh enzym và một số hoạt chất quý có thể được ứng dụng
trong công nghệ sinh học và bảo vệ môi trường.
Nghệ An là tỉnh có nhiều vườn quốc gia như: vườn Quốc gia Pù Mát, khu
bảo tồn thiên nhiên Pù Huống và khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt. Đây là những
vùng được đánh giá là có tính đa dạng sinh học rất cao, tại đây có chứa đựng
nguồn lợi rất lớn về đa dạng sinh học, trong đó có nguồn lợi lớn về nấm và có thể
sử dụng chúng làm nguyên liệu tốt cho ngành công nghiệp thực phẩm, dược
phẩm…
2
Các nghiên cứu về nấm ở Việt Nam vẫn còn là một vấn đề khá mới, chưa
nhận được sự quan tâm đúng mức của các nhà khoa học. Do vậy, việc nghiên cứu
về nấm là một yêu cầu bức thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn, góp phần quan
trọng trong việc tìm hiểu nguồn tài nguyên thiên nhiên, về giá trị kinh tế và tầm
quan trọng của nguồn dược liệu thiên nhiên. Vì lý do đó chúng tôi đã chọn đề tài:
“Nghiên cứu thành phần dinh dưỡng và hợp chất có hoạt tính sinh học từ một số
loài nấm lớn ở vùng Bắc Trung bộ”.
2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là dịch chiết các loài nấm: Ganoderma
applanatum (Mush 01), Daldinia concentrica (Mush 02), Ganoderma lucidum
(Mush 03), Ganoderma lobatum (Mush 04), Ganoderma philippii (Mush 05),
Ganoderma multiplicatum (Mush 06), Fomitopsis dochmius (Mush 07) và
Trametes gibbosa (Mush 08) ở vùng Bắc Trung Bộ của Việt Nam.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp
chất từ các loài dịch chiết của loài nấm Ganoderma applanatum (Mush 01),
Daldinia concentrica (Mush 02), Ganoderma lucidum (Mush 03), Ganoderma
lobatum (Mush 04), Ganoderma philippii (Mush 05), Ganoderma multiplicatum
(Mush 06), Fomitopsis dochmius (Mush 07) và Trametes gibbosa (Mush 08).
- Xác định thành phần dinh dưỡng như: thành phần khoáng và nguyên tố vi
lượng, acid amin, vitamin A, vitamin E.
- Xác định hàm lượng ergosterol và ergosterol peroxide.
- Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ hai quả thể nấm
Ganoderma applanatum (Mush 01), Daldinia concentrica (Mush 02).
- Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất phân lập được.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp lấy mẫu: mẫu sau khi lấy về được rửa sạch, sấy khô ở 400C.
Việc xử lý các mẫu bằng phương pháp chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp
để thu được hỗn hợp các hợp chất dùng cho nghiên cứu được nêu ở phần thực
nghiệm.
- Phân tích thành phần dinh dưỡng: đã sử dụng các phương pháp sắc ký lỏng
hiệu năng cao (HPLC) với các detector khác nhau và phương pháp phô khôi
lương plasma cam ư
ng (ICP – MS), phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
với kỹ thuật nguyên tử hóa hỉđrua (HG - AAS), phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa (F - AAS).
- Phương pháp phân tích, tách các hỗn hợp và phân lập các chất: đã sử dụng
các phương pháp sắc ký cột thường (CC), sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký cột
nhanh (FC) với các pha tĩnh khác nhau như silica gel, sephadex LH-20, RP18, sắc
ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) trên các pha đảo và pha thường.
- Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất: cấu trúc hoá học các hợp chất
phân lập, được xác định bằng các phương pháp vật lý hiện đại như phổ tử ngoại
3
(UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng va chạm electron (EI-MS), phổ khối
lượng phun mù electron (ESI-MS), phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS), phổ
cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D-NMR) và hai chiều (2D-NMR) với các kỹ
thuật khác nhau như 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, 1H-1H COSY, HSQC và HMBC
đã được sử dụng.
- Phương pháp thăm dò các hoạt tính sinh học gây độc tế bào ung thư và
kháng viêm.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Lần đầu tiên ở Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu thành phần dinh dưỡng
của 08 loài nấm lớn: Ganoderma applanatum (Mush 01), Daldinia concentrica
(Mush 02), Ganoderma lucidum (Mush 03), Ganoderma lobatum (Mush 04),
Ganoderma philippii (Mush 05), Ganoderma multiplicatum (Mush 06),
Fomitopsis dochmius (Mush 07) và Trametes gibbosa (Mush 08) ở vùng Bắc
Trung Bộ.
- Lần đầu tiên xác định được hàm lượng ergosterol và ergosterol peroxide
trong 08 loài nấm trên
- Từ dịch chiết quả thể nấm Daldinia concentrica thu được 09 hợp chất.
Trong đó, hợp chất DCM1 là [11]-cytochalasa-18-acetoxy-6(12),13-diene-1,21-
dione-7,18-dihydroxy-16,18-dimethyl-19-methoxy-10-phenyl-(7S*,13E,
16S*,18S*,19R*) là hợp chất mới (daldinin). Ngoài ra 8 hợp chất đã biết là [11]-
cytochalasa-6(12),13-diene-1,21-dione-7,18,19-trihydroxy-16,18-dimethyl-10-
phenyl-(7S*,13E,16S*,18S*, 19R*) (DCM2), [11]-cytochalasa-6 (12),13-diene-
1,21-dione-7,18-dihydroxy-16,18-dimethyl-10-phenyl-(7S*,13E,16S*,18R*)
(DCM3), 8-methyleugenitol (DCM4); eugenitol (DCM5); uracil (DCM6), và D-
mannitol (DCM7); ergosterol (DCM8), ergosterol peroxide (DCM9).
- Từ dịch chiết quả thể nấm cổ linh chi Ganoderma applanatum thu được 05
hợp chất bao gồm: Ergosterol (GAM1), 5α,8α-epidioxy-22E-ergosta-6,22-dien-
3β-ol (GAM2), ergosta-7,22-dien-3β-ol (GAM3), lanosta-7,9(11),24-triene-3,26-
diol (GAM4), 3β-hydroxy-5α-lanosta-7,9,24(E)-trien-26-oic acid (GAM5).Trong
đó các hợp chất GAM3, GAM4, GAM5 lần đầu tiên phân lập từ loài nấm này.
- Lần đầu tiên tiến hành thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư với các dòng
tế bào ung thư khác nhau của 5 hợp chất (DCM1, DCM2, DCM3, DCM4,
DCM5). Các hợp chất DCM2 và DCM3 cho thấy độc tính tế bào yếu đối với tất
cả các dòng tế bào khối u được thử nghiệm với các giá trị IC50 nằm trong khoảng
23,0 ± 1,1 và 58,2 ± 2,3 M. Các hợp chất DCM4 và DCM5 cho thấy độc tính tế
bào yếu đối với các tế bào HepG2 và Hep3B với các giá trị IC50 nằm trong
khoảng 21,5 ± 5,1 và 46,9 ± 3,7 μM và chúng không có hoạt tính đáng kể đối với
nồng độ thử nghiệm cao nhất đối với SK-LU-1 và dòng tế bào SW480.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án bao gồm 120 trang với 23 bảng số liệu, 62 hình và 5 sơ đồ với 130
tài liệu tham khảo. Kết cấu của luận án gồm: mở đầu (4 trang), tổng quan (25