Thành phần dinh dưỡng và hợp chất hoạt tính sinh học từ nấm lớn Bắc Trung Bộ

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 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC NGHỆ AN - 2019 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: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 9.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS. TRẦN ĐÌNH THẮNG PGS. ĐINH THỊ TRƯỜNG GIANG NGHỆ AN - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Vinh, ngày 15 tháng 12 năm 2018 Ký tên Hoàng Văn Trung LỜI CẢM ƠN Luận án được thực hiện tại các phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, phòng thí nghiệm Trung tâm Phân tích thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Vinh, Viện Hoá học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, khoa Hóa-Đại học Quốc gia Cheng Kung, Đài Loan. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến GS. Trần Đình Thắng, PGS. TS Đinh Thị Trường Giang - Trường Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất, giúp tôi từng bước trong quá trình thực hiện luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Hoa Du, PGS. TS Hoàng Văn Lựu đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận án. Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn GS.

TS Tian-Shung Wu, PGS. TS Ping-Chung Kuo-Đại học Quốc gia Cheng-Kung, Đài Loan giúp đánh giá kết quả. Ngô Anh khoa Sinh, Đại học Khoa học Huế giúp định danh mẫu nấm. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các phòng ban chức năng, các thầy cô, cán bộ phòng Đào tạo Sau đại học, khoa Hoá học, viện Công nghệ Hóa, Sinh và Môi trường, Trường Đại học Vinh, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và người thân đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này.

Vinh, ngày 15 tháng 12 năm 2018 Hoàng Văn Trung MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU. Lí do chọn đề tài. Đối tượng nghiên cứu. Nhiệm vụ nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Những đóng góp mới của luận án. Cấu trúc của luận án .4 Chương 1: TỔNG QUAN. Thành phần dinh dưỡng của nấm.

Hàm lượng chất khô. Protein và acid amin. Khoáng chất. Đặc điểm chung về hình thái.

Thành phần hóa học. Đặc điểm hình thái và phân bố. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Chi linh chi (Ganoderma).

Đặc điểm hình thái. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Nấm cổ linh chi (Ganoderma applanatum). Đặc điểm hình thái và phân bố.

Thành phần hóa học. Hoạt tính sinh học .29 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu. Các phương pháp xử lý mẫu và chiết.

Các phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp và phân lập các hợp chất. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị. Dụng cụ và thiết bị.

Nghiên cứu thành phần các chất dinh dưỡng có trong các loài nấm lớn vùng Bắc Trung Bộ. Xác định thành phần khoáng và các nguyên tố vi lượng. Xác định hàm lượng acid amin. Xác định hàm lượng các vitamin A và E.

Xác định hàm lượng ergosterol và ergosterol peroxide. Phân tích bằng sắc ký (HPLC). Nghiên cứu các hợp chất từ loài nấm than (D. Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được.

Các dữ liệu vật lý. Nghiên cứu các hợp chất từ nấm cổ linh chi (Ganoderma applanatum). Chiết xuất và phân lập các hợp chất. Các dữ kiện vật lý và phổ.

Phương pháp thử hoạt tính. Gây độc tế bào. Kháng viêm.48 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả xác định hàm lượng các chất dinh dưỡng của một số loài nấm.

Thành phần khoáng và các nguyên tố vi lượng. Hàm lượng các acid amin trong các mẫu nấm. Hàm lượng các vitamin trong các mẫu nấm. Hàm lượng ergosterol và ergosterol peroxide.

Xây dựng đường chuẩn của ergosterol và ergosterol peroxide. Kết quả phân tích. Kết quả phân lập hợp chất. Xác định cấu trúc.

Kết quả thử hoạt tính sinh học. Nấm linh chi (Ganoderma applanatum (Pers. Phân lập một số hợp chất. Xác định cấu trúc .106 DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .108 TÀI LIỆU THAM KHẢO.121 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt Association of official analytical chemists Hiệp hội các nhà hoá phân AOCA tích chính thức GC-MS Gas Chromatography-Mass Spectrometry Sắc ký khí-khối phổ CC Column Chromatography Sắc kí cột FC Flash Chromatography Sắc ký cột nhanh TLC Thin Layer Chromatography Sắc kí lớp mỏng HPLC High Performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng EI-MS Electron Impact-Mass Spectroscopy Phổ khối va chạm electron Electron Spray Ionzation-Mass Phổ khối lượng phun mù ESI-MS Spectroscopy electron HR-ESI- High Relution-Electron Spray Impact Phổ khối lượng phân giải MS Mass Spectroscopy cao phun mù electron 1 Proton Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ cộng hưởng từ hạt H-NMR nhân proton 13 Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ cộng hưởng từ hạt C-NMR nhân cacbon-13 Distortionless Enhancement by Phổ DEPT DEPT Polarisation Transfer Heteronuclear Single Quantum Correlation Phổ tương tác dị hạt nhân HSQC trực tiếp H→C Heteronuclear Multiple Bond Correlation Phổ tương tác dị hạt nhân HMBC qua nhiều liên kết H→C NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Inductively Coupled Plasma - Mass Phổ khối lượng plasma cao ICP-MS Spectrometry tần cảm ứng Atomic Absorption spectrosopy Phương pháp quang phổ AAS hấp thụ nguyên tử Flame -Atomic Absorption spectrosopy Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng kỹ F-AAS thuật nguyên tử hóa dùng ngọn lửa Graphite - Atomic Ábsorption spectrosopy Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng kỹ GF-AAS thuật nguyên tử hóa lò graphit Hydride Generation - Atomic Ábsorption Phương pháp quang phổ HG-AAS spectrosopy hấp thụ nguyên tử dùng kỹ thuật hyđrua hóa Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối IC50 tượng thử nghiệm Human Immuno-deficiency Virus Vi rút gây suy giảm miễn HIV dịch ở người CTPT Molecular formula Công thức phân tử ACN Acetonitrile Axetonitrile Đ.

Melting point Điểm nóng chảy LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện LOQ Limit of quantification Giới hạn định lượng ppb parts per billion Một phần tỷ (ng/ml) ppm parts per million Một phần triệu ( g/ml) DMSO DiMethylSulfoxide DiMethylSulfoxit MeOH Methanol Metanol TMS Tetramethylsilan Tetramethylsilan RT Retention time Thời gian lưu Effective concentration 50% Giá trị 50% các tế bào hoặc gốc tự do bị chết EC50 hoặc được tạo ra bởi DPPH được trung hòa Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học δC của carbon Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học δ*C của carbon theo tài liệu tham khảo Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học δH của proton Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học δ*H của proton theo tài liệu tham khảo s Singlet vân đơn br s broad singlet Singlet tù t triplet triplet d doublet vân đôi dd dublet của duplet doublet của doublet dt dublet của triplet doublet của triplet m multiplet multiplet dm dry mass Khối lượng khô DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Hàm lượng chất khô của một số loài nấm (%). Thành phần acid amin thiết yếu trong một số loài nấm (mg/kg chất khô). Thành phần acid amin không thiết yếu trong một số loài nấm (mg /kg chất khô).

Hàm lượng nguyên tố thiết yếu trong một số loài nấm (mg /kg chất khô). Chương trình vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng. Các điều kiện và thông số máy tối ưu để định lượng Ge Na, K, Ca, Mg. Các điều kiện và thông số máy tối ưu để định lượng Se Fe, Cu, Zn.

Phương trình đường chuẩn,. Kết quả xác định hàm lượng Ge, Na, K, Ca, Mg trong 08 mẫu nấm lớn. Kết quả xác định Se, Fe, Cu, Zn trong trong 08 mẫu nấm lớn. Sự phụ thuộc của diện tích peak sắc ký vào nồng độ (pmol/ l ) của acid amin.

Hàm lượng acid amin thủy phân trong nấm nghiên cứu (μg/g). Hiệu suất thu hồi của acid amin trong nấm cổ linh chi (G. Diện tích peak của vitamin A tương ứng với từng nồng độ chuẩn. Kết quả phân tích hàm lượng vitamin A trong nấm.

Diện tích peak của vitamin E tương ứng với từng nồng độ chuẩn. Kết quả phân tích hàm lượng vitamin E trong nấm. Diện tích peak của ergosterol và ergosterol peroxide ứng với từng nồng độ chuẩn. Hàm lượng của ergosterol trong 8 mẫu nấm (μg/kg).

Các hợp chất được tách ra từ nấm than (D. Dữ liệu phổ 1H, 13C-NMR và DEPT của hợp chất DCM1. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất DCM2. Dữ liệu phổ 13C- NMR của hợp chất DCM4.

Dữ liệu phổ NMR của hợp chất DCM8 (ergosterol). Dữ liệu phổ NMR của hợp chất DCM9. Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư. Kết quả thử nghiệm hoạt tính ức chế nitric oxide (NOs INHIBITION).

Các hợp chất được tách ra từ nấm linh chi (G. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất GAM4. Dữ liệu phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất GAM5 .102 DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Nấm Daldinia concentrica.

Bề mặt dưới của thể quả Ganoderma applanatum. Đường chuẩn định lượng Asp. Đường chuẩn định lượng His. Đường chuẩn định lượng Thr.

Đường chuẩn định lượng Tyr. Đường chuẩn định lượng Ile. Đường chuẩn định lượng Glu. Đường chuẩn định lượng Ser.

Đường chuẩn định lượng Gly. Đường chuẩn định lượng Ala. Đường chuẩn định lượng Arg. Đường chuẩn định lượng Leu.

Đường chuẩn định lượng Cys – SS – Cys. Đường chuẩn định lượng Val. Đường chuẩn định lượng Met. Đường chuẩn định lượng Phe.

Đường chuẩn định lượng Lys. Đường chuẩn định lượng Pro. Đường chuẩn định lượng vitamin A. Đường chuẩn định lượng vitamin E.

Đường chuẩn định lượng ergosterol. Đường chuẩn định lượng ergosterol peroxide. Hợp chất DCM1. Phổ của hợp chất của hợp chất DCM1.

Phổ IR của hợp chất của hợp chất DCM1. Phổ khối lượng của hợp chất DCM1. Phổ 1H-NMR của hợp chất DCM1. Phổ 1H-NMR của hợp chất DCM1.

Phổ 13C-NMR của hợp chất DCM1. Phổ 13C-NMR của hợp chất DCM1.