Nghiên cứu thành phần nuôi cấy sinh khối nấm cordyceps chủng DI0077

Mẫu IUH1521 BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NUỐI CẤY SINH KHỐI NẤM Cordyceps CHỦNG DL0077 Mã số đề tài 171 4280 Chủ nhiệm đề tài TRƯƠNG KIỀU HOA Đơn vị thực hiện Viện Công nghệ sinh học và thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh Tp Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 4 năm 2018 1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài này, chúng em xin chân thành cảm ơn B.

Phương pháp nghiên cứu

CaCl 2

Tổng kết về kết quả nghiên cứu

4.1 Khảo sát đường cong tăng trưởng của chủng Cordyceps sp

Bảng 4.1 Sinh khối Cordyces sp được thu nhận bằng phương pháp nuôi cấy lỏng tĩnh trên môi trường PG (Potato + Glucose)

Biểu đồ 4.1 biểu đồ thể hiện sinh khối khô của Cordyceps sp trên môi trường PG

4.2 Khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon, nitrogen và khoáng lên sự phát triển của

Cordyceps sp trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh

4.2.1 Khảo sát tốc độ tăng trưởng nấm trên môi trường có các nguồn carbon khác nhau

Bảng 4.7 Sinh khối khô của Cordyceps sp ở các nguồn carbon khác nhau

Kết quả thí nghiệm cho thấy khối lượng nấm ở lô PS là cao nhất Trong số các lô với nguồn carbon khác nhau, lô PS và lô PMn đạt kết quả vượt trội hơn so với các lô còn lại Để phân tích và sàng lọc kết quả, chúng tôi đã sử dụng chương trình IBM SPSS Statistics 20 với hàm Anova one way.

Kết quả thu được sinh khối nấm Cordyceps sp cao nhất ở môi trường chứa 200g potato, 20g saccharose ở tuần thứ 4

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn nitrogen lên sự phát triển của hệ sợi nấm trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh

Bảng 4.12 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường có các nguồn nitrogen khác nhau

Kết quả thí nghiệm cho thấy khối lượng khô nấm Cordyceps sp ở lô P.S.YE là cao nhất Trong số các lô với nguồn nitrogen khác nhau, lô P.S.YE và lô P.S.PEP đạt kết quả vượt trội so với các lô còn lại Chúng tôi đã sử dụng chương trình IBM SPSS Statistics 20 với hàm Anova one way để sàng lọc kết quả Đặc biệt, sinh khối nấm cao nhất được ghi nhận ở môi trường chứa 200g khoai tây, 20g saccharose và 10g Yeast extract vào tuần thứ 3.

4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn khoáng lên sự phát triển của hệ sợi nấm trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh

Bảng 4.17 Sinh khối khô Cordyceps sp được thu nhận bằng phương pháp nuôi cấy lỏng tĩnh trên môi trường có các nguồn khoáng khác nhau trong 8 tuần

Kết quả thí nghiệm cho thấy khối lượng khô nấm ở lô PS.YE.KH2PO4 đạt mức cao nhất Đối với các lô có nguồn khoáng khác nhau với khối lượng gần nhau, chúng tôi đã tiến hành phân tích kết quả bằng phần mềm IBM SPSS Statistics 2.0 thông qua hàm Anova one way.

Kết quả thu được sinh khối nấm Cordyceps sp cao nhất ở môi trường chứa 200g potatos,

20g sacharse, 10g cao nấm men,1g KH2PO4 tuần thứ 3.

Đánh giá các kết quả đã đạt được và kết luận

Đã hoàn thành 5/5 nhiệm vụ

Sau các thí nghiệm ta lựa chọn được thành phần nuôi cấy sinh khối nấm Cordyceps sp là : 200g potatos, 20g Saccharose, 10 g cao nấm men, 1g KH2P04 thu ở tuần thứ 3

6 Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)

Nấm Cordyceps là một loại nấm ký sinh trên côn trùng, được công nhận là dược liệu quý trong y học cổ truyền Tại Việt Nam, nhiều nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập một số chủng nấm mới từ các vùng cao nguyên.

Nghiên cứu của Ts Trương Bình Nguyên và Đinh Minh Hiệp về Cordyceps sp tại Langbiang, Lâm Đồng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa sinh khối nấm để bảo vệ sức khoẻ cộng đồng nhờ vào tính kháng oxi hoá và kháng viêm cao Để đạt được điều này, chúng tôi đã phân tích và khảo sát các thành phần môi trường nuôi cấy nhằm tìm ra công thức tốt nhất Sinh khối nấm được thu nhận thông qua phương pháp nuôi cấy lỏng tĩnh trên nhiều loại môi trường khác nhau, kết hợp với việc sàng lọc bằng phần mềm IBM SPSS Statistics 2.0 và hàm Anova one way Kết quả cho thấy công thức môi trường tối ưu bao gồm 200g khoai tây, 20g saccharose, 10g Yeast extract, và 1g K2HPO4.

Cordyceps fungus - a parasitic fungus on insects, is known as a preciousmedicine in traditional medicine In Vietnam, some strains of Cordyceps sp are found in Langbiang,

In a study by Truong Binh Nguyen and Dinh Minh Hiep, the focus was on optimizing the biomass production of a valuable domestic medicinal mushroom known for its high antioxidant and anti-inflammatory properties The research involved analyzing various culture media and conditions to identify the most effective methods for cultivating mushroom biomass Utilizing static liquid culture techniques and advanced screening through IBM SPSS Statistics 2.0 software, the researchers employed a one-way ANOVA to determine the optimal culture environment The findings revealed that a mixture of 200g of potatoes, 20g of saccharose, 10g of yeast extract, and 1g of K2HPO4 yielded the best results for mushroom biomass production, highlighting the significance of strategic research in enhancing public health resources.

III Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo

3.1 Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3)

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Đăng ký Đạt được

Cordyceps sp sau khi nuôi trồng trên điều kiện nuôi cấy lỏng tĩnh

Xác định thành phần môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh cho chủng

Xác định được các thành phần carbon, nitrogen, khoáng cho môi trường nuôi cấy chủng

Thời gian thực hiện đề tài

Tên chuyên đề nếu là NCS Tên luận văn nếu là Cao học Đã bảo vệ

IV Tình hình sử dụng kinh phí

2 Nguyên, nhiên vật liệu, cây con 5.000.000 5.000.000

6 Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu giữa kỳ

7 In ấn, Văn phòng phẩm

V Kiến nghị ( về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài)

Sau khi thực hiện các thí nghiệm lựa chọn môi trường, chúng tôi đã xác định được nguồn carbon, nitrogen và khoáng chất phù hợp cho việc nuôi cấy chủng Cordyceps sp Nếu có đủ thời gian và kinh phí, chúng tôi sẽ tiến hành tối ưu hóa thành phần môi trường và kiểm tra khả năng kháng viêm cũng như khả năng chống oxy hóa của chủng nấm này.

VI Phụ lục ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

Tp HCM, ngày tháng năm

Chủ nhiệm đề tài Phòng QLKH&HTQT Viện CNSH-TP

PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

(báo cáo tổng kết sau khi nghiệm thu, đã bao gồm nội dung góp ý của hội đồng nghiệm thu)

1.1.1 Giới thiệu chung về Cordyceps 16

1.1.2 Thành phần hóa học có trong sinh khối nấm Cordyceps 17

1.1.2.2 Một số hợp chất có hoạt tính sinh học của Cordyceps 17

1.2 Chủng nghiên cứu Cordyceps sp (DL0077) 21

1.3 Các nghiên cứu về Cordyceps sp tại Việt Nam 22

1.4 Tổng quan nuôi cấy Cordyceps 23

1.4.1 Các thành phần môi trường nuôi cấy sinh khối Cordyceps 23

1.5 Chọn lọc thành phần môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh bằng ct IBM SPSS Statistics 20 27 2 Mục tiêu 28

3.3 Phương pháp xây dựng đường cong tăng trưởng của chủng Cordyceps sp 32

3.4 Khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon, nitrogen và khoáng lên sự phát triển của Cordyceps sp trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh 32

3.4.1 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon: Glucose, Saccharose, Lactose, Manitol, Mantose 32

3.4.2 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon, nitogen: Peptone, Yeast Extract, Natri nitrate, Amoni nitrate, Ure 33

3.4.3 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon, nitrogen, khoáng: KH 2 PO 4 , K 2 HPO 4 ,

4 Tổng kết về kết quả nghiên cứu 36

4.1 Khảo sát đường cong tăng trưởng của chủng Cordyceps sp 36

4.2 Khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon, nitrogen và khoáng lên sự phát triển của Cordyceps sp trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh 37

4.2.1 Khảo sát tốc độ tăng trưởng nấm trên môi trường có các nguồn carbon khác nhau 37

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn nitrogen lên sự phát triển của hệ sợi nấm trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh 43

4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn khoáng lên sự phát triển của hệ sợi nấm trong môi trường nuôi cấy lỏng tĩnh 48

5 Đánh giá các kết quả đã đạt được và kết luận 53

Hình 1 Hình thái của Cordyceps sp (DL0077)

Hình 2 C militaris (CGMCC2459) nuôi trên môi trường lỏng

Hình 3 C militaris trên môi trường giá thể tổng hợp

Hình 4 Cordyceps militaris nuôi cấy trên thân nhộng tầm

Hình 5 Sinh khối tươi nấm Cordyceps sp khi phơi trên giàn

Hình 6 Sinh khối khô nấm Cordyceps sp sau khi sấy khô

Hình 3.1 Đường cong tăng trưởng của vi sinh vật trong hệ thống kín

Hình ảnh sinh khối của chủng Cordyceps sp được thu nhận trên các môi trường khác nhau theo thời gian, bao gồm môi trường PG (Hình 4.1), PS (Hình 4.2), PMn (Hình 4.3), PL (Hình 4.4), PMt (Hình 4.5), P.S.YE (Hình 4.6), P.S.PEP (Hình 4.7) và P.S.NaNO3 (Hình 4.8) Mỗi hình ảnh minh họa sự phát triển và biến đổi của sinh khối Cordyceps sp trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau, cung cấp cái nhìn sâu sắc về ảnh hưởng của từng môi trường đến sự sinh trưởng của loài nấm này.

Hình 4.9 Hình ảnh sinh khối chủng Cordyceps sp thu được trên môi trường P.S.NH4NO3 theo thời gian

Hình 4.10 Hình ảnh sinh khối chủng Cordyceps sp thu được trên môi trường P.S.YE KH2PO4 theo thời gian

Hình 4.11 Hình ảnh sinh khối chủng Cordyceps sp thu được trên môi trường P.S.YE MgSO4 theo thời gian

Hình 4.12 Hình ảnh sinh khối chủng Cordyceps sp thu được trên môi trường P.S.YE CaCl2 theo thời gian

Hình 4.13 Hình ảnh sinh khối chủng Cordyceps sp thu được trên môi trường P.S.YE K2HPO4 theo thời gian

Bảng 3.1 Khảo sát tốc độ tăng trưởng nấm trên môi trường có các nguồn carbon khác nhau

Bảng 3.2 Khảo sát tốc độ tăng trưởng nấm trên môi trường có các nguồn nitrogen khác nhau

Bảng 3.3 Khảo sát tốc độ tăng trưởng nấm trên môi trường có các nguồn khoáng khác nhau

Bảng 4.1 Sinh khối Cordyces sp được thu nhận bằng phương pháp nuôi cấy lỏng tĩnh trên môi trường PG

Bảng 4.2 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường PG

Bảng 4.3 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường PS

Bảng 4.4 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường PMn

Bảng 4.5 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường PL

Bảng 4.6 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường PMt

Bảng 4.7 Sinh khối khô của Cordyceps sp.ở các nguồn carbon khác nhau

Bảng 4.8 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.YE

Bảng 4.9 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.PEP

Bảng 4.10 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S NaNO3

Bảng 4.11 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S NH4NO3

Bảng 4.12 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường có các nguồn đạm khác nhau

Bảng 4.13 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.YE.KH2PO4

Bảng 4.14 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.YE.MgSO4

Bảng 4.15 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.YE.CaCl2

Bảng 4.16 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường P.S.YE K2HPO4

Bảng 4.17 Sinh khối khô của Cordyceps sp trong môi trường có các nguồn khoáng khác nhau.

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

C – Cordyceps ĐTHT – Đông trùng hạ thảo

Môi trường PG (Potato + Glucose)

Môi trường PS (Potato + Saccharose)

Môi trường PMn (Potato +Mannitol)

Môi trường PL (Potato +Lactose)

Môi trường PMt (Potato +Mantose)

Môi trường P.S.YE (Potato+ Saccharose+ Yeast Extract)

Môi trường P.S.PEP (Potato+ Saccharose+ Peptone)

Môi trường P.S NaNO3 (Potato+ Saccharose+ NaNO3 )

Môi trường P.S NH4NO3 (Potato+ Saccharose+ NH4NO3 )

Môi trường P.S Ure (Potato+ Saccharose+ Ure )

Môi trường P.S.YE.KH2PO4 (Potato+ Saccharose+ Yeast Extract + KH2PO4)

Môi trường P.S.YE.MgSO4 (Potato+ Saccharose+ Yeast Extract + MgSO4)

Môi trường P.S.YE CaCl2 (Potato+ Saccharose+ Yeast Extract + CaCl2)

Môi trường P.S.YE K2HPO4 (Potato+ Saccharose+ Yeast Extract + K2HPO4)

Nấm Cordyceps là một loại nấm ký sinh trên côn trùng, được coi là dược liệu quý trong y học cổ truyền Loài nấm này chứa nhiều hợp chất sinh học có lợi cho sức khỏe, được chứng minh qua các nghiên cứu toàn cầu Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc nghiên cứu và đầu tư vào việc nuôi trồng nấm Cordyceps vẫn còn hạn chế Nhóm nghiên cứu do TS Trương Bình Nguyên và TS Đinh Minh Hiệp dẫn đầu đã thu thập nhiều mẫu nấm ký sinh trên côn trùng thuộc chi này để phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.

Nhóm nghiên cứu đã chọn chủng Cordyceps sp tại Langbiang-Lâm Đồng để khảo sát các thành phần môi trường nuôi cấy sinh khối nấm Mục tiêu là tìm ra môi trường nuôi cấy tối ưu giúp nấm phát triển tốt nhất về mặt sinh khối và nâng cao hàm lượng các hoạt chất chính Đề tài nghiên cứu này tập trung vào việc cải thiện quy trình nuôi cấy nấm Cordyceps.

DL0077 là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm khai thác nguồn dược liệu quý trong nước, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Sự thành công của đề tài không chỉ khẳng định thương hiệu của nhà trường mà còn tạo động lực cho sinh viên tham gia nghiên cứu Điều này giúp quảng bá hình ảnh giáo dục chất lượng cao và nâng cao trình độ chuyên môn, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng thực tế phục vụ cộng đồng, giúp sinh viên theo kịp xu hướng nghiên cứu trong khu vực và toàn cầu.

1.1.1 Giới thiệu chung về Cordyceps

Cordyceps là danh pháp khoa học của một chi trong nấm túi (Ascomycota) Chi nấm

Cordyceps được xác lập lần đầu bởi Frank và Link vào năm 1833, với khoảng 150 loài ban đầu, nhưng hiện nay đã có hơn 450 loài được phát hiện trên toàn cầu Tại Việt Nam, việc nghiên cứu về các loài thuộc chi nấm này còn hạn chế, ngoại trừ một công bố của nhóm nghiên cứu Hàn Quốc vào năm 2005, trong đó phát hiện bốn loài Cordyceps tại vườn quốc gia Cúc Phương, bao gồm Cordyceps nutans, C pruinosa, C sphecocephala và C sp.

Khi nấm Cordyceps tấn công vật chủ, các hệ sợi nấm xâm chiếm và thay thế các mô của vật chủ, đồng thời tạo ra thể quả thuôn dài có dạng hình trụ, phân cành hoặc phức tạp Thể quả này mang nhiều thể quả túi nhỏ hình bình thót cổ chứa các nang, và các nang nấm này chứa bào tử nang dạng sợi chỉ, thường vỡ ra thành các mảnh có khả năng lây nhiễm.

Một số loài Cordyceps, như Cordyceps unilateralis, có khả năng ảnh hưởng đến hành vi của côn trùng vật chủ, khiến kiến phải leo lên cây và gắn mình vào đó trước khi chết Hành động này giúp tối ưu hóa việc phân phối bào tử từ thể quả mọc ra từ cơ thể côn trùng đã chết.

Chi này phân bố rộng rãi trên toàn cầu, với khoảng 400 loài chủ yếu tập trung tại châu Á, đặc biệt là ở Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Việt Nam và Thái Lan Chúng phát triển mạnh trong các khu rừng ôn đới và nhiệt đới ẩm ướt, và có nhiều trạng thái sinh sản vô tính, bao gồm cả chi Beauveria.

Các loài nấm như Beauveria bassiana, Metarhizium và Isaria được biết đến rộng rãi vì chúng đã được áp dụng trong kiểm soát sinh học các dịch hại do côn trùng gây ra.

Một số loài trong chi Cordyceps chứa hoạt chất sinh học quan trọng như cordycepin Đặc biệt, dạng sinh sản vô tính của Cordyceps subsessilis (Tolypocladium inflatum) là nguồn cung cấp cyclosporin, một dược chất hữu ích trong cấy ghép cơ thể người nhờ khả năng kìm hãm hệ miễn dịch.

1.1.2 Thành phần hóa học có trong sinh khối nấm Cordyceps

Nấm Cordyceps chứa các thành phần hóa học chủ yếu là protein, acid béo, vitamin, khoáng chất, cordycepin, cordycepic acid và polysaccharide