Thứ năm, Ngày 01/06/2023 09:08

CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ NẤM ĂN VÀ NẤM DƯỢC LIỆU

Stress oxy hóa bắt nguồn từ sản xuất quá nhiều gốc oxy tự do trong cơ thể gây ra peroxy hóa lipid, biến tính protein, hydroxyl hóa DNA và cuối cùng làm suy yếu khả năng sống của tế bào. Stress oxy hóa là nguyên nhân gây bệnh của nhiều bệnh, bao gồm ung thư, rối loạn tim mạch và các bệnh về hệ thần kinh trung ương. Một cách để ngăn ngừa những rối loạn liên quan đến tổn thương oxy hóa là thực hiện chế độ ăn uống giàu chất chống oxy hóa tự nhiên. Nấm được coi là một nguồn cung cấp chất chống oxy hóa tuyệt vời, chẳng hạn như những hợp chất có dẫn xuất phenolic và indole cũng như carotenoid và một số vitamin. Những hợp chất hữu cơ thể hiện hoạt tính chống oxy hóa được tìm thấy trong các loài nấm ăn, nấm dược liệu khác nhau đóng vai trò quan trọng trong xu hướng tìm kiếm thực phẩm lành mạnh có tác dụng phòng bệnh, đặc biệt là thực phẩm có thể thay thế các sản phẩm có nguồn gốc từ động vật.

Một số hợp chất chống oxy hóa ở nấm lớn

* Hợp chất phenolic

Các hợp chất phenolic là các chất chuyển hóa thứ cấp của nấm, chứa các vòng benzen với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl bao gồm từ các phân tử phenolic đơn giản đến các hợp chất trùng hợp cao. Một số axit phenolic có trong các loài nấm là axit chlorogenic, gallic, caffeic, protocatechuic và syringic. Các chất phenolic cũng bao gồm một nhóm các hợp chất được gọi là favonoid. Flavonoid là các hợp chất polyphenol có hoạt động chống oxy hóa mạnh do có chứa nhiều nhóm hydroxyl. Các hydroxyl này chịu trách nhiệm về đặc tính chống oxy hóa của các hợp chất này, vì chúng có khả năng loại bỏ các gốc tự do. 

Yildiz & cs. (2015) đã xác định hàm lượng các dẫn xuất phenolic trong bốn loài nấm sau: Ganoderma lucidum, Morchella esculenta, Lentinula edodes Hericium erinaceus. Nồng độ axit gallic, được tìm thấy cao nhất trong G. lucidum (26,00 mg/g dw). M. esculenta (25,00 mg/g dw); trong khi ở L. edodes H. erinaceus lần lượt là 7,25 và 5,81 (mg/g dw).

 Muszyńska & cs. (2013) đã so sánh lượng dẫn xuất phenolic trong các loài nấm sau: Armillaria mellea, Imleria badia, Boletus edulis, Cantharellus cibarius, Lactarius deliciosus Pleurotus ostreatus. Các tác giả đã xác định tổng lượng dẫn xuất phenolic cao nhất trong I. badia (48,25 mg/kg dw); trong khi ở các loài còn lại nằm trong khoảng từ 6,00 đến 19,72 (mg/kg dw).

Chi Agaricus chứa nhiều loài phổ biến giàu hợp chất phenolic. Gąsecka & cs. (2018)đã kiểm tra các dẫn xuất phenolic trong các loài Agaricus khác nhau bao gồm Agaricus bisporus, Agaricus blazei, Agaricus arvensis, Agaricus bitorquis, Agaricus campestrisAgaricus silvaticus. Lượng hợp chất phenolic cao nhất, tính theo axit gallic, được xác định trong A. blazei (trên 11,50 mg/g dw); trong khi, các giống màu trắng A. bisporus có hàm lượng chất phenolic thấp hơn nhiều (từ 1,30 đến 6,20 mg/g dw). Hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá bằng thử nghiệm loại bỏ gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) tỷ lệ thuận với hàm lượng các hợp chất phenolic. Một số axit phenolic trong quả thể nấm Agaricus đã được xác định gồm axit gallic, caffeic, p-hydroxybenzoic, p-coumaric và ferulic. Chúng thể hiện một loạt các hoạt động sinh học được cho là nhờ hoạt tính chống oxy hóa mạnh và khả năng bảo vệ các cấu trúc tế bào quan trọng, như màng tế bào, và cả protein cấu trúc, enzyme, lipid màng hoặc axit nucleic.

Các đặc tính chống oxy hóa mạnh nhất và khả năng bảo vệ tế bào chống lại hydrogen peroxide đã được chứng minh đối với axit vanillic, dẫn xuất axit cinnamic, axit caffeic. Các axit p-Hydroxybenzoic, gallic và protocatechuic được tìm thấy trong nấm được đặc trưng bởi các hoạt động chống oxy hóa, kháng vi khuẩn rial, kháng vi-rút, kháng nấm, chống viêm và kích thích bài tiết dạ dày, được ghi nhận trong các nghiên cứu in vitro và in vivo (Karaman & cs., 2010) . Ngoài ra, axit protocatechuic đã được chứng minh là có đặc tính điều hòa miễn dịch, chống co thắt, bảo vệ tim mạch, chống đông máu. Axit phenolic từ nấm Inonotus hispidus đã được chứng minh là có tác dụng bảo vệ chống lại vi rút cúm A và B (Cheung, 2010).

* Hợp chất indole

Indole là một hợp chất hữu cơ dị vòng thơm. Nó có cấu trúc bicyclic, bao gồm một vòng benzen sáu thành viên hợp nhất với vòng pyrrole chứa nitơ năm thành viên. Các hợp chất có chứa một vòng indole được gọi là indole. Tổng cộng có 140 hợp chất indole có trong nấm ăn và nấm dược liệu (Homer & Sperry, 2017). Auxin là một ví dụ về các hợp chất indole được tìm thấy trong quả thể và sợi nấm. Các hợp chất indole khác là dẫn xuất tryptophan, chẳng hạn như melatonin, serotonin và tryptamine, trong đó melatonin được đặc trưng bởi tác dụng chống oxy hóa mạnh. Hợp chất này hoạt động như một loại hormone chịu trách nhiệm điều phối đồng hồ sinh học bằng cách điều chỉnh nhịp sinh học của giấc ngủ và sự tỉnh táo (Hardeland & cs., 2005). Melatonin cực kỳ hiệu quả trong việc giảm stress oxy hóa bằng cách loại bỏ trực tiếp các loại oxy và nitơ phản ứng và tác động gián tiếp bằng cách kích thích các enzyme chống oxy hóa, cũng như ức chế hoạt động của các enzyme lặn pro-oxi (Reiter & cs., 2016).

Theo Meng & cs. (2017), melatonin được tìm thấy trong một số loại nấm như Lactarius deliciosusBoletus edulis với lượng tương ứng là khoảng 0,0129 và 0,0068 mg/g dw. Một hàm lượng tương tự của chất này trong Cantharellus cibarius (khoảng 0,0014 mg/g dw), cũng như ở Agaricus bisporus được nuôi trên môi trường giàu kẽm ( từ 0,0043 đến 0,0064 mg/g dw).

Muszyńska & cs. (2017) đã đánh giá hàm lượng hợp chất indole trong các chủng khác nhau (trắng, nâu và portobello) của A. bisporus. Tổng lượng cao nhất của các chất này đã được xác định trong chủng màu nâu (trên 500 mg/100 g dw). Melatonin chỉ được tìm thấy trong chân của chủng portobello (2,3 mg/100 g dw). Dẫn xuất indole có nhiều nhất trong A. bisporus là 5-hydroxy l-tryptophan).

