Đặt vấn đề Đông trùng hạ thảo (ĐTHT) tên khoa học Cordyceps là các loài nấm ký sinh trên một số loài côn trùng. Vào mùa Đông nấm xâm nhiễm, ký sinh vào cơ thể côn trùng. Đến mùa Hè, hệ sợi nấm phát triển thành cây nấm nhú lên khỏi mặt đất nhưng gốc vẫn dính liền vào thân sâu. Chính vì vậy mà nấm có tên gọi Đông trùng hạ thảo, có nghĩa là mùa đông là côn trùng, mùa hạ là cây cỏ.
Từ y học cổ truyền Trung Hoa cho đến y học hiện đại của các nước phát triển Mỹ, châu Âu đều công nhận giá trị dược lý của ĐTHT. Loài nấm Cordyceps militaris là một trong những loài thuộc họ Cordyceps, trong quả thể nấm có hàm lượng các hoạt chất có hoạt tính sinh học như: Cordycepin (3'-deoxyadenosine) là một chất tương tự nucleoside có các hoạt tính sinh học bao gồm kháng khuẩn, kháng nấm, kháng u, hoạt động kháng virus [9],[ 38]. Kim et al. Adenosine được cho là có tác dụng điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch.
Mannitol của Cordyceps militaris cũng có chức năng hoạt tính sinh học, lợi tiểu, chống các chứng ho ra máu [25]. Superoxide dismutise để phòng ngừa và điều trị xuất huyết não, viêm loét, loại bỏ tình trạng viêm, loạn nhịp tim, phù nề, nhiễm độc, bệnh thấp khớp, thấp khớp, viêm khớp dạng thấp, tổn thương bức xạ, nhiễm độc thuyên tắc. Đông trùng hạ thảo còn có chứa nhiều loại vitamin (trong 100g đông trùng hạ thảo có 0,12 g vitamin B12; 29,19 mg vitamin A; 116,03 mg vitamin C, ngoài ra còn có vitamin B2 (riboflavin), vitamin E, vitamin K.) ngoài ra còn có khoảng 25 - 30 % protein. n 2 Do có công công dụng rất tốt nên ĐTHT tự nhiên đang được săn đón rất nhiều với giá thành lên tới hàng tỉ đồng cho 1 kg.
Mặc dù vậy, sản lượng ĐTHT tự nhiên thu hoạch được rất ít. Trước tình hình đó, các nhà khoa học trên thế giới như Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc, đã tiến hành nghiên cứu nuôi ĐTHT trên môi trường nhân tạo có hầu hết các hoạt tính sinh học của ĐTHT tự nhiên nhưng lại có giá thành rẻ hơn đáng kể. Tại Việt Nam, do điều kiện nuôi cấy rất nghiêm ngặt, chi phí lớn nên ĐTHT hiện mới chỉ được sản xuất bởi một số đơn vị như Công ty Thiên Phúc, Viện Bảo vệ thực vật với giá thành vẫn còn rất cao. Để nuôi cấy ĐTHT trên môi trường nhân tạo phải trải qua hai giai đoạn chính là giai đoạn nhân giống cấp một và giai đoạn nuôi trên giá thể.
Hiện nay ở nước ta các nhà khoa học đã và đang tiến hành nghiên cứu phân lập các chủng nấm ĐTHT, xây dựng được quy trình nhân giống cấp một và đã có nhiều đơn vị đã sản xuất thành công tạo quả thể nấm ĐTHT Cordyceps militaris. Tuy nhiên việc tìm kiếm thông tin về nuôi trồng loài nấm này trên các phương tiện thông tin, mạng internet còn gặp nhiều khó khăn. Đặc biết có rất ít các nghiên cứu về giai đoạn nuôi trên giá thể được công bố, trong khi đó giai đoạn nuôi trên giá thể được coi là giai đoạn quan trọng nhất trong việc tạo ra quả thể và có được các hoạt chất quý hiếm. Xuất phát từ thực tiễn, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện nuôi trồng tới khả năng tạo quả thể của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris”.
Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1. Mục tiêu - Đánh giá được ảnh hưởng của điều kiện nuôi trồng tới khả năng sinh trưởng của sợi nấm, sự hình thành và phát triển của mầm quả thể, năng suất sinh học của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris. Yêu cầu của đề tài - Xác định được ảnh hưởng của môi trường nền khác nhau đến khả năng sinh trưởng của sợi nấm, sự hình thành và phát triển của mầm quả thể, năng suất sinh học. - Xác định được ảnh hưởng của bột nhộng tằm đến khả năng sinh trưởng của sợi nấm, sự hình thành và phát triển của mầm quả thể, năng suất sinh học.
- Xác định được ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành và phát triển của mầm quả thể, năng suất sinh học. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa lý thuyết Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố cơ bản tới sự sinh trưởng và phát triển, hình thành thể quả nấm Cordyceps militaris sẽ là căn cứ khoa học cho việc hoàn thiện và đưa ra quy trình sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo vào thực tiễn phục vụ đời sống con người. Ý nghĩa thực tiễn - Tạo ra sản phẩm nấm ĐTHT có chất lượng đảm bảo với chi phí hợp lý.
- Thúc đẩy phong trào nghiên cứu khoa học của sinh viên Khoa CNSH- CNTP và Nhà trường. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học 2. Tên gọi Đông trùng hạ thảo Đông trùng hạ thảo là tên gọi chung chỉ hiện tượng những loài nấm thuộc lớp Ascomycetes kí sinh trên ấu trùng các loài bướm thuộc chi Thitarodes [13].
Cordyceps là chi nấm thuộc họ Clavicipitaceae họ này thuộc lớp Ascomycetes. Trong các loài thuộc chi Cordyceps, Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris là hai loài phổ biến và được nghiên cứu nhiều [21]. Tại Trung Quốc Cordyceps militaris có tên gọi là Đông trùng Hạ thảo (Dong Chong Xia Cao) hoặc là Trùng thảo (Chong Cao). Bản chất là hiện tượng bào từ nấm kí sinh vào ấu trùng hoặc nhộng của bọ cánh phấn, côn trùng.
Bào tử nấm xâm nhiễm vào ấu trùng, đến khi điều kiện môi trường thuận lợi sợi nấm ăn kín ấu trùng, làm chết ấu trùng, các sợi nấm phát triển thành quả thể mọc ra từ thân ấu trùng. Quả thể có hình thon dài, có màu vàng cam, chiều dài quả thể từ 2-8cm, chiều ngang khoảng 0,5cm [10]. Quả thể nấm Vật chủ nhộng Hình 2.1 Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris [12] n 5 2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu và phân loại Đông trùng hạ thảo Đông trùng hạ thảo được xem là rất quý, hiếm và những câu truyện mang tính thần thoại và truyền thuyết liên quan đến loài nấm này được lưu truyền trong nhiều thiên niên kỷ.
Ghi nhận đầu tiên về nấm Đông trùng hạ thảo được thực hiện tại Trung Quốc vào năm 620 sau Công nguyên vào Triều đại nhà Tạng (618-907 Sau Công nguyên). Sự ghi nhận này đã phơi bày bản chất sinh học từ những câu truyện huyền thoại và truyền thuyết về Đông trùng hạ thảo. Đông trùng hạ thảo là một sinh vật tồn tại hàng năm được chuyển một cách thần bí từ động vật chuyển sang thực vật vào mùa hè và sau đó lại từ thực vật chuyển sang động vật vào mùa đông. Tiếp sau đó có nhiều công trình được xuất bản với nội dung về loài nấm Đông trùng hạ thảo này của các học giả xứ Tây Tạng từ thế kỷ 15 đến thế kỷ thứ 18, trong đó có công trình đầu tiên được cho là có cơ sở khoa học tin cậy nhất mô tả về nấm Đông trùng hạ thảo của Wu-Yiluo vào năm 1757, trong cuốn sách Dược điển, dưới Triều đại Qing.
Theo sau các học giả xứ Tây Tạng, việc phát hiện ra giá trị của Đông trùng hạ thảo thuộc về những người chăm bò trên núi Hymalaya ở Tây Tạng cũ và Nepal, họ thấy rằng những chú bò gặm cỏ ăn phải cây nấm Đông trùng hạ thảo vào mùa xuân đã trở nên cuồng nhiệt, bò đực luôn tìm và theo sát bò cái [28]. Đông trùng hạ thảo là các loài nấm thuộc ngành phụ nấm túi (Ascomycotina), được xem như là một dược liệu nổi tiếng từ cổ xưa. Khoa học phát triển, ngày nay loài người đã phát hiện hàng trăm loài nấm Đông trùng hạ thảo trên 6 lục địa ở các điều kiện sống rất khác nhau nhưng đều có những giá trị dược liệu tương tự. Theo y học truyền thống của Trung Quốc, nấm Đông trùng hạ thảo có tác dụng chữa trị nhiều chứng bệnh: chữa bệnh về thận, bệnh về phổi, bệnh tim và suy giảm chức năng sinh lý của đàn ông và đàn bà, chống suy nhược, phục hồi sức khỏe, chữa trị ung thư, chứng nấc, n 6 giảm đau, bệnh trĩ và chống lão hóa [25].
Đối với các nước phương Tây, nấm Đông trùng hạ thảo cũng được biết đến từ rất sớm, đầu thế kỷ thứ 18. Xuất bản đầu tiên về loài nấm này do một Linh Mục người Pháp có tên là Perennin Jean Baptiste du Halde kể về những điều mà ông chứng kiến một vị thuốc thần bí chữa bệnh cho các Vua, Quan thuộc Vương triều của Trung Quốc. Những bức minh họa của ông đã lôi cuốn sự quan tâm về khoa học và đã lóe lên một quan niệm mới là sử dụng nấm Đông trùng hạ thảo trong phòng trừ sâu hại. Cho đến năm 1843, Đức cha, Tiến sỹ M.
Berkeley đã xuất bản kết quả nghiên cứu của mình về nấm Đông trùng hạ thảo tại tạp chí Y học New York và đặt tên nấm là Sphaeria sinensis. Đến năm 1878, tên này mới được gọi là Cordyceps sinensis bởi Pier Andrea Saccardo [28]. Chi nấm Cordyceps đã được thu mẫu và định loại trên 400 loài khác nhau và theo hệ thống phân loại truyền thống các loài này được xếp vào họ Clavicipitaceae. Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về cấu trúc phân tử, các loài nấm trên được xếp trong 162 đơn vị phân loại, bao gồm các chi chủ yếu là: Cordyceps, Elaphocordyceps, Metacordyceps và Ophiocordyceps thuộc 2 họ Cordycipitaceae và Ophiocordycipitaceae [28].
Tuy nhiên cho đến nay người ta mới chỉ tập trung nghiên cứu 2 loài nấm Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris có giá trị dược liệu tốt với con người. (2000) đã mô tả đặc điểm hình thái, công dụng và ảnh minh họa cho 13 loài nấm thuộc chi Cordyceps phân bố ở Trung Quốc, đó là các loài: Cordyceps barnesii, Cordyceps capiata, Cordyceps crassispora, Cordyceps gunii, Cordyceps hawkesii, Cordyceps kyushuensis, Cordyceps martialis, Cordyceps militaris, Cordyceps nutans, Cordyceps ophioglossoides, Cordyceps sinensis, Cordyceps sobolifera, Cordyceps tubeculata. n 7 Sung Jae Mo (2004) đã mô tả đặc điểm hình thái và hình ảnh của 25 loài nấm thuộc chi Cordyceps phân bố ở Hàn Quốc, bao gồm các loài sau: Cordyceps adaesanensis, Cordyceps agriota, Cordyceps bifisispora, Cordyceps crassispora, Cordyceps discoideocapiata, Cordyceps formicarum, Cordyceps gemiculata, Cordyceps gracilis, Cordyceps heteropoda, Cordyceps ishikariensis, Cordyceps kyushuensis, Cordyceps martialis, Cordyceps militaris, Cordyceps nutans, Cordyceps ochraceostromata, Cordyceps ophioglossoides, Cordyceps oxycephala, Cordyceps pentatoni, Cordyceps pruinosa, Cordyceps rosea, Cordyceps scarabaeicola, Cordyceps sinensis, Cordyceps sphecocephala, Cordyceps tricentri, Cordyceps yongmoonensis [29]. Tại Nhật Bản Imazeki và cs (1988) đã mô tả và giới thiệu bằng hình ảnh 33 loài nấm Đông trùng hạ thảo thuộc chi Cordyceps, đó là các loài: Cordyceps agriota, C.
Như vậy, loài nấm Cordyceps militaris có sự phân bố ở cả 3 nước Trung Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc. Ở các khu hệ nấm này có nhiều nét khá tương đồng với Việt Nam.