Trong “Thần nông bản thảo” và “Bản thảo cương mục”, nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) được biết đến như một loại thượng dược trong việc bồi bổ sức khỏe và hỗ trợ điều trị bệnh. Cách đây hàng ngàn năm, nó đã được sử dụng khá rộng rãi trong các bài thuốc truyền thống của dân gian để điều trị nhiều loại bệnh và chưa thấy bất kỳ tác dụng phụ nào liên quan đến sức khỏe khi dùng bằng đường uống [1,2].

Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra, nấm Linh chi có rất nhiều công dụng như: kiện não, bảo vệ gan, giải độc, giải cảm, hoạt hóa hệ thống miễn dịch, có khả năng chống lại tế bào ung thư và trẻ hóa da nhờ sự hiện diện của nhiều thành phần hoạt chất sinh học như polysaccharide (giàu b - glucan), tannin, triterpenoid, steroid, saponin…[3-6].

Trong suốt quá trình phát triển nấm thì hoạt chất được tích lũy chủ yếu trong quả thể, đến khi hình thành bào tử hoạt chất sẽ được huy động vào trong bào tử là nguồn năng lượng dự trữ để bào tử tiếp tục một chu trình phát triển mới.

Chu trình sống của Ganoderma

Ngày nay, nhu cầu sử dụng nấm Linh chi ngày càng tăng và khá đa dạng, nguồn khai thác nguyên liệu chủ yếu từ quả thể nấm. Bào tử nấm cũng được sử dụng phổ biến với giá thành rất cao, nhưng hiệu quả đem lại khá thấp do bị giới hạn phần lớn bởi cấu trúc bào tử.

Bào tử được cấu tạo từ lớp vỏ kép rất chắc, thành phần chủ yếu gồm SiO₂ 19,01%, canxi 19,01% và chitin 52,08 – 57,64%, dùng các phương pháp cơ học thông thường (siêu âm, nghiền, ép...) hầu như không thể phá nổi, và là rào cản chính ngăn cản phần lớn sự phóng thích hoạt chất từ bào tử [7].

Dùng phương pháp dân gian để chiết hoạt chất như hãm nóng, hầm, ngâm rượu thì lượng hoạt chất thu được cũng không nhiều. Khi tận dụng triệt để hoạt chất bên trong bào tử, người ta thường uống nguyên bào tử, cách làm này cũng không đem lại hiệu quả do men tiêu hóa trong cơ thể không thể tiêu hóa được các thành phần trong vỏ bào tử.

Nhiều công trình nghiên cứu cũng được thực hiện nhằm làm tăng hiệu quả chiết xuất như chiết bằng dung môi kết hợp sóng siêu âm; chiết bằng phương pháp CO₂ siêu tới hạn [7], chiết hoạt chất bằng các loại dung môi dưới áp suất cao [8]. Các phương pháp này đã góp phần làm tăng hiệu quả chiết xuất, nhưng phải sử dụng dung môi đắt tiền và trang thiết bị hiện đại nên hiệu quả đem lại thường không cao.

Cấu trúc thành bảo tử nấm Linh chi dưới kính hiển vi điện tử [9]

Nếu phá hủy cấu trúc bào tử, các hoạt chất bên trong bào tử sẽ được phóng thích, khi đó hiệu quả chiết xuất sẽ phụ thuộc rất nhiều vào bản chất dung môi và điều kiện chiết xuất.

Nhóm nghiên cứu gồm Giảng viên và Sinh viên Đại học Nguyễn Tất Thành đã tiến hành khảo sát phá bào tử bằng phương pháp cơ học, kết hợp với tối ưu hóa chiết hoạt chất bằng dung môi để làm tăng hiệu quả chiết hoạt chất từ bào tử nấm.

Bằng cách này, nhóm sử dụng hạt thủy tinh (kích thước hạt 0,1 mm) dưới tần số lắc 4800 vòng/phút để phá hủy bào tử, kết quả cho thấy chỉ sau 5 - 6 phút hầu như toàn bộ bào tử đã bị phá vỡ hoàn toàn. Các bào tử sau phá sẽ được tối ưu hóa điều kiện chiết xuất với các loại dung môi khác nhau để chiết kiệt họat chất bên trong bào tử.

