MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Từ buổi đầu của nền văn minh nhân loại, một số loại thảo mộc và nấm đã được dùng làm thức ăn hay được xem như một vị thuốc trong phòng trị bệnh.
Để tạo nên một món ăn bổ dưỡng hay trong y học cổ truyền để điều trị một căn bệnh nào đó, các loại thảo mộc được phối hợp với nhau thành một bài thuốc khá phức tạp và được ninh hay nấu với nước trong nhiều giờ để chiết tách các hoạt chất chứa trong đó.
Thông thường người ta chỉ chú trọng đến công dụng của vị thuốc hay bài thuốc mà ít khi biết đến các hoạt chất chứa bên trong cũng như tìm ra một biện pháp thích hợp để chiết tách một cách có hiệu quả. Bên cạnh đó, đối với quan niệm của các nước Tây Âu thì dược thảo không được xem là một loại thuốc chữa bệnh mà chỉ có thể được xem như là thực phẩm chức năng mặc dù đôi khi mục đích sử dụng khá giống nhau. Nấm linh chi (Ganoderma lucidum) là một trong những loại dược thảo như thế.
Y học Trung Quốc đã xem linh chi là một vị thuốc có nhiều tác dụng chữa bệnh nhưng linh chi đồng thời cũng được sử dụng một cách rộng rải như một thực phẩm chức năng để hỗ trợ cho sức khỏe và giúp gia tăng tuổi thọ. Ngày nay, nấm linh chi đã trở nên một thực phẩm chức năng khá phổ biến hiện diện trên thị trường khắp thế giới vì được đánh giá là có nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người, bao gồm cả khả năng phòng ngừa ung bứu.
Trong hai thập kỉ vừa qua, các phương pháp phân tích hiện đại đã cho phép xác định một số lượng lớn các hợp chất hóa học có trong thân, rễ và cả trong bào tử của nấm linh chi. Chúng bao gồm các hợp chất phenol, steroid, amino acid, lignin, mycin, vitamin, nucleoside, nucleotide, chất khoáng… Trong số những hợp chất này, polysaccharide và triterpene là hai nhóm chất thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu vì được xem là thành phần chính mang nhiều hoạt tính sinh học của nấm. Triterpene là thành phần tạo nên vị đắng và được trích ly bằng các dung môi hữu cơ trong khi đó hầu hết các polysaccharide của nấm lại được trích ly bằng nước nóng, dung dịch muối hay dung dịch dimethyl sulfoxide.
Đa số các sản phẩm từ nấm linh chi thông dụng hiện nay trên thị trường thường ở dạng trà túi lọc hay tai nấm khô cắt lát. Như vậy trong quá trình sử dụng, các hoạt chất trong nấm chỉ được khuếch tán ra ngoài nhờ vào nước nóng.
Nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng và tính tiện dụng của nấm linh chi đồng thời bước đầu xây dựng cơ sở khoa học cho việc phát triển sản phẩm mới, chúng tui chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu trích ly các hoạt chất từ nấm linh chi bằng dung môi có hỗ trợ vi sóng và ứng dụng trong chế biến trà hòa tan”.
2. Mục tiêu đề tài
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly các hoạt chất từ nấm linh chi (Ganoderma lucidum) bằng dung môi có hỗ trợ vi sóng.
- Ứng dụng dịch chiết từ nấm để chế biến sản phẩm trà hòa tan.
3. Ý nghĩa khoa học
Đề tài sau khi thực hiện sẽ là cơ sở khoa học cho việc tìm hiểu nguyên lý và đánh giá:
- Tác động của dung môi trong quá trình trích ly các hoạt chất từ nấm linh chi.
- Tác động của vi sóng đến khả năng tăng cường hiệu suất ly trích.
4. Ý nghĩa thực tế
- Làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình trích ly dịch chiết từ nấm linh chi.
Làm cơ sở cho việc phát triển sản phẩm trà hòa tan từ nấm linh chi.
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về nấm linh chi
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố
Nấm linh chi (Ganoderma lucidum) là một loài nấm thường được tìm thấy ở các nước Á Đông. Từ xưa đến nay, ở Trung Quốc, Nhật Bản và một số nước châu Á khác đã sử dụng nấm linh chi như một loại thảo dược để giúp tăng cường sức khỏe và kéo dài tuổi thọ của con người. Đây là một loại nấm lớn, màu tối, vỏ ngoài nhẵn bóng và nhìn giống như một khúc gỗ. Trong tiếng Latin thì lucidus có nghĩa là «sáng bóng » hay «rực rỡ » và điều này cũng tương thích với hình dáng bên ngoài của nấm linh chi. Nấm được phân bố rộng rãi ở các nước Á Đông và thường mọc trên các thân cây khô hay đã chết. Những loại nấm linh chi được sử dụng rộng rãi trong y học gồm: G. lucidum, G. luteum Steyaert, G. atrum Zhao, Xu and Zhang, G. tsugae Murrill, G. applanatum (Pers.: Wallr.) Pat., G. australe (Fr.) Pat., G. capense (Lloyd) Teng, G. tropicum (Jungh.) Bres., G. tenue Zhao, Xu and Zhang, and G. sinense Zhao, Xu and Zhang.
Ở mỗi nơi nấm linh chi được gọi bằng nhiều tên khác nhau như Reishi (Nhật Bản), Lingzhi (Trung Quốc), Yeongji (Hàn Quốc) và Ling-Chih (Đài Loan). Ngoài ra còn một số tên gọi khác như nấm vạn niên (Nhật bản) hay nấm trường sinh (Trung Quốc). Theo 2 cuốc sách rất nổi tiếng mô tả về các loại dược thảo của Trung Quốc, “Shen Nong Ben Cao Jing” (25- 220 trước Công nguyên, thuộc triều đại Đông Hán) và “Ben Cao Gang Mil” của Li Shi Zhen (1590 trước Công nguyên, thuộc triều đại nhà Minh), có 6 chủng nấm được biết đến tại thời điểm lúc bấy giờ. Trong đó có hơn 250 loại nấm linh chi được đề cập. Tuy nhiên, trong các văn bản cổ chỉ đề cập nhiều đến khả năng chữa bệnh của nấm linh chi đỏ.
