Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm đông trùng h...

Tài liệu Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo cordyceps militaris (l.ex fr.) mới nhập nội ở việt nam

.PDF
127
1367
145

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM -------***------- TRẦN THU HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÀ NUÔI TRỒNG NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO Cordyceps militaris (L.ex Fr.) MỚI NHẬP NỘI Ở VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 60.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. ĐOÀN VĂN LƯ HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn là công trình của tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận văn này là trung thực. Mọi nguồn thông tin sử dụng trong Luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, Ngày…. tháng ….. năm 2015 ỦY VIÊN THƯ KÝ HỘI ĐỒNG TÁC GIẢ TS. Trần Anh Tuấn Trần Thu Hà ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận được sự động viên và giúp đỡ về nhiều mặt của các cấp Lãnh đạo, các tập thể và cá nhân. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Đoàn Văn Lư - Bộ môn Rau - Hoa - Quả - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luân văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn tới Lãnh đạo Học viện Nông nghiệp Việt Nam, tập thể các thầy cô trong Ban Đào tạo sau đại học, các thầy cô bộ môn Rau - Hoa - Quả đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, tạo mọi điều kiện của Ban Giám đốc Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật và tập thể cán bộ nhân viên trong Trung tâm đã đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận văn. Tự đáy lòng mình, tôi luôn biết ơn Gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, Ngày…. tháng ….. năm 2015 Tác giả Trần Thu Hà iii MỤC LỤC Lời cam đoan....................................................................................................... ii Lời cảm ơn ......................................................................................................... iii Mục lục .............................................................................................................. iv Danh mục bảng ................................................................................................. vii Danh mục hình ................................................................................................. viii Danh mục đồ thị ................................................................................................. ix Danh mục chữ viết tắt .......................................................................................... x MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................................ 2 3. Yêu cầu của đề tài............................................................................................ 2 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài ............................................................................. 2 5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................................................. 2 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3 1.1. Sơ lược về nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris .............................. 3 1.1.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ...... 3 1.1.2. Sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ....... 3 1.1.3. Giá trị dược liệu của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ...... 5 1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ....................................................... 9 1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ nhân giống nấm dạng dịch thể .................... 12 1.2.1. Khái niệm công nghệ nhân giống nấm dạng dịch thể ......................... 12 1.2.2. Điều kiện nhân giống nấm dạng dịch thể ........................................... 13 1.2.3. Tính ưu việt của công nghệ nhân giống nấm dạng dịch thể ................ 14 1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên thế giới và ở Việt Nam ........................................................... 15 1.3.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo trên Thế giới... 15 1.3.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo ở Việt Nam ..... 27 Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 33 2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ................................................................ 