Khảo sát sự sinh trưởng, phát triển và hàm lượng dược chất của một số chủng nấm cordyceps militaris thương mại ở việt nam

PHẢN MỞ ĐẦU Nắm Cordyceps rmiliữaris Đông trùng hạ thảo , một loài nắm được liệu quý hiếm, đã được sử dụng rộng rãi trong y học, y dược và thực phâm tại Châu Á hàng thế kỷ qua.. Loại nấm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỎNG KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

[I # I

ot DAI HOC LAC HONG

THƯƠNG MẠI Ở VIỆT NAM

SVTH: NGUYEN MINH HIEU HUYNH THANH THUY

GVHD: ThS DOAN THI TUYET LE

DONG NAI, NGAY THANG NAM 2024

LỜI CẢM ƠN

Chung em xin gui loi cam on chan thành đến Đại học Lạc Hồng và Khoa Khoa học và Công nghệ thực phâm cùng các thầy cô trong khoa, đặc biệt là cô Đoàn Thị Tuyết Lê đã hỗ trợ rất tận tỉnh, theo déi sat xao và đóng góp những ý kiến vô cùng hữu ích cho đề tài nghiên cứu này

Do kiến thức cùng với kĩ năng nghiên cứu của chúng em còn hạn chế và trong

quá trình nghiên cứu không thê tránh khỏi hoàn toàn những thiếu xót có thê xảy ra,

kính mong sự góp ý của quý thầy cô để bải nghiên cứu được hoản thiện tốt hơn và sẽ

rút ra được kinh nghiệm cho bản thân

Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn

Nguyễn Minh Hiểu Huynh Thanh Thủy

MỤC LỤC

1.1 Tổng quan về nắm (ozjÿCeps 0w1Ìif@fi3 5 522 2 E212211211221211212112112 xe 8

1.1.1 Đặc điểm sinh học 2 SH S1 11515151 151111 1211151518 E2 rea 8 LDV L, TQ 90d ““13DD 8

1.1.1.2 Đặc điểm hình thái ccccesccsseseesseseesseeeecsseseesesssnessmeeeneenneeen 8 Bàn 10

ñ so số .ẽ 10

1.1.1.5 Chu kì sinh trưởng và phát triên của nắm C Ä⁄j/ris - 11 1.1.1.6 Giá trị được liỆU - i12 111012112111 111 11151111111 10111 1111111111111 111kg 12 1.1.2 Thành phần hóa học trong nắm C ozzj;ceps ?iÏitaris s5 5cccsssccs2 12

1.1.3 Polysacchar1des L1 1201122111211 121111211 1181112 2111011110111 1 1H àu 13

lv ốc 13 B199 4345 14 1.1.6 Carotenoid cece 14 1.1.7 Những yếu tô ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nắm 15

IRuð(uaaiaiia 15 1.1.7.2 Ảnh hưởng từ môi trường nuôi trỒng - 52-211 S221 22212 x6 15

1.1.7.3 Ảnh hướng từ các nguồn dinh đưởng trong môi trường nuôi trồng 15

1.2 Tông quan về những nguyên liệu trong môi trường nuôi cấy - 16

1.2.2 Nước đừa L L LLnn T12 HH TT H511 ng 11111111 1111k k K61 1111114 16

ca (1+1 1ä 16

/h"? (T1ä Ố.Ố.Ẽ.Ẽ ăốốăốăẼăẼăäa 16

nh - L6Ẽ.- : all 17

NI — 17 1.3 Sự thoái hóa giống trong quá trình nuôi cấy nắm - 2 2222222 xcce2 17 1.4 Tỉnh hình nghiên cứu trong và n8Oả1 HưỚC 0 2 2 1222111112111 11 12x xcey 18 1.4.1 Tình hình nghién ctu trong HƯỚC 0 221221122112 1122111211118 1 1xx ce 18 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài HƯỚC - 2 12 22211211121 122112 118211 ray 19

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Địa điểm nghiên cứu -+ 5s 211111 1211 112112121111 2121212111 21 nen ra 20

2.2 Vật liệu nphiên cứu c2 21112112221 22111911111111111111 111011011 H111 1111k tra 20

ăn nh 20

2.2.3 Thiết bị và dụng cụ s- s21 221211221 1111122 2121211212111 ru 21 2.3 Phương pháp xử lý số liệu -5 S1 2E 1121211211211 22111212121 re 21

2.4 Nội dung nghiên cứửu .- c1 1121112211211 12111211111 1111102110111 811111 1111111 21 2.5 Phương pháp nghiên cứu - c2 221121112112 11 2211 151111111111111 1111 11g Hy 23

2.5.2.3 Chỉ tiêu cảm quan - 2 1211222112211 221121 111011110111 15111 19g11 ray 23

CHƯƠNG 3: KÉT QUÁ VÀ BÀN LUẬN

Kon a1

KV JN 80 )3):)1-.(;ÁIỶỖẰŨẰ Kia 3.4 Kết luận và kiến 10 1

DANH MỤC VIỆT TAT

PHẢN MỞ ĐẦU

Nắm Cordyceps rmiliữaris (Đông trùng hạ thảo) , một loài nắm được liệu quý hiếm, đã được sử dụng rộng rãi trong y học, y dược và thực phâm tại Châu Á hàng thế

kỷ qua Loại nấm có thê ký sinh trên âu trùng sâu bướm, nhộng, và các loài côn trùng

chân đốt khác, được hình thành tự nhiên trong những điều kiện khắc nghiệt, khiến cho

việc tìm kiếm trở nên khó khăn làm giảm sản lượng nên độ quý hiếm cao Để khắc phục điều này, đã có nhiều công trình nuôi trồng nắm nhân tạo đã và đang được tiến hành và cải tiến

Cordyceps militaris là nguồn cung cấp nhiều hoạt chất sinh học quan trong, bao

gồm cordycepin (3'-deoxyadenosine), adenosine, và các polysaccharides Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng những hợp chất nảy có nhiều hoạt tính sinh học, bao gồm chống ung thư, chống viêm, kháng khuẩn, và tăng cường hệ miễn dịch Trên những cơ sở đó, nhóm nghiên cứu muốn khảo sát nghiên cứu về các quá trình chuyển hóa được chất của nâm Cordyceps militaris dé tạo ra quy trình tôi ưu và đạt hiệu suất

tốt nhất

Mục tiêu đề tài : Khảo sát được sự sinh trưởng, phát triển và hàm lượng dược chất Cordycepin của một số chung nam C ordyceps militaris thvong mai tai Viet Nam Muc dich dé tai: Gitta duoc cdc giéng Cordyceps militaris thuong mai tét tại Việt Nam

Tính mới của đề tài :

Ý nghĩa của đề tài : Khảo sát được các giá trị được liệu trong nắm và duy trì bảo quản được các giống Coz/ceps mmilitaris thương mại tốt hơn

CHƯƠNG I: TÔNG QUAN

1.1 Tống quan về nắm Cordyceps militaris

1.1.1 Đặc điểm sinh học

1.1.1.1 Tên gọi

Nam Cordyceps militaris

là một trong những loại nắm

dược liệu quý, thuộc họ

Clavicipitaceae Loại nấm này

được biết đến với khả năng ký

sinh trên ấu trùng của các loải

côn trùng, đặc biệt là sâu bướm

Chúng phát triển ký sinh trên âu

trùng lepidopteron và nhộng của

côn trùng và nhện Nó thường cư

trú trên bê mặt nhộng của côn

Hình 1.1: Nấm Đông trùng hạ thảo (sindonews.com)

trùng vào mùa đông và dân đến sự hình thành quả thê vào mùa hè nên có tên gọi là

“Đông trùng hạ thảo” [11] Sau khi âu trùng chết, nắm sẽ mọc ra từ xác của ấu trùng, tạo thành những thé quả màu cam hoặc đỏ có hình dạng đặc trưng

1.1.1.2 Dac diém hinh thai

: Nắm : Ascomycota : Sordariomycetes : Hypocreales : Cordyceps : Cordyceps militaris

Nắm Đông trùng hạ thảo loại được liệu quy, thường kí sinh trên bướm vả sâu bướm ở điêu kiện tự nhiên, có hình dạng nâm nhỏ, thân hình trụ Quả thê nâm có màu cam, chiều dài từ § em - 10 cm, đâu quả thề nâm có các đồm mau cam sang [1] Qua

thê nâm nhô lên từ xác âu trùng hoặc nhộng, mặt cắt ngang của quả thê có màu nhạt và rộng ở giữa [I |

BANG 1.2: BAC DIEM HINH THAI CUA CAC LOAI CORDYCEPS [8|

Thân ấu tring giéng nhu con | Quả thê hình trụ manh, dai

C sinensis nhộng tằm, có chiều dài từ 3-5 | từ 4-7cm và có đường

cm, đường kính từ 3-8 mm, kính khoảng 3 mm, với màu vàng đậm tới vàng nâu đỉnh nhọn vô trùng

Phân thân ấu trùng giống như | Quả thê hình trụ, mập mạp

C gunnii nhộng tằm, dài từ 3 - 6 cm, |và thô, chiều dải 4-12 cm,

đường kính 3 - 10 mm, mảu | đường kính 4 mm, với phần

nhánh ở đỉnh

Cơ thể âu trùng giống như | Quả thê mảnh như sợi chỉ, 2-

C gracilis một con tam, manh,chiéu dai | 3 cm chiéu dai va khoang 2

2 — 4 cm và đường kính 2 - 5 | mm đường kính, với phan mm; mảu nâu vàng, tim, nau | phinh ra ở đỉnh, có hình cầu, hoặc bám không chắc

nâu đỏ

Thân ấu trùng cong hình thận, | Chỉ có | qua thé, đơn, mảnh

C barnesii ngan, dai 1,5-2 cm, dau nho, | va cong, dai 2-6 cm va

Thân ấu trùng giống con tằm, |Quả thế dang soi, phân

liangshanensis | 6-10 mm; Bề mặt bên ngoài | nhánh, dài 10-30 cm và

voi mau nau dé mang mau nau | đường kính 1-2 mm

sam

Môi chất dinh đưỡng và Quả thê có kích thước to đều

C militaris không có cơ thê ấu trùng từ trên xuống dưới, hơi cong,

đài khoảng 5 cm, màu vàng cam đến màu đỏ da cam

1.1.1.3 Phân bố

Nam Đông trùng hạ thảo có thê được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới, nhưng chủ yêu phân bố ở các khu vực sau như : vùng núi Himalaya, Cao nguyên Tây Tạng, Trung Quốc Đây là nơi có nguồn cung cấp nắm Đông trùng hạ thảo tự nhiên dồi dao nhất, với độ cao từ 3.500 đến hơn 5.000 mét so với mực nước biên Hiện nay rất nhiều loài nắm đã được phát hiện và được sử dụng với tác dụng làm được liệu hỗ trợ sức khỏe cho con người

Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về thông tin di truyền, các loài nam thuộc họ này bao gồm các chỉ chủ yéu la: Cordyceps, Elaphocordyceps, Metacoravceps va Ophiocordyceps [6] Tinh dén thoi diém hién tại, đã có khoảng 680 loài khác nhau đã được xác định và được dùng làm dược liệu [7] Chỉ tính riêng Trung Quốc thì đã tìm thấy gần 90 loài, Hàn Quốc gần 30 loài, ngoài ra còn được tim thay tại Việt Nam, Thái Lan, Nhật Bản, Cord/ceps Militaris la loai phổ biến ở nhiều nơi, sự

đa dạng cao và có khả năng thích nghi tét nhat trong cac loai Cordyceps da duoc con người tim thấy, loài ký chủ phổ biến nhất của nắm là ấu trùng của các loài bướm thuộc chi Thitarodes va co thé ky sinh trên ấu trùng của một số loài côn trùng khác như ve sầu, ong ấu trùng và các loài cánh cứng khác Chính vì lí do trên mà loài nằm này được chọn để đưa vào nghiên cứu và nuôi trồng nhân giống nhiều nhất

1.1.1.4 Câu tạo

Nam déng tring ha thao Cordyceps militaris la loài nẫm ký sinh trên bướm và

sâu bướm, có màu cam, chiều dải từ 8 em -10 em Nắm có hai phần là phần nắm va phần ấu trùng (sâu), quả thế nắm nhô lên từ xác ấu trùng hoặc nhộng, mặt cắt ngang của quả thể có màu nhạt và rộng ở giữa [1]

¢ Phan nam:

Nắm đông trùng hạ thảo mọc lên từ phần thân của ấu trùng sâu, đặc biệt là phần đầu, tạo nên lên một loại nắm có hình dạng độc đáo Loài nắm có dạng hình trụ dài,

thường dao động từ 8 em đến 10 cm, đặc biệt có thê lên tới 11 cm trong điều kiện dinh

dưỡng tốt Màu sắc của nắm là cam hoặc đa cam, mang đến vẻ ngoài nổi bật Phần đầu nắm phinh to va sẵn sùi, tạo nên bởi các hạt nhỏ mọc từ nang xác Phần đầu của nắm thon gọn, không có nang xác và nhọn lên trên Các nang bảo tử dài từ 300 - 510 micro mét, bê rộng 4 micro mét Các bảo tử nang hình sợi, không màu và phân đoạn có kích

thước 3,5 - 6 * 1 -1,5 micro mét Các bào tử nang nảy trong điều kiện nghèo dinh

dưỡng sẽ đứt ra và nảy chỗi tạo thành bảo tử thứ cấp

* Phần ấu trùng:

Âu trùng nấm đông trùng hạ thảo, còn được gọi là ấu trùng ký chủ (sâu), là phần quan trọng cấu tạo nên nắm Phần sâu nắm dải từ 3 đến 5 cm, có thân hình thon dài mảnh mai, thường có màu vàng hoặc xám, trên thân còn có các đốm và khoảng 20-

30 văn chạy dọc, tạo nên hoa văn độc đáo Loại sâu mà nắm ký chủ này có phần đầu cứng, màu đó, sâu sau khi khô lai thi có màu trắng, hơi ngả vàng Tuy nhiên, ấu trùng cũng có điểm yếu la dé gay khi bị tác động mạnh, do cấu trúc cơ thể tương đối mềm mỏng

1.1.1.5 Chu kì sinh trưởng và phát triển của nắm C Militaris

Đông trùng ha thảo tự nhiên là kết qua của sự ký sinh nắm thuộc chi Cordyceps trên sâu non của các loài bướm Đông trùng hạ thảo tự nhiên được tìm thấy chủ yếu trên vùng cao nguyên Vân Nam, Tây Tạng thuộc Trung Quốc

Vào mùa đông, các bào tử nắm theo gió bám lên sâu nhộng côn trùng chui vào lòng đất, loài nắm tiết ra enzyme xâm nhập, sinh trưởng hệ sợi nắm, hút dinh dưỡng từ

ky chu Ky chu bi nam ký sinh sẽ di chuyền lên gần mặt đất vào cuối hè đầu thu Khi

điều kiện nhiệt độ và độ âm thích hợp, thì nắm kí sinh sẽ phát triển quả thể trên cơ thé

của dâu và dài thành sợi nam Sau do thi qua thé nam nhô ra ngoài và phát tán tế bảo nam, bat dau vong tuân hoàn mới

Ném phat triént & hag chét

dinh dưỡng từ $âư non Sâu non hình thành

1.1.1.6 Giá trị dược liệu

Nắm C mømiiaris, còn được biết đến với tên gọi đông trùng hạ thảo, từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền nhờ những công dụng đặc biệt và hàm lượng dược chất có giá trị cao cho sức khỏe Nồi bật nhất trong số đó là cordycepin (3' -deoxyadenosine), một hợp chất sở hữu nhiều đặc tính sinh học và dược tính quan

trọng

Nhiều nhà nghiên cứu về Đông trùng hạ thảo đã chứng minh rằng nó có tác dụng kháng khuẩn, chống nắm, diệt ấu trùng, chống viêm, chống tiêu đường, chống oxy hóa, chống khối u, thúc đây tình dục, gay chết tế bào có hại, điều hòa miễn dịch, chống HIV và nhiều hoạt động khác [11]

1.1.2 Thành phần hóa học trong nắm Cordyceps militaris

Nam C Militaris 1a loại nắm dược liệu quý, có nhiều thành phần dược chất như protein chiếm 40,69%; các loại vitamin: vitamin A (34,7 mpø/gam), vitamin BI (13,0 meg/gam), vitamin B6 (62,2 mg/gam), vitamin B12 (70,3 mg/gam), vitamin B3 (42,9 mg/gam); cac nguyén tố khoang: Se (0,44 ppm), Zn (130,0 ppm), Cu (29,15 ppm); hop chất hóa học và nhóm hợp chat quan trong: cordycepin (1,52%), cordycepic acid (11,8%), polychaccaride (30%) ; và còn có nhiều acid béo, chủ yếu là những acid béo không no acid linoleic [1]

Cordyceps rmilifaris còn chứa hàm lượng axit béo dồi dào, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe được thê hiện trong bảng sau :

BANG 1.3 : HAM LUQNG ACID BEO TRONG C MILITARIS [1]

STT Thành phần Phan năm acid béo tông (5)

Quả thê Sinh khôi

Tác dụng của các axit béo trong Cordyceps militaris:

« - Axit linoleie (LA): là axit béo thiết yếu cho cơ thể, giúp giảm cholesterol xấu (LDL), tang cholesterol tốt (HDL), hỗ trợ sức khỏe tim mạch và não bộ

« - Axit palmidic (PA): cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia vào cấu tạo màng tế bảo

« ˆ Axit stearic (SA): giúp tăng cường hệ miễn dịch, chống viêm nhiễm

¢ Axit oleic (OA): tot cho tim mạch, giúp da đẻ mịn mảng, tươi trẻ

« - Axit lnolenie (ALA): giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, ung thư, cải thiện trí

nhớ

1.1.2.1 Polysaccharides

Polysaccharides là các polyme sinh học bao gồm các monosaccha-rides liên kết với nhau thông qua liên kết glycosidic Nhimg cau tric nay co thé la tuyến tính hoặc chứa chuỗi bên phân nhánh Polysaccharides có một công thức tông quát là C.„(H;O), trong đó x thường là một số lớn trong khoảng từ 200 đến 2500 Xét rằng các đơn vị lặp lại trong mạch polyme thường là các monosaccharide 6 carbon, công thức tổng quát

cũng có thê được biếu diễn đưới dạng (CaH¡oO:); trong đó 40 <n < 3000 [9]

Polysaccharides có tác dụng sinh học đa dạng như hoạt động kháng sinh, chống oxy hóa, chống đột biến, chống đông máu và kích thích miễn dịch [9]

1.1.2.2 Adenosine

Adenolsine la một trong những NH> thành phan dugc chat chinh c6 trong C

militaris NO la mét nucleoside duoc N >> N tạo thành từ adenine và d-rIbose Được é | 2

nắm Cordyceps khi được sử dụng trong O

y học cô truyền Trung Quốc

Adenoisine có một số tác dụng được sử HO OH

Hình 1.3 : Công thức cấu tạo Adenosine dụng như một tác nhân có thể bảo vệ [10]

tim và điều trị cho bệnh Suy tin mãn

tính [10] Đây là hợp chất trực tiếp tham gia vào quá trình cầu tạo lên DNA, ATP, đồng

thời tạo nên các hoạt chất khác như Cordycepin, D-manitol - được liệu quý trong y

học

Công thức hóa hoc: CyoHi3NsO, [10]

Khối lượng phân tử: 267,2413 g/mol

1.1.2.3 Cordycepin

Cordycepin P (3’deoxyadenosine) là NH

dan xuat cua nucleoside adenosine, khac voi

adenoisine ở chỗ không có nhóm hydroxy ý |

trong vị trí 3' ở phần ribose của nó Đây là N 2 một chất có nhiều dược chất sinh học giup HO N bảo vệ thân kinh, bảo vệ phôi và thận, hoạt O

động chống khối u, chống viêm, điều hòa hệ

thống miễn dịch, [10] Về tiềm năng của H OH

Cordycepin bao g6m cac tac dụng sinh học Hình 1.3: Công thức cấu tạo Cordycepin [11]

và được lý trong hỗ trợ miễn dịch, gan, thận,

tim mạch cũng như các tác nhân chống ung thư [11]

Công thức hóa học: CịoH¡:N:O;

Khối lượng phân tử: 251,24 g/mol

Nhiệt độ nóng chảy: 225,5°C (437,9°F; 498 K)

1.1.2.4 Carotenoid

Carotenoid là isoprenoids và thường bao gồm tám don vi isoprene lién kết với nhau sao cho liên kết của các đơn vị bị đảo ngược ở trung tâm của phân tử đề tạo ra nhóm metyl 20 và 200 có mỗi liên kết tại vị tri 1,6, trong khi các nhóm methyl còn lại

là 1,5 [12] Carotenoid là là thành phần chính tạo nên màu vàng cam của quả thê C militaris, co vai trò quan trọng trong quá trình sinh học, bao gồm cả hoạt động chống oxy hóa và tăng cường hệ miễn dịch

Tiền vitamin A chính là carotenoid, bổ sung trong chế độ ăn uống có thê ngăn

ngừa những bệnh về mắt liên quan đến tuổi tác như đục thủy tỉnh thê và thoái hóa

điểm vàng (AMD) Carotenoid ức chế sự tăng sinh, biến đôi và hình thành ví nhân của

tế bào giúp chống lại quá trình ung thư [12]

1.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nắm

Sự sinh trưởng và phát triển của nắm Cordceps milifaris phụ thuộc vào nhiều yếu tố do phải trải qua nhiều giai đoạn và môi trường khác nhau Nắm được nuôi chủ yếu trên môi trường rắn và lỏng Môi trường lỏng để nuôi tơ nắm và môi trường răn để soi nam phat triển thành quả thể và thu hoạch nắm trưởng thành Sự khác biệt ở hai môi trường này nhằm đáp ứng theo nhu cầu của bốn giai đoạn phát triển, mỗi giai đoạn đều phải đáp ứng đủ các yêu cầu cần thiết để nắm phát triển tốt nhất :

+ Giai đoạn tạo hệ sợi + Giai đoạn tạo sắc tô + Giai doan nay chéi + Giai doan tao qua thé

1.1.3.2 Ảnh hưởng từ môi trường nuôi trồng

Khả năng sinh trưởng và phát triển của nắm C militaris va ham lượng

cordycepin trên giá thể nhộng tằm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong đó có thê kế đến như: nhiệt độ nuôi cấy, loại, cường d6 va thoi gian chiéu sáng, độ am va trang thai sinh lý của nhộng, tam Dé dam bảo sản pham tạo ra có hàm lượng hoạt chất cao, cần xác định được nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của nắm trên giá thé tu

nhién [4]

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng cần được quan tâm khi trồng nắm Việc điều chỉnh nhiệt độ phù hợp trong từng giai đoạn phát triển của nắm sẽ giúp tôi ưu hóa năng suất và chất lượng của sản phâm Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trone việc thúc đây sự phát triển của nắm Nắm phát triển mạnh nhất ở nhiệt độ từ 18 đến 22°C Khi nhiệt độ tăng cao hơn 25°C, tốc độ phát triển của nắm sẽ

bị chậm lại đáng kê