Hình 1.1: Nấm linh chi đỏ (Ganoderma lucidum) (A); nấm mọc trong tự nhiên (B) và nấm trồng (C).
Từ thời cổ xưa có rất nhiều nhà nghiên cứu (cả ở Trung Quốc và phương Tây) đã tìm hiểu về loại nấm này và họ cũng đã đưa ra rất nhiều hệ thống để phân loại nấm linh chi. Những nhà nghiên cứu Trung Quốc cổ đại đã chia nấm linh chi thành rất nhiều loại khác nhau dựa vào quả thể cũng như hình dáng bên ngoài của nấm.
Ở phương Tây, theo bảng phân loại của Alexopolus năm 1979, Lingzhi thuộc giống nấm linh chi và là thành viên của họ Myceteae, lớp Basidiomycetes chi Aphyllophorales và thuộc họ Polyporaceae. Đầu năm 1881, Karsten, nhà thực vật học người Phần Lan, đã đưa ra đặc điểm phân loại của nấm linh chi dựa vào lớp biểu bì bên ngoài của nấm. Kể từ đó nấm linh chi đỏ đã trở thành một thay mặt tiêu biểu cho chủng loại nấm này. Về sau, đặc điểm phân loại của nấm linh chi đã được thay đổi bởi một số nhà khoa học khác như Donk, Murrill, Furtano và Steyaert, … sau khi họ đã tìm ra những đặc tính khác của nấm linh chi như các bào tử của nấm linh chi có hình quả trứng, lớp ngoài của thành tế bào tương đối mỏng và trong suốt, ngược lại lớp trong của thành tế bào lại dày, màu vàng nâu và có nhiều nốt nhỏ. Cũng từ đó, nấm linh chi không còn được phân loại dựa vào màu sắc hay hình dạng bên ngoài nữa.
Ngày nay, theo phân loại nấm linh chi của Trung Quốc, nhà nghiên cứu Zhao Jiding, người đã dành gần 50 năm nghiên cứu về lĩnh vực này, đã chia nấm linh chi ra làm 6 loại:
- Nấm linh chi đỏ: còn được gọi là linh chi HgS, thường được tìm thấy ở trên núi Huo. Ganoderma lucidum là thay mặt chính cho loài nấm này. Những đặc điểm của nấm linh chi đỏ chính là nắp nấm có hình dạng giống như quả thận hay hình bán nguyệt, màu nâu đỏ. Thân nấm có dạng giống như một thân cây, cùng màu hay đậm hơn so với nắp nấm.
- Nấm linh chi tím: còn được biết đến với tên gọi là linh chi gỗ. Đặc điểm của loại nấm này là nắp nấm có màu nâu hay nâu tím. Quả thể có màu nâu, bào tử của chúng lớn hơn nấm linh chi đỏ. Ganoderma sinense là thay mặt của loài nấm này.
- Linh chi màu vàng: còn được gọi là hoàng chi. Loại nấm này có màu vàng tím. Một cây nấm lớn có thể nặng khoảng 5 kg hay hơn, còn cây nấm non thì nặng khoảng 1,5 đến 2 kg. Laetiporus sulphureus là thay mặt của loài nấm này. Khi tươi thì nấm này sẽ chứa rất nhiều nước.
- Linh chi trắng: còn được gọi là nấm linh chi ngọc bích. Theo như Bao Puzi mô tả thì đây là loại nấm không có chất béo, Fomitopsis officinalis là thay mặt cho loài nấm này. Loại nấm này có quả thể màu trắng, hình dáng giống như một cái móng ngựa. Một cây nấm lớn có thể nặng đến nhiều kilogram. Loại nấm này thường mọc trên cây thông và một số loại cây lá kim khác.
- Linh chi đen: còn được gọi là nấm linh chi xuân. Loại nấm này thường mọc ở trong những thung lũng, nắp nấm bên ngoài có màu đen bên trong có màu đỏ, thường mọc trên các thân cây, có vị mặn và đắng. Amauroderma rugosum và Polyporus melanopus là 2 thay mặt chính của loài nấm này. Cả cuống và nắp của 2 loại nấm này đều có màu đen.
- Linh chi xanh: còn được gọi là nấm linh chi rồng. Theo Bao Puzi miêu tả thì nấm linh chi xanh có hình dáng giống như những sợi lông của chim bói cá. Coriolus versicolar là thay mặt tiêu biểu cho loài nấm này. Đặc điểm của loài này là mũ nấm cứng và bề mặt được bao phủ bởi những sợi lông ngắn.
Trong mỗi loài nấm linh chi lại được chia ra rất nhiều loại khác nhau. Ví dụ như nấm linh chi đỏ thì có Ganoderma lucidum và Ganoderma tsugae được biết đến nhiều nhất. Đối với linh chi tím thì có Ganoderma neojaponicum và Ganoderma sinense. Tuy nhiên, trong lĩnh vực trồng trọt, y dược và nha khoa, người ta chỉ tập trung nghiên cứu 2 loại đó là linh chi đỏ và linh chi tím. Bảng 1.1 dưới đây mô tả đặc điểm của một số loài nấm linh chi phổ biến ở Đài Loan.