33 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 33 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................... 33 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ................................................................... 34 iv 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 34 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ......................................................................... 34 2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 34 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 34 2.4.1. Thiết kế thí nghiệm............................................................................ 34 2.4.2. Bố trí thí nghiệm ............................................................................... 43 2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ................................................ 43 2.5. Quy trình chuẩn bị thí nghiệm. ................................................................... 45 2.5.1. Nhân giống cấp 1 nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ........ 45 2.5.2. Nhân giống cấp 2 nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris dạng dịch thể .................................................................................... 46 2.5.3. Nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ................... 46 2.6. Phương pháp xử lý số liệu: ......................................................................... 47 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 48 3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng đến sự sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 1 ......................................................................................... 48 3.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 1............................................................................... 48 3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 1............................................................................... 50 3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH môi trường, nguồn dinh dưỡng cacbon, nguồn dinh dưỡng nito, cường độ lắc, tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ................................................................... 52 3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng pH môi trưởng đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ................................................................. 52 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cacbon đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ......................................................... 55 v 3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nito tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ......................................... 58 3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ lắc tới sự sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ......................................................... 61 3.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dịch thể ......................................................... 65 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon, dinh dưỡng nitơ, nhiệt độ, cường độ ánh sáng đến sự sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nuôi trồng ...................... 68 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng cacbon đến sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nuôi trồng .......................................................................... 68 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng nito đến sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nuôi trồng .......................................................................... 73 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến sự hình thành, phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nuôi trồng ......................................................................................... 78 3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến hình thành, phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trong giai đoạn nuôi trồng .......................................................................... 80 3.4. Xây dựng quy trình kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris mới nhập nội ở Việt Nam ............................. 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 85 1. Kết luận ......................................................................................................... 85 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 86 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU .......................................... 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 88 PHỤ LỤC.......................................................................................................... 94 vi DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang 1.1 Thành phần hóa học của nấm Cordyceps militaris ......................................... 8 3.1 Sinh trưởng của hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 1 ở các ngưỡng nhiệt độ khác nhau ......................................................... 49 3.2 Sinh trưởng của hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 1 ở các điều kiện ánh sáng khác nhau ...................................................... 51 3.3 Sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris tại các giá trị pH khác nhau ....................................................... 53 3.4 Ảnh hưởng của nguồn cacbon tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ........................... 56 3.5 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nito tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể .................... 59 3.6 Ảnh hưởng của chế độ lắc tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ..................................... 62 3.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể .......................................................... 65 3.8 Ảnh hưởng của nguồn cacbon tới sinh trưởng hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ......................................................................... 69 3.9 Ảnh hưởng nguồn cacbon đến hình thành, phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris............................................................ 71 3.10 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon đến đặc điểm quả thể và năng suất sinh vật học của Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ........ 72 3.11 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nitơ tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ..................................... 74 3.12 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nitơ đến hình thành, phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ..................................... 75 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hình thành, phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris............................................................ 78 3.14 Ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng tới hình thành và phát triển quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ..................................... 81 vii DANH MỤC HÌNH Tên hình Trang 1.1 Hình thái quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ................... 5 1.2 Hợp chất Cordycepin, adenosine trong nấm Đông trùng hạ thảo .................. 7 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ............................................................................... 50 3.2 Ảnh hưởng của ánh sáng tới sinh trưởng hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ............................................................................... 52 3.3 Ảnh hưởng của pH môi trường đến sự sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ......................... 55 3.4 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon tới sinh trưởng, phát tiển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ............ 58 3.5 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nito đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể.................. 60 3.6 Ảnh hưởng của cường độ lắc tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ................................... 64 3.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ............................................ 67 3.8 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon đến hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris sau 7 ngày cấy giống ..................................... 70 3.9 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon đến số lượng mầm quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ........................................ 73 3.10 Hình thái quả thể Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên các nguồn dinh dưỡng nitơ khác nhau ......................................................... 77 3.11 Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên các nguồn dinh dưỡng nitơ khác nhau.............................................................................................. 77 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự hình thành quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ....................................................................... 80 3.13 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng tới sự hình thành quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ......................................................... 83 viii DANH MỤC ĐỒ THỊ Tên đồ thị Trang 1.1 Sản lượng nấm trên Thế giới từ năm 2000 - 2013.................................... 26 1.2 Năng suất nấm của một số quốc gia trên Thế giới năm 2013 ................... 26 1.3 Sản lượng nấm Việt Nam từ năm 2000 - 2013 ........................................ 31 3.1 Ảnh hưởng của chế độ lắc tới sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể ........................... 63 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris cấp 2 dịch thể .................... 66 ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 1. CZYA. : Czapek Yeast Extract aga 2. ĐTHT : Đông trùng hạ thảo 3. FAO : Tổ chức Nông lương Liên hợp Quốc 4. KLC : Khuẩn lạc cầu 5. OD : Oxygen Dissolve 6. PDA : Potatose dextrose Aga 7. SARS : Severe acute respiratory syndrome 8. SDAY : Sabouraud Maltose aga plus Yeast Extract 9. SMAY : Sabouraud Dextrose aga plus Yeast Extract 10. V/V/M : Volume/Volume/Minute (Thể tích không khí/thể tích dịch/phút) 11. YMK : Yeast Magnessium Kali 12. YPDA : Yeast Potatose Dextrose Agar x MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đông trùng hạ thảo (ĐTHT) (Cordyceps militaris) là một loài nấm ký sinh trên côn trùng, từ lâu đã được biết đến như một loại thảo dược quý hiếm và có nhiều tác dụng trong y học cũng như bồi bổ cơ thể. Trong các sách y học cổ của Trung Hoa và Tây Tạng, ĐTHT được xem là có sự cân bằng tuyệt vời giữa âm, dương và có thể chữa được nhiều loại bệnh hiểm nghèo như ung thư, thận và tăng cường hệ miễn dịch của con người. Trước đây, ĐTHT chỉ có thể thu thập trong môi trường tự nhiên ở những điều kiện và thời điểm nhất định. Tuy nhiên,với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp thời gian qua, nhiều quốc gia đã thành công trong việc nuôi trồng nhân tạo ĐTHT nhằm hạ giá thành và cung cấp đa dạng các sản phẩm tốt cho sức khỏe con người nhiều hơn. Từ những năm đầu của thể kỷ 20 Trung Quốc, Hàn Quốc đã bắt đầu xây dựng và phát triển công nghệ nuôi trồng ĐTHT và hiện nay đang là những nước dẫn đầu thế giới về nuôi trồng nhân tạo loài nấm này. Ở Việt Nam, ĐTHT là sản phẩm nấm dược liệu được người tiêu dùng ưa chuộng và tìm mua với giá thành cao, lên đến hàng chục triệu đồng/1kg. Công nghệ nuôi trồng loại nấm này cũng đã bắt đầu hình thành và phát triển ở Việt Nam. Tuy nhiên, chúng hiện mới chỉ phát triển nhỏ lẻ, tự phát, với rất nhiều các phương pháp khác nhau, rất ít các công trình nghiên cứu được triển khai một cách khoa học và bài bản. Các công nghệ này đang gặp phải rất nhiều rất nhiều vấn đề, trong đó cơ chất và các điều kiện nhân giống, nuôi trồng không đảm bảm, năng suất và chất lượng ĐTHT không đạt được như mong muốn, sản phẩm có bề ngoài không bắt mắt, giá trị dược liệu thấp khiến cho sản phẩm của chúng ta không thể so sánh được với các nước khác. Hầu hết các sản phẩm nấm ĐTHT trên thị trường Việt Nam hiện nay đều có nguồn gốc từ nước ngoài, chủ yếu là Trung Quốc, Hàn Quốc. Để giải quyết được những vấn đề tồn tại trên việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris (L.ex Fr.) mới nhập nội ở Việt Nam” là việc làm rất cần 1 thiết. Kết quả của đề tài không những giải quyết được các vấn đề trong công nghệ nuôi trồng ĐTHT hiện nay mà còn góp phần làm phong phú, đa dạng sản phẩm ngành sản xuất nấm ăn và nấm dược liệu của Việt Nam. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Xây dựng được quy trình kỹ thuật nhân giống nấm ĐTHT Cordyceps militaris mới nhập nội đạt năng suất và hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam. 3. Yêu cầu của đề tài - Xác định được sự ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng tới đặc điểm sinh trưởng, phát triển hệ sợi giống nấm ĐTHT trong giai đoạn nhân giống cấp 1. - Xác định được sự ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon, nguồn dinh dưỡng nitơ, pH môi trường dinh dưỡng, cường độ lắc giống, tỷ lệ giống cấy đến đặc điểm sinh trưởng, phát triển hệ sợi nấm ĐTHT trong giai đoạn nhân giống cấp 2 dạng dịch thể. - Xác định được sự ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng cacbon, nguồn dinh dưỡng nitơ, nhiệt độ, cường độ chiếu sáng đến sinh trưởng, phát triển nấm ĐTHT trong giai đoạn nuôi trồng. 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Việc xác định được một số đặc điểm sinh học như đặc điểm hệ sợi, đặc điểm quả thể nấm ĐTHT ở các cấp giống sẽ là cơ sở khoa học phục vụ cho những nghiên cứu về nấm ĐTHT tiếp theo. - Việc đánh giá được ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến khả năng phát triển của hệ sợi, sự hình thành và phát triển quả thể nấm ĐTHT là cơ sở để nghiên cứu và xây dựng kỹ thuật công nghệ nhân giống và nuôi trồng nấm ĐTHT tiếp theo. 5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển công nghệ nhân giống nấm ĐTHT và công nghệ nuôi trồng nấm ĐTHT ở Việt Nam nói riêng, đồng thời góp phần cho sự phát triển hơn nữa của ngành nấm nói chung. 2 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Sơ lược về nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris 1.1.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris Theo tạp chí STINFO (2015) Đông trùng hạ thảo là tên gọi chung cho nhóm nấm ký sinh thuộc chi nấm Cordyceps gây bệnh trên côn trùng. Ngoài tên gọi Đông trùng hạ thảo nó còn được biết với cái tên là Nhộng trùng thảo, Trùng thảo, Bắc đông trùng hạ thảo... Chi nấm Cordyceps được xác định có khoảng 400 loài khác nhau ở các vùng khác nhau trên toàn thế giới (Sung et al., 2007), trong đó ĐTHT Cordyceps militaris là một trong những loài phổ biến nhất. ĐTHT có phạm vi phân bố trên toàn thế giới với độ cao từ 0 - trên 2000m so với mực nước biển (Shrestha and Sung, 2005; Ma et al., 2007) và tập chung chủ yếu ở các vùng Đông Á thường là các cao nguyên có độ cao 4000 - 5000 m so với mực nước biển như Thanh Hải, Tứ Xuyên, Tây Tạng, Cam Túc, Vân Nam - Trung Quốc. Hệ thống phân loại nấm ĐTHT Cordyceps militaris (L.ex) Fr. (1818) Giới (Kingdom) : Fungi Ngành (Division): Ascomycota Lớp (Class): Sordariomycetes Bộ (Order): Hypocreales Họ (Family): Cordycipitaceae Chi (Genus): Cordyceps Loài: militaris 1.1.2. Sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris 1.1.2.1. Chu kỳ sinh trưởng phát triển nấm Đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên Trong hệ thống phát sinh loài, ĐTHT Cordyceps militaris được xem là loài có đặc điểm tiến hóa nhất của chi Cordyceps trong họ Cordycipitaceae (Sung et al., 2007). Nó là một dạng kí sinh trên sâu non, nhộng hoặc sâu trưởng thành của một số loài con trùng thuộc họ ngài đêm. 3 Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris là một loài sinh sản vô tính, sau khi hệ sợi phát triển thành thục có thể hình thành các bào tử (Basidiomyces). Vào mùa đông các bào tử nấm ĐTHT sẽ phát tán khắp nơi nhờ gió. Nếu rơi xuống môi trường cơ chất thích hợp, đặc biệt là ấu trùng chúng bắt đầu nảy mầm hình thành các sợi nấm sơ cấp. Các sợi nấm sơ cấp một mặt không ngừng phát triển, một mặt tiếp tục xâm nhập sâu vào cơ thể côn trùng, sử dụng nguồn dinh dưỡng trong cơ thể côn trùng làm vật chất và năng lượng để sinh trưởng phát dục, cuối cùng nó phân giải toàn thể cơ thể côn trùng. Đến mùa hè, khi kết thúc giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Cordyceps militaris chuyển sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực hình thành quả thể nấm. Quả thể nấm được mọc ra từ phần đầu, ngực, đuôi của ấu trùng. Hình 1.1. Chu kỳ sinh trưởng, phát triển nấm Đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên 1.1.2.2. Đặc trưng về hình thái nấm Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên Nấm Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên gồm có 2 phần chính: Phần ấu trùng bị ký sinh và phần quả thể nấm. * Phần ấu trùng bị kí sinh:Ấu trùng kí sinh thường có hình ovan, thân có 09 vạch ngang, thân có màu tím sẫm, dài khoảng 15 - 20mm, dày từ 5 - 9 mm. 4 * Phần quả thể nấm: Sau khi hệ sợi phát triển thành thục thì hình thành quả thể nấm nhô lên khỏi mặt đất. Quả thể nấm có màu vàng cam hoặc cam hồng, dài khoảng tử 20 - 80mm; phần đầu có hình ovan dài từ 1-2 mm, dày từ 2 - 9 mm; phần thân dài từ 15 - 35 mm, dày từ 1 - 3 mm có màu vàng nhạt. a) Tự nhiên b) Nuôi trồng nhân tạo Hình 1.2 Hình thái quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris 1.1.3. Giá trị dược liệu của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris Đông trùng hạ thảo là một loại nấm dược liệu cổ truyền của Trung Quốc có giá trị từ hàng ngàn năm nay. Nó có tác dụng phòng chống và chữa trị thành công một số bệnh nan y như lipit máu, viêm phế quản mạn, hen phế quản, viêm thận mạn tính, suy thận, rối loạn nhịp tim, cao huyết áp, viêm mũi dị ứng, viêm gan B mạn tính, ung thư phổi và thiểu năng sinh dục. Tạp chí STINFO (2015) đã trích dẫn những nhận định Bác sĩ Trần Văn Năm - Phó viện trưởng Viện Y dược học Thành Phố Hồ Chí Minh về tác dụng của nấm ĐTHT của như sau: - Kháng viêm: Đông trùng hạ thảo có khả năng ngăn chặn các hoạt chất có khả năng gây viêm, gây sốt và gây sốc. 5 - Kháng tế bào ung thư: Dịch chiết của nấm Đông trùng hạ thảo có tác dụng chống tăng sinh của các loại tế bào ung thư như hạch, gan, đại tràng, tuyến tiền liệt và vú. - Chống mệt mỏi và stress: Dịch chiết của Đông trùng hạ thảo có tác dụng chống mệt mỏi và stress trên chuột. - Tác dụng lên hệ hô hấp: Ức chế sự tăng sinh của tế bào dịch phế quản, phế nang làm bít tắc lòng phế quản. - Chống sợi hóa gan: Đông trùng hạ thảo giảm đáng kể sợi lão hóa ở gan trên mô hình chuột. - Chống sợi hóa phổi: Nhóm bệnh nhân SARS sử dụng sản phẩm Đông trùng hạ thảo có dấu hiệu cải thiện tốt trên phổi so với nhóm không sử dụng. - Kích thích hệ miễn dịch: Các polysacharide từ dịch chiết Đông trùng hạ thảo có khả năng điều hòa hệ thống miễn dịch. Hai thành phần dược liệu chính trong nấm ĐTHT là hợp chất adenosine (C10H13N5O4) và cordycepin (3′-deoxyadenosine, C10H13N5O3) - một chất tương tự như nucleoside. (Khan et al., 2010). 1.1.3.1. Hợp chất Cordycepin Chất Cordycepin lần đầu tiên được tách ra từ Cordyceps militaris năm 1950 do Cunningham và cộng sự thực hiện, sau đó chúng cũng được tìm thấy ở Cordyceps sinensis và Cordyceps kyushuensis. Hàm lượng cordycepin có trong nấm Cordyceps ngoài tự vào khoảng 0,006 - 6,36 mg/g (Phùng Mỹ Trung, vncreatures.net). Theo Khan et al.(2010) hợp chất codycepin trong nấm ĐTHT có khả năng ức chế sự phát triển của khối u, kéo dài thời gian sống cho những con chuột được cấy tế bào Sarcoma S180 và ức chế sự phát triển và di căn của tế bào ung thư ở những con chuột. Dịch chiết từ nấm ĐTHT ức chế sự phát triển của tế bào máu từ cuống rốn (human umbilical vein endothelial cells - HUVEC), dòng tế bào mô mềm Sarcoma gây ung thư ác tính HT1080. Dịch chiết của nấm này cũng giảm metalloproteinase 2(mmp2) biểu hiện gen trong tế bào HT1080. Mới đây người ta cũng đã phát hiện ra 6 một emzym phân giải protein từ các quả thể khô của Cordyceps militaris có khả năng chống lại tính độc của các tế bào u vú và ung thư bàng quang. Cơ chế chống ung thư quan trọng nhất của nấm ĐTHT là hoạt hóa lại quá trình apoptosis (tế bào tự chết) của các tế bào ung thư. Trong một nghiên cứu Park et al. (2009) quan sát thấy rằng dịch chiết ĐTHT ức chế sự tăng trưởng tế bào bạch cầu U937 ở người bằng cách làm biến dạng hình thái của tế bào hoặc làm cho tế bào chết theo chương trình apoptosis (chương trình tự chết của tế bào). Một nghiên cứu khác cũng chứng minh khả năng ức chế tăng trưởng và gây ra sự chết tế bào của nước chiết nấm Cordyceps militaris trong điều trị tế bào ung thư phổi A594 (Thakur et al., 2011). 1.1.3.2. Hợp chất Adenosine Adenosine xuất hiện khá nhiều trong quả thể và được cho là phong phú ở hầu hết các loài nấm Cordyceps với hàm lượng dao động từ 0,28 - 14,15 mg/g. Adenosine được cho là có tác dụng điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch. Hàm lượng chất adenosine trong quả thể nấm Cordyceps thu thập trong tự nhiên là 2,45±0,03mg/g và ở nấm Cordyceps militaris có hàm lượng adenosine cao hơn Cordyceps sinensis. Hàm lượng adenosine ở Cordyceps sinensis là 1,643±0,03 mg/g, trong khi đó hàm lượng trong sợi nấm Cordyceps militaris lên men là 1,592±0,03 mg/g gần tương tự Cordyceps sinensis trong tự nhiên (Phùng Mỹ Trung, vncreatures.net) Hình 1.3 Hợp chất Cordycepin, adenosine trong nấm Đông trùng hạ thảo 7 Tác giả Hur (2008) cũng công bố kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học của nấm ĐTHT Cordyceps militaris như sau: Bảng 1.1 Thành phần hóa học của nấm Cordyceps militaris Hàm lượng Thành phần Quả thể 69,32 Hệ sợi 14,03 Aspartic 4,75 0,36 Serine 3,13 0,39 Glutamic 8,79 1,40 Glycine 1,84 0,52 Histedine 1,84 0,46 Arginine 5,29 0,65 Threonine 5,99 0,86 Alanine 5,18 0,98 Proline 6,68 2,99 Tyrosine 3,39 1,27 Valine 3,36 0,65 Methionine 0,18 0,07 Lysine 15,06 2,20 Isoleucine 1,16 0,35 Leucine 1,43 0,46 Phenylalanine 1,15 0,42 Palmitic 24,5 21,5 Palmitoeic 2,3 2,1 Stearic 5,8 5,0 Oleic 6,0 17,7 Linoleic 61,3 33,0 Adenosine (%) 0,18 0,06 Cordycepin (%) 0,97 0,36 Amino acid (mg/g) Acid béo (%) 8 1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris 1.1.4.1. Yếu tố giống Bản chất của giống sẽ quyết định đến khả năng sinh trưởng phát triển của giống. Một giống khỏe sẽ sinh trưởng hệ sợi thuận lợi trên các nguồn cơ chất khác nhau và khả năng hình thành và phát triển quả thể tốt. Mỗi 1 giống lại được xác định 1 thời gian sử dụng nhất định. Vượt qua thời gian này giá trị sử dụng của giống sẽ giảm, sức sinh trưởng của giống sẽ giảm, giống bị suy thoái. Thoái hóa giống đang được xác định là một trong những vấn đề tồn tại lớn nhất trong nuôi trồng ĐTHT hiện nay. Một số dấu hiệu của các giống ĐTHT bị thoái hóa gồm: Giảm tỷ lệ sinh trưởng, mật độ sợi thấp, thay đổi màu sắc quả thể, năng suất thấp, hình dạng và kích thước của quả thể bị biến dạng. Nghiên cứu của Sung et al. (2006) cho thấy sự thoái hóa về màu sắc quả thể của các chủng ĐTHT đã được quan sát rõ ràng sau khi cấy chuyển nhiều lần. Các chủng ĐTHT thoái hóa có hoạt tính dehydrogenase bị giảm, quả thể thay đổi sắc tố nhưng không thay đổi kiểu gép cặp hoặc dsRNA. Thêm vào đó, các chủng ĐTHT thoái hóa có thể hình thành quả đảm (synnemata) màu trắng trong khi nuôi trồng (Wang et al., 2009). Bản chất của thoái hóa ở các chủng ĐTHT nói riêng và nấm nói chung là do đột biến DNA (Li et al., 2003). Càng nuôi trồng qua nhiều thế hệ tần số đột biến DNA càng lớn dẫn đến các tình trạng giống bị thoái hóa và cho tới bây giờ những gen liên quan đến thoái hóa ĐTHT vẫn chưa được xác định (Zheng et al., 2011). Ngoài ra hiện tượng thoái hóa giống còn liên quan đến phương pháp phân lập. Có 3 phương pháp phân lập được sử dụng rộng rãi là phân lập mô tế bào, phân lập đơn bào tử, phân lập bào tử phức. Nếu các chủng được tạo ra từ bào tử phức (multi-spores) hoặc mô tế bào, thời gian bị thoái hóa nhanh hơn, có thể sau 1 đến 2 lần cấy chuyển (Shrestha et al., 2004). Để hạn chế quá trình thoái hóa giống nấm ĐTHT người ta sử dụng các chủng nuôi cấy phân lập từ đơn bào tử. Một vài nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng thời gian bảo quản giống quá dài cũng là một trong những nguyên nhân gây nên suy thoái đặc tính sinh trưởng của giống. Sung et al. (2006) 9 chỉ ra thời gian có thể bảo quản các chủng ĐTHT Cordyceps militaris ở 4 - 10°C tối đa là 6 tháng. Ngoài ra, vật liệu giống sử dụng khi nuôi trồng nấm ĐTHT cũng có ảnh hưởng mạnh tới sự sinh trưởng và phát triển của nấm trên cơ chất. Có 2 loại giống được sử dụng là giống dạng rắn và giống dạng dịch thể. Nuôi trồng nấm ĐTHT Cordyceps militaris sử dụng giống nấm dạng dịch thể là công cụ mang lại hiệu quả cao nhất. Shrestha et al. (2006) cho biết giống nấm ĐTHT nuôi cấy trên cơ chất rắn thường có xu hướng chuyển sang màu vàng, giống trong môi trường lỏng không có sự thay đổi về màu sắc. Chất lượng giống dịch thể sử dụng cũng có ảnh hưởng tới năng suất nấm ĐTHT. Các tác giả cũng khẳng định sản phẩm của giống dịch thể bao gồm pellets (khuẩn lạc cầu), bào tử đính (conidial), sợi nấm (hyphal). Trong đó pellets được xem là không phù hợp cho cấy giống với 03 lí do: (1) Lí do đầu tiên và quan trọng là pellets (khuẩn lạc cầu) không sinh trưởng nhanh như bào tử đính (conidial) hoặc dung dịch huyền phù sợi (hyphal suspensions) trên cơ chất nuôi trồng. (2) Thứ hai, pellets (khuẩn lạc cầu) thường không cảm ứng hình thành được mầm quả thể. (3) Thứ ba, pellets (khuẩn lạc cầu) khó để định lượng thể tích giống cấy. 1.1.4.2. Yếu tố dinh dưỡng a. Nguồn dinh dưỡng cacbon Nấm yêu cầu một lượng lớn cacbon trong quá trình sinh trưởng và phát dục. Dinh dưỡng cacbon cung cấp vật chất cho các quá trình sinh tổng hợp các chất cung cấp năng lượng cho các hoạt động của tế bào. Hàm lượng cacbon chiếm khoảng 50% trọng lượng khô của quả thể nấm. Nguồn cacbon thích hợp cho sợi nấm phát triển gồm các monosacharide và polysacharide….Nấm có sự phân biệt khác nhau rất lớn trong khả năng sử dụng các nguồn cacbon (Trịnh Tam Kiệt, 2012). Những nghiên cứu đã công bố cho thấy những nguồn cacbon có thể sử dụng để nuôi trồng nấm ĐTHT là các loại đường, tinh bột… trong đó thích hợp nhất là những loại có cấu trúc phân tử nhỏ (Shrestha et al., 2012). b. Nguồn dinh dưỡng nito Nito là nguyên tố bắt buộc để tổng hợp acid nucleic và protein cấu trúc 10
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan