Lentinan là một beta-glucan từ nấm hương, polysacarit mang hoạt tính sinh học - chất hỗ trợ miễn dịch nguồn gốc tự nhiên phổ biến nhất hiện nay.

Vài thập kỷ trở lại đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học và hóa dược liệu, các chế phẩm beta-glucan nguồn gốc từ nấm tự nhiên, nấm nuôi trồng, nấm men được sản xuất ngày càng nhiều và được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm chống ung thư và sản phẩm tăng cường chức năng miễn dịch. Lentinan đã được chứng minh là làm tăng sức đề kháng hệ miễn dịch (như tế bào lympho ở máu ngoại vi). Một nghiên cứu tại Nhật cho thấy, những bệnh nhân ung thư đang hóa trị nếu dùng thêm Lentinan thì hiệu quả hóa trị sẽ tăng lên, khả năng sống sót cao hơn và sự tiến triển của ung thư sẽ bị kìm hãm. Vì vậy ở Nhật, Lentinan đã được chấp nhận như một liệu pháp phụ trợ trong tiến trình dùng hóa trị liệu. Hàng năm, lượng nấm hương sử dụng để sản xuất lentinan ở Nhật khoảng vài trăm ngàn tấn có giá trị lên tới trăm triệu USD, với qui trình tách chiết công nghiệp cho ra sản phẩm lentinan chất lượng cao phân bố trên toàn thế giới. Tác giả Bernadette Hozova đã bổ sung Lentinan vào sữa chua tạo nên sản phẩm vừa bổ dưỡng vừa có tác dụng tăng đề kháng rất tốt.

Trong khi đó ở Việt Nam có nguồn nấm hương dồi dào, trồng rất nhiều tại các tỉnh thành nhưng chủ yếu dùng làm thực phẩm và xuất khẩu, chưa phát triển làm nấm dược liệu. Xuất phát từ thực tế đó, nhóm nghiên cứu do Cơ quan chủ trì Viện Hóa học công nghiệp Việt Nam cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Hoàng Phương Lan để thực hiện: "Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách Lentinan từ nấm hương (Lentinula edodes) làm nguyên liệu sản xuất các thực phẩm chức năng” với mục tiêu Xây dựng quy trình công nghệ chiết tách Lentinan từ nấm hương khô qui mô 20 kg nguyên liệu khô/mẻ với hiệu suất chiết ≥80%, sản phẩm đạt tiêu chuẩn dùng làm nguyên liệu sản xuất các thực phẩm chức năng.

Gần đây Nhật Bản, Trung Quốc, Triều Tiên là những nước trồng nhiều nấm Hương nhất trên thế giới. Theo Lahman và Rinker (2004) nấm hương còn được trồng ở Nam Mỹ, Trung Mỹ và Bắc Mỹ (Mexico). Sản lượng nấm hương ở Nam mỹ chiếm 94% tổng sản lượng nấm hương của châu Mỹ Latinh và Brazil xếp thứ hạng cao nhất.

Tại Việt Nam đang có rất nhiều trang trại nuôi trồng nấm hương: Ba Vì (Hà Nội), Ninh Bình, Mê Linh (Vĩnh Phúc), Sapa (Lào cai), Thái Nguyên, Đà Nẵng, Lâm Đồng... tổng sản lượng đạt hàng trăm ngàn tấn/năm, chủ yếu phục vụ cho nhu cầu chế biến thực phẩm trong nước và xuất khẩu.

Nhóm nghiên cứu có định hướng lựa chọn phương pháp dùng nước ở nhiệt độ thích hợp để chiết tách Lentinan, chiết duy nhất một lần, dùng etanol thu hồi sản phẩm thô. Chất chiết thô được tinh chế qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1: chất chiết thô được xử lý bằng CaCl2 và NH4SO4, sau đó tiếp tục dùng diatomit và than hoạt tính để tinh sạch, dùng etanol thu hồi sản phẩm có hàm lượng Lentinan 80-82%. Giai đoạn 2: sản phẩm từ giai đoạn 1 được tinh chế tiếp qua cột nhựa trao đổi anion LX-67 để thu được Lentinan hàm lượng > 95%.

Chất màu, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ và mùi có thể được loại bỏ bằng cách hấp phụ (Juang et al.,2002, Andersson và Eriksson, 2011, Ahmedna et al., 2000). Trong đề tài này sử dụng loại diatomit có bản chất là các aluminosilicat tinh thể, vừa có tính chất trao đổi ion, vừa có tính chất hấp phụ. Loại diatomit này được tạo thành do nhôm thay thế cho một số nguyên tử sillic trong mạng lưới tinh thể của sillic oxyt kết tinh, có cấu trúc không gian ba chiều với hệ thống lỗ xốp đồng đều và rất trật tự. Không gian bên trong gồm những hốc nhỏ được thông với nhau bằng những rãnh có kích thước ổn định dao động trong khoảng 3÷12Å. Nhờ hệ thống lỗ và đường rãnh đó mà diatomit có thể hấp phụ những phân tử có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ và đường rãnh của chúng đồng thời đẩy ra những phân tử có kích thước lớn hơn, với khả năng đó diatomit loại này còn được xem là một loại “rây phân tử”. Vì nguyên tử Al hóa trị ba thay thế cho nguyên tử Si hóa trị bốn nên mạng lưới diatomit có dư điện tích âm. Số điện tích âm bằng số nguyên tử Al trong mạng lưới. Để đảm bảo tính trung hòa điện tích, diatomit loại này cần có ion dương để bù trừ điện tích âm dư đó, nên những ion đó thường là Na+ hoặc K+ hoặc Ca+, Mg+, chúng nằm ngoài mạng lưới tinh thể aluminosilicat nên dễ dàng tham gia vào quá trình trao đổi ion.

Than hoạt tính có vai trò quan trọng trong việc hấp phụ các chất gây mùi vị, màu sắc không mong muốn, được sử dụng rộng rãi để tinh chế các chất khác nhau (Juang et al., 2001). Garke và cộng sự (1999), Dizge và Tansel (2011) đã từng nghiên cứu về khả năng hấp phụ các phân tử protein trên bề mặt than hoạt tính. Khả năng hấp phụ của than hoạt tính được xác định không chỉ bởi tổng diện tích bề mặt mà còn do cấu trúc lỗ rỗng bên trong với sự hiện diện của các nhóm chức trên bề mặt lỗ rỗng, điện tích của các nhóm chức có thể tạo ra lực hút hoặc lực đẩy (Kuhn và Maugeri Filho, 2010).

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

1. Đã đưa ra qui trình chiết Lentinan qui mô 20kg nguyên liệu khô/mẻ, qui trình công nghệ ổn định, hiệu suất chiết 83,64% (so với nguyên liệu ban đầu), hàm lượng Lentinan 81,10%, sản phẩm đạt tiêu chuẩn cơ sở, bột mịn màu nâu nhạt. Cụ thể: Thời gian chiết: 80 phút; Dung môi chiết: Nước RO; Tỷ lệ nấm hương khô/nước: 1/5 (w/v); Nhiệt độ chiết: 100^o C; Tỷ lệ dịch chiết/ Etanol 95% =1/2 (v/v); Nhiệt độ etanol: 20^o C; Tinh chế bằng CaCl2, (NH4)2SO4, Diatomit, than hoạt tính và Etanol; Sấy đông khô; Thời gian sấy: 24 giờ;

2. Đã xác định cấu trúc sản phẩm, kết quả cho thấy mẫu M2 có đặc điểm của Lentinan trên cơ sở xác định các đặc điểm cấu trúc bằng phương pháp IR, ESIMS/MS và NMR. Mẫu M2 có mắt xích đơn vị phân tử C42H72O36. Khối lượng phân tử trung bình của M2 là Mw = 8.4631.105

3. Đã đánh giá tác dụng sinh học của sản phẩm. Mẫu Lentinan có khả năng ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư dạ dày AGS nuôi cấy ở dạng 3D với giá trị IC50 là 75.04 ± 5.43µg/ml.

4. Đã xây dựng và có quyết định ban hành tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm Lentinan

5. Đã đánh giá độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của sản phẩm Lentinan. Lentinan không gây độc tính cấp trên chuột theo đường uống. Lentinan không gây độc tính bán trường diễn trên chuột (liều 500 mg/kg/ngày), có thể làm giảm chỉ số Bạch cầu, giảm Hemoglobin, giảm HCT, làm tăng chỉ số AST và ALT của gan (liều 2000 mg/kg/ngày). Lentinan không gây độc tính bán trường diễn trên thỏ (liều 250 mg/kg/ngày), có thể ảnh hưởng đến số lượng hồng cầu, thể tích trung bình hồng cầu (MCV) (P<0,05) (liều 500 mg/kg/ngày).

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16775/2019) tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)