Bảng 1.1: Đặc điểm của một số loại nấm linh chi ở Đài Loan
Tên khoa học | Thân nấm | Bào tử | Nơi sinh trưởng | Tên thông thường | ||||
Cuống | Nắp | |||||||
Hình dạng | Màu sắc | Hình dạng | Độ bóng | Kích thước (um) | Đặc điểm | |||
G. applanatum (Pers) Pat. | Không có hay rất ngắn | Xám trắng đến xám nâu | Bán nguyệt | Không có | 7-10× 4.3-6.2 | Cây lá rộng, cây lá kim, các loài cọ | Linh chi trắng, linh chi nắp phẳng, linh chi mận, linh chi phẳng | |
Taiwan Lingzhi G. formosanum Chang and Chen | Có | Màu tím, màu tím đen | Gần giống hình tròn, hình quả thận | Có thể quan sát được | 11.5-13 ×7-8.5 | Đầu nấm có dạng lồi trong suốt | Cây phong | Linh chi tím, linh chi đen, linh chi xuân |
Arched Lingzhi G. fornicatum (Fr) Pat. | Không có hay rất ngắn | Nâu đỏ, nâu | Gần giống hình tròn, hình quả thận | Yếu | 8.7-10.4 × 5.2-7 | Cây lá rộng | Linh chi đỏ không cuống | |
Lingzhi G. lucidum (W.curt: Fr) Karst. | Có | Nâu vàng, nâu đỏ | Hình bán nguyệt, hình quả thận | Có thể quan sát được | 8.5-11.2 × 5.2-7 | Cây lá rộng | Linh chi đỏ, linh chi Hsiang SZU, linh chi đỏ ở chân đồi | |
New Japanese Lingzhi G.neo-japo-nicum Imaz. | Có | Nâu, nâu tím | Gần giống hình tròn, hình quả thận | Có thể quan sát được | 10-12.5 × 7-8.5 | Đầu nấm lồi trong suốt | Tre nứa | Linh chi tre đỏ, linh chi tre tím, linh chi tím |
Tropical Lingzhi G. tropicum (Jungh) Bres. | Có | Nâu vàng, nâu tím | Bán nguyệt, hình phễu | Yếu | 8.5-11.5 × 5.2-6.9 | Các loại đậu | Linh chi đỏ, linh chi đỏ ở chân đồi, cây keo linh chi đỏ | |
Conifer Lingzhi G. tsugae Murr. | Có | Nâu đỏ, nâu tím | Hình quả thận, hình cánh quạt | Có thể quan sát được | 9-11 × 6-8 | Cây lá rộng, cây lá kim | Nấm linh chi đỏ, linh chi đỏ ở núi cao | |
Small spore Lingzhi G. microsporum Hseu. | Không có hay rất ngắn | Màu tím đồng, đen | Hình vỏ trứng | Có thể quan sát được | 6-8.5 × 4.5-5 | Đầu nấm nhô lên, trong suốt | Cây liễu | Linh chi xanh |
Nấm Linh Chi là một loại nấm hóa mộc, cứng khi khô nhưng khi tiếp xúc với nước trở nên hơi mềm. Quả thể nấm linh chi gồm:
- Mũ nấm: mặt trên thường có một lớp bóng màu nâu đỏ, mặt dưới nấm là thụ tầng, hình ống nếu cắt ngang có dạng tổ ong. Ngoài thiên nhiên, nấm luôn có dạng bất đối xứng, tức là cuống nấm thường ở một bên như vị trí tay quạt. Đối với nấm trồng, mũ nấm tròn và gần như đối xứng, cuống nấm ở lệch giữa trung tâm do được trồng theo từng đơn vị, không có sự chèn ép và ảnh hưởng môi trường bên ngoài.
- Bào tử: hình thuẩn có gai lõm. Một đầu tròn lớn, một đầu nhỏ có lỗ, nơi đây bào tử sẽ nảy mầm cho ra khuẩn ty ăn luồn vào thân cây.
- Chân nấm: bám vào đài vật như thân cây. Chân nấm có thể dài cũng có thể ngắn, là bộ phận giúp nấm lấy chất dinh dưỡng.
- Khuẩn ty: là thân nấm đầu tiên do bào tử nẩy mầm cho ra khuẩn ty, từ ty này mới cho ra cuống nấm và mủ nấm lộ ra ngoài.
Bên cạnh những lợi ích to lớn mà nấm linh chi đem đến cho sức khoẻ, cũng vì sự quý hiếm của nó mà ngày xưa nấm linh chi được xem như một sản phẩm rất quý và đắt tiền. Mãi đến năm 1970, người ta mới bắt đầu trồng nấm linh chi và đến năm 1980 thì ngành trồng nấm linh chi đã phát triển rất nhanh chóng ở Trung Quốc.
1.1.2. Thành phần hóa học chủ yếu
Theo Wachtel-Galor et al. (2011) trong nấm linh chi tươi, nước là thành phần chủ yếu chiếm 90% khối lượng. Trong 10% còn lại thì protein chiếm 10- 40%, chất béo chiếm từ 2- 8%, carbonhydrate chiếm 3- 28%, chất xơ chiếm 3- 32%, hàm lượng tro chiếm 8- 10% cùng một số loại vitamin và khoáng chất khác như kali, can-xi, phốt pho, ma-giê, selen, sắt, kẽm, trong đó đồng chiếm tỉ lệ nhiều nhất (Borchers et al. (1999)). Trong một nghiên cứu về những thành phần của nấm, Mau et al. (2001) đã xác định được tỷ lệ của các thành phần chủ yếu trong nấm linh chi gồm: tro (1,8%), carbonhydrate (26- 28%), chất béo thô (3- 5%), chất xơ (59%) và protein (7- 8%). Hàm lượng của protein trong nấm linh chi khoảng 7- 8%, thấp hơn so với nhiều loại nấm khác (Chang et al. (1996); Mau et al. (2001)). Đặc biệt thành phần protein của nấm linh chi có rất nhiều các amino acid thiết yếu nhất là lysine và leucine. Hàm lượng chất béo tổng thấp nhưng chứa nhiều acid béo không bão hòa nhiều nối đôi, đây là các hợp chất rất có lợi cho sức khỏe của con người (Chang et al. (1996) ; Borchers et al. (1999) ; Sanodiya et al. (2009)). Ngoài ra trong nấm còn chứa các glycoprotein và các polysaccharide.
Bên cạnh đó, nấm linh chi có chứa rất nhiều những phân tử có hoạt tính sinh học như các terpenoid, các steroid, các phenol, các nucleotide và những dẫn xuất của chúng. Hoạt tính sinh học của nấm linh chi có được chủ yếu là do các polysaccharide, peptidoglycan và các triterpene mang lại (Boh et al. (2007) ; Zhou et al. (2007)). Về mặt định lượng, trong một thí nghiệm, Chan et al. (2008) đã phân tích thành phần của 11 mẫu nấm linh chi thương mại (được mua tại Hồng Kông) và nhận thấy có sự khác biệt về hàm lượng các triterpene cũng như các polysaccharide giữa các mẫu, trong đó các triterpen dao động trong khoảng từ 0- 7,8% và các polysaccharide thay đổi từ 1,1- 5,8%. Theo các tác giả này, có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về hàm lượng của hai nhóm hoạt chất này, một trong những nguyên nhân chính là sự khác biệt về giống loài, ngoài ra điều kiện môi trường trong quá trình nấm phát triển cũng ảnh hưởng khá lớn đến thành phần hoạt chất của nấm.
