Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED lên sự sinh trưởng và hàm lượng một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả thể nấm cordyceps militaris

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH MƠI TRƯỜNG ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN LED LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG QUẢ THỂ NẤM Cordyceps militaris LÊ THỊ HỒNG ÁI Đà Nẵng, năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƯỜNG ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN LED LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG QUẢ THỂ NẤM Cordyceps militaris Ngành: Công nghệ sinh học Khóa: 2016-2020 Sinh viên: Lê Thị Hồng Ái Người hướng dẫn: TS Nguyễn Minh Lý Đà Nẵng, năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Thị Hồng Ái i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô môn Công nghệ sinh học, khoa Sinh - Môi trường, trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Trịnh Đăng Mậu TS Nguyễn Minh Lý, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình tơi thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Sinh - Môi trường, trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng trực tiếp giảng dạy, truyền đạt giúp trau dồi kiến thức kĩ thực hành thí nghiệm suốt năm học tập trường Xin chân thành cảm ơn Tác giả luận văn Lê Thị Hồng Ái ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii TÓM TẮT viii MỞ ĐẦU .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA ĐỀ TÀI .2 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ NẤM Cordyceps militaris 1.1.1 Đặc điểm sinh học, sinh thái phân bố 1.1.2 Một số hợp chất sinh học nấm Cordyceps militaris 1.1.3 Giá trị dược liệu 1.2 GIỚI THIỆU VỀ ÁNH SÁNG ĐÈN LED 1.2.1 Cấu tạo, lịch sử phát triển đèn LED 1.2.2 Ứng dụng đèn LED sản xuất loại nấm có giá trị dược liệu 1.2.3 Vai trò nguồn chiếu sáng đến phát triển q trình ni cấy nấm Cordyceps militaris 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 10 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 10 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước .11 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 12 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 iii 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 12 2.3.2 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng phổ ánh sáng đơn sắc đến khả sinh trưởng thể nấm Cordyceps militaris 13 2.3.3 Phương pháp định lượng polysaccharide .13 2.3.4 Phương pháp định lượng cordycepin 14 2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu .14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .15 3.1 Ảnh hưởng phổ ánh sáng lên khả sinh trưởng nấm C militaris 15 3.2 Ảnh hưởng phổ ánh sáng lên khả tích lũy hàm lượng polysaccharide thể nấm Cordyceps militaris 22 3.3 Ảnh hưởng phổ ánh sáng lên khả tích lũy hàm lượng cordycepin thể nấm Cordyceps militaris 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC 34 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT cs : cộng HPLC : High - performance liquid chromatography LED : Light - Emitting diode OD: Optical density 75Đ:25X: 75% ánh sáng LED đỏ 25% ánh sáng LED xanh dương 75X:25Đ: 75% ánh sáng LED xanh dương 25% ánh sáng LED đỏ 50Đ:50X: 50% ánh sáng LED đỏ 50% ánh sáng LED xanh dương v DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Thời gian nảy mầm số lượng mầm thể nấm Bảng 3.1 Cordyceps militaris điều kiện ánh sáng khác vi Trang 15 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Quả thể nấm Cordyceps militaris 12 3.1 Cảm ứng mầm thể ban đầu nấm C militaris điều kiện ánh sáng khác 16 3.2 Ảnh hưởng phổ ánh sáng đến số lượng thể nấm C militaris 18 3.3 Ảnh hưởng phổ ánh sáng đến chiều cao thể nấm C militaris 18 3.4 Quả thể nấm Cordyceps militaris điều kiện ánh sáng khác 19 3.5 Ảnh hưởng phổ ánh sáng đến khối lượng sinh khối tươi nấm Cordyceps militaris 20 3.6 Ảnh hưởng phổ ánh sáng đến khối lượng sinh khối khô nấm Cordyceps militaris 21 3.7 Hàm lượng polysaccharide thể nấm Cordyceps militaris điều kiện ánh sáng khác 22 3.8 Hàm lượng cordycepin điều kiện ánh sáng khác 24 vii TĨM TẮT Nghiên cứu nhằm mục đích khảo sát ảnh hưởng màu sắc khác ánh sáng đèn LED đến thời gian nảy mầm, số lượng mầm thể, hình thành thể số lượng, chiều cao sinh khối Bên cạnh đó, nghiên cứu ảnh hưởng phổ ánh sáng khác lên tích lũy thành phần hợp chất có hoạt tính sinh học polysaccharide cordycepin tạo nuôi cấy thể nấm C militaris Kết cho thấy kết hợp màu sắc cường độ ánh sáng thích hợp đèn LED làm tăng đáng kể số lượng mầm, thúc đẩy thời gian nảy mầm, phát triển thể tăng giá trị tích lũy hợp chất có hoạt tính sinh học (cordycepin polysaccharide) Kết nghiên cứu cho thấy ánh sáng trắng rút ngắn thời gian xuất mầm thể (2,83 ± 0,4 ngày) số lượng mầm đạt giá trị cao (63 ± 16,38 mầm) Tương tự vậy, ánh sáng LED trắng cho số lượng thể nhiều (56,5 ± 13,9 cây) làm tăng khối lượng sinh khối tươi thể (13,07 ± 1,37 g) Mặc dù khối lượng sinh khối khô kết hợp ánh sáng màu 50Đ:50X cho giá trị tốt (3,04 ± 0,6 g) chiều cao có phát triển tốt ánh sáng xanh (4,07 ± 1,24 cm) dựa tiêu đánh giá sinh trưởng thể nấm C militaris ánh sáng trắng phù hợp Trong phổ ánh sáng đèn LED khác nhau, hàm lượng polysaccharide thể C militaris 7,1 ± 1,67 mg/g ánh sáng trắng Hàm lượng cordycepin cao ánh sáng xanh đạt giá trị 1,93 mg/g giảm dần từ ánh sáng 75X:25Đ, trắng, đỏ, 50Đ:50X 75Đ:25X Phổ ánh sáng đèn LED thích hợp rút ngắn thời gian nảy mầm, tăng đáng kể số lượng mầm, thúc đẩy hình thành thể tăng suất tích lũy hợp chất có hoạt tính sinh học tạo nuôi cấy thể nấm C militaris viii cao trọng lượng khô phổ ánh sáng không đạt giá trị tối đa so với điều kiện ánh sáng khác dựa tiêu ảnh hưởng đến sinh trưởng nấm C militaris, ánh sáng trắng cho thấy đặc điểm phổ ánh sáng cho suất cao 3.2 Ảnh hưởng phổ ánh sáng lên khả tích lũy hàm lượng polysaccharide thể nấm Cordyceps militaris Polysaccharide thành phần hoạt tính sinh học Cordyceps spp (Yu cs, 2009) Trong vài năm qua, cấu trúc số polysaccharide phân lập từ Cordyceps spp báo cáo (Mechacanon cs, 2005; Wu cs, 2006; Xiao cs, 2006) Nhiều loại polysaccharide nấm dược liệu sản xuất thương mại cách nuôi cấy tĩnh (Chandra cs, 2006; Fan cs, 2007; Gao cs, 2007) suất cao so với sản xuất từ thể Để xét mối quan hệ sản xuất polysaccharide điều kiện ánh sáng khác nhau, nồng độ polysaccharide q trình ni cấy đo ghi lại thể hình 3.7 Hình 3.7 Hàm lượng polysaccharide thể nấm Cordyceps militaris điều kiện ánh sáng khác Theo kết trên, điều kiện ánh sáng khác có khác biệt đáng kể hàm lượng polysaccharide (p = 0,0103