nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm ngọc châm (hypsizygus marmoreus) dạng dịch thể

31 3.2 Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của hệ sợi nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể 33 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng phát triển của hệ nấm Ngọc Châm trong môi t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2015

Tác giả

Trần Thị Bích Thiện

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn:

- TS Vũ Thanh Hải- Bộ môn Rau- Hoa- Quả- Cây cảnh – Trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam, thầy đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

- TS Nguyễn Thị Bích Thùy- Trung tâm Công nghệ sinh học Thực Vật, cô đã định hướng, chỉ dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn

- Tập thể thầy cô trong bộ môn Rau- Hoa- Quả- Cây cảnh đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

- Tập thể cán bộ- phòng nghiên cứu- Trung tâm Công nghệ sinh học Thực vật, Trung tâm nấm Văn Giang đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

- Gia đình và tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2015

Tác giả

Trần Thị Bích Thiện

1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Nấm Ngọc Châm (Hypsizygus marmoreus) 4

1.1.1 Vị trí phân loại của nấm Ngọc châm 4

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của nấm Ngọc Châm 4

1.1.4 Chu trình sống của nấm Ngọc Châm 8

1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của sợi nấm và sự hình

1.1.6 Nguyên liệu nuôi trồng nấm Ngọc Châm 12

1.2 Tình hình sản xuất nấm ăn trên thế giới và Việt Nam 14

1.2.1 Tình hình sản xuất nấm ăn trên thế giới 14

1.2.2 Tình hình sản xuất nấm ăn ở Việt Nam 16

1.3 Tình hình nghiên cứu giống nấm dạng dịch thể 17

1.3.1 Tình hình nghiên cứu giống nấm dạng dịch thể trên thế giới 17

1.3.2 Tình hình nghiên cứu giống nấm dịch thể trong nước 19

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 22

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.2 Hóa chất và vật liệu 22

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

2.2.1 Nghiên cứu nhân giống nấm Ngọc Châm dạng dịch thể 22

2.2.2 Nghiên cứu sử dụng giống dịch thể để nuôi trồng nấm Ngọc Châm

2.3 Phương pháp nghiên cứu 22

2.3.1 Nghiên cứu nhân giống cấp 1 nấm Ngọc Châm dạng dịch thể 22

2.3.2 Nghiên cứu nhân giống nấm Ngọc Châm dạng dịch thể cấp trung gian 25

2.3.3 Nghiên cứu sử dụng giống dịch thể để nuôi trồng nấm Ngọc Châm

2.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi 26

2.4.1 Theo dõi các đặc điểm sinh trưởng trong giai đoạn giống dịch thể 26

2.4.2 Theo dõi các đặc điểm sinh trưởng trong giai đoạn nuôi trồng 27

2.5 Phương pháp chuẩn bị môi trường 27

2.5.1 Chuẩn bị môi trường dịch thể nuôi cấy giống cấp 1 27

2.5.2 Chuẩn bị môi trường dịch thể nhân giống cấp trung gian 28

2.5.3 Phương pháp nuôi trồng nấm 28

2.6 Phương pháp xử lí số liệu 30

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Ảnh hưởng của thành phần môi trường dịch thể đến sự sinh trưởng và

đặc điểm hệ sợi nấm Ngọc châm cấp 31

3.2 Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của hệ sợi nấm Ngọc Châm

trong môi trường dịch thể 33

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng phát triển của hệ nấm

Ngọc Châm trong môi trường dịch thể 35

4.4 Ảnh hưởng của chế độ lắc tới sự sinh trưởng phát triển của hệ sợi

3.5 Ảnh hưởng của thời gian nuôi tới sự sinh trưởng phát triển của hệ sợi

3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng phát triển của giống

nấm Ngọc châm cấp trung gian (cấp 2) 41

3.7 Khảo sát thành phần cơ chất nuôi trồng đến sinh trưởng phát triển của

3.7.1 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến sinh trưởng phát

triển của hệ sợi nấm Ngọc châm 44

3.7.2 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến thời gian hình

thành quả thể nấm Ngọc Châm 45

3.7.3 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến kích thước quả thể

và năng suất nấm Ngọc Châm 46

3.8 Ảnh hưởng của nguồn giống đến sinh trưởng của nấm Ngọc châm trên

3.9 Ảnh hưởng của lượng giống thương phẩm đến sự sinh trưởng của nấm

Ngọc châm trên nguyên liệu nuôi trồng 50

PTNT Phát triển nông thôn

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng hệ sợi 35 3.4 Ảnh hưởng của chế độ lắc đến sự sinh trưởng của nấm Ngọc châm 37 3.5 Ảnh hưởng của thời gian nuôi đến sự sinh trưởng của sợi nấm

3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh trưởng, phát triển của nấm

3.7 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến sinh trưởng phát

triển của hệ sợi nấm Ngọc châm 44 3.8 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến thời gian hình

3.9 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất đến kích thước quả thể và năng

3.10 Ảnh hưởng của nguồn giống đến sự sinh trưởng của nấm Ngọc châm

3.11 Ảnh hưởng của lượng giống cấy đến sự sinh trưởng của nấm Ngọc châm

3.12 So sánh 2 quá trình nhân giống nấm theo phương pháp truyền thống

(giống dạng rắn) và nhân giống dạng dịch thể 52

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

3.1 Sinh khối sợi nấm Ngọc Châm trong các môi trường dịch thể khác nhau 32 3.2 Ảnh hưởng của pH đến sinh khối sợi nấm Ngọc Châm cấp 1 34 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh khối sợi nấm Ngọc Châm cấp 1 36 3.4 Ảnh hưởng của các chế độ lắc khác nhau đến sinh khối sợi nấm 38 3.5 Ảnh hưởng của thời gian nuôi đến sinh khối sợi nấm Ngọc Châm cấp 1 40 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến sinh khối sợi nấm cấp 2 43 3.7 Ảnh hưởng của thành phần cơ chất nuôi trồng đến tốc độ sinh trưởng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu

Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, nấm ăn được biết đến từ hàng ngàn năm

do có mùi vị và hương thơm hấp dẫn Không những thế nhiều công trình nghiên cứu

đã cho thấy nấm có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống, được coi là “rau sạch”,

“thịt sạch” Các loại nấm như: nấm Hương, nấm Rơm, nấm Mỡ, nấm Sò, Nấm Kim châm có vai trò trong nền kinh tế, khoa học cùng với tham gia vào các chu trình vật chất và năng lượng trong tự nhiên Trong y học, nấm ăn được biết đến như một phương thuốc để: điều hòa huyết áp, chống béo phì, tăng sức đề kháng, phòng chống ung thư (Đinh Xuân Linh và cs., 2010)

Trồng nấm chỉ sử dụng các nguồn nguyên liệu phụ từ ngành nông nghiệp, lâm nghiệp như: rơm, rạ, mùn cưa, bã mía, thân ngô, lõi ngô, bông phế loại ở các nhà máy dệt, cây gỗ, cỏ Việt Nam lại là một nước nông nghiệp, giàu tiềm năng lâm nghiệp, tận dụng các nguồn phế thải nông, lâm nghiệp làm nguồn nguyên liệu không những đem lại sản phẩm có giá trị cao mà còn xử lý những sản phẩm phế thải từ nông nghiệp - lâm nghiệp thành nguồn phân bón hữu cơ, góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống Cùng với đó là điều kiện khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm…) ở nước ta cũng khá phù hợp cho nuôi trồng nấm (Nguyễn Lân Dũng và cs., 2010) Từ đó, việc nuôi trồng nấm ở nước ta đang được đẩy mạnh trong cả nước và hứa hẹn sẽ mang lại nguồn thu nhập đáng kể trong quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng và vật nuôi

Hiện nay các cơ sở nuôi trồng nấm ở nước ta đều đang áp dụng công nghệ nhân giống ở dạng rắn, thời gian nuôi giống dài, chất lượng không ổn định, tuổi giống không đồng nhất, tỷ lệ nhiễm cao, năng suất còn thấp…dẫn đến giá thành giống nấm và nấm thương phẩm cao Trong khi đó việc nghiên cứu và sản xuất giống dịch thể trên thế giới đã đạt được một số thành tựu đáng kể Việc ứng dụng sản xuất giống dịch thể có hiệu quả rõ rệt so với giống thể rắn như rút ngắn thời gian sinh trưởng chỉ còn 5 – 15 ngày một cấp giống, độ thuần cao, chất lượng tốt, tỷ

lệ nhiễm giảm, thích hợp cho sản xuất giống nấm và nuôi trồng nấm theo qui mô

công nghiệp…(Gkawai et al., 1995)

Nấm Ngọc châm hay còn gọi là nấm Hải Sản là một trong nhưng loại nấm ăn cao cấp có hương vị ngon, giòn, mùi hương nhẹ, có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các acid- amin và khoáng chất cần thiết Đặc biệt nấm còn có giá trị dược liệu cao Nấm có thể làm giảm cholesterol trong máu, ngăn chặn sự lão hóa, giúp cơ thể chống lại vị trùng gây bệnh Đặc biệt là khả năng hoạt hóa làm tăng sản xuất

interneukin, đại thực bào, chống khối u (Ikekawa., 1995, Saitoh et al., 1997, Stamets

2000) Ở Việt Nam nấm Ngọc Châm mới được du nhập vào đưa vào sản xuất mấy năm gần đây với sản lượng nấm cung cấp cho thị trường còn hạn chế

Nhận thấy tiềm năng phát triển, giá trị kinh tế của nấm Ngọc Châm đem lại nên việc nghiên cứu và phát triển giống nấm này ở Việt Nam là điều kiện cần thiết,

đa dạng hóa chủng nấm và góp phần thúc đẩy nghề nuôi trồng đề tài: “Nghiên cứu

kỹ thuật nhân giống và nuôi trồng nấm Ngọc Châm (Hypsizygus marmoreus) dạng dịch thể” được thực hiện

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Xây dựng qui trình nhân giống Ngọc Châm dạng dịch thể tại Việt Nam phục

vụ việc sản xuất giống nấm và nuôi trồng nấm Ngọc Châm (Hypsizygus

marmoreus) nhằm đạt năng suất và hiệu quả cao

3 Yêu cầu của đề tài

Đánh giá sự ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường: thành phần môi trường, pH, nhiệt độ, chế độ lắc, thời gian nuôi đến sự sinh trưởng và phát triển của

hệ sợi nấm Ngọc Châm cấp 1 dạng dịch thể Từ đó xác định điều kiện tối ưu cho việc nhân giống dịch thể nấm Ngọc Châm cấp 1

Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của nấm Ngọc châm dạng dịch thể khi nhân chuyển sang một số cơ chất môi trường cấp 2 cơ bản

Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển, năng suất của nấm Ngọc Châm trên cơ chất nuôi trồng So sánh với nguồn giống nấm Ngọc Châm dạng rắn, từ đó xác định được nguyên liệu nuôi trồng hiệu quả nhất, lượng dịch cấy phù hợp cho năng suất cao nhất

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

* Ý nghĩa khoa học của đề tài:

Kết quả của đề tài đã cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh học như đặc điểm phát triển của hệ sợi nấm cho những công trình nghiên cứu về nấm Ngọc Châm tiếp theo

Việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến khả năng phát triển của hệ sợi là cơ sở để nghiên cứu, xây dựng kỹ thuật nuôi cấy và nhân giống nấm Ngọc Châm

* 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 và công nghệ nuôi trồng nấm Ngọc Châm ở Việt Nam, góp phần hơn nữa cho sự phát triển của ngành nấm nói chung

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Nấm Ngọc Châm (Hypsizygus marmoreus)

1.1.1 Vị trí phân loại của nấm Ngọc châm

Tên tiếng Anh: Jade mushroom, Spot Jade mushroom, Beech mushroom

Vị trí phân loại: Theo tác giả Trịnh Tam Kiệt (2001), nấm Ngọc Châm thuộc:

Ngành: Mycota

Lớp: Basidiomycetesh

Bộ: Agaricales

Họ: Tricholomataceae

Chi: Hypsizygus Singer

Loài: Hypsizygus marmoreus

Nấm Ngọc Châm ở Trung Quốc được gọi là Zhengjigu, Jade mushroom (nấm Ngọc), Spot jade mushroom; ở Nhật Bản nó được gọi là Buna Shimeji, Beech mushroom (nấm gỗ Sồi) Hương vị của loại nấm này rất tươi ngon, độc đáo như thịt cua biển do đó nó được gọi là nấm Hải sản (Crab mushroom) Mũ nấm có màu màu trắng hay nâu, ở giữa có hình như vân đá rất đẹp, do đó nó có tên loài là

“marmoreus”, nghĩa của từ “marmoreus” là dạng đá hoa hay đá cẩm thạch vì vậy ta cũng có thể gọi là nấm Cẩm thạch

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của nấm Ngọc Châm

Nấm Ngọc Châm là loại nấm quý và có giá trị dinh dưỡng cao Nấm Ngọc Châm có mùi vị thơm ngon, có tác dụng kích thích tiêu hóa, rất hợp khẩu vị đối với người Á Đông Nấm có vị “Umami”, vị thực phẩm rất đặc biệt không giống một loại thực phẩm nào khác, hương vị của Umami còn được biết tới và sử dụng rất phổ biến hiện nay là bột ngọt- Mono sodium glutamate Chính vì vị Umami đặc biệt nên

ở Nhật Bản nấm được sử dụng rất rộng rãi trong ăn uống hang ngày của người Nhật Bản (Stamet, 2000)

Hiện nay người ta đã nghiên cứu được các thành phần tạo nên hượng vị Umami trong nấm nói chung:

+ Acid glutamic

+ Acid aspartic

+ 5’- Inosine momophosphate (5’- IMP)

+ 5’- Guanosine monophosphate (5’- GMP)

+ 5’- Xanthosine monophosphate (5’- XMP)

+ 5’- Adennosine monophosphate (5’- AMP)

Nấm Ngọc Châm là thực phẩm rất tốt cho con người, nấm giàu chất xơ và protein chứ đầy đủ cấc loại acid amin không thay thế ở người Mặt khác, nấm còn chứa ít chất béo, ít calo, không có Cholesterol và có nhiều loại vitamin như Niacin (B3), Thianin (B1), Riboflavin (B2), D2,…Ngoài ra nấm còn chưa các loại chất khoáng như Kali (K), Sắt (Fe), Magie (Mg)…Nguồn Carbohydrate được tích trữ đươi dạng Glycogen và Chitin, cấu tạo bởi N- acetyglucosamin, glucan, chitosan hay manna, tạo nên vách tế bào nấm Vách tế bào nấm không thể bị phân giải bởi hệ enzyme đường ruột của người nên có tác dụng như chất xơ hỗ trợ tiêu hóa, do vậy nấm rất thích hợp cho những người ăn kiêng (Stamet, 2000)

Các nghiên cứu của Stamet, (2000) chỉ ra rằng với 100g nấm cung cấp năng lượng khoáng 109 kj Các thành phần có trong 100g nấm Ngọc Châm tươi theo bảng:

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng có trong 100g Ngọc Châm tươi

Nguyễn Thị Thu Trang và Lê Duy Thắng, (2009), trường Đại học Khoa học

tự nhiên TP Hồ Chí Minh nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của nấm Ngọc Châm do nuôi trồng và nấm Ngọc Châm nuôi ngoài thì trường chỉ ra rằng: Mẫu nấm trồng có độ ẩm thấp hơn mẫu mua Hàm lượng carbohydrate và protein của

mẫu nấm trồng đều cao hơn mẫu mua, tuy nhiên về hàm lượng khoáng thì mẫu trồng lại thấp hơn mẫu mua

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng ở nấm Ngọc châm trồng

trong phòng thí nghiệm (M1) và mua ngoài thị trường (M2)

Tro toàn phần (g/ 100g nấm khô) 5,74 7,82

Gần đây loại nấm này được cho là có khả năng chống lại bệnh ung thư

(Ikekawa., 1995; Saitoh et al., 1997; Stamets 2000) Polysaccharide,

β-(1-3)-D-Glucan được tách chiết từ loại nấm này đã chứng tỏ khả năng ức chế sự hoạt động của tế bào ung thư và sự hoạt động của u bướu Các chất này có khả năng hòa trong nước cao hơn nhiều so với các β-(1-3)-D-Glucan tách chiết từ các loại nấm ăn khác

Gần đây các Polyisoprenepolyol mới tách chiết từ Hypsizygus marmoreus và đã

được thử nghiệm trên chuột và các khối u biểu bì phổi, bướu Saccom ác tính 180 đã

cho kết quả rất khả quan (Ikekawa, 1995); (Saitoh et al., 1997); (Sawabe et al.,

1999) Các nghiên cứu đang được tiếp tục để xác định chính xác các tính dược liệu của loại nấm này

1.1.3 Đặc điểm hình thái

Nấm Ngọc Châm mọc thành từng cụm, mỗi cụm có khoảng 10-20 cây, đôi khi chúng mọc riêng rẽ, khi đó cây nấm rất to, thân mập, rỗng Trong nuôi trồng nhân tạo chúng thường mọc thành cụm trong đó có sự khác nhau đáng kể về số lượng, kích thước quả thể đối với từng cơ chất môi trường và phương pháp nuôi trồng khác nhau

Cây nấm to mập quả thể có màu trắng muốt, màu trắng xám và màu nâu bóng

Mũ nấm lúc non có hình cầu hay bán cầu, về sau chuyển sang dạng ô Đường kính mũ

khoảng 2-7 cm Cuống thẳng có kích thước khoảng 1-2cmb x 8-15 cm, có khi dài tới 20cm, đính ở giữa mũ nấm Mũ nấm có màu trắng hay nâu bong, ở giữa có hình như

vân đá rất đẹp, do đó nó có tên loài là marmoreus nghĩa gốc của từ marmoreus là dạng

đá hoa hay đá cẩm thạch, phần thịt nấm có màu trắng, mềm, đặc

Đặc điểm sợi nấm: Sợi nấm có dạng bột mịn trên môi trường thạch giữ giống Khi còn non, sợi nấm có màu trắng và chuyển dần sang màu vàng khi sợi nấm già Trên giá thể nuôi trồng, sợi nấm đẩy lên thành dạng búi chỉ bao quanh các hạt ngũ cốc và có màu hơi vàng ở vùng trưởng thành

Bào tử đính thứ sinh trong suốt, nhẫn, hình cầu và có đường kính 4-2µm Dấu vết bao tử màu trắng Khi nuôi cấy trên môi trường khoai tây thì phát triển thành hệ sợi dày, trắng muốt

Quả thể nấm Ngọc Châm nâu Quả thể nấm Ngọc Châm trắng

Nấm Ngọc châm mọc tự nhiên

Hình 1.1 Quả thể nấm Ngọc Châm

1.1.4 Chu trình sống của nấm Ngọc Châm

Nấm Ngọc Châm thuộc nấm đảm (Basidiomycetes), chu kì sống bắt đầu từ

khi quả thể nấm trưởng thành, phóng thích bào tử vào không khí và được phát tán nhờ gió Gặp điều kiện thuận lợi (nhiệt độ, độ ẩm thích hợp), bào tử sẽ nảy mầm và

hình thành sợi nấm sơ cấp (Primary mycelium), đơn nhân (Monokaryons) Sợi nấm

sơ cấp không có khả năng hình thành quả thể

Giai đoạn trên diễn ra ngắn vì các sợi cấp có xu hướng chia nhánh và bắt cặp

với nhau tạo thành hệ song nhân (Dikaryons), gọi là hệ sợi thứ cấp (secondary

mycelium) Một tính chất đặc biệt để phân biệt hệ sợi sơ cấp với hệ sợi thứ cấp ở

nấm đảm là hệ sợi nấm thứ cấp có hình thành các mấu liên kết (Clamp connection)

Hệ sợi nấm thứ cấp có khả năng phát triển hình thành nên quả thể Hệ sợi nấm thứ cấp chiếm hầu hết chu kỳ sống của nấm đảm

Chu trình sống của nấm Ngọc Châm chưa được nghiên cứu kỹ, nhưng nó có đặc điểm giống với chu trình sống của nấm Đảm

1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của sợi nấm và sự hình thành quả thể nấm

1.1.5.1 Dinh dưỡng

* Nguồn cung cấp Carbon:

Trong tự nhiên nấm mọc trên các loại phế thải có nguồn gốc thực vật giàu Cellulose, nấm có khả năng phân hủy mạnh các hợp chất hữu cơ mà các vi sinh vật khác ít có khả năng phân hủy hay phân hủy không hoàn toàn Đa số nấm ăn là sinh vật dị dưỡng nên nấm cần được cung cấp Carbon; nguồn Carbon thích hợp cho sợi nấm phát triển gồm các Monosaccharide, Oligosaccharide và Polysaccharide như đường Glucose Saccharose, Galactose, Tinh bột, Cellulose

Nồng độ thích hợp cho sợi nấm sinh trưởng khoảng 2% (Miles, 1993) Nấm cũng có thể sử dụng một số nguồn Carbon không phải Cacbonhydrate như Ethanol, Glycerin (Sugimori, 1971)

Các chất dinh dưỡng có carbon cấu thành chất nguyên sinh tế bào vi sinh vật (Protein, axit nucleic, enzyme, v v…) và các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật đều gọi chung là nguồn carbon Nguồn carbon rất nhiều chủng loại, như các loại

đường, rượu, axit hữu cơ, protein và các chất tan trong nước của chúng, các lipid, các chức hydroxit và một số chất vô cơ carbon Ở giai đoạn mầm quả thể, sự tăng trưởng phụ thuộc nhiều vào nguồn dinh dưỡng Carbon

Khi chọn môi trường nuôi trồng nấm Ngọc Châm nên chọn môi trường có sự phối trộn vài nguyên liệu với nhau Khi dùng mùn cưa cần chọn mùn cưa của các loại

gỗ cây lá rộng và thường thì mùn cưa cũ thích hợp hơn so với mùn cưa tươi

* Nguồn cung cấp nitơ

Nitơ là nguồn dinh dưỡng cơ bản trong thành phần nuôi sợi nấm Nguồn nitơ

là nguồn dinh dưỡng quan trọng đối với sinh trưởng của nấm Ngọc châm, là nguyên liệu không thể thiếu để hợp thành axit amin và axít nucleic Nếu nguồn nitơ không

đủ thì sẽ ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của khuẩn ty và sự sinh trưởng phát dục của quả thể

Trong môi trường nuôi nấm Ngọc châm cần bổ sung thêm nitơ mới có thể xúc tiến sinh trưởng của hệ sợi, rút ngắn thời gian ra nấm và tăng năng suất sản phẩm

Nguồn nitơ rất rộng; nitơ vô cơ như muối amon, nitrat, nitơ dạng khí; nitơ hữu cơ như protein, urê, v v Trong thực tiễn, nguồn nitơ hữu cơ phần lớn là protein động vật, thực vật vi sinh vật; nguồn đạm động vật như keo thịt bò, bột cá, bột nhộng tằm, v.v ; nguồn đạm thực vật có các loại bánh dầu (bánh dầu đỗ tương, bánh dầu hạt bông, v v ), bột đậu, bột lạc, bột ngô, nước bột giấy; nguồn đạm vi sinh vật có bột nấm men, vi khuẩn đã lên men và sản phẩm tan trong nước Ngoài

ra, trong công nghiệp cũng có nhiều nguồn đạm tốt như dịch thải, bã thải, v v

Với nấm Ngọc Châm sử dụng ngồn nitơ hữu cơ thích hợp hơn nitơ vô cơ Nguồn nitơ hữu cơ thường dùng trong nuôi trồng nấm Ngọc Châm là cám gạo, bột ngô, bột đậu tương, khô dầu, …

Tỷ lệ carbon/nitơ (C/N) rất quan trọng đối với sinh trưởng của nấm, mỗi loại nấm khác nhau có nhu cầu C/N khác nhau: tỷ lệ C/N thích hợp của nấm Hương

(Lentinus edodes) là 20-25/1; ở nấm Rơm (V.volvacea) là 40-60/1; nấm Mỡ (A.disporus) là 18/1 (Chang, 1999)

Kết quả nghiên cứu về tỷ lệ C/N trên các cơ chất khác nhau để nuôi trồng nấm Ngọc Châm của tác giả Nguyễn Thị Thu Trang và Lê Duy Thắng (2009) cho

biết: Tỷ lệ C/N của nấm Ngọc Châm cao, có thể nấm cần ít đạm cho quá trình phát triển Tơ nấm Ngọc Châm phát triển tốt trên cơ chất:

* Mùn cưa với tỷ lệ C/N là 66,67

* Mùn cưa và bã mía với C/N là 54,32

* Mùn cưa và bã mía bổ sung cám gạo là 65,71

* Mùn cưa và bã mía bổ sung DAP là 66,20

* Nguồn cung cấp khoáng chất và Vitamin

Trong môi trường nuôi cấy sợ nấm các nguyên tố khoáng là thành phần không thể thiếu trong sinh trưởng phát dục của nấm

Những kết quả nghiên cứu ban đầu của Miles, (1993) về nồng độ các nguyên

tố phù hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của nấm như sau:

- Photpho là nguyên tố cần thiết cho quá trình tổng hợp ATP, Nucleic axit, Phospho lipit… nồng độ thích hợp cho sự phát triển của nấm là 0,004M

- Kali là nguyên tố đóng vai trò cofactor trong nhiều Enzyme cần thiết cho quá trình phân hủy nguyên liệu của nấm Nồng độ Kali thích hợp cho sự sinh trưởng của nấm là 0,001 – 0,004 M

- Lưu huỳnh cũng cần thiết cho sự sinh trưởng của nấm, nguồn cung cấp lưu huỳnh thường là các muối FeSO4, MgSO4, nồng độ thích hợp khoảng 0,001 – 0,006M Lưu huỳnh cũng đóng vai trò cấu tạo nên các Enzyme, các amino acid như cystein, Methionin

- Mangan tham gia hoạt hóa nhiều Enzyme nên rất cần cho quá trình trao đổi chất của nấm, nồng độ mangan thích hợp cho nấm là 0,001M

Ngoài ra các yếu tố khoáng khác như Mg, Cu, Zn, Fe, …cũng không thể thiếu đối với sự sinh trưởng của sợi nấm

- Vitamin đóng vai trò rất quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của nấm đặc biệt cho giai đoạn ra quả thể, nhu cầu này ở giai đoạn sinh trưởng sợi nấm Vitamin có hoặt tính xúc tác và giữ chức năng như một coenzyme

- Vitamin được chú ý nhất trong môi trường nuôi trồng nấm nói chung và Ngọc Châm nói riêng là vitamin B1, vitamin B (Nguyễn Lân Dũng, 2001)

1.1.5.2 pH

pH môi trường có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng của nấm, vì pH ảnh hưởng tới hoặt tính của Enzyme, khả năng hòa tan các hợp chất pH thích hợp cho các loại nấm phá gỗ là 4,5-6,5 Với nấm Ngọc Châm pH thích hợp là 5,5- 6,5

Một số công trình nghiên cứu khác đã chứng minh rằng sợi nấm Ngọc Châm sinh trưởng tốt trong điều kiện pH từ 4,3- 7,0 nhưng tốt nhất từ 6- 6,5

1.1.5.3 Nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm vì là một trong các nhân tố quyết định đến hoạt tính của enzyme do đó ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của nấm Nhiệt độ cũng ảnh hưỡng đến khả năng chống chịu với các loại bệnh dịch của nấm Phạm vi nhiệt độ ra quả thể hẹp hơn phạm

vi nhiệt độ sinh trưởng sinh dưỡng của nấm

Ở giai đoạn phát triển sợi nấm Ngọc Châm có khả năng phát triển sợi trong khoảng nhiệt độ 9- 30oC Với nấm Ngọc Châm có nguồn gốc từ Nhật Bản hệ sợi phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ từ 23- 27oC, với nấm Ngọc Châm có nguồn gốc từ châu

Âu thì hệ sợi phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ từ 23- 28oC Theo nghiên cứu của Stamets, 1993 thì nhiệt độ tối ưu cho sợ nấm phát triển là khoảng 21- 24oC

Ở giai đoạn ra quả thể để nấm Ngọc Châm ra quả thể cần có sự chênh lệch lớn

về nhiệt độ Nhiệt độ ra quả thể của Ngọc Châm là từ 4-18oC nhưng tốt nhất trong khoảng 10- 14oC (Stamets, 2000)

1.1.5.5 Ánh sáng

Trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng nấm gần như không cần ánh sáng,

ánh sáng quá mạnh có thể kìm hãm sự sinh trưởng của sợi nấm Trong giai đoạn ra quả thể cần ánh sáng khuếch tán (Miles, 1993)

1.1.5.6 Không khí

Nấm là sinh vật hiếu khí, sử dụng khí oxy thải cacbonic Nồng độ CO2 có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng nấm Nồng CO2 khoảng 0,6% làm tăng sinh trưởng của sợi nấm, 0,4 – 0,6% ức chế sự hình thành mầm quả thể, nồng độ CO2 từ 0,2 – 0,4% quả thể có chân dài, mũ nhỏ, mỏng (Vedder, 1978)

1.1.6 Nguyên liệu nuôi trồng nấm Ngọc Châm

* Nguồn nguyên liệu chính

Trong tự nhiên nấm Ngọc Châm mọc tốt trên các loại gỗ như sồi, gỗ chè, gỗ

liễu, gỗ cao su…mục (Lomberh et al., 2000) Do nấm mọc trên nhiều loại cây khác

nhau nên tùy theo từng quốc gia, từng địa phương mà nấm này có tên gọi khác nhau như: Beech mushroom, Buna mushroom…

Nguyên liệu thường sử dụng cho nuôi trồng Ngọc Châm như mùn cưa, bông phế loại, ngoài ra các loại phế thải có nguồn gốc xenlulo như rơm rạ, thân cây ngô, lõi ngô, bã mía, thân cây đâu,… đều có thể sử dụng để trồng nấm Ngọc Châm

Việc chọn nguyên liệu nuôi nấm Ngọc Châm nên theo tùy theo điều kiện có sẵn ở địa phương Nguyên liệu làm môi trường cần có nhiều dinh dưỡng, có khả năng giữ ẩm, nguyên liệu xốp mềm, không bị mốc, không có hóa chất độc hại

* Nguồn dinh dưỡng bổ sung

Bổ sung dinh dưỡng vào cơ chất với mục đích làm tăng tốc độ sinh trưởng của sợi nấm, rút ngắn chu kỳ nuôi trồng và tăng năng suất nấm, nguồn dinh dưỡng

bổ sung chủ yếu là carbon và nitơ

Theo kết quả nghiên cứu (Zadrazil, 2000) nấm Ngọc Châm được xếp vào nhóm

có khả năng phân hủy Lignin kém Khi bổ sung NH4NO3 với nồng độ thấp vào cơ chất

sẽ làm thay đổi tốc độ phân hủy cơ chất và làm thúc đẩy sự sinh trưởng của nấm

Nguồn cacbon bổ sung thường là đường, tinh bột Trong giới hạn cho phép, nguồn dinh dưỡng bổ sung càng cao thì năng suất nấm càng cao, nhưng cũng cần lưu ý rằng hàm lượng dinh dưỡng bổ sung càng cáo sẽ càng làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh (Zadrazil, 2000)

Việc bổ sung dinh dưỡng cũng rất quan trọng đối với sự sinh trưởng của nấm Ngọc Châm Hệ sợi nấm Ngọc Châm sinh trưởng mạnh trên môi trường có chứa bột ngô, cám gạo, pepton, KH2PO4 (Lomberh et al., 2000)

Các nguyên liệu bổ sung trong nuôi trồng Ngọc Châm thường là bột ngô, cám gạo, cám mạch, đậu tương, khô dầu…

* Công thức phối trộn cơ chất

Tùy theo từng địa phương, tùy thuộc vào từng vùng nguyên liệu mà ta có công thức phối trộn riêng Một số công thức phối trộn phổ biến ở nước ngoài:

Bảng 2.3 Một số công thức phối trộn phổ biến ở nước ngoài

- Trung hòa pH môi trường, nó ngăn chặn sự axit hóa nguyên liệu do quá trình lên men yếm khí duy trì pH thích hợp cho sự phát triển của sợi nấm

- Điều chỉnh độ ẩm nguyên liệu

- Tạo độ xốp cho nguyên liệu

1.2 Tình hình sản xuất nấm ăn trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất nấm ăn trên thế giới

Sản xuất nấm ăn đang ngày càng được chú trọng, phát triển nhanh về qui mô, phương thức, nguyên liệu sản xuất Chủng loại nấm ngày càng đa dạng, phong phú đáp ứng nhu cầu của người tiêu thụ

Năm 1997, sản lượng nấm trên thế giới ước tính đạt 6,1 triệu tấn, đến năm 2002 ước đạt 12,2 triệu tấn, sản lượng và chủng loại nấm ở các quốc gia trên thế giới ngày càng gia tăng (Chang, 2006)

Có hơn 10 loại nấm ăn mới, bao gồm: Nấm Sò vua, nâm Mỡ blazei, nấm Trân châu, nấm Chân dài, nấm Hải sản Lượng tiêu thụ trong những năm gần đây tăng lên nhanh chóng, một số nước đã triển khai, thành lập các

nhà máy sản xuất nấm (Wang et al., 2005)

Năm 2002, sản lượng của các loại nấm đặc biệt (nấm Sò vua, nấm Chân dài, nấm Ngọc Châm, nấm Kim châm ) của vùng Đông và Đông nam á ước tính chiếm 99% tổng sản lượng các loài nấm đặc biệt trên thế giới Tổng sản lượng của các loại nấm mới ở vùng Đông nam á nhiều khoảng gấp 3 lần tổng sản lượng nấm Mỡ của thế giới Nhiều loại nấm đặc biệt như nấm Ngọc châm, nấm Sò vua, nấm Đầu khỉ, nấm Vân chi đang được nuôi trồng nhiều trong những năm gần đây ở vùng Đông Á (Yamanaka, 2004)

Nấm ăn được cho là loài thực phẩm đặc biệt vì bản thân nó không phải

là thực vật hay động vật, chúng được đánh giá cao và lượng tiêu thụ lớn bởi hương vị, hình thái, khả năng thích nghi và đăc biệt là khả năng phòng chữa bệnh (Sanchez, 2004)

Ở Trung Quốc 95% nấm sản xuất ra được tiêu thụ tại chỗ, mức tiêu thụ bình quân đầu người hơn 10kg/người/ năm Mức tiêu thụ này cao hơn ở Mỹ và nhiều nước châu Âu (3kg/người/năm) Tại Ấn độ mức lượng tiêu thụ này cực

kì thấp, sản xuất nấm được 1 vạn tấn trong đó, xuất khẩu từ 60-70%, tiêu thụ bình quân đầu người chỉ từ 30-40g/người/năm (Qi Tan and Hui Cao, 2010)

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất nấm ở Trung Quốc và trên thế giới

(Đơn vị: triệu tấn)

(triệu tấn)

Trung Quốc (triệu tấn)

Trung Quốc/ thế giới

Theo thống kê của tổ chức Nông lương thế giới, đến năm 2008, Trung Quốc

là nước sản xuất nấm lớn nhất thế giới, năm 2008, sản xuất nấm chiếm 70% sản xuất cả thế giới

Bảng 1.5: Tình hình sản xuất nấm ở các nước Liên minh châu Âu năm 2007

Pháp 125,000 3,013 37,158 159,145 Tây Ban Nha 140,000 848 1,688 140,840

Ba lan 160,000 147,817 1,213 13,396

Nguồn: FAOSTAT (31/8/2009)

1.2.2 Tình hình sản xuất nấm ăn ở Việt Nam

Nguyễn Thị Bích Thùy (2014), kết quả dự án chỉ ra nấm Ngọc châm và nấm Chân dài 2 sản phẩm nấm ăn cao cấp có giá trị dinh dưỡng cao, sản xuất trong điều kiện hoàn toàn sạch, không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích sinh trưởng, chất bảo quản rất phù hợp với nhu cầu thị trường, vì vậy khả năng tiêu thụ nấm Ngọc châm, nấm Chân dài dễ dàng mở rộng quy mô sản xuất và thị trường trong tương lai Dự án đặt ra sản lượng nấm bình quân mỗi điểm nuôi trồng khoảng

10 tấn/ năm, ước tổng sản lượng ở các cơ sở là 60 tấn/ năm, với đơn giá bình quân 100.000đ/kg nấm tươi, đáp ứng nhu cầu thị trường”

Trịnh Tam Kiệt (2011) khu hệ nấm của Việt Nam đã xác định có khoảng

1800 loài nấm lớn, trong đó có gần 200 loại nấm ăn và nấm dược liệu Các loài nấm

ăn được và nấm dược liệu quý như: nấm Hương, nấm Linh chi, nấm Đầu khỉ, nấm Mộc nhĩ phân bố hầu hết ở các khu vực nước ta

Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT (Hội nghị phát triển nấm các tỉnh phía Bắc, Đồ Sơn- Hải Phòng ngày 22/9/2011) đã đưa ra mục tiêu và định hướng cho sản xuất nấm ở Việt Nam:

- Đến năm 2015: Sản xuất và tiêu thụ đạt khoảng 400.000 tấn nấm các loại, trong đó nôi tiêu: 300.000 tấn (75%), xuất khẩu: 1000.000 tấn (25%);

- Đến năm 2020: sản xuất nấm và tiêu thụ khoảng 1.000.000 tấn (trong đó xuất khẩu 50%, tiêu thụ nội địa 50%); giải quyết được 1 triệu việc làm từ nghề nuôi trồng nấm

- Đẩy mạnh công tác nghiên cứu khoa học về nấm: Chọn tạo, nhập nội nhiều chủng, giống nấm mới theo hướng đa dạng hóa các chủng loại, giống nấm phù hợp với điều kiện nước ta, đáp ứng nhu cầu thị trường trong và ngoài nước Nghiên cứu

sử dụng đa dạng hóa các nguồn nguyên liệu làm nguyên liệu nuôi trồng nâm như rơm rạ, mùn cưa, lõi ngô, bông phế loại, trấu, vỏ lạc,

1.3 Tình hình nghiên cứu giống nấm dạng dịch thể

1.3.1 Tình hình nghiên cứu giống nấm dạng dịch thể trên thế giới

Giống nấm dịch thể là loại giống được nuôi dưỡng trong môi trường lỏng, đảm bảo các điều kiện tối ưu về dinh dưỡng, nhiệt độ, độ thông thoáng, thời gian nuôi, khiến sợi nấm sinh trưởng mạnh trong môi trường dịch thể tầng sâu Công nghệ này cho phép thu được một lượng lớn sinh khối sợi nấm để làm giống cấp 1, giống cấp 2, và có thể trực tiếp làm giống nuôi trồng (giống cấp 3)

Kỹ thuật lên men dịch thể khởi nguồn từ nước Mỹ, theo báo cáo của Humfeld (1947), khi tiến hành lên men tầng sâu nấm mỡ đã thu được lượng sinh khối sợi nấm, từ đó ông phát triển mạnh kỹ thuật sản xuất lên men nấm ăn tại các khu vực lân cận

Cũng tại nước Mỹ, năm 1966, Cục phát bằng sáng chế Mỹ đã cập nhật và

công nhận một số kết quả nghiên cứu “Sản xuất và sử dụng giống nấm dạng dung

dịch” của các tác giả Alain Laniece (Pháp), trong công trình nghiên cứu của mình

tác giả đã phân tích được các ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng giống nấm dạng dung dịch; đồng thời công bố một số môi trường nhân giống dung dịch tiềm năng (Alain Laniece, 1966)

Tác giả Kawai và cs., (1995) đã tiến hành nghiên cứu thời gian hình thành

quả thể nấm Shitake (Lentinus edodes) sử dụng giống dung dịch Kết quả khi sử

dụng giống dung dịch đã rút ngắn được thời gian ươm bịch và thời gian hình thành quả thể (từ 120 ngày xuống còn 90 ngày)

Những nghiên cứu về tốc độ lắc cho thấy, tốc độ lắc cũng là một trong những nhân tố quan trọng có ảnh hưởng đến hình thái sợi nấm và sinh khối sợi nấm.Yang and Liau (1998) đã kiểm tra tốc đô lắc từ 50 đến 250 vòng/phút, kết quả thu được mật độ khuẩn sợi và sinh khối cao nhất ở tốc độ lắc 100 vòng/phút, nhưng sản lượng polysaccharide ngoại bào cao nhất ở tốc độ lắc 150 vòng/phút

Một trong những nhân tố vật lý tiếp theo ảnh hưởng lớn đến sinh khối sợi nấm và sản phẩm đích đó là nhiệt độ Tuy nhiên, những ảnh hưởng của nhiệt độ chưa được nghiên cứu một cách có hệ thống Nghiên cứu của Lin và cộng sự (2006)

cho thấy nhiệt độ tối ưu cho sợi nấm Antrodia cinnamomea sinh trưởng và sinh tổng

hợp polysaccharide ngoại bào là ở mức nhiệt độ 25°C

Yan Chang-wei et al., (2003) đã nghiên cứu nuôi cấy nấm kim châm trên

năm loại môi trường lỏng khác nhau Kết quả cho thấy nấm kim châm nuôi cấy trong môi trường gồm các thành phần: bột ngô 5%, malt 1%, cao nấm men 0,5%, glucose 2%, KH2PO4 0,1%, MgSO4 0,05%, CaCO3 0,2%, vitamin B1 1mg, với các điều kiện nhiệt độ 25 ℃, chế độ lắc 180 vòng/phút, thời gian nuôi 6 - 7 ngày, dịch nấm trong, màu vàng, hương vị nấm đặc trưng, cầu khuẩn có đường kính nhỏ, mật

độ đều

Hassegawa and Kasuya (2005) đã sử dụng 0,5% dịch chiết cám gạo bổ sung vào môi trường YEM (cao nấm men 2%, CaSO4 1%, nước chiết malt 10%) nuôi hệ sợi

nấm hương (Lentinula edodes) để kiểm tra tính kháng khuẩn của nấm hương

Điều kiện thích hợp cho nấm mộc nhĩ sinh trưởng tốt trong môi trường lỏng bao gồm: glucose 1,6%, nguồn nitơ là peptone 0,8%, pH là 6,5, nhiệt độ nuôi là

25ºC (Jonathan et al., 2009)

Trong những năm gần đây, các nước Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan và Đức là những nước có ngành công nghiệp sản xuất nấm ăn và nấm dược liệu rất phát triển; đặc biệt có những bước tiến đáng kể trong nghiên cứu sử dụng công nghệ nhân giống nấm lớn thuần khiết trong dung dịch

Hiện nay, có nhiều quy trình nhân giống nấm lớn khác nhau, phụ thuộc vào quy mô sản xuất và điều kiện kinh tế xã hội, trình độ công nghệ của từng nước Việc sử dụng phương pháp cấy giống dịch thể để sản xuất giống nấm ăn và nấm dược liệu đã đạt được thành công với nhiều giống nấm khác nhau, từ kết quả thử nghiệm tại các phòng thí nghiệm cho thấy, đại đa số các hệ sợi nấm đều phát triển tốt trong điều kiện môi trường cơ chất dịch thể thích hợp, giống nấm đều đạt chất lượng tiêu chuẩn

Triển vọng của giống nấm dịch thể: Nghiên cứu và sản xuất giống nấm

dung dịch trải qua nhiều năm không ngừng phát triển đã có được những thành tựu bước đầu Giống dịch thể cho ưu thế rõ rệt so với giống thể rắn, đối với các đơn vị sản xuất giống nấm, ứng dụng kết hợp “giống rắn – lỏng” trong sản xuất giống nấm

ăn không những có thể phát huy thế mạnh của giống dịch thể như rút ngắn thời gian

sinh trưởng, giá thành sản xuất thấp, độ thuần cao, chất lượng tốt, tỷ lệ nhiễm thấp, thích hợp cho phát triển sản xuất giống nuôi trồng nấm theo quy mô công nghiệp… Tất cả những đặc điểm trên có ý nghĩa thực tế trong việc nâng cao chất lượng giống cũng như tăng tính cạnh tranh cho đơn vị, cơ quan sản xuất giống nấm

1.3.2 Tình hình nghiên cứu giống nấm dịch thể trong nước

Việt Nam được đánh giá là có điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khá thuận lợi cho việc sản xuất nấm Chúng ta đã bắt đầu nghiên cứu và sản xuất nấm từ những năm 1970 (Đinh Xuân Linh và cs., 2010) Đến nay, ở một số địa phương việc sản xuất nấm đã tạo ra nhiều công ăn, việc làm, tận dụng được thời gian nông nhàn và đem lại nguồn thu đáng kể cho nông dân Mặc dù vậy trên thực tế việc sản xuất, chế biến và tiêu thụ nấm chủ yếu mới chỉ phát triển ở quy mô nhỏ, phân tán, sản phẩm nấm tiêu thụ trên thị trường nội địa là chính, chưa tương xứng với tiềm năng và giá trị của nó

Trong những năm đầu của thế kỷ 21 (từ 2000 - 2009), Bộ Nông nghiệp & PTNT đã quan tâm chỉ đạo và định hướng phát triển nghề trồng nấm Bộ Khoa học

và Công nghệ, các cơ quan nghiên cứu khoa học như Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật – Viện Di truyền Nông nghiệp; Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội,… đã đi sâu nghiên cứu và phát triển mở rộng nghề trồng nấm Đến năm 2009 cả nước sản xuất được khoảng 250.000 tấn nấm các loại Mỗi năm tổng kim ngạch xuất khẩu chủ yếu nấm muối, nấm sấy khô, nấm đóng hộp, nấm tươi đạt khoảng 60 triệu USD (Đinh Xuân Linh, 2010)

Ở Việt nam từ trước đến nay, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học theo phương pháp lên men để nhân giống ở dạng dung dịch cũng đã có một số đơn

vị bước đầu quan tâm nghiên cứu thăm dò như: Trung tâm nghiên cứu nấm ăn trường Đại học tổng hợp Hà nội, Khoa Sinh học Đại học tổng hợp Hà nội, Công ty nấm Hà nội, Trung tâm công nghệ sinh học thực vật – Viện Di truyền Nông nghiệp Với những yêu cầu từ thực tiễn phát triển nghề trồng nấm ở nước ta hiện nay, vấn đề giống nấm có vai trò đặc biệt quan trọng đối với người sản xuất Nếu sử dụng các giống nấm được nghiên cứu tuyển chọn kỹ, có chất lượng cao thì năng suất nuôi trồng cao, hiệu quả kinh tế do vậy cũng cao và ngược lại khi sử

dụng các giống không rõ nguồn gốc, giống cấp IV… hoặc giống không đủ tiêu chuẩn dễ dẫn đến hiệu quả sản xuất kém

Trong những năm qua Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật đã bước đầu nghiên cứu, tuyển chọn và xây dựng các quy trình công nghệ nhân giống, nuôi trồng nấm ăn- nấm dược liệu xong mới chỉ hoàn thiện được công nghệ nhân giống nấm trên cơ chất rắn Từ năm 2009 – 2010, Trung tâm công nghệ sinh học thực vật đã tiến hành nghiên cứu nhân giống nấm dạng dung dịch Kết quả nghiên cứu bước đầu của Trung tâm Công nghệ Sinh học Thực vật - Viện

Di truyền Nông nghiệp cho thấy:

Giống nấm dạng dịch thể so với giống trên cơ chất tổng hợp dạng rắn (mùn cưa, thóc, que sắn…) có rất nhiều ưu điểm vượt trội đó là: chu kỳ phát triển của giống nấm nhanh, thời gian nhân giống các cấp trong điều kiện thuận lợi thì nuôi sợi từ 3 - 5 ngày là có thể sử dụng được, thời gian ươm sợi khi cấy sang nguyên liệu nuôi trồng có thể rút ngắn được 1/2 đến 2/3 thời gian Tuổi giống đồng đều, chất lượng giống nấm ổn định, sinh lực giống khỏe, khi cấy giống vào giá thể nuôi trồng sợi nấm khôi phục nhanh, khả năng hấp thụ dinh dưỡng và tốc độ lan sợi mạnh; Giá thành sản xuất giống thấp Ngoài ra, phương pháp này còn thuận lợi trong việc sản xuất nấm trên qui mô công nghiệp (Cồ Thị Thúy Vân, 2009)

Kết quả bước đầu nghiên cứu của tác giả Cồ Thị Thùy Vân (2009) đã xây dựng được quy trình công nghệ nhân giống nấm dạng dung dịch thế các cấp trung gian từ 200ml đến 2000ml và 5000ml; quy trình công nghệ nhân giống nấm thương phẩm (giống trên thóc luộc, que sắn, mùn cưa) sử dụng giống cấy chuyển dạng dịch thế; quy trình công nghệ giống nấm dạng dịch thể trong hệ thống nồi lên men 120 lít đưa ra thử nghiệm nuôi trồng 7 loại nấm khác nhau

Vũ Thị Hằng (2012) đã nghiên cứu sử dụng giống nấm dịch thể trên đối tượng

nấm Kim Châm (Flammulina velutipes), kết quả đã chỉ ra rằng việc sử dụng giống nấm

dạng dịch thể đã rút ngắn thời gian nuôi sợi xuống còn 22 ngày, tăng năng suất nuôi trồng, giảm tỷ lệ nhiễm từ đó góp phần giảm chi phí trong sản xuất nấm Kim châm

Nguyễn Thị Bích Thùy (2013), nghiên cứu công nghệ nhân giống trên 2 đối

tượng nấm Sò Vua (Pleurotus eryngii) và nấm Vân Chi (Tremates versicolo) dạng

dịch thể Kết quả đã xác định điều kiện tối ưu để nhân giống cấp 1 dạng dịch thể

cho nấm Sò Vua (Pleurotus eryngii) bao gồm: 2,5g cao nấm men + 2,5g pepton +

0,5g MgSO4 7H2O + 1 g KH2PO4 + 100g nấm tươi + 15g đường glucose, chế độ lắc 160 vòng/phút, tỷ lệ giống gốc 30% so với môi trường cấy, thời gian nuôi là 96 giờ Giống nấm Vân Chi thích hợp với môi trường nhân giống gồm có: 2g cao nấm men + 0,2gMgSO4 7H2O + 1g KH2PO4 + 1,5mg Thiamin + 15g đường glucose, chế

độ lắc 140 vòng/phút, tỷ lệ giống gốc 30%, thời gian nuôi giống 84 giờ

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Nấm Ngọc Châm được ký hiệu HT, qủa thể màu trắng tinh Giống nhập nội

từ Trung quốc đang được lưu giữ tại Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật – Viện

Di truyền Nông Nghiệp

- Lõi ngô khô nghiền, phụ gia

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật- số 2 Phạm Văn Đồng

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 5/2014 - 3/2015

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu nhân giống nấm Ngọc Châm dạng dịch thể

- Nghiên cứu nhân giống cấp 1 nấm Ngọc Châm dạng dịch thể

- Nghiên cứu nhân giống cấp trung gian nấm Ngọc Châm dạng dịch thể

2.2.2 Nghiên cứu sử dụng giống dịch thể để nuôi trồng nấm Ngọc Châm thương phẩm

- Nghiên cứu hoàn thiện thành phần cơ chất nuôi trồng nấm Ngọc Châm

- Đánh giá ảnh hưởng của lượng giống thương phẩm đến sinh trưởng của nấm Ngọc Châm trên nguyên liệu nuôi trồng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu nhân giống cấp 1 nấm Ngọc Châm dạng dịch thể

Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3 lần nhắc, mỗi lần

nhắc 5 bình loại 500ml/công thức, mỗi bình chứa 200ml môi trường Tổng số 15 bình /công thức Khử trùng môi trường ở 1210C trong 80 phút

2.3.1.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của thành phần môi trường dịch thể đến sự sinh trưởng và đặc điểm hệ sợi nấm Ngọc Châm cấp 1

Công thức 1: 200g giá đỗ + 0,5g MgSO4.7H2O + 1g KH2PO4 + 15g glucose + 100g nấm tươi

Công thức 2: 5g pepton + 0,5g MgSO4.7H2O + 1g KH2PO4 + 15g glucose + 100g nấm tươi

Công thức 3: 10g pepton + 0,5g MgSO4.7H2O + 1g KH2PO4 + 15g glucose + 100g nấm tươi

Công thức 4: 15g pepton + 0,5g MgSO4.7H2O + 1g KH2PO4 + 15g glucose + 100g nấm tươi

Công thức 5: 10g NH2SO4 + 0,5g MgSO4.7H2O + 1g KH2PO4 + 15g glucose + 100g nấm tươi

Thí nghiệm gồm 5 công thức, pH của môi trường được hiệu chỉnh để đạt pH

= 6, nuôi sợi ở nhiệt độ 25±1ºC, chế độ lắc là 150 vòng/phút, thời gian nuôi là 7 ngày Nước cất được bổ sung cho đủ 1000ml dịch vào mỗi công thức

* Theo dõi các chỉ tiêu: mật độ khuẩn cầu, đặc điểm khuẩn cầu, sinh khối sợi nấm

2.3.1.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của hệ nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể

Tiến hành nuôi cấy giống nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch tốt nhất đã xác định ở thí nghiệm 1, môi trường được hiệu chỉnh pH về các ngưỡng: 4, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, nuôi sợi trong cùng một điều kiện: nhiệt độ 25±1ºC, chế độ lắc liên tục là

150 vòng/phút, thời gian nuôi là 7 ngày

2.3.1.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng phát triển của hệ nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể

Nuôi nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể tốt nhất đã xác định ở thí nghiệm 1, với pH tối ưu đã xác định ở thí nghiệm 2, chế độ lắc 150 v/p, các điều kiện nhiệt độ được kiểm soát và biến động ±1°C Gồm 5 công thức:

Công thức 1: lắc 100 vòng/ phút Công thức 4: lắc 160 vòng/ phút

Công thức 2: lắc 120 vòng/ phút Công thức 5: lắc 180 vòng/ phút

Công thức 3: lắc 140 vòng/ phút

* Theo dõi các chỉ tiêu sau 7 ngày nuôi: Kích thước khuẩn lạc cầu, mật độ hệ sợi

nấm, sinh khối sợi nấm

2.3.1.5 Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nuôi đến sự sinh trưởng phát triển của hệ sợi nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể

Nuôi sợi nấm Ngọc Châm trong môi trường dịch thể, pH, nhiệt độ, chế độ lắc đã xác định ở các thí nghiệm trên Theo dõi sinh trưởng của giống trong các giai đoạn tuổi, bao gồm 5 công thức

Công thức 1: 48 giờ Công thức 4: 144 giờ

Công thức 2: 96 giờ Công thức 5: 168 giờ

Công thức 3: 120 giờ Công thức 6: 192 giờ

* Theo dõi các chỉ tiêu: Đặc điểm khuẩn lạc cầu, mật độ khuẩn cầu và sinh khối sợi

nấm

2.3.2 Nghiên cứu nhân giống nấm Ngọc Châm dạng dịch thể cấp trung gian

Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3 lần nhắc lại mỗi lần nhắc 5 bình duran loại 5000ml/công thức, mỗi bình duran chứa 3000 ml môi trường Tổng cộng 15 bình dural/công thức Nuôi trong điều kiện nhiệt độ 25oC, thời gian nuôi

Công thức 1: 5% giống Công thức 3:10% giống

Công thức 2: 7% giống Công thức 4: 12% giống

Công thức 4: 15% giống

* Theo dõi các chỉ tiêu: mật độ hệ sợi, sinh khối sợi nấm

2.3.3 Nghiên cứu sử dụng giống dịch thể để nuôi trồng nấm Ngọc Châm thương phẩm

Trong giai đoạn nuôi trồng: mỗi công thức thí nghiệm bố trí 50 bịch nguyên liệu Tổng số 150 bịch nguyên liệu/công thức thí nghiệm; theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng 30 bịch/công thức thí nghiệm, lấy mẫu theo 5 điểm của đường chéo, mỗi điểm 6 bịch Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ

2.3.3.1 Thí nghiệm 7: Khảo sát thành phần cơ chất nuôi trồng nấm Ngọc châm

Công thức 1 - đối chứng (ĐC): 45 % mùn cưa + 40 % bã mía + 7% bột ngô + 7%

cám gạo + 1% CaCO3, sử dụng giống Ngọc Châm cấp trung gian trên cơ chất hạt

Công thức 2: 45 % mùn cưa + 40 % bã mía + 8% bột ngô + 6% cám gạo + 1% CaCO3 Công thức 3: 45 % mùn cưa + 40 % bã mía + 2% trấu + 6% bột ngô + 6% cám gạo

2.3.3.2 Thí nghiệm 8: Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống, tuổi giống đến sinh trưởng của nấm Ngọc châm

- Giống thể rắn: Giống đối chứng - giống đúng tuổi sử dụng (sợi nấm phủ kín bịch nguyên liệu 3 ngày)

- Giống dịch thể: Giống dịch thể đã xác định thời gian nuôi đạt hiệu quả nhất ở thí nghiệm trước

2.3.3.3 Thí nghiệm 9: Ảnh hưởng của lượng giống thương phẩm đến sinh trưởng của nấm Ngọc Châm trên nguyên liệu nuôi trồng

Trong thí nghiệm này, chúng tôi sử dụng nguồn giống thương phẩm để cấy vào bịch nguyên liệu nuôi trồng (giống nấm Ngọc Châm đã xác định thời gian nuôi hiệu quả nhất)

Công thức 1:10ml/ bịch Công thức 5:30ml/ bịch

Công thức 2:15ml/ bịch Công thức 4:25ml/ bịch

Công thức 3:20ml/ bịch

2.4 Các chỉ tiêu theo dõi

2.4.1 Theo dõi các đặc điểm sinh trưởng trong giai đoạn giống dịch thể

Trong quá trình nuôi giống nấm dịch thể, các sợi nấm liên kết lại với nhau trong môi trường, tạo thành các khuẩn lạc có hình cầu - được gọi là khuẩn lạc cầu (KLC)

Khi kết thúc quá trình nuôi, chúng tôi tiến hành kiểm tra, quan sát dịch, quan sát đặc điểm KLC, mật độ KLC, đo kích thước KLC, đồng thời giống dịch thể được chúng tôi ly tâm thu sinh khối sợi sợi

- Đường kính khuẩn cầu: đo kích thước KLC (mm) trên kính hiển vi OPITIKA

- Mật độ khuẩn lạc cầu: là số lượng khuẩn lạc cầu có trong 10ml dịch giống Lấy

10 ml dịch giống và đếm số lượng KLC trên kính hiển vi OPITIKA

Mật độ KLC được biểu thị như sau:

- Sinh khối sợi nấm: Lấy 100ml dịch giống nấm đã nuôi, ly tâm thu sinh khối sợi

Sau đó đặt vào trong tủ ấm sấy khô ở 1050C đến trọng lượng không đổi Cân nhanh trên cân điện tử Đơn vị tính mg/100ml

Sinh khối sợi nấm (P) được xác định theo công thức:P = P1 - P2

Trong đó: P1: Khối lượng của giấy lọc và sinh khối vi sinh vật

P2: Khối lượng của giấy lọc

2.4.2 Các đặc điểm sinh trưởng trong giai đoạn nuôi trồng

* Giai đoạn phát triển hệ sợi:

+ Tốc độ phát triển của hệ sợi: Là số mm hệ sợi nấm phát triển trên nên cơ chất trên một đơn vị thời gian Đơn vị tính: mm/ngày

+ Đặc điểm hệ sợi: Mặt độ hệ sợi, màu sắc…

+ Tỷ lệ nhiễm (%) = Số bịch bị nhiễm/ tổng số bịch cấy giống nấm

* Giai đoạn quả thể:

+ Thời gian sinh trưởng kín giá thể: Tính từ khi cấy giống đến khi sợi ăn kín bịch nguyên liệu

+ Thời gian hình thành quả thể nấm: Tính từ khi cấy giống đến khi xuất hiện mầm quả thể nấm Đơn vị: ngày

+ Thời gian xuất hiện quả thể trưởng thành: tính từ khi cấy giống đến khi quả trưởng thành Đơn vị: ngày

+ Chiều dài cuống nấm, đường kính mũ nấm (mm)

+ Đặc điểm quả thể nấm: Hình dạng, đường kính mũ nấm, chiều dài cuống nấm, độ chắc của nấm

+ Hiệu suất sinh học: Số kg nấm tươi/ 100kg nguyên liệu khô

2.5 Phương pháp chuẩn bị môi trường

2.5.1 Chuẩn bị môi trường dịch thể nuôi cấy giống cấp 1

Giá đỗ rửa sạch, đun sôi trong nước cất đến khi thấy giá đỗ trong lại, mềm,

sau đó lọc lấy phần nước trong (nước chiết giá đỗ) Bổ sung glucose vào nước chiết giá đỗ, thêm nước cất cho đủ 1000ml Sau đó, điều chỉnh pH của môi trường bằng dịch dung NaOH 1N và HCl 1N tùy theo thí nghiệm nghiên cứu

Nấm sò tươi, cắt chân, rửa sạch, luộc sôi khoảng 8-10 phút trong 600ml nước

cất để chiết hết nước nấm, lọc lấy nước nấm (lọc qua lớp màng mỏng để loại hết cặn nhỏ li ti)

- Bột ngô, cám gạo hòa vào nước ấm (40-45oC), lọc lấy nước trong

- Môi trường đổ vào bình 500ml, mỗi bình chứa 200ml, khử trùng ở nhiệt độ 121°C trong thời gian 60 phút

- Đưa môi trường ra ngoài, để nguội, cấy giống

- Cấy giống: Mỗi bình dịch thể cấy 30% dịch giống gốc của 1ống giống gốc nghiền trong 100ml nước cất bằng máy nghiền homogenizer

- Các thí nghiệm nuôi giống nấm được tiến hành trong điều kiện tối ưu

- Các điều kiện khác tùy theo yêu cầu của thí nghiệm: các yếu tố phi thí nghiệm của thí nghiệm sau ứng dụng kết quả tối ưu nhất của các yếu tố thí nghiệm

đã nghiên cứu ở giai đoạn trước

2.5.2 Chuẩn bị môi trường dịch thể nhân giống cấp trung gian

Môi trường nhân giống cấp trung gian được lựa chọn là môi trường nhân giống cấp 1 tối ưu nhất Môi trường được hiệu chỉnh pH = 6; đổ 3000ml môi trường/bình duran 5000ml; khử trùng ở nhiệt độ 121°C trong thời gian 60 phút

Cấy giống: Dùng ống tiêm vô trùng loại 100ml Lượng giống cấy vào môi

trường cần cấy giống theo tỷ lệ của từng công thức thí nghiệm

Điều kiện nuôi sợi: nhiệt độ phòng nuôi sợi từ 22-240C là tốt nhất, phòng nuôi cần thông thoáng, ít ánh sáng

2.5.3 Phương pháp nuôi trồng nấm (Theo quy trình của Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật- Viện Di truyền Nông nghiệp)

* Xử lý các nguyên liệu chính sử dụng trong nuôi trồng

- Mùn cưa, bã mía được làm ẩm bằng nước vôi 4kg vôi/1000 lít nước), ủ 3 -

5 ngày, đảo đều, ủ tiếp 3 - 5 ngày

- Bã mía khô: cắt ngắn, tạo ẩm bằng nước vôi trong 4kg vôi/1000 lít nước Thời

gian ủ từ 5 - 10 ngày

- Độ ẩm nguyên liệu sau ủ đạt 65 - 67%, nguyên liệu đã được xử lý tiến hành phối trộn phụ gia theo các công thức thí nghiệm, sau đó đóng túi 19 x 38 cm, mỗi

bịch nguyên liệu đạt 0,8 kg

- Khử trùng bằng nồi hấp áp lực: khử trùng ở áp lực 1,1 at/3h

- Nuôi sợi: Bịch cấy giống xong được nuôi trong phòng có điều kiện tối,

nhiệt độ 26 ± 10C

- Thí nghiệm 7: cấy 25 ml giống/bịch nguyên liệu

- Thí nghiệm 8: giống dịch thể (cấy 25ml giống/bịch nguyên liệu), giống rắn (sử dụng bình có sợi nấm phủ kín bình nguyên liệu 3 ngày)

* Đóng bịch, khử trùng nguyên liệu

Sau khi nguyên liệu được phối trộn đồng đều ta tiến hành đóng túi nguyên liệu Túi đóng nguyên liệu là túi nilon chịu nhiệt PP có kích thước 19×37cm Trọng lượng mỗi túi nguyên liệu khoảng 0,7 – 0,8kg/ túi Các túi nguyên liệu có độ chặt đồng đều, vừa phải tránh làm nứt hay thủng túi, nếu lỏng quá quả thể nấm sẽ mọc xung quanh bịch nấm không tập trung trên bề mặt bịch làm giảm năng suất nấm Sau

đó là công đoạn làm cổ, nút bông, đậy nắp và đem bịch đi khử trùng Sau khi khử trùng bịch nguyên liệu được dưa vào phòng vô trùng, để nguội sau đó cấy giống

* Cấy giống, ươm sợi

Giống sử dụng cấy sang nguyên liệu nuôi trồng là giống cấp hai, đúng độ tuổi, sợi nấm phát triển đồng đều không bị nhiễm mốc Thông thường lượng giống cấy vào khoảng 1-5% trọng lượng bịch nguyên liệu

Cần chú ý công việc cấy giống phải được thực hiện trong phòng đã thanh trùng với chế độ nghiêm ngặt Sau mỗi lần cấy giống cần tiến hành thanh trùng lại phòng cấy một cách định kỳ

Sau khi cấy giống chuyển các bịch nấm sang khu vực nhà nuôi sợi Nhà nuôi sợi đảm bảo các yêu cầu sau: thông thoáng, sạch sẽ, không có ánh sáng hoặc ánh sáng yếu, nhiệt độ trong phòng nuôi duy trì trong khoảng 20 - 26°C, độ ẩm không khí khoảng 60 – 70%

* Giai đoạn chăm sóc ra quả thể

Sau khi thấy sợi nấm lan kín đáy bịch, ta cần để bịch tại phòng nuôi thêm 20-30 ngày nữa vì sợi nấm Ngọc Châm cần trải qua giai đoạnh chín sinh lý, để sợi nấm tích lũy dinh dưỡng, sợi nấm trở nên khỏa hơn, trắng hơn, mật độ sợi dày hơn Khi đó ta tiến hành đưa bịch nấm vào nhà nuôi chăm sóc ra quả thể, sốc nhiệt để kích thích sự hình thành mầm quả thể