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 giảđã 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
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18
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 ℃, chếđộ 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
độđều.
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
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19
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 chỉđạo 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
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20
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 quảđã 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 từđó góp phần giảm chi phí trong sản xuất nấm Kim châm.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21
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.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22
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.