Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu ở ngoài nước 1. Nghiên cứu về phân loại nhóm nấm Đông trùng hạ thảo và nấm Đông trùng hạ thảo tuyết (Isaria tenuipes) Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về cấu trúc phân tử, các loài nấm đông trùng hạ thảo được xếp trong 162 đơn vị phân loại thuộc 2 họ Cordycipitaceae và Ophiocordycipitaceae [14]. Isaria tenuipes là một loài nấm phổ biến được tìm thấy tại nhiều khu vực miền núi Hàn Quốc [21].
Hình dạng nấm có thể mọc riêng lẻ hay thành cụm nhóm. Có thể mọc thẳng hoặc đột xuất nhánh, và có thể dài lên 45 mm, thân cây nấm chủ yếu là màu vàng chanh và bên trên có bột màu trắng [13]. Theo hệ thống phân loại truyền thống loài nấm Isaria tenuipes được xếp vào họ Clavicipitaceae [11]. Đây là một loài nấm dược liệu được nuôi trồng và sử dụng lâu đời ở Hàn Quốc.
Trong tự nhiên, trên cùng một ký chủ, rất dễ dàng thấy 2 dạng thể quả: dạng thể quả chứa bào tử hữu tính (stromata) có tên go ̣i là Cordyceps takaomontana Yakushiji & Kumazawa và dạng thể quả chứa bào tử vô tính (synnemata) chính là Isaria tenuipes. Nghiên cứu về thành phần hóa học của I. tenuipes xâm nhiễm nhộng hay sâu non và sau đó hình thành các dạng thể quả màu vàng mọc thẳng hay phân nhánh ra bên ngoài mình của vật chủ. Theo y học truyền thống của Trung Hoa, dạng thể quả của nấm I.
tenuipes có giá trị cao về mặt dược liệu do các tác dụng về dược lý và sinh học của chúng. Các hoạt chất Ergosterol peroxide và Acetoxyscirpenediol tách chiết từ nấm I. tenuipes nuôi cấy nhân tạo có khả năng ức chế các dòng tế bào ung thư ở người như tế bào khối u dạ dày, tế bào ung thư gan, tế bào ung thư ruột kết - ruột thẳng. Hoạt tính của Acetoxyscirpenediol mạnh hơn Cisplatin là hoạt chất đang được dùng điều trị cho các bệnh nhân ung thư hiện c 3 nay là 4 đến 6,6 lần [16].
Một hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học có giá trị dược liệu chứa trong thể quả ở giai đoạn hữu tính và ở giai đoạn vô tính của loài nấm Isaria tenuipes này là 4-acetyl-12,13-epoxyl-9-trichothecene- 3,15-diol [17]. Đây là hợp chất đang được dùng để điều trị bệnh ung thư, đặc biệt là bệnh máu trắng ở các nước trên thế giới, đặc biệt được sử dụng rộng rãi ở Hàn Quốc [10]. Trong dạng thể quả của nấm Isaria tenuipes còn chứa các hợp chất sinh học và giá trị dược phẩm cao, chẳng hạn như adenosine và N6-(2- hydroxyethyl) adenosine [13]. Có tác dụng tăng cường hệ thống miễn dịch và lấy lại năng lượng, tương tự các chức năng bổ của nhân sâm.
Một số thành phần sinh hoá, nguyên tố khoáng, acid amin và các vitamin trong nấm đông trùng hạ thảo I. tenuipes đã được xác định như sau [30]: Bảng 1.1: Thành phần sinh hoá và nguyên tố khoáng trong nấm I. tenuipes STT Chỉ tiêu Đơn vị tính Hàm lượng 1 Protein % chất khô 7,75 2 Mannitol % chất khô 1,21 3 Lipid % chất khô 7,77 4 Cu mg/kg 21,1 5 Fe mg/kg 43,9 6 Mn mg/kg 22,2 7 Se mg/kg 0,32 8 Zn mg/kg 2,55 9 Ca mg/10g 12,0 10 Cr mcg/10g 0,80 11 K mg/10g 186,0 12 Na mg/10g 3,0 c 4 Bảng 1.2: Thành phần acid amin trong nấm đông trùng hạ thảo I. tenuipes Hàm Hàm TT Acid amin ĐV TT Acid amin ĐV lượng lượng 1 Alanin % 1,40 10 Methionine % 0,25 2 Glycin % 1,32 11 Glutamic acid % 2,46 3 Valin % 1,00 12 Phenylalanine % 1,30 4 Leucin % 1,44 13 Lysine % 2,66 5 Isoleucin % 0,69 14 Histidine % 0,80 6 Threonine % 0,83 15 Tyrosine % 2,89 7 Serin % 0,73 16 Cystine % 0,12 8 Proline % 2,83 17 Arginine % 5,30 9 Asparatic acid % 1,44 18 Tryptophan % 0,29 Bảng 1.3: Thành phần vitamin trong nấm Đông trùng hạ thảo I.
tenuipes STT Acid amin Đơn vị tính Hàm lượng 1 Vitamin B1 mcg/10g 89,4 2 Vitamin B3 mg/10g 0,37 3 Vitamin B6 mcg/10g 19,1 4 Vitamin C mg/10g 1,25 5 Vitamin E mg/10g 0,23 6 Vitamin A mg/10g 0,12 7 Vitamin D mg/10g 242,0 1. Nghiên cứu về giá trị dược liệu của nấm Đông trùng hạ thảo Nấm Đông trùng hạ thảo là một loại nấm là loại dược liệu quý, rất tốt cho sức khoẻ, phù hợp với mọi lứa tuổi. Đông trùng hạ thảo là một vị thuốc bồi bổ hết sức quý giá, có tác dụng tích cực với rấ t nhiề u bệnh như rối loạn c 5 tình dục, thận hư, liệt dương, di tinh, hay có tác dụng làm tăng cường công năng của tuyến thượng thận, cải thiện được chức năng thận, nâng cao năng lực miễn dịch, kháng khuẩn, kháng virus, chống ung thư và chất phóng xạ. Isaria tenuipes là một loài nấm có giá trị dược liệu quý, tác dụng chủ yếu trong điều trị và hỗ trợ điều trị bệnh ung thư nhờ tác dụng về dược lý và sinh học của chúng.
Những hợp chất có hoạt tính chống khối u hoặc tác động đến hệ thống miễn dịch như: Leucinostatins A, D, Polygalactosamine, Saintopin, Sphingofungins E và F, UCE1022, Paeciloquinones A, B, C, D, E và F, Ergosterol peroxide, Acetoxyscirpenediol, … Đă ̣c biê ̣t, hoạt chất Ergosterol peroxide và Acetoxyscirpenediol trong nuôi cấy nhân tạo có khả năng ức chế các dòng tế bào ung thư ở người như khối u dạ dày, ung thư gan, ung thư ruột kết - ruột thẳng được tách chiết và thử nghiệm trên lâm sàng. Không chỉ vậy loài nấm Isaria tenuipes còn được phát hiện có hàm lượng dinh dưỡng cao: giàu các vitamin D, vitamin B1, vitamin B6, và nhiều nguyên tố khoáng như K, Fe, Mg, Cu. (Borchers et al., 1999; Liu et al., 1996; Lee et al. Trong thể quả của nấm Isaria tenuipes còn chứa các hợp chất sinh học và giá trị dược phẩm cao, chẳng hạn như adenosine và N6-(2-hydroxyethyl) adenosine [13].
Nấm này đã được sử dụng như một loại thuốc dân gian truyền thống hoặc như là một thực phẩm thành phần tăng cường hệ thống miễn dịch và lấy lại năng lượng, tương tự như các chức năng bổ của nhân sâm. Một kết quả thí nghiệm về sức sống của chuột cho thấy chuột uống dịch nấm đông trùng hạ thảo chiết trong nước, chiết trong cồn và đối chứng (được uống nước