Tài liệu

Vi sinh vật là nguồn thực phẩm và thực phẩm bổ sung (Microorganism as Foods and Food Amendments)

Science and Technology

Bên cạnh những vi sinh vật hoạt động trong quá trình lên men như là các tác nhân biến đổi về vật lý và sinh học thì bản thân chúng cũng có thể được sử dụng như một nguồn thực phẩm. Sự đa dạng của vi khuẩn, nấm men và nhiều loại nấm ăn có thể được dùng như là nguồn thực phẩm cho người và động vật..

Có rất nhiều loại nấm ăn đã được nuôi trồng rộng rãi ở Việt Nam:

Nấm rơm (còn gọi là Nấm rạ, Thảo cô) có tên khoa học là Volvariella volvacea (Bull. ex Fr. ) Sing, thuộc họ Pluteaceae, bộ Agaricales, lớp phụ Hymenomycetidae, lớp Hymenomycetes, ngành phụ Basidiomycotina, ngành Nấm thật- Eumycota, giới Nấm-Mycota hay Fungi (1). Cũng có tài liệu cho rằng loài nấm rơm thuộc họ Amanitaceae (2).

Nấm rơm có nguồn gốc từ các vùng mưa nhiều, có nhiệt độ cao ở khu vực nhiệt đới và á nhiệt đới. Nhân dân nhiều nước Châu á biết ăn nấm rơm từ cách đây rất lâu nhưng việc chủ động nuôi trồng nấm rơm chỉ bắt đầu có ở Trung Quốc từ cách đây trên 200 năm. Việc nuôi trồng nấm rơm về sau phát triển cả ở nhiều nước khác như Việt Nam, Malaixia, Myanma, Philippin, Thái Lan, Nhật Bản, Singapo, Triều Tiên, Đại Hàn, Mađagatsca, Nigiêria...

Sản lượng tươi của nấm rơm được sản xuất ra trên toàn thế giới là trên 250. 000 tấn (1995), riêng Trung Quốc đã là 150. 000 tấn (chiếm 60% sản lượng của thế giới).

Trước đây nấm rơm Volvariella volvacea (Bull. ex Fr. ) Sing. đã từng mang các tên khác như Agaricus volvacea Bull. (1785), Amanita virgata Prs. (180), Volvaria volvacea Quel. (1886), Volvaria virgata Quel. (1873) Volvariopsis volvacea Murr. (1917)...

Cho đến nay người ta đã miêu tả 5 loài nấm rơm có thể dùng để ăn. , đó là:

  1. Volvariella volvacea (Bull. ex Fr. ) Sing
  2. Volvariella volvacea (Bull. ex Fr. ) Sing var. masseei Sing
  3. Volvariella volvacea (Bull. ex Fr. ) Sing var. hemii Sing
  4. Volvariella esculenta (Mass) Sing, còn gọi là Volvariella bresadolae Sacc. and Trott.
  5. Volvariella diplasia (Berk. et Curt. )Sing

Nấm rơm

Nấm sò (còn gọi là nấm Bào ngư, nấm Hương chân ngắn, nấm Bình cô, Oyster Mushroom) gồm nhiều loài thuộc chi Pleurotus, họ Pleurotaceae (có không ít tài liệu xếp chi Pleurotus vào họ Tricholomataceae), bộ Agaricales, lớp phụ Hymenomycetidae, lớp Hymenomycetes, ngành phụ Basidiomycotina ,ngành Nấm thật- Eumycota, giới nấm- Mycota hay Fungi.

Nấm sò thuộc về một chi có tới 50 loài khác nhau. Tuy nhiên chỉ có khoảng 10 loài được nuôi trồng. Đó là các loài sau đây:

