Luong Thi Ngoc Han * , Do Thi Nhu Thao , Nguyen Tran Duc Duy , Le Thanh Hung , Hoang Dac Hiet , Nguyen Thi Loan and Nguyen Pham Truc Phuong

* Corresponding author (luongthingochan96@gmail.com)

Abstract

Lingzhi mushroom is a precious natural medicinal herb with many health-supporting properties. Various bioactive compounds in lingzhi mushrooms, such as polysaccharides, steroids, organic germanium, and triterpenoids have been extensively studied. Despite the abundance of bioactive compounds found in lingzhi mushrooms, the analysis and extraction of these compounds are mostly conducted on fruiting bodies and mycelium, with very few studies on the extraction from lingzhi spores. Spores are enclosed by a tough double-layered wall, reducing the ability to extract compounds. Therefore, breaking the spore wall of lingzhi mushrooms is an important stage in analyzing the components of spores. In this study, lingzhi spore walls were disrupted using ultrasound waves in a cold environment after rapid freezing with liquid nitrogen at 70% amplitude for 120 minutes, combined with mechanical grinding with liquid nitrogen at a shaking frequency of 30Hz for 90 minutes, resulting in the highest recovery efficiency of polysaccharides at 10.737% and triterpenoids at 38.182 mg/g dry weight, compared to the control (unbroken spores) at 3.55 and 128.99 times, respectively.

Keywords: Ganoderma lucidum, Lingzhi mushroom, mechanical grinding, spores, ultrasound waves

Tóm tắt

Nấm linh chi là loại dược liệu quý từ thiên nhiên có công dụng hỗ trợ sức khỏe. Các hợp chất được nghiên cứu nhiều ở nấm linh chi như polysaccharid, triterpenoid... Mặc dù có một lượng lớn các hoạt chất sinh học được tìm ra trong nấm linh chi nhưng việc chiết xuất các hoạt chất này đa số được thực hiện trên quả thể và tơ nấm, có rất ít nghiên cứu trích ly trên bào tử nấm. Bào tử được cấu tạo bởi lớp vách đôi rất bền vững nên làm giảm khả năng chiết xuất các hợp chất. Việc nghiên cứu phá vách bào tử linh chi là bước quan trọng cho quá trình phân tích hợp chất có trong bào tử. Trong nghiên cứu này, bào tử linh chi bị phá vách bằng sóng siêu âm sau khi được làm lạnh nhanh bằng nitơ lỏng ở biên độ 70%, 120 phút kết hợp với nghiền cơ học ở tần số 30Hz, 90 phút cho kết quả hiệu suất thu hồi polysaccharide cao nhất là 10,74% và triterpenoid là 38,18 mg/g chất khô cao hơn bào tử chưa phá vách lần lượt 3,55 và 128,99 lần.

Từ khóa: Bào tử, Ganoderma lucidum, nấm linh chi, nghiền cơ học, sóng siêu âm

Article Details

References

Bien, D. C., & Nguyen, T. H. A. (2018). Combination of Mechanical and Chemical Methods to Optimize the Extraction of Triterpenoids and Polysaccharides from Red Reishi Mushroom (Ganoderma lucidum) Spores: Final Report of the Scientific Research Program 2018. (in Vietnamese)

Chen, Y. X. M.-Y., & Gong, X.-F. (2007). Microwave-assisted extraction used for the isolation of total triterpenoid saponins from Ganoderma atrum. Journal of Food Engineering, 81(1), 162-170. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.10.018

Fu, Y.-J., Liu, W., Zu, Y.-G., Shi, X.-G., Liu, Z.-G., Schwarz, G., & Efferth, T. (2009). Breaking the spores of the fungus Ganoderma lucidum by supercritical CO2. Food Chemistry, 112(1), 71-76. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.05.044

Hwang, A. Y., Yang, S. C., Kim, J., Lim, T., Cho, H., & Hwang, K. T. (2019). Effects of non-traditional extraction methods on extracting bioactive compounds from chaga mushroom (Inonotus obliquus) compared with hot water extraction. Food Science and Technology, 80-84. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.04.073

Li, J.-J., Hu, X.-Q., Zhang, X.-F., Liu, J.-J., & Cao, L.-S. (2014). Study on variation of main ingredients from spores and fruiting bodies of Ganoderma lucidum. China Journal of Chinese Materia Medica, 39(21), 4246-4251.

Oke, M. A., Afolabi, F. J., Oyeleke, O. O., Kilani, T. A., Adeosun, A. R., Olanbiwoninu, A. A., & Adebayo, E. A. (2022). Ganoderma lucidum: Unutilized natural medicine and promising future solution to emerging diseases in Africa. Frontiers in Pharmacology, 13, 952027. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.952027

Ma, J., Fu, Z., Ma, P., Su, Y., & Zhang, Q. (2007). Breaking and characteristics of Ganoderma lucidum spores by high speed entrifugal shearing pulverizer. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 22(4), 617-621. https://doi.org/10.1007/s11595-006-4617-6

Nguyen, T. H. L., Trinh, T. T. D., Truong, D. V., Phan, T. C., Le, T. .M., Tran, T. V., Huynh, T. N., Nguyen, H. T. T., Vo, T. L., & Huynh, T. T. N. (2023). Research on production of health protection products from broken-walled Ganoderma spores. University of Medicine and Pharmacy at Ho Chi Minh City, 225-296. (in Vietnamese)

Nguyen, A. M., Phan, C. N. C., Nguyen, V. D., Tran, D. D., Lu, T. T. M., Huynh, O. N., Hoang, N. M., Mai, P. T., & Nguyen, H. H. (2022). Survey on factors affecting the extraction process of triterpenoids from Ganoderma lucidum by ultrasonic-assisted enzyme method. Journal of Science, Technology, and Food, 22(1), 101-111. (in Vietnamese)

Nguyen, B. V., Pham, P. T., & Nguyen, L. T. (2018). Study on the factors affecting the extraction of polysaccharide content from red lingzhi. Journal of Science Technology, 180(04), 3-8. (in Vietnamese)

Nielsen, S. S. (2010). Phenol-sulfuric acid method for total carbohydrates. Food analysis laboratory manual, 47-53.
https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1463-7_6

Mau, J. L., Lin, H. C., & Chen, C. C. (2001). Non-volatile components of several medicinal mushrooms. Food Research International, 34(6), 521-526. https://doi.org/10.1016/S0963-9969(01)00067-9

Soccol, C. R., Bissoqui, L. Y., Rodrigues, C., Rubel, R., Sella, S. R., Leifa, F., Fan, S. V., Luciana, P. S., & Soccol, V. T. (2016). Pharmacological properties of biocompounds from spores of the lingzhi or reishi medicinal mushroom Ganoderma lucidum (Agaricomycetes): A review. International Journal of Medicinal Mushrooms, 18(9), 757-767. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.v18.i9.10

Zhao, D., Chang, M. W., Li, J. S., Suen, W., & Huang, J. (2014). Investigation of ice‐assisted sonication on the microstructure and chemical quality of Ganoderma lucidum spores. Journal of Food Science, 79(11), E2253-E2265. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12681