Địa điểm sinh trưởng của nấm linh chi cũng được xem là yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng của các hoạt chất sinh học có trong nấm linh chi. Trong một nghiên cứu về hoạt tính sinh học của 11 mẫu sản phẩm nấm linh chi được trồng ở Nhật Bản, người ta nhận thấy sự chênh lệch về hàm lượng triterpenoid giữa các mẫu dao động trong khoảng từ 0- 7,8% và hàm lượng các polysaccharide dao động trong khoảng từ 1,1- 5,8% (Lu et al. (2012)). Sự khác nhau về hàm lượng của các hoạt tính sinh học trong các sản phẩm thương mại cũng chịu ảnh hưởng bởi quá trình chế biến hay chiết xuất, qua đó cho thấy chiết xuất bằng nước sẽ cho hàm lượng triterpenoid ít hơn khi chiết xuất bằng ethanol (Lu et al. (2012)). Bên cạnh đó, điều kiện sinh trưởng cũng ảnh hưởng đến hàm lượng của các hoạt chất sinh học có trong nấm linh chi (Lu et al. (2012)).
1.1.2.1 Các polysaccharide và các peptidoglycan
Hàm lượng carbonhydrate và hàm lượng chất xơ có trong nấm linh chi được xác định lần lượt từ 26- 28% và 59% (Mau et al. (2001)). Nấm linh chi có chứa rất nhiều polysaccharide có khối lượng phân tử lớn, các hợp chất này mang hoạt tính sinh học và được tìm thấy ở tất cả các bộ phận của nấm linh chi. Nhiều nhóm polysaccharide có thể được chiết xuất từ thân nấm, bào tử và khuẩn ty. Các polysaccharide của nấm linh chi có tác dụng sinh học như chống viêm, hạ đường huyết, chống loét, chống lại sự hình thành khối u và tăng cường khả năng miễn dịch (Miyazaki et al. (1981); Hikino et al. (1985); Tomoda et al. (1986); Bao et al. (2001); Wachtel-Galor et al. (2004)). Người ta thường chiết xuất các polysaccharide trong nấm linh chi bằng nước nóng sau đó tiến hành kết tủa chúng bằng dung dịch ethanol hay methanol. Đôi khi cũng có thể chiết xuất bằng nước và dung dịch kiềm. Theo kết quả phân tích, thành phần chủ yếu trong polysaccharide của nấm linh chi (Ganoderma lucidum- polysaccharides: GL- PSs) là đường glucose (Bao et al. (2001); Wang et al. (2002)). Ngoài ra, GL- PSs cũng có cấu trúc polymer mạch thẳng, bao gồm: xylose, mannose, galactose và fucose với nhiều vị trí liên kết β hay α khác nhau như 1- 3, 1- 4 và 1- 6 với các dạng đồng phân - D hay L (Lee et al. (1999); Bao et al. (2002)). Khả năng chống lại sự hình thành khối u của GL- PSs phụ thuộc vào cấu hình mạch nhánh cũng như tính tan của polysaccharide này (Bao et al. (2001); Zhang et al. (2001)). Ngoài ra, nấm linh chi cũng có chứa một mạng lưới chitin, đây là thành phần mà cơ thể người không tiêu hóa được và đóng vai trò tạo nên độ cứng cho nấm linh chi (Upton et al. (2000)).
Có rất nhiều peptidoglycan có hoạt tính sinh học trong nấm linh chi đã được phân lập, bao gồm proteoglycan (GLPG) có tác dụng kháng virus (Li et al. (2005)), tăng cường miễn dịch (Ji et al. (2007)) và F3 là một glycoprotein trong cấu trúc có chứa fucose (Chien et al. (2004)).
1.1.2.2 Triterpenes
Terpenoid là nhóm chất tự nhiên, có độ dài mạch carbon là một bội số của 5, ví dụ như menthol (monoterpene) và β- carotene (tetraterpene). Phần lớn các terpenoid thuộc nhóm alkene, một số có chứa những nhóm chức năng, đa phần các terpenoid có cấu trúc mạch vòng. Những hợp chất này được tìm thấy trên rất nhiều loài thực vật. Terpenoid có tác dụng chống viêm, chống lại sự hình thành các khối u và giúp giảm hàm lượng chất béo. Terpenoid được tìm thấy trong các loại thực vật thuộc nhóm bạch quả, ví dụ như hương thảo (Rosemarinus officinalis) và nhân sâm (Panax ginseng) có tác dụng tăng cường sức khỏe (Mahato et al. (1997); Mashour et al. (1998); Haralampidis et al. (2002)).
Triterpene là một phân lớp của terpenoid và có độ dài mạch carbon là 30. Khối lượng phân tử khoảng từ 400 đến 600 kDa, triterpene có cấu trúc hóa học phức tạp và có khả năng bị oxy hóa cao (Mahato et al. (1997); Zhou et al. (2007)). Nhiều loài cây có khả năng tổng hợp triterpene trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Một số có chứa nhiều triterpene trong nhựa, qua đó giúp các cây này chống lại các loại bệnh. Mặc dù có hàng trăm loại triterpene đã được phân lập từ rất nhiều loại thực vật khác nhau và phân nhóm này cũng đã cho thấy có rất nhiều tiềm năng nhưng hiện nay có rất ít những ứng dụng của triterpene được sử dụng trong thực tế.
Trong nấm linh chi, cấu trúc hóa học của triterpene có dạng lanostane, đây là chất tham gia vào quá trình tổng hợp nên lanosterol, quá trình sinh tổng hợp giúp hình thành nên các squalene mạch vòng (Haralampidis et al. (2002)). Trong quá trình chiết xuất triterpene, người ta thường sử dụng các dung môi hữu cơ như methanol, ethanol, acetone, chloroform, ether hay là hỗn hợp của chúng. Dịch chiết sau đó sẽ được phân tách bằng nhiều phương pháp khác nhau, có thể dùng HPLC thông thường hay HPLC pha nghịch đảo (Chen et al. (1999); Su et al. (2001)). Những triterpene đầu tiên được Kubota phân tách từ nấm linh chi là ganoderic acid A và B (Kubota et al. (1982)). Kể từ khi đó, hơn 100 loại triterpene cùng với cấu hình của chúng đã được tìm ra. Trong số đó, có hơn 50 loại là đặc trưng chỉ được tìm thấy trong nấm linh chi. Đa số các triterpene là các ganoderic và lucidenic acid, nhưng cũng có một số loại khác như là ganoderal, ganoderiol và ganodermic acid (
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
);
You must be registered for see links
)).
Hình 1.2: Công thức của một số triterpene trong nấm linh chi (Kubota et al. (1982); Helv Chim Acta 65: 611-9; Nishitoba et al. (1984); Agric Biol Chem 48: 2905-7; Sato et al. (1986); Agric Biol Chem 50: 2887- 90; Budavari et al. (1989)).
Nấm linh chi rất giàu hàm lượng các triterpene, những chất này cũng góp phần tạo nên vị đắng của nấm linh chi. Chúng mang nhiều hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe, như khả năng chống oxy hóa và giảm hàm lượng chất béo trong cơ thể. Tuy nhiên, hàm lượng triterpene trong nấm linh chi lại không ổn định. Chúng phụ thuộc rất nhiều vào giống, loài, nơi trồng, điều kiện canh tác cũng như phương pháp chế biến, điều này đã được thể hiện trong một nghiên cứu của Chen và Su được tiến hành vào năm 1999 và 2001 (Chen et al. (1999); Su et al. (2001)).
1.1.2.3 Những thành phần khác
Tiến hành phân tích thân nấm linh chi, người ta còn tìm thấy thành phần chất khoáng như phospho, silicon, sulfur, kali, calcium và magnesium chiếm một tỉ lệ khá cao. Bên cạnh đó còn có sắt, nhôm, kẽm, đồng, mangan và strontium với hàm lượng thấp hơn. Ngoài ra còn có một số kim loại nặng như chì, cadmium và thủy ngân (Chen et al. (1998)). Trong một nghiên cứu của Chiu được tiến hành vào năm 2000, khi phân tích nấm linh chi hoang thuộc loài Ganoderma spp, ông đã xác định được trong hàm lượng chất khoáng của loại nấm này có chứa 10,2% là kali, calcium và magnesium. Cũng trong một nghiên cứu khác thì Falandysz đã không tìm thấy cadmium và thủy ngân trong những mẫu nấm linh chi, nhưng hàm lượng selenium được xác định là 72 µg/g.
Trong thành phần của nấm linh chi (Ganoderma spp) có một chất cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm, đó là germanium. Đây là chất có hàm lượng nhiều thứ 5 trong các chất khoáng (489 µg/g) có trong nấm linh chi. Chất này tồn tại rất ít ở các loại thực vật trong tự nhiên, chỉ một phần rất nhỏ được tìm thấy trong nhân sâm, lô hội và tỏi (Mino et al. (1980)). Mặc dù germanium không phải là thành phần thiết yếu, nhưng chỉ cần một liều lượng thấp cũng đã có tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch, kháng khối u, chống oxy hóa và chống đột biến (Kolesnikova et al. (1997)).
Những hợp chất khác cũng được tìm thấy trong nấm linh chi đó là các loại enzyme như metalloprotease (đây là loại enzyme có tác dụng trì hoãn quá trình đông máu). Ngoài ra, ergosterol (provitamin D[sub]2[/sub]), các nucleoside và các nucleotide (như adenosine và guanosine) (Wasser et al. (2005); Paterson et al. (2006); Kim et al. (2004)) cũng đã được tìm thấy trong nấm linh chi, đây là những hợp chất có tác dụng ức chế thuận nghịch α-glucosidase và SKG-3.
1.1.3. Sử dụng
Từ xưa đến nay, ở các nước như Trung Quốc, Nhật Bản và một số nước châu Á khác đã sử dụng nấm linh chi để giúp tăng cường sức khỏe và kéo dài tuổi thọ của con người. Trong Dược điển Trung Quốc xuất bản vào năm 2000 đã công bố nấm linh chi có tác dụng giảm căng thẳng, giảm ho và hen suyễn, được sử dụng để điều trị chóng mặt, mất ngủ, hồi hộp và khó thở. Ngày nay, nấm linh chi còn được biết đến với tác dụng phòng và chống ung thư, kháng khuẩn, chống nấm, kháng virus (đặc biệt tốt trong điều trị mụn giộp và HIV), chống viêm, tăng cường khả năng miễn dịch và giúp kéo dài tuổi thọ. Nấm linh chi đã trở thành loại nấm thảo dược được sử dụng phổ biến nhất ngay cả trong các bài thuốc của người Hàn Quốc và Nhật Bản.
Trước những lợi ích mà nấm linh chi mang lại, hiện nay nấm linh chi đã được sử dụng trong việc phát triển những phương thuốc điều trị bệnh hay các loại thực phẩm chức năng. Đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành trên động vật, trong các mô hình nuôi cấy tế bào trong các ống nghiệm và đã chứng minh được những tác động tích cực của nấm linh chi đối với sức khoẻ con người.
1.1.3.1 Phòng ngừa ung thư
Nấm linh chi được sử dụng phổ biến trong quá trình hỗ trợ điều trị ung thư nhằm giúp tăng cường khả năng miễn dịch cho các bệnh nhân bên cạnh áp dụng những liệu pháp chữa trị thông thường. Mặc dù hiện nay quá trình điều trị bệnh ung thư đã có những tiến bộ nhất định thông qua việc chẩn đoán bệnh sớm cũng như những phương pháp hoá trị hiện đại, tuy nhiên việc chữa dứt điểm các căn bệnh này vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn thử thách (theo WHO 2008). Trong quá trình tìm kiếm những phương pháp điều trị và những tác nhân hoá trị mới, người ta đã tìm ra trong hàng trăm loài thực vật, trong đó có cả nấm linh chi, những hoạt chất sinh học có khả năng ngăn chặn quá trình hình thành khối u (Wasser et al. (1999); Borchers et al. (2008)). Trong nấm linh chi có một lượng lớn những hợp chất hoá học có thể được chiết xuất từ thân nấm, sợi nấm và bào tử. Trong đó, các polysaccharide và triterpene là 2 nhóm hợp chất chính trong nấm linh chi có tác dụng ngăn ngừa ung thư và ngăn chặn quá trình hình thành khối u, điều này đã được chứng minh trong những nghiên cứu của Yuen et al. (2005) cũng như của Zaidman et al. (2005). Một trong những tác dụng mới được tìm thấy của dịch chiết nấm linh chi là có khả năng hỗ trợ điều trị cho các căn bệnh mãn tính, ví dụ như bệnh ung thư và bệnh liên quan đến gan (Bao et al. (2005)). Những thí nghiệm trên động vật đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong việc ức chế sự hình thành và di căn của các tế bào ung thư. Tuy nhiên, việc tiến hành những thí nghiệm này trên cơ thể người vẫn còn hạn chế.
1.1.3.2 Tăng cường khả năng miễn dịch
Những tác nhân giúp làm tăng khả năng hoạt động của hệ miễn dịch cũng có tác dụng tăng cường sức khoẻ, qua đó giúp ngăn ngừa bệnh tật. Nhiều thành phần trong nấm linh chi đã được chứng minh có tác dụng tăng cường sự sinh trưởng và phát triển của các tế bào lympho, các bạch cầu đơn nhân, các tế bào NK (natural killer cells) (Bao et al. (2001); Cao et al. (2002); Zhu et al. (2007); Ma et al. (2008)). Trong một nghiên cứu của Chang et al. (2009) được tiến hành trên chuột BALB/c cho thấy dịch chiết nấm linh chi chứa nhiều polysaccharide có tác dụng tăng cường sự sinh trưởng và phát triển của các tế bào spleno và hoạt tính của các đại thực bào và các tế bào NK.
Trong một nghiên cứu khác của Wang et al. (1997), polysaccharide có trong nấm linh chi có tác dụng làm tăng khả năng hoạt động của các tế bào lympho T và các đại thực bào, bằng cách làm tăng hàm lượng IL- 1β, TNF-α và IL-6. Cũng trong một nghiên cứu khác, quá trình ủ của các đại thực bào và các tế bào lympho T bằng các polysaccharide đã cho thấy hàm lượng TNF- α và INF- γ tăng lên (Zhang et al. (1999)).
1.1.3.3 Khả năng chống oxy hoá
Những hợp chất chống oxi hoá trong thực vật có tác dụng ngăn ngừa ung thư cũng như những căn bệnh nan y khác (Collins et al. (2005); Benzie et al. (2009)). Những hợp chất này có tác dụng bảo vệ các thành phần có trong màng tế bào chống lại những tổn thương do quá trình oxy hoá gây nên, qua đó giúp làm giảm những nguy cơ gây ra đột biến và ung thư cũng như góp phần bảo vệ các tế bào miễn dịch. Những hợp chất có trong nấm linh chi chủ yếu là các polysaccharide và các triterpene cũng có tác dụng chống lại quá trình oxy hoá tế bào (Lee et al. (2001); Lin et al. (2002); Shi et al. (2002); Wachtel-Galor et al. (2005); Yuen et al. (2008); Saltarelli et al. (2009); Wu et al. (2009)).
1.1.3.4 Điều trị bệnh đái tháo đường
Những thành phần của nấm linh chi đã được chứng minh là có tác dụng hạ đường huyết đối với động vật. Các ganoderan A và B là hai polysaccharide được chiết tách từ thân nấm linh chi, sau khi được tiêm cho chuột bị tiểu đường với liều lượng 100 mg/kg, cho thấy hàm lượng glucose trong máu giảm và tác dụng hạ đường huyết vẫn tiếp tục kéo dài suốt 24 giờ (Hikiko et al. (1985)). Cũng trong một thí nghiệm trên chuột, ganoderan B có tác dụng làm tăng lượng insulin, qua đó làm giảm hàm lượng glucose trong máu và điều chỉnh quá trình tổng hợp glucose dưới tác dụng của các enzyme có sẵn trong gan (Hikiko et al. (1989)). Trong một nghiên cứu khác cũng được tiến hành trên chuột, người ta đã chứng minh được rằng một polysaccharide khác có trong nấm linh chi được gọi là ganoderan C cũng có tác dụng hạ đường huyết (Hikiko et al. (1989); Tomoda et al. (1986)).
1.2. Khái niệm về vi sóng và cơ sở của chiết xuất có hỗ trợ vi sóng
1.2.1 Khái niệm
Vi sóng (microwave) là sóng cực ngắn hay còn gọi là sóng siêu tần, sóng UHF (Ultra High Frequence wave). Trong phổ điện từ (electromagnetic spectrum), vi sóng nằm ở khoảng giữa phổ, từ tần số 0,3 GHz đến 300 GHz.
Hình 1.3: Quang phổ điện từ. Trong đó sóng siêu âm có bước sóng và có tần số nằm giữa sóng vô tuyến và tia hồng ngoại.
Trong các lĩnh vực công nghiệp, khoa học và y học (ISM: Industry, Science, Medicine) trên thế giới người ta qui ước sử dụng các loại vi sóng có tần số 915, 2450, 5800, 24124 MHz. Trong các tần số này, chỉ có tần số 2450 MHz được sử dụng rộng rãi. Hầu hết các lò vi sóng gia dụng đều sử dụng tần số 2450 MHz, tần số này còn được sử dụng trong công nghệ chế biến nông sản, thực phẩm. Sự giới hạn tần số vi sóng áp dụng trong công nghiệp thực phẩm và thiết bị gia dụng nhằm ngăn ngừa sự gây trở ngại đến những tần số dành cho truyền thông. Năng lượng vi sóng là năng lượng điện từ. Năng lượng photon của vi sóng rất thấp. Tại 2450 MHz, năng lượng photon của vi sóng khoảng 0,0016 eV (0,037 kcal/mol), trong khi năng lượng của một nối hóa học là 80- 120 kcal/mol (H-OH là 4,8 eV, CH[sub]3[/sub]-CH[sub]3[/sub] là 3,61 eV, nối hydrogen là 0,04- 0,44 eV). Do đó, vi sóng không ảnh hưởng đến cơ cấu phân tử của các hợp chất hữu cơ. Sự kích thích phân tử của vi sóng thuần túy là về động học.
Vi sóng có thể xuyên qua được không khí, gốm sứ, thủy tinh, polimer. Phản chiếu trên bề mặt kim loại. Ngoài ra, vi sóng có thể lan truyền trong chân không, trong áp suất cao và vô hại đối với sinh vật.
Khi vi sóng chạm đến vật liệu, một phần năng lượng của nó được phản xạ trở lại, một phần đáng kể hơn sẽ bị vật liệu hấp thu. Năng lượng này chuyển hóa thành nhiệt lượng và giảm dần khi nó truyền đi trong vật liệu.
1.2.2 Quá trình làm nóng và gia nhiệt bằng vi sóng
Sự gia nhiệt bằng vi sóng là một tiến trình làm tăng nhiệt độ của vật chất một cách đặc biệt. Tiến trình này không phụ thuộc vào sự dẫn nhiệt của vật chứa và vật chất. Sự tăng nhiệt cục bộ tức thời của vật chất là do sự quay lưỡng cực và sự dẫn truyền ion. Đó là 2 cơ chế cơ bản của sự chuyển năng lượng từ vi sóng sang vật chất. Nhiệt sinh ra do sự dẫn truyền ion là kết quả của sự tăng trở kháng của môi trường chống lại sự dịch chuyển của các ion trong trường điện từ. Còn cơ chế quay lưỡng cực là quá trình đổi hướng của một phân tử phân cực theo chiều của điện trường. Dưới tác động của điện trường, các phân tử lưỡng cực có khuynh hướng sắp xếp theo chiều điện trường. Do đó, trong điện trường xoay chiều tần số rất cao (MHz) sẽ gây ra sự xáo trộn ma sát với vận tốc rất lớn giữa các phân tử, đó chính là nguồn gốc sự nóng lên của vật chất. Những hợp chất càng phân cực càng mau nóng dưới sự tác dụng của vi sóng. Vi sóng kích hoạt những phân tử phân cực, đặc biệt là nước. Nước bị đun nóng bởi sự hấp thu vi sóng và bốc hơi, tạo áp suất cao tại nơi tác dụng, làm cho nước di chuyển từ tâm vật thể ra bề mặt của nó. Nguyên tắc này được ứng dụng trong quá trình sấy chiếu xạ bằng vi sóng. Với một cơ chất có độ bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực mạnh, do đó nước là một chất rất lý tưởng, rất dễ đun nóng bằng vi sóng. Ngoài ra, các nhóm chức phân cực như : -OH, -COOH, -NH[sub]2[/sub],… trong các hợp chất cũng là những nhóm chịu sự tác động mạnh của trường điện từ.
Hình 1.4: Phân tử phân cực sắp xếp lại vị trí trong trường điện từ (Al-Harahsheh et al. (2004)).
1.3 Công nghệ chế biến trà hoà tan
1.3.1 Nguồn gốc
Trà được xem là một thức uống phổ biến trên thế giới, xếp hàng thứ 2 sau nước lã. Trà có nguồn gốc từ Trung Quốc và đã được sử dụng làm thức uống từ 2500 năm trước Công nguyên, sau đó được truyền bá đến Nhật và các nước Châu Á khác.
Theo cách truyền thống, nước trà được pha chế bằng cách ngâm búp hay lá trà (Camellia sinensis) trong nước đun sôi để cho các hợp chất trong trà khuếch tán ra nước. Búp trà hay lá trà có thể được ủ cho lên men, sau đó đem đi sao rồi sấy khô trước khi được pha trong nước nóng. Trong phạm vi các loại thức uống được chế biến từ cây trà có thể phân biệt các loại trà như trà xanh, trà ô-long, trà đen…. Theo khái niệm chung thì trà có thể được xem là một thực phẩm chức năng vì trong trà có nhiều hợp chất tác dụng hỗ trợ sức khỏe và vì thế cũng hình thành thêm khái niệm về trà thảo dược. Cùng với sự phát triển của xã hội và xu thế hội nhập kinh tế, ngành chế biến trà trong nước và thế giới cũng có những biến đổi về chủng loại và cải tiến về chất lượng. Khái niệm về trà hiện nay không còn bó hẹp trong phạm vi các loại trà chế biến từ cây trà. Nhiều loại thảo dược đã được sử dụng để chế biến thành các loại trà mang những tính chất đặc biệt có tác dụng hỗ trợ cho sức khỏe người tiêu dùng. Các sản phẩm này được đưa vào thị trường dưới hình thức các loại trà như trà a-ti-sô, trà hoa cúc, trà khổ qua, trà cỏ ngọt, trà trái nhàu. Bên cạnh đó, áp lực công việc bận rộn, nhiều người không còn thời gian và không gian để pha trà vì thế các nhà nhà sản xuất lại chế biến các loại trà mang tính tiện dụng. Hai chủng loại mang tính đột phá trong phong cách dùng trà tiện dụng là trà túi lọc và trà hòa tan.
Sự tiện dụng của trà hòa tan là do có thể pha chế và uống ngay, không bị mất nhiều thời gian để trà ngấm nước như trà truyền thống. Loại trà hoà tan này được phát triển trong những năm 1930 nhưng không được sử dụng rộng rãi như hiện nay. Nó xuất hiện lần đầu tiên ở Anh, Nestea là loại trà hoà tan đầu tiên được giới thiệu vào năm 1946, trong khi đó Redi-Tea xuất hiện lần đầu năm 1953. Những sản phẩm này thường đi kèm với hương vị thêm vào, chẳng hạn như vani, mật ong hay trái cây và cũng có thể chứa sữa bột.
1.3.2 Giới thiệu
Sản xuất trà hoà tan thông qua việc dùng nước nóng trích ly các chất tan trong chè, sau đó đem đi sấy phun để tạo ra sản phẩm bột trà hoà tan. Các sản phẩm giữ được hương vị, màu sắc đặc trưng của trà. Có thể uống trà hoà tan với nước lạnh hay có thể pha với nước nóng, tuỳ theo sở thích của từng người.
Phân loại trà hoà tan hiện nay:
- Trà hoà tan uống nóng: trà hoà tan đen, xanh, oolong, …
- Trà hoà tan uống lạnh: thường là trà đen hoà tan được trộn với đường, acid citric, các phụ gia tạo hương, tạo màu.
Hiện nay, trà hoà tan có phụ gia có phần chiếm ưu thế hơn so với trà hoà tan tinh chất, trà hoà tan tinh chất thường làm bán thành phẩm để sản xuất trà hoà tan có phụ gia.
Chương 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát các dung môi thích hợp để trích ly các polysaccharide và triterpenoid trong nấm.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly polysaccharide và triterpenoid bằng dung môi.
- Khảo sát khả năng chiết xuất các hợp chất polysaccharide và triterpenoid của nấm linh chi bằng dung môi có hỗ trợ vi sóng (microwave).
- Ứng dụng dịch chiết trong chế biến trà linh chi hòa tan.
2.3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Nấm linh chi đỏ (Ganoderma lucidum) được cung cấp bởi Trại nấm Linh chi Ngọc Anh. Địa chỉ: Ấp 2, xã An Nhơn, huyện Củ Chi, Tp.HCM.
- Xử lý nguyên liệu (B. Lakshmi et al. (2006)): Nguyên liệu nấm linh chi đỏ được cung cấp dưới dạng say nhuyễn. Lượng nguyên liệu sẽ được thu thập một lần khoảng 9 kg, đủ dùng cho toàn bộ quá trình thí nghiệm. Nguyên liệu sau khi nghiền được chia thành nhiều phần, mỗi phần gồm 10 g rồi được lưu trữ trong các túi PE hàn kín miệng và bảo quản trong tủ đông có nhiệt độ 4[sup]0[/sup]C.
2.4.2 Bố trí thí nghiệm
2.4.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát dung môi phù hợp (Kamra A. et al. (2012), Huang S. et al. (2010), Hui Hui Z. et al. (2012) và Chen Y. et al. (2007))
- Mục đích : Tìm ra được loại dung môi phù hợp nhất cho quá trình chiết xuất nấm linh chi với tiêu chí lựa chọn là dung môi cho hiệu quả chiết xuất cao.
2.4.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly bằng dung môi
2.4.2.2.1 Thí nghiệm 2a: Khảo sát tỷ lệ dung môi/nguyên liệu
- Mục đích : Sau khi xác định được loại dung môi cho hiệu quả chiết xuất cao nhất, tiến hành khảo sát để tìm ra tỷ lệ giữa dung môi và nấm phù hợp cho hiệu quả chiết xuất cao nhất.
2.4.2.2.2 Thí nghiệm 2b: Khảo sát nhiệt độ chiết xuất
- Mục đích : Sau khi tìm ra được loại dung môi phù hợp, tỷ lệ dung môi/nấm thích hợp, tiến hành khảo sát nhiệt độ phù hợp cho quá trình chiết xuất.
2.4.2.2.3 Thí nghiệm 2c: Tối ưu hóa quá trình chiết bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (Sood G. et al. (2013))
- Phương pháp: Thí nghiệm được thiết kế theo phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Design) kiểu CCD với 2 yếu tố có nghiệm thức tâm.
- Nội dung: Sử dụng phần mềm JMP 10.0.2 để thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố và xử lý số liệu. Trong thí nghiệm này mối quan hệ giữa các yếu tố khảo sát (factor) và các chỉ tiêu theo dõi (response) được thực hiện dưới dạng mặt cong. Nhằm có thể xác định được quan hệ giữa các yếu tố khảo sát với hàm mục tiêu, từ đó xác định giá trị của yếu tố khảo sát mà tại đó hàm mục tiêu đạt giá trị tốt nhất (tối thiểu hay tối đa).
2.4.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng
- Mục đích: Chọn chế độ hỗ trợ vi sóng cho hiệu suất trích ly tốt nhất.
2.4.2.3.1 Thí nghiệm 3a: Khảo sát ảnh hưởng của công suất vi sóng đến hiệu suất trích ly
- Mục đích : Khảo sát ảnh hưởng của công suất vi sóng đến hiệu suất trích ly.
2.4.2.3.2 Thí nghiệm 3b: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ vi sóng đến hiệu suất trích ly
- Mục đích : Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ vi sóng đến hiệu suất trích ly.
2.4.2.4 Thí nghiệm 4: Ứng dụng dịch chiết từ nấm trong chế biến trà nấm linh chi hoà tan
- Mục đích: Thử nghiệm khả năng ứng dụng trong chế biến thực phẩm, cụ thể là trà nấm linh chi hoà tan.
2.4.3. Phương pháp phân tích
2.4.3.1 Xác định hàm lượng polysaccharide
- Sự định phân này căn bản dựa trên phản ứng màu đặc trưng cho bởi đường với sự hiện diện của acid sulfuric ( Trần Minh Trang et al. (2013)). Chất chuẩn được sử dụng là saccharose 0,1%.
2.4.3.2 Xác định hàm lượng triterpenoids
- Hàm lượng của triterpenoid có trong nấm linh chi đỏ được xác định bằng phương pháp được mô tả trong nghiên cứu của Li Zhang et al. (2010).
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
- Các số liệu thu thập được phân tích phương sai qua bảng ANOVA và so sánh bằng trắc nghiệm LSD. Dùng các kết quả này để lựa chọn khoảng biến thiên thích hợp sử dụng cho tối ưu hoá, sau đó dùng phần mềm JMP để bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu nhằm xác định phương trình hồi qui, các thông số tối ưu cho quá trình chiết xuất. Kết quả tối ưu sau đó được kiểm tra lại bằng thực nghiệm nhằm đảm bảo sự phù hợp giữa mô hình tối ưu và thực tế.