  1. Nấm sò màu hồng đào (Pink Oyster Mushroom). Tên khoa học là Pleurotussalmoneostramineus L. Vass.
  2. Nấm sò Hoàng Bạch (Branched Oyster Fungus). Tên khoa học là Pleurotuscornucopiae (Paul ex Pers) Roll.
  3. Nấm sò Kim Đỉnh (Citrine Pleurotus). Tên khoa học là Pleurotuscitrinopileatus Sing.
  4. Nấm sò A nguỵ (Ferule Mushroom). Tên khoa học là Pleurotusferulae Lenzi.
  5. Nấm sò tím (Oyster Mushroom). Tên khoa học là Pleurotus ostreatus (Jacquin. Fr.) Quél.
  6. Nấm sò phiến hồng, nấm sò đỏ pháo (Pink Gill Oyster Mushroom). Tên khoa học là Pleurotusrhodophyllus Bres.
  7. Nấm sò cuống dài, nấm sò màu tro (Long - stalked Pleurotus). Tên khoa học là Pleurotusspodoleucus (Fr. ) Fr.
  8. Nấm sò Đài Loan, nấm sò ưa nóng (Cystidi ate Pleurotus, Abalone Pleurotus). Tên khoa học là Pleurotuscystidiosus O. K. Miller.
  9. Nấm sò viên bào (Angels Wings). Tên khoa học là Pleurocybella porrigenes (Pers.: Fr) Sing. Tuy thuộc chi khác nhưng vẫn trong họ nấm sò (Pleurotaceae) và có hình giống vỏ sò.
  10. Nấm sò Phượng vĩ, nấm sò có vòng, nấm sò Himalaya, nấm sò Ấn Độ (Phoenix- tail Mushroom). Tên khoa học là Pleurotussajor - caju (Fr) Sing.

Ngoài 10 loài nấm sò nói trên còn thường gặp Nấm sò sồi (Pleurotusdryinus), nấm sò trơn phẳng (Pleurotuslevis), Nấm sò nhân lớn (Pleurotustuber - regium), Nấm sò thần Prômêtê (Pleurotusprometherus), Nấm sò Phiếm bạch (Pleurotuspantoleuceus), Nấm sò Lông thô (Pleurotushirtus), Nấm sò Florida (Pleurotusfloridanus), Nấm sò Hoàng Bá (Pleurotusphellodendri), Pleurotussubglaber, Pleurotusimportatus, Pleurotus woermannii v. v...

Theo ý kiến của một số nhà Nấm học thì các loài Pleurotus sau đây chỉ là tên khác của Nấm sò tím (Pleurotusostreatus): P. sapidus, P. chrysophyllus, P. cornucopiae, P. cornucopioides, P. parthenopeius, P. opuntiae, P. columbinus, P. salignus, P. pulmonarius, P. convivarum.

Nấm sò Pleurotusdryinus còn có tên khác là P. corticatus, P. pomeli.

Pleurotus ostreatus

Nấm hương (Đông cô, Hương cô, Shiitake, Black Forset Mushroom, Japanese Mushroom, Chinese Mushroom) có tên khoa học là: Lentinula edodes (Berk. ) Pegler. Trước đây Nấm hương còn mang các tên khoa học khác như: Lentinus edodes, Cortinellus shiitake, Cortinellus edodes, Cortinellus berkeleyanus, Armillaria edodes...

Nấm hương thuộc họ Tricholomataceae, bộ Agaricaless, lớp phụ Hymenomycetidae, lớp Holobasidiomycetes (hoặc Homobasidiomycetes hay Eubasidiomycetes), ngành phụ Basidiomycotina, ngành Nấm thật-Eumycota, giới Nấm -Mycota hay Fungi.

Ngoài loài Nấm hương chủ yếu này còn có 2 loài Nấm hương ăn được khác cùng thuộc chi Lentinus. Đó là Nấm hương da hổ (Scaly Mushroom) - Lentinus tigrnus (Bull) Fr. và Nấm hương da (Scaly Lentines) - Lentinus lepideus Fr.

Còn có một số loại Nấm hương ăn được nhưng thuộc các chi khác, không phải chi Lentinus. Có thể kể đến Nấm hương tím (Falsse Blewit) - Sepista personata (Fr. ex Fr) Sing, Nấm hương màu thịt (Pink Lepista) - Lepsita irina (Fr) Bigelow, Nấm tử đinh hương (Blewit, Wood Blewit, Naked Mushroom) - Lepistanuda (Bull. ex Fr. ) Coote, Nấm hương mặt hoa (Sordid Lepista) - Lepista sordida (Fr) Sing, Nấm hương trắng (nấm Bạch hương, Abbescent Lepista) - Lepista caespitosa (Bres) Sing.

Lentinula edodes

Nấm mỡ (còn gọi là Nấm trắng - White mushroom, nấm Paris - Champignon de Paris, Champignon de couche) là tên chung để chỉ các nấm ăn được thuộc chi Agaricaceae, bộ Agaricales, lớp phụ Hymenomyce - tidae, lớp Hymenomycetes, ngành phụ Basidiomycotina, ngành Nấm thật - Eumycota, giới Nấm - Mycota hay Fungi.

Các loài nấm mỡ ăn được gồm có:

  • Nấm mỡ song bào (Nấm mỡ phổ biến, Common Cultivated Mushroom): Agaricus bisporus (Lange) Sing. , còn có tên là Agaricus brunnescens Peck.
  • Nấm mỡ xuân (nấm mỡ thành thị, Spring Agaricus, Urban Agaricus): Agaricus bitorquis (Quél. ) Sacc.
  • Nấm mỡ tứ bào (Meadow Mushroom, Pink Doffon, Field Mushroom): Agaricuscampestris L. ex Fr.
  • Nấm mỡ ruộng (Nấm mỡ ngựa, House Mushroom): Agaricusarvensis Schaeff ex Fr.
  • Nấm mỡ đỏ tía (Nấm tử cô, Blood Red Mushroom): Agaricusrubellus (Gill. ) Sacc.
  • Nấm mỡ chày trắng (Albescent Mushroom): Agaricusnivescens Moller.
  • Nấm mỡ hai vòng đất rừng (Nấm mỡ song hoàn, Eastern Flat - topped Agaricus): Agaricusplacomyces Peck.
  • Nấm mỡ lâm sinh (Nấm mỡ bạch lâm, Silvan Mushroom, Wood Mushroom): Agaricussilvicola (ViH) Sacc.
  • Nấm mỡ đất rừng (Nấm mỡ gỗ nâu, nấm mỡ lâm địa, Brown Wood Mushroom): Agaricussilvaticus Schaeff. ex Fr.
  • Nấm mỡ vẩy đỏ gạch (Reddish Psalliota): Agaricussubrufescens Peck.
  • Nấm mỡ mặt nháp (Villatic Mushroom): Agaricusvillaticus Brond.
  • Nấm mỡ hoàng tử (Nấm mỡ vẩy nâu tím, nấm mỡ đại tử, the Prince Mushroom): Agaricusaugustus Fr.

Trên thực tế chỉ có 3 loại đầu là được nuôi trồng rộng rãi trên thế giới.

Nấm mỡ (Agaricus bisporus) được coi là một trong cỏc loài nấm quan trọng sử dụng tiếp như một nguồn thực phẩm.

Nấm lớn là sinh vật bậc cao nhưng khi nuôi cấy dạng sợi thì chúng vẫn được coi là vi sinh vật và phải dùng các kỹ thuật nuôi cấy vô khuẩn khi nhân giống chúng trước khi đưa vào sản xuất lớn. Về các kỹ thuật nuôi trồng từng loại nấm ăn ( và nấm dược liệu) có thể xem trong sách Công nghệ nuôi trồng nấm (Nguyễn Lân Dũng, NXB Nông nghiệp, Tập 1 và 2)

Các vi sinh vật khác cũng có thể được sử dụng trực tiếp làm nguồn thực phẩm hoặc là một nguồn dược phẩm bổ sung và do đó còn được gọi là protein đơn bào (single-cell protein). Một trong số nhiều quần thể vi sinh vật đóng vai trò là nguồn thực phẩm bổ sung đó là vi khuẩn lam Spirulina. Đây là một loại vi sinh vật có hình xoắn sống trong nước mà người ta quen gọi là Tảo xoắn với tên khoa học là Spirulina platensis. Thực ra đây không phải là một sinh vật thuộc Tảo (Algae) vì Tảo thuộc nhóm Sinh vật có nhân thật (Eukaryotes). Spirulina thuộc Vi khuẩn lam (Cyanobacteria), chúng thuộc nhóm Sinh vật có nhân sơ hay nhân nguyên thủy (Prokaryotes). Những nghiên cứu mới nhất lại cho biết chúng cũng không phải thuộc chi Spirulina mà lại là thuộc chi Arthrospira. Tên khoa học hiện nay của loài này là Arthrospira platensis, thuộc bộ Oscilatoriales, họ Cyanobacteria (http://www. cyanotech. com/ spirulina/ spirulina_specs. html).