 Trong một công trình được thực hiện bởi Muszyńska & cs. (2013), hàm lượng các hợp chất indole được so sánh trong quả thể và sợi nấm thu được từ môi trường nuôi cấy in vitro của C. cibarius. Các tác giả nhận thấy rằng mức độ serotonin - một dẫn xuất khác của indole tương tự nhau trong quả thể và sợi nấm (tương ứng là 17,61 và 20,49 mg/100 g dw). Tuy nhiên, một sự khác biệt lớn đã được tìm thấy đối với 5-hydroxy-l-tryptophan (chỉ 0,01 mg/100 g dw trong quả thể và 12,52 mg/100 g dw trong sợi nấm thu được từ nuôi cấy in vitro) và kynurenine sulfat (3,62 mg/100 g dw trong quả thể và 35,34 mg/100 g dw trong sợi nấm). Hàm lượng melatonin trong quả thể ước tính là 0,11 mg/100 g dw, trong khi ở sợi nấm hàm lượng chỉ là 0,01 mg/100 g dw.

* Hợp chất carotenoid

Carotenoid là các hợp chất hữu cơ có cấu trúc tetraterpene và có 40 nguyên tử carbon. Hoạt động chống oxy hóa của chúng bao gồm chủ yếu trong việc hình thành các chất cộng với các gốc tự do có nguồn gốc từ axit linolenic và giảm  Fe3+ thành Fe2+. β-carotene cũng có trong nấm, chịu trách nhiệm chính cho các hoạt động này của carotenoid. Các hợp chất carotenoid đã được xác định là có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các bệnh liên quan đến stress oxy hóa, bao gồm cả các bệnh về hệ thần kinh và hệ tuần hoàn, cũng như các loại ung thư khác nhau (Fiedor & Burda, 2014). Ngoài β-carotene, các ví dụ khác về carotenoids là lycopene, lutein, zeaxanthin, cryptoxan thin và phytoene. Các hợp chất này thường có màu đỏ hoặc cam nhưng cũng có thể không màu. Điều quan trọng là chúng thường không bị biến chất trong quá trình nấu hoặc nướng.       

Trong nghiên cứu của Sharma & Gautam (2015), hàm lượng carotenoids, bao gồm β-carotene và lycopene, trong 20 loài đã được xác định. Trong đó, hàm lượng β-caroten cao nhất được xác định ở các loài sau: Agaricus arvensis (0,75 µg/100 g), Agaricus comtulus (0,70 µg/100 g), Amanitacaesarea (0,71 µg/100 g), C. cibarius (0,79 µg/100 g), Lentinula cladopus (0,75 µg/100 g) và Pleurotus cystidiosus (0,79 µg/100 g). Nồng độ lycopene cao nhất được tìm thấy ở A. arvensis (0,38 µg/100 g), C. cibarius (0,33 µg/100 g) và Lactarius pubescens (0,33 µg/100 g).

Barros & cs. (2007) đã nghiên cứu hoạt động chống oxy hóa trong quả thể của một loài Lactarius khác, cụ thể là L. piperatus ở các giai đoạn trưởng thành khác nhau. Người ta thấy rằng hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa cao nhất được tìm thấy ở giai đoạn trưởng thành với các bào tử chưa trưởng thành (β-carotene: 33,78 µg/g dịch chiết, lycopene: 13,04 µg/g dịch chiết). Một báo cáo khác về sự hiện diện của carotenoid
trong nấm đã được trình bày bởi Ribeiro & cs. (2011). Sử dụng phương pháp HPLC–DAD (sắc ký lỏng hiệu suất cao kết hợp với máy dò mảng đi-ốt), các tác giả đã xác nhận rằng chỉ có một hợp chất carotenoid là β-carotene được tìm thấy ở duy nhất một loài (Cantharellus cibarius) trong số 17 loài thử nghiệm. Báo cáo chỉ ra rằng màu da cam của C. cibarius ít nhất là một phần do sự có mặt của β-caroten. Trong một nghiên cứu của Kozarski & cs. (2015), hàm lượng hợp chất chống oxy hóa trong chiết xuất metanol từ C. cibarius đã được đánh giá: hàm lượng β-carotene và lycopene tương ứng là 112,2 µg/g dw.

* Tocopherol

Tocopherol được gọi chung là vitamin E. Chúng được tạo từ thành hai vòng (bộ xương chromanol) và có một chuỗi bên chứa ba đơn vị isoprene (15 nguyên tử carbon). Tocopherol là chất chống oxy hóa rất mạnh và bảo vệ lipid (bao gồm cả axit béo không bão hòa đa) chống lại peroxid hóa, do đó làm gián đoạn sự hình thành ROS trong gốc tự do phản ứng. Các báo cáo chỉ ra rằng sự kết hợp giữa vitamin E và chất ức chế cholinesterase mang lại hiệu quả điều trị có lợi hơn (do hoạt tính chống oxy hóa) trong điều trị bệnh Alzheimer so với việc sử dụng riêng lẻ (Rizvi & cs., 2014).

Vamanu & Nita (2013) đã đánh giá hàm lượng tocopherol trong các loại chiết xuất khác nhau thu được từ Boletus edulis. α-Tocopherol không được quan sát thấy trong bất kỳ dịch chiết ethanol, metanol hoặc dung dịch nước nào (chiết xuất bằng phương pháp nước lạnh hoặc nóng) đã thử nghiệm. δ-Tocopherol chỉ được phát hiện trong dịch chiết rượu (0,075 mg/100 g dịch chiết etanol và 0,006 mg/100 g dịch chiết metanol). Ngược lại, γ-tocopherol có mặt trong mỗi dịch chiết được phân tích; hàm lượng của nó cao nhất trong dịch chiết ethanol (0,711 mg/100 g dịch chiết), trong khi hàm lượng này thấp hơn nhiều trong metanol (0,024 mg/100 g dịch chiết) và dịch chiết nước (dưới 0,010 mg/100 g dịch chiết).

Heleno & cs. (2010) đã kiểm tra hàm lượng tocopherol trong nhiều loài nấm mọc ở Bồ Đào Nha. Họ đã tìm thấy lượng cao nhất trong tất cả các dạng tocopherol ở Laccaria laccata (8,04 µg/g dw), Clitocybe alexandri (3,55 µg/g dw), Fistulina hepatica (2,26 µg/g dw) và Laccaria amethystina (1,98 µg/g dw ).

* Vitamin C

Vitamin C (axit l-ascorbic) là một trong những chất chống oxy hóa quan trọng nhất có trong tế bào và huyết tương. Nó hoạt động như một chất cho điện tử và ngăn chặn thiệt hại gây ra bởi các chất định lượng pro-oxi (ví dụ, hydro peroxide). Vitamine C có khả năng vô hoạt các gốc tự do rất tốt do nó có thể chuyển cho các gốc tự do hai nguyên tử hydro và trở thành axit dehydroascorbic và có thể kết hợp với các chất chống oxy hóa khác như vitamin E, carotenoid, flavonoid.

Nakalembe & cs. (2015) đã kiểm tra hàm lượng vitamin C trong nấm mọc ở Uganda. Lượng axit L-ascorbic lớn nhất được ghi nhận ở loài Volvariella speciosa (21,40 mg/100 g dw), Polyporus tenuiculus (18,10 mg/100 g dw) và Termitomyces clypeatus (17,80 mg/100 g dw).

Nasiruddin & cs. (2018) đã so sánh hàm lượng các chất dinh dưỡng trong hai loài thuộc chi Pleurotus : Pleurotus hiking P. ostreatus. Họ ước tính hàm lượng axit ascorbic lần lượt là 24,68 và 68,06 mg/kg dw.

Bernaś & cs. (2006) đã xác định hàm lượng vitamin C trong nấm mọc ở Ba Lan và báo cáo rằng L. edodes (25 mg/100 g dw) chứa lượng axit ascorbic cao nhất, trong khi P. ostreatus B. edulis có một lượng nhỏ hơn (tương ứng là 20 và 17 mg/ 100 g dw).

Các thử nghiệm lâm sàng của các hợp chất chiết xuất từ nấm được đánh giá về hoạt tính chống oxy hóa

Nhiều thử nghiệm lâm sàng ở người giai đoạn I, II và III đã được tiến hành trên các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau được phân lập từ nấm dược liệu. Một số hợp chất này được sử dụng thành công ở châu Á để điều trị nhiều loại ung thư và các bệnh khác (Wasser, 2011). Mặc dù nấm ngày càng phổ biến, nhưng hầu hết chúng không được nghiên cứu kỹ về các thử nghiệm lâm sàng. Polysaccharide từ nấm được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng bao gồm lentinan từ Lentinula edodes, schizophyllan từ Schizophyllum commune, PSK và PSP từ Trametes versicolor, grifron-D từ Grifola frondosa, befungin từ Inonotus obliquus, D-fraction từ G. frondosa, polysacaride từ Ganoderma lucidum (Podkowa & cs., 2020). Chất chiết xuất của G. lucidum đã được đánh giá đặc tính chống oxy hóa thông qua đường uống trong 30 ngày cho 30 người cao tuổi. Việc sản xuất IL-2 và IFN đã tăng lên đáng kể sau khi điều trị bằng chiết xuất G. lucidum (Smith & cs., 2002). Cordyceps militaris được biết đến là một trong những loại nấm dược liệu quý có tác dụng chống lại stress oxy hóa. Sử dụng cordymin cho chuột đã tăng cường đáng kể cơ chế chống thiếu máu não do hoạt tính chống oxy hóa của nó (Roupas & cs., 2012). Các đặc tính chống ung thư hiệu quả của các hợp chất hoạt tính sinh học được phân lập từ nấm dược liệu, ví dụ lentinan, schizophyllan hoặc maitake D-fraction cũng như lợi ích lâm sàng cho bệnh nhân trong quá trình điều trị ung thư đã được xem xét bởi một số nhà nghiên cứu (De Silva & cs., 2012).

Tài liệu tham khảo

Adrian Podkowa, Agata Kryczyk-Poprawa, Włodzimierz Opoka, Bożena Muszyńska (2020). Culinary–medicinal mushrooms: a review of organic compounds and bioelements with antioxidant activity. European Food Research and Technology. 247: 513–533.

Barros L., Baptista P., Ferreira I. C. F. R. (2007). Efect of Lactarius piperatus fruiting body maturity stage on antioxidant activity measured by several biochemical assays. Food Chem Toxicol. 45:1731–1737. https://doi.org/10.1016/ j.fct.2007.03.006

Bernaś E., Jaworska G., Lisiewska Z. (2006). Edible mushrooms as a source of valuable nutritive constituents. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria. 5:5–20.

Cheung PCK (2010). The nutritional and health benefits of mushrooms. Nutrition Bulletin. 35:292–299. https://doi.org/10.1111/j.1467-3010.2010.01859.x.

De Silva D. D., Rapior S., Fons F. et al (2012). Medicinal mushrooms in supportive cancer therapies: an approach to anti-cancer efects and putative mechanisms of action. Fungal Divers. 55:1–35. https://doi.org/10.1007/s13225-012-0151-3.

Kozarski M., Klaus A., Vunduk J. et al (2015). Nutraceutical properties of the methanolic extract of edible mushroom Cantharellus cibarius (Fries): Primary mechanisms. Food & Function journal. 6:1875–1886. https://doi.org/10.1039 /c5fo00312a.

Meng X., Li Y., Li S. et al (2017). Dietary sources and bioactivities of melatonin. Nutrients. 9:367. https://doi.org/10.3390/nu9040367.

Muszyńska B., Piotrowska J., Krakowska A. et al (2017). Study of physiologically active components in diferent parts of fruiting bodies of varieties of Agaricus bisporus (white mushroom). European Food Research and Technology. 243:2135–2145. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2914-2.

Muszyńska B., Sułkowska-Ziaja K., Ekiert H. (2013). Phenolic acids in selected edible basidiomycota species: Armillaria mellea, Boletus badius, Boletus edulis, Cantharellus cibarius, Lactarius deliciosus and Pleurotus ostreatus. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus. 12:107–116.

Muszyńska B., Piotrowska J., Krakowska A. et al (2017). Study of physiologically active components in diferent parts of fruiting bodies of varieties of Agaricus bisporus (white mushroom). European Food Research and Technology. 243:2135–2145. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2914-2.

Gąsecka M., Magdziak Z., Siwulski M., Mleczek M. (2018). Profle of phenolic and organic acids, antioxidant properties and ergosterol content in cultivated and wild growing species of Agaricus. European Food Research and Technology. 244: 259–268. https://doi.org/ 10.1007/s00217-017-2952-9.

Hardeland R., Pandi-Perumal S. R. (2005). Melatonin, a potentagent in antioxidative defense: actions as a natural food constituent, gastrointestinal factor, drug and prodrug. Nutrition & Metabolism. 2:22. https://doi.org/10.1186/1743-7075-2-22.

Heleno S., Barros L., Sousa M. et al (2010). Tocopherols composition of Portuguese wild mushrooms with antioxidant capacity. Food Chemistry. 119:1443–1450. https://doi.org/ 10.1016/j.foodc hem.2009.09.025.

Homer J. A., Sperry J. (2017). Mushroom-derived indole alkaloids. Journal of Natural Products. 80:2178–2187. https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.7b00390.

Karaman M, Jovin E, Malbaša R et al (2010). Medicinal and edible lignicolous fungi as natural sources of antioxidative and antibacterial agents. Phytotherapy Research. 24:1473–1481. https://doi.org/10.1002/ptr.2969.

Nakalembe I., Kabasa J., Olila D. (2015). Comparative nutrient composition of selected wild edible mushrooms from two agro-ecological zones, Uganda. Springerplus. 4:433. https://doi.org/10.1186/s40064-015-1188-z.

Nasiruddin M., Sultana M., Ali Haydar F. et al (2018). Analysis of nutritional composition and antioxidant activity of oyster mushrooms grown in Bangladesh. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 3:223–229.

Fiedor J., Burda K. (2014). Potential role of carotenoids as antioxidants in human health and disease. Nutrients. 6:466–488. https://doi.org/10.3390/nu6020466.

Reiter R. J., Mayo J. C., Tan D. X. et al (2016). Melatonin as an antioxidant: under promises but over delivers. Journal of Pineal Research. 61:253–278. https://doi.org/10.1111/jpi.12360.

Ribeiro B., de Pinho P. G., Andrade P. B. et al (2011). Do bioactive carotenoids contribute to the color of edible mushrooms? Open Chem Biomed Methods J 4:14–18. https://doi.org /10.2174/1875038901104010014.

Rizvi S., Raza S. T., Ahmed F. et al (2014). The role of vitamin E in human health and some diseases. Sultan Qaboos University Medical Journal.14:157–165.

Roupas P., Keogh J., Noakes M. et al (2012). The role of edible mushrooms in health: evaluation of the evidence. Journal of Functional Foods. 4:687–709. https://doi.org/10. 1016/ j.jf.2012.05.003.

Sharma S. K., Gautam N. (2015). Chemical, bioactive, and antioxidant potential of twenty wild culinary mushroom species. BioMed Research International. 2015:346508. https://doi.org/10.1155/2015/346508.

Smith J. E., Rowan N. J., Sullivan R. (2002). Medicinal mushrooms: their therapeutic properties and current medical usage with special emphasis on cancer treatments. Cancer Research UK, London.

Vamanu E., Nita S. (2013). Antioxidant capacity and the correlation with major phenolic compounds, anthocyanin, and tocopherol content in various extracts from the wild edible boletus edulis mushroom. BioMed Research International. 2013:313905. https://doi.org/10.1155/2013/313905.

Wasser S. (2011). Current fndings, future trends, and unsolved problems in studies of medicinal mushrooms. Applied Microbiology and Biotechnology. 89:1323–1332. https://doi.org/ 10.1007/s00253-010-3067-4. 

Yildiz O, Can Z, Laghari AQ et al (2015). Wild edible mushrooms as a natural source of phenolics and antioxidants. Journal of Food Biochemistry. 39:148–154. https://doi.org/10.1111 /jfbc.12107.

Tổng hợp: Nguyễn Hồng Ngọc – Viện Nghiên cứu và Phát triển Nấm ăn, nấm dược liệu

Lượt xem: 513

Đa phương tiện

Xem thêm

Liên kết website

Khách online: 1

Trong ngày: 67

Lượt truy cập: 23651