Hình thái bào tử đã phá và chưa phá dưới kính hiển vi quang học (vật kính 100)

A: Bào tử nguyên vẹn; B: Bào tử phá 1 phút; C: Bào tử phá 2 phút; D: Bào tử phá 3 phút; E: Bào tử phá 4 phút; F: Bào tử phá 5 phút; G: Bào tử phá 6 phút

Kết quả nghiên cứu cho thấy dung môi hiệu quả để chiết triterpenoids là ethanol 96^o và dung môi phù hợp để chiết polysaccharides cao nhất là NaOH 6% từ bào tử đã phá.

Thời gian chiết hầu như không ảnh hưởng đến hiệu quả chiết các hoạt chất. Hàm lượng triterpenoids chiết được có mối tương quan với nhiệt độ theo phương trình hồi quy phi tuyến Y = - 0,0072X² + 0,9274X + 3,246 (R = 0,7219), nhiệt độ chiết tối ưu là 64,4^o C với lượng triterpenoids tối ưu là 33,110 mg/g (3,31%).

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả chiết polysaccharides hòa tan theo phương trình hồi quy Y = - 0,0108X² + 1,4542X – 12,14 (R = 0,9972); theo đó, lượng polysaccharides chiết được tối ưu là 36,811 mg/g (3,68%) ở nhiệt độ chiết tối ưu là 67,3 ^oC.

Phương pháp này cho thấy hiệu quả chiết polysaccharides hòa tan cao hơn so với phương pháp chiết bằng CO₂ siêu tới hạn là 29,8 mg/g (2,98%) (Fu et al., 2009). Đồng thời, điểm mạnh của phương pháp này là hạt thủy tinh sau khi phá bào tử vẫn có thể được tái sử dụng, thiết bị sử dụng khá đơn giản, làm tăng hiệu quả chiết so với các phương pháp khác nên làm giảm được giá thành của cao chiết.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Eo SK, Kim YS, Lee CK, Han SS (1999a). Antiviral activities of various water and methanol soluble substances isolated from Ganoderma lucidum. J. Ethnopharmacol, 68: 129-136

[2]. Eo SK, Kim YS, Lee CK, Han SS (1999b). Antiherpetic activities of various protein bound polysaccharidess isolated from Ganoderma lucidum. J. Ethnopharmacol, 68: 175-181

[3]. Sakai T and Chihara G. 1995. “Health foods and medicinal usages of mushrooms”. Food Reviews International, 11, pp. 69-81

[4]. Xie YZ, Li SZ, Yee A, La Pierre DP, Deng Z, Lee DY, Wu QP, Chen Q, Li C, Zhang Z, Guo J, Jiang Z, Yang BB (2006). “Ganoderma lucidum inhibits tumor cell proliferation and induces tumour cell death”. Enzyme Microb. Technol. 40: 177-185

[5]. Mohammed A, Adelaiye AB, Abubakar MS, Abdurahman EM, 2007. “Effects of aqueous extract of Ganoderma lucidum  on blood glucose levels of normoglycemic and alloxan-induced diabetic wistar rats”. Med. Plant Res. 1(2): 34-37

[6]. Sheng-Quan Huang, Jin-Wei Li, Zhou Wang, Hua-Xin Pan, Jiang-Xu Chen and Zheng-Xiang Ning, 2010. “Optimization of Alkaline Extraction of Polysaccharides from Ganoderma lucidum and Their Effect on Immune Function in Mice”. Molecules, 15, 3694-3708

[7]. Jungjing MA, Zhengyi FU, Peiyan MA, Yanli SU, Qingjie Z (2007). Breaking and characteristics of Ganoderma lucidum spores by high speed centrifugal shearing pulverizer. J. Wuhan Univ. Tech-Mater. Sci. Ed, 22: 617-621

[8]. Fu YJ, Liu W, Shi XG, Liu ZG, Schwarz G, Thomas E (2009). Breaking the spores of the fungus Ganoderma lucidum by supercritical CO₂. Food Chem, 112: 71-76

[9]. Chaiyavat Chaiyasut*, Chakkrapong Kruatama and Sasithorn Sirilun, 2010. “Breaking the spores of Ganoderma lucidum by fermentation with Lactobacillus plantarum”. African Journal of Biotechnology Vol. 9(43), pp. 7379-7382

Nguyễn Trung Hiếu