Ta quen gọi là Tảo xoắn Spirulina, cũng không sao. Vấn đề quan trọng là sinh khối của chúng rất giàu dinh dưỡng và có nhiều tác dụng chữa bệnh nên đã được nuôi trồng ở quy mô công nghiệp và được sản xuất dưới dạng viên để phòng chống nhiều loại bệnh tật. Nhân dân nhiều vùng ở Mexico và châu Phi từ lâu đã quen sử dụng Spirulina làm thức ăn bổ sung. Nó được gọi dưới tên là Ballerina.

Spirulina thích hợp với môi trường kiềm cho nên từ lâu đã phát triển tự nhiên trong các hồ ở thung lũng Rift (Đông Phi) hay ở Cộng hòa Chad. Chúng chịu được độ pH rất cao nên trong những môi trường đặc biệt như vậy hầu như không nhiễm tạp bởi các loài sinh vật khác. người dân chỉ việc đặt vải trên cát, đổ nước hồ lên rồi phơi nắng là thu được sinh khối Spirulina. Đáng chú ý là ở chỗ sinh khối này chứa tới 62% protein với đủ các loại amino acid cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể. Ngoài ra còn chứa phong phú vitamin B12. Beta-carotene , xanthophyll và nhiều nguyên tố khoáng. Các nhà khoa học đã phân lập thuần chủng để tiến hành nuôi cấy chúng ở quy mô công nghiệp nhằm tạo ra các viên nén Spirulina. Hàng triệu người trên thế giới đã dùng thường xuyên các viên nén này như một loại thuốc bổ dưỡng cao cấp. Tuy nhiên để tạo điều kiện đủ độ kiềm trong môi trường nuôi cấy Spirulina người ta cần dùng tới khá nhiều natri bicarbonate. Như vậy sẽ rất tốn kém. Thật may, thiên nhiên đã tạo ra ở Vân Nam (Trung Quốc) một hồ lớn có độ kiềm cao, vì vậy tại đây đã có một xưởng lớn chuyên sản xuất Viên nén Spirulina phục vụ rộng rãi cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.

Việt Nam may mắn cũng có một nguồn nước có độ kiềm cao, đó là nguồn nước suối Vĩnh Hảo ở Bình Thuận. Công trình nghiên cứu tại Vĩnh hảo được triển khai bởi một Đề tài cấp nhà nước do Cố GS Nguyễn Hữu Thước chủ trì và hiện nay được Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo đang sản xuất dưới dạng viên nén với công suất tới 8-10 tấn / năm.

Tuy có lượng chứa protein rất cao nhưng mỗi ngày chỉ dùng có 6-10 viên (mỗi viên 0,3g) thì cũng chả nghĩa lý gì. Không giống như người dân ở Chad dùng Spirulina để nấu cháo ăn với số lượng lớn hàng ngày. Vậy thì giá trị đích thực của viên Spirulina là ở chỗ nào?

Phân tích các viên nén Spirulina thường được sản xuất tại Hawaii người ta nhận thấy hàm lượng protein > 52%; beta-carotene> 1600mg/kg; tổng số caroteneoids> 3500mg/kg; phycocyanin (thô)> 10% (www. cyanotech. com). Tỷ lệ từng amino acid trong sinh khối Spirolina được Chen Tiannfeng (Jinan Univ. ) xác định như sau (mg/g):Asp-54,12; Glu-81,43; Ser-23,71; Arg-28,17; Thr-32,88; Gly-23,63; Ala-30,49; Pro-17,12; Val-20,81, Met-9,56; SeMet- 0,26; Ile-20,50; Leu-32,70; Phe- 18,87; Cys+CysH- 11,26; Lys-19,82; His- 5,90; Tyr-13,21.

Nhiều nghiên cứu cho biết sinh khối Spirulina có thành phần calcium spirulan, là chất có tác dụng ức chế sự phát triển nhiều loại virus , kể cả HIV. Sinh khối này còn làm hạ lượng chứa cholesterol trong máu. Thành phần phycocyanin có tác dụng oxy hóa nên làm ức chế độc tố gan hepatotoxin. Spirulina có tác dụng nâng cao tính miễn dịch, nâng cao sức đề kháng của cơ thể. Nghiên cứu của R. Kozlenko và cộng sự (www. spirulina. com/SPLNews96. html) đã chứng minh Spirulina có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của virus qua màng tế bào. Các nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã chứng minh khả năng ức chế ung thư của sinh khối hay dịch chiết của Spirulina (M. Babu et al. , 1995; L. Lisheng et al. 1991; Pang Qishenet al. , 1998). Spirulina có tác dụng kích thích sự tăng nhanh các tế bào hồng cầu bạch cầu và nâng cao khả năng miễn dịch của cơ thể (M. A. Qureshi et al. /1995, 1996). Tác dụng phổ biến của việc sử dụng thường xuyên các viên nén Spirulina là giảm khả năng ung thư, nâng cao tính miễn dịch, ức chế virus, chống lão hóa và làm giảm nếp nhăn, làm giảm cholesterrol máu, hạn chế các tai biến về tim mạch...

(a) Ngăn cản sự xâm nhập của virus. (b) Kích thích sự hình thành hồng cầu và bạch cầu

Chlorella cũng là loại tảo được sản xuất công nghiệp để làm dược phẩm bổ sung protein và vi tamin cho người. Thường dùng phương pháp nuôi cấy trong các bể có dòng chảy lưu động nhờ các cánh khuấy chạy bằng điện.

Nấm men có sinh khối giàu protein và vitamin nên cũng được sản xuất để làm dịch tự phân giàu amino acid dùng trong y học hoặc để làm sinh khối bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Nguồn carbon để sản xút sinh khối nấm men có thể là rỉ đường mía hay rỉ đưởng củ cải đường. Tuy nhiên gần đây người ta đã tìm được các chủng nấm men đồng hóa được các hợp chất hydrocarbon trong khí thiên nhiên. Nguồn carbon này rẻ hơn và có thể cho phép xây dựng các nhà máy lớn sản xuất sinh khối nấm men phục vụ chăn nuôi. Tại Pháp có một dược phẩm mang tên Ultralevure dùng để chữa bệnh rối loạn tiêu hóa sau khi dùng khangs sinh. Chủng nấm men được sử dụng mang tên Saccharomyces Boulardii . Đây là tên thương phẩm vì trong chi Saccharomyces không có tên loài nấm men này.

Nấm men và sản phẩm Ultralevure

Các vi sinh vật như LactobacillusBifidobacterium đang được phát triển nhanh chóng dưới dạng probiotic, đó là sự bổ sung các nhóm vi sinh vật có lợi vào chế độ ăn góp phần bảo vệ sức khỏe vượt qua giá trị dinh dưỡng cơ bản. Những thực phẩm bổ sung này có thể được gọi là các chất phụ trợ trong chế độ ăn uống có bản chất là vi sinh vật (microbial dietary adjuvants). Trước đây, nhiều công bố về giá trị của probiotic đã không dựa trên cơ sở khoa học nên không chứng minh được vai trò của probiotic. Tuy nhiên, ngày nay, điều đó đã thay đổi, nhiều công trình khoa học đã chứng minh được. Ví dụ, các nhà khoa học đã tạo ra một hệ thống mô phỏng hệ vi sinh vật trong ruột non của người (hệ thống SHIME), để rõ hơn về hiệu quả của các sinh vật probiotic.

Bifidobacterium longum

Thêm vào đó, sự nhận thức đúng đắn về vai trò của các chất oligosaccharid hay còn gọi là prebiotic, chúng chưa được tiêu hóa cho đến khi vào trong ruột già. Sự kết hợp của các prebiotic và các vi sinh vật probiotic được mô tả như một hệ thống cộng sinh (symbiotic system). Sự kết hợp này có thể dẫn đến sự tăng lượng acid butyric và acid propionic, cũng như sự tăng lên của Bifidobacterium trong khu hệ đường ruột ở người. Butryrat đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hiệu quả của probiotic đối với các quá trình trong ruột.

Probiotic cũng đã được sử dụng thành công ở gia cầm. Gần đây, USDA đã chỉ định chủng Bacillussubtilis làm probiotic cho gà. Khi bổ sung Bacillus subtilis cho gà sẽ làm tăng trọng lượng cơ thể và tăng cường chuyển hóa thức ăn. Người ta cho rằng, dùng probiotic sẽ làm giảm nhu cầu sử dụng kháng sinh đối với các sản phẩm gia súc và giảm mức độ gây bệnh ở các trang trại. Salmonella có thể được kiểm soát bằng cách phun một hỗn hợp 29 loại vi khuẩn đã được cấp bằng sáng chế, phân lập từ manh tràng của gà. Khi chúng tự rỉa lông, những con gà con sẽ tiêu hóa hỗn hợp vi khuẩn, thiết lập một cộng đồng vi sinh vật chức năng trong manh tràng và qua đó giới hạn sự sinh trưởng của Salmonella trong ruột, quá trình này được gọi là sự loại trừ cạnh tranh. Năm 1998, sản phẩm này, được gọi là PREEMPTTM, được Cục Quản lý Thực phẩm và Thuốc (FDA)chấp nhận cho sử dụng ở Mỹ.

Các chất điều vị cũng là sản phẩm lên men nhờ vi sinh vật. Mỳ chính hay Bột ngọt chính là natri glutamat. Nguồn acid glutamic được tạo ra nhờ quá trình sinh tổng hợp dư thừa của một số chủng vi khuẩn (Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium lactofermentum, Brevibacterium flavum, Corynebacterium pekinensis, Corynebacterium crenatum…) Sản lượng hiện nay có thể đạt tới 150g aciod glutamic/1 lit dịch lên men (!). Nhiều nhà máy liên doanh với nước ngoài với quy mô lớn (Vedan, Ajinomoto, Miwon.. ) đã được xây dựng ở Việt Nam và sản phẩm không chỉ đáp ứng được nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu được rất nhiều ra nước ngoài. Các lời đồn đại ăn bột ngọt có hại cho sức khỏe đều không có đủ cơ sở khoa học. Tổ chức FAO của Liên hiệp quốc cho biết dùng dưới 6g/ ngày (ít ai dùng nhiều như vậy) là an toàn. Tuy nhiên theo cố GS Nguyễn Văn Chuyển (Đại học nữ Tokyo) thì không nên dùng bột ngọt cho trẻ em đang ăn bột vì có hại cho sự phát triển của chúng (và chúng cũng không có nhu cầu dùng chất điều vị). Một số sản phẩm Siêu bột ngọt cũng bắt đầu được đưa vào sản xuất dựa trên sự chuyển hóa các base nucleic được tổng hợp nhờ vi sinh vật.

Công thức của bột ngọt- Na glutamat

Corynebacterium glutamicum

Một sản phẩm khác dùng trong chế biến thực phẩm là gôm xantan (Xanthan Gum) cũng được sản xuất ở quy mô công nghiệp nhờ vi khuẩn Xanthomonas campestris. Sản lượng sản phẩm này ở Hoa Kỳ đạt tới trị giá mỗi năm trên 500 triệu USD.

Xanthomonas campestris

Acid citric (hay acid limonic- C6H8O7) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm cũng là một sản phẩm lên men nhờ vi sinh vật. Qú trình lên men bề mặt được thực hiện bởi nấm sợi Aspergillus niger. Hiện này người ta đã chuyển sang phương pháp lên men chìm. Nguồn carbon thường được sử dụng là rỉ đường (molasses). Gần đây đã có nước tiến hành sản xuất thành công acid citric từ nguồn hydrro carbon và vi sinh vật được dùng là nấm men Candida lypolitica.

Vi nấm Aspergillus niger

Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá

Tuyển tập sử dụng module này

Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự