Nghiên cứu nấm vân chi

Ngoài giá trị dinh dưỡng mà nấm mang lại, nhiều loài nấm ăn được từ lâu đã được sử dụng trong y học ở Phương Đông trong chế độ ăn uống cho sức khỏe hay để làm thuốc, có thể chữa trị một

Mục lục

Đặt vấn đề 3

1 Mục tiêu và ý nghĩa khoa học: 4

1.1 Mục tiêu: 4

1.2 Ý nghĩa khoa học: 4

Chương 1:Tổng quan 5

1.Giới thiệu chung về nấm vân chi và sợi nấm vân chi 5

1.1 Giới thiệu về nấm vân chi 5

1.2 Đặc điểm hình thái nấm vân chi 6

1.3 Đặc tính sinh học của nấm vân chi 6

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng sợi nấm vân chi 7

2 Giá trị dược tính của nấm vân chi cũng như sợi nấm 8

2.1 Tính chất dược học 8

2.2 Thành phần dược tính chính trích từ nấm vân chi 9

4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất nấm vân chi 11

4.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất trên thế giới 11

4.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ở Việt Nam 12

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 13

1 Đối tượng nghiên cứu 13

2 Phương pháp nghiên cứu: 13

2.1 Nhân giống 14

2.2 Phương pháp đưa giống vào bịch 14

Chương 3: Kết quả và biện luận 15

3.1 Nghiên cứu nhân giống cấp 2 bằng dịch thể và bằng môi trường xốp 15

3.2 Nghiên cứu tốc độ sinh trưởng của 2 loại giống trên các cơ chất 17

Kết luận và kiến nghị 18

Tài liệu tham khảo 19

Tài liệu trong nước 19

Tài liệu nước ngoài 19

Danh mục chữ viết tắt

PSP: polysaccharide peptide

PSK: polysaccharide krestin

Danh mục hình ảnh

Số hiệu hình ảnh

Nghiên cứu nấm vân chi

Đặt vấn đề

Nấm là một nguồn thực phẩm mà thiên nhiên đã ưu ái trao tặng cho con người với hàm lượng dinh dưỡng cao, hơn cả dinh dưỡng từ động – thực vật mang lại Ngoài giá trị dinh dưỡng mà nấm mang lại, nhiều loài nấm ăn được từ lâu đã được sử dụng trong y học

ở Phương Đông trong chế độ ăn uống cho sức khỏe hay để làm thuốc, có thể chữa trị một

số bệnh nguy hiểm như tim mạch, béo phì, giải độc và bảo vệ tế bào gan, phòng và điều trị loãng xương Các nhà khoa học đã cho rằng, nấm có thể trở thành một loại thực phẩm thông dụng, phổ biến trong một tương lai gần

Do giá trị dinh dưỡng cao kéo theo đó là giá trị kinh tế gia tăng, nghề trồng nấm hiện nay cũng được xem như một hướng phát triển tốt, vốn bỏ ra không nhiều nhưng thu lại nguồn lợi nhuận cao Bên cạnh đó, không nhất thiết phải trồng trên giá thể mùn cưa truyền thống mà còn có thể tận dụng những phế phẩm nông nghiệp như bông, rơm rạ… vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường, vừa tạo thêm một nguồn thu nhập khác cho người nông dân

Một trong những nguồn nấm dược liệu được sử dụng phổ biến hiện nay chính là nấm Vân chi Đặc biệt của loại nấm này chính là khả năng chống lại ung thư của nó Việc sử dụng thuốc cùng các biện pháp hóa trị xạ trị hiện nay không những gây nên những tác dụng phụ tổn hại sức khỏe mà còn tốn kém rất nhiều Vì thế, tìm một phương pháp mới, điều trị đơn giản, hiệu quả mới là vô cùng cấp thiết Các nhà khoa học đã tìm ra được trong nấm vân chi có chứa các hợp chất polysaccharid liên kết với protein, gồm hai loại chính: PSP (polysaccharide peptide) và PSK (polysaccharide krestin) Hai hợp chất này được các nhà nghiên cứu Trung Quốc và Nhật Bản phát hiện và chứng minh có đặc tính dược học quý giá PSP và PSK có tác dụng với nhiều loại tế bào ung thư như các tế bào ung thư biểu mô (carcinoma) và các tế bào ung thư máu (leukemia) Ngoài ra nấm vân chi còn có tác dụng đối với một số loại như ung thư dạ dày, ung thư phổi, ung thư gan

Chính vì thế, với nguồn dược liệu quý giá này, việc phòng và chữa trị ung thư trong xã hội hiện nay có thể trở nên khả quan hơn

Với những lợi ích như trên, nhu cầu nấm vân chi trên thị trường có xu hướng tăng dần, quy mô trồng cũng từ đó mà được mở rộng Hiện nay có rất nhiều phương pháp được sử dụng như nuôi cấy trên môi trường dịch thể hoặc bán xốp hay thay đổi cơ chất giá thể Với mỗi phương pháp sẽ cho ra thành quả khác nhau, vì vậy việc khảo sát sự sinh trưởng của nấm vân chi trên từng môi trường khác nhau sẽ cho thấy được khả năng sinh trưởng tốt nhất của nó là trên loại nào, từ đó sẽ đem lại lựa chọn chính xác khi nuôi trồng nấm vân chi

1 Mục tiêu và ý nghĩa khoa học:

và môi trường bán xốp (thóc)

và bông phế thải

Kết quả thu được sẽ đưa ra một vài số liệu tương đối về sự sinh trưởng phát triển của nấm vân chi qua từng loại môi trường và cơ chất

Chương 1:Tổng quan 1.Giới thiệu chung về nấm vân chi và sợi nấm vân chi

1.1 Giới thiệu về nấm vân chi

Vân chi có nhiều tên gọi rất khác nhau.Tên tiếng Anh là “Turkey tails” do màu sắc

khác nhau của chúng: màu nâu, cam, nâu, xanh dương và xanh lá cây - gợi nhớ về chùm các lông của gà tây, tiếng Nhật là “Kawaratake” do người ta hay tìm thấy chúng ở gần bờ sông, tiếng Trung Quốc là “Yun Zhi” chỉ loại nấm có hình dạng như mây, tên khoa học là

Trametes versicolor (Linnaeus :Fries) Pilat [1] Trước đây còn có các tên khác như

Coriolus versicolor, Polyporus versicolor

Vân chi là một loài nấm lớn thuộc phân lớp Basidiomycetes gồm 22000 loài đã biết Nấm vân chi thường mọc trên những thân cây khô đã chết, nó mọc theo dạng hình tròn đồng tâm, hình dạng nấm hơi quăn giống như nấm tai mèo, không có cuống, viền nấm màu trắng, trên thân nấm có nhiều đường vân màu trắng nâu xen kẽ nhau Chúng mọc thành cụm, bề mặt nấm được phủ một lớp lông mịn Trên thực tế, Vân Chi là loại nấm phổ biến nhất được tìm thấy trên thân gỗ Là loại nấm gây mục trắng mạnh nhất phá hủy đồng thời tất cả các cấu tử gỗ (cellulose, hemicellulose, lignin) giúp phá vỡ các gốc cây già chết Vì vậy chất dinh dưỡng sẽ trở về đất để tái sử dụng

Vị trí phân loại nấm vân chi

Ngành nấm thật : Eumycota

Ngành phụ nấm đảm : Basidiomycotina

Lớp nấm đảm : Basisiomycetes

Phân lớp nấm đảm đơn bào : Holobasidiomycetidae

Nhóm bộ : Hymenomycetes

Bộ nấm lỗ : Aphyllophorales

Họ nấm nhiều lỗ : Polyporaceae

Chi : Trametes

Loài : Trametes versicolor

1.2 Đặc điểm hình thái nấm vân chi

Vân chi là loại nấm hàng năm, mũ nấm không có cuốn, chất da, nấm thường mọc thành tán hình ngói lợp Mũ nấm mỏng, phẳng hoặc hơi quăn hình bán nguyệt, mọc thành cụm kích thước 1 - 6 x 1 - 10 cm Màu sắc các chủng vân chi phụ thuộc vào môi trường và hệ

di truyền Thịt nấm màu trắng hoặc trắng kem, gồm nhiều sợi dày 0,6 - 2,5 mm., trên lát cắt hiển vi thấy rõ lớp sắc tố xanh đen đặc trưng bên dưới lớp lông Bào tử hình viên trụ, không màu, kích thước 4,5-7mm×3-5mm

1.3 Đặc tính sinh học của nấm vân chi

Chu trình sống của nấm vân chi:

Chu trình nấm vân chi

Đảm bào tử nảy mầm cho sợi sơ cấp Hai sợi sơ cấp khác phối hợp cho sợi thứ cấp Sợi thứ cấp phát triển thành mạng sợi Trong điều kiện thuận lợi mạng sợi sẽ kết hạch tạo tiền quả thể (nụ nấm) Nụ nấm tiếp tục lớn dần cho tai nấm trưởng thành, các phiến dưới

mũ mang các đảm và sinh ra bào tử Đảm bào tử được phóng thích và chu trình lại tiếp tục

Giai đoạn phát triển của sợi nấm: Chu trình sống của nấm bắt đầu từ bào tử đảm nảy mầm cho sợi nấm, sợi nấm lúc đầu nhỏ có đường kính khoảng 1,5–1,0 mm, về sau lớn

dần lên đến kích thước đường kính 1,0 – 2,0 mm Sau quá trình tiếp hợp giữa hai sợi nấm

sơ cấp đơn nhân sẽ hình thành nên các sợi nấm thứ cấp song nhân Các sợi nấm tăng trưởng theo kiểu tạo ra các móc (clamp) và để lại dấu vết giữa các tế bào Khi gặp điều kiện bất lợi các sợi nấm song nhân có thể tạo ra các bào tử màng dày (bào tử áo – chlamydospore) giúp sợi nấm sống sót qua các trường hợp bất lợi Bào tử màng dày, khi điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm tạo ra những sợi nấm mới Khi sợi nấm thứ cấp đã phát triển dày đặc trên cơ chất sẽ bắt đầu quá trình phân hóa để tạo ra quả thể Trước khi ra quả thể thì sợi nấm phát triển sinh khối đến mức tối đa chuẩn bị cho quá trình ra quả thể Nhưng điều đặc biệt là trong sợi nấm có đầy đủ về lượng cũng như về chất giống như quả thể, nó có thể phòng và chữa bệnh cho người, được sử dụng như một món ăn hay một chế phẩm sinh học

Trong giai đoạn phát triển sợi, nấm cần các nguồn dinh dưỡng môi trường đảm bảo các nguồn cung cấp về C, N và khoáng

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng sợi nấm vân chi

Trong quá trình sinh trưởng phát triển của nấm vân chi chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Các yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ pH, nồng độ CO₂ , các chất dinh dưỡng cần thiết, vai trò điều khiển của các hoocmon, sự hiện diện và hoạt động đóng mở của các gen thông qua hệ thông tin chuyển hóa cũng như các chất trao đổi trong quá trình trao đổi chất ở nấm

Dinh dưỡng

Trong tự nhiên nấm sinh trưởng trên các loại phế thải có nguồn gốc thực vật, nấm

có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ Đa số nấm ăn là sinh vi sinh vật dị dưỡng nên nấm cần được cung cấp carbon và nitơ

- Carbon: khoảng một nửa trọng lượng khô của tế bào nấm được tạo thành từ

carbon Nấm cần một lượng lớn carbon nhiều hơn bất cứ nguyên tố nào khác Nguồn carbon thường là muối carbonat, muối của acid hữu cơ (Trịnh Tam Kiệt, 2012)

- Đạm: nitrogen là yêu cầu cơ bản trong môi trường sợi nấm sinh trưởng, nó cần

thiết cho sự tổng hợp các axit amin, tổng hợp protein là những nguyên liệu cần thiết đòi hỏi cho việc tạo thành tế bào chất Không có protein, sự sinh trưởng không diễn ra

Nguồn nitrogen thường là peptone, nước luộc ngũ cốc, bột đậu tương, cao nấm men, (NH4)₂ SO4, asparagine, alanine, glycin Cao nấm men là nguồn nitơ tốt nhất để kích thích tăng trưởng sợi nấm

pH

pH môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của nấm, do pH ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme, đến khả năng hoà tan của các hợp chất

Ánh sáng

Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, ánh sáng dường như có ảnh hưởng không tốt đến

sự sinh trưởng của hầu hết các loài nấm Ánh sáng ảnh hưởng tới màu sắc và hình dạng quả thể, đặc biệt ánh sáng làm thay đổi màu sắc rõ rệt của quả thể nấm Vân chi Ánh sáng còn cần thiết cho sự phát triển mũ của nấm, khi chuyển chúng vào bóng tối thì kích thích

sự hình thành cuống nấm mà không kích thích sự hình thành mũ nấm (Trịnh Tam Kiệt, 2012)

Không khí

Nấm là sinh vật hiếu khí, sử dụng oxi, nhả khí cacbonic Thành phần của không khí, đặc biệt là nồng độ khí cacbonic có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của nấm

2 Giá trị dược tính của nấm vân chi cũng như sợi nấm

2.1 Tính chất dược học

Tại Trung Quốc có rất nhiều nghiên cứu chứng minh dịch chiết xuất nấm vân chi có tác dụng ức chế 40 - 95% đối với sự tăng trưởng của tế bào ung thư, trong khi đó lại không thấy có tác dụng phụ nào đáng kể

Ngoài tác dụng chống ung thư, nấm vân chi còn có hiệu quả đối với các bệnh nhân dương tính với HIV Bằng cách sử dụng sản phẩm từ nấm vân chi, giúp con người có biểu hiện tích cực như tăng cân, cảm thấy khỏe khoắn hơn, giải tỏa ức chế tâm lý Đặc biệt số lượng virus trong cơ thể họ đều giảm một cách đáng kinh ngạc (từ vài chục nghìn xuống vài nghìn) và số lượng các tế bào trình diện kháng thể CD-4 đều tăng

2.2 Thành phần dược tính chính trích từ nấm vân chi

Vào khoảng năm 1965, ở Nhật, một kỹ sư hoá học đã khám phá ra thành phần trị ung thư của nấm vân chi sau khi ông quan sát thấy người hàng xóm mắc bệnh ung thư hiểm nghèo đã được chữa khỏi sau khi sử dụng vân chi Điều này đã dẫn đến sự khám phá ra PSK (polysaccharide Kureha) Hợp chất PSP (polysaccharide peptide) - chất có cấu tạo gần giống PSK cũng đã được phân lập lần đầu tiên tại Trung Quốc năm 1983 PSK và PSP được sản xuất từ các dòng CM-101 và Cov-1 của nấm vân chi Cả hai sản phẩm thu được bằng quá trình lên men theo lô Các polyme PSP / PSK tan trong nước nhưng không hòa tan trong methanol, pyridin, chloroform, benzen, và hexane Lên men PSK kéo dài đến 10 ngày, trong khi sản xuất PSP thu được sau 64 giờ PSK và PSP đều được chiết tách dễ dàng bằng dung môi là nước nóng, PSK thu được từ dịch chết nước nóng bằng cách tủa bằng muối amoni sunfat, trong khi PSP được thu hồi bởi cồn

Polysaccharides được nghiên cứu để tách chiết tạo thương phẩm từ nhiều loài nấm Dịch trích polysaccharide peptide từ nấm (thuật ngữ gọi là proteoglycan) là những chuỗi polypeptide hay những phân tử protein nhỏ gắn kết chặt với các chuỗi polysaccharide β-D-glucan, là thành phần hiệu quả trong chữa trị các chứng ung thư: dạ dày, thực quản, ruột kết và ung thư vú… Polysaccharides được tìm thấy trong các vách tế bào không tiêu hoá được của vân chi có cấu trúc 3 chiều với các chuỗi bên (chuỗi đường mạch thẳng) mọc nhánh xung quanh cấu trúc trục chính (lõi protein hay polypeptide), các chuỗi bên có chức năng sinh học hay hoạt tính miễn dịch cho phép sự tương tác giữa các chuỗi nhánh bên với các thụ thể trên các tế bào miễn dịch khác nhau Thụ thể cho β-glucan được tìm thấy trên nhiều tế bào khác nhau: Tế bào tự sát thương (NK), tế bào bạch cầu trung tính, tế bào bạch cầu đơn nhân to, đại thực bào và tế bào lympho B, lympho T Nhiều nghiên cứu báo cáo rằng β-1,3-glucan là chất kích hoạt hệ miễn dịch chống ung thư tự nhiên ở người và phần glucan có thể kích ứng sự co lại của khối u [3], [9] Theo các nhà khoa học thì chỉ có polysaccharide nối với peptide mới tạo ra hiệu quả kháng ung thư

PSK

Ở Nhật Bản từ năm 1970, PSK từ nấm vân chi đã được chứng minh có khả năng kéo dài thời gian sống thêm 5 năm hoặc hơn cho các bệnh nhân ung thư thuộc nhiều thể loại: ung thư dạ dày, ung thư đại tràng, ung thư vòm họng, ung thư thực quản, ung thư phổi và ung thư vú (P.M.Kidd, 2000)

PSK cũng có tính kháng sinh mạnh, hiệu quả trên Escherichia coli, Staphylococcus

aureus, Cryptococcus neoformans, Psedomonas aeruginosa, Candida albicans và một số

loại vi trùng khác gây bệnh ở người

PSP

PSP có một số tác dụng chính bao gồm: tăng cường miễn dịch bằng cách tạo ra interleukin - 6, interferon, immunoglobulin - G, đại thực bào, và tế bào lympho T PSP còn có tác dụng chống lại tác dụng ức chế miễn dịch của hóa trị liệu, xạ trị và truyền máu gây ra bởi khối u PSP còn giúp ức chế sự phát triển của các loại ung thư khác nhau bằng cách sản xuất superoxide dismutase (SOD), peroxidase glutathione, và miễn dịch nói chung Theo các nghiên cứu khác, PSP còn giúp cải thiện sự ngon miệng và chức năng gan, làm dịu tâm hệ thần kinh, có thể điều trị rối loạn đường ruột và có lợi trong điều trị các bệnh nhiễm trùng cơ hội cơ bản có thể ngăn chặn đáp ứng miễn dịch Ngoài ra, PSP

có thể có lợi cho sức khoẻ nói chung bằng cách kích thích các enzyme giải phóng các gốc

tự do và giảm thiểu sự oxy hoá

PSP được phân lập từ sợi nấm có tác dụng khác như kháng u, hepatoprotective và các hoạt động giảm đau

Ngoài ra, PSP còn có tác dụng trị đái tháo đường tiềm năng như các chất ức chế α-glucosidase (Lin et al, 2008; Yang et al)

Ngoài hai chất PSK và PSP đã tách chiết được một loại peptide khác từ dịch chiết thô của polysaccharopeptide từ nấm vân chi Chất peptide này có hoạt tính chống ung thư cao hơn so với PSK và PSP và có tác dụng tiềm năng với hệ miễn dịch (tăng cường số lượng bạch cầu và lượng IgG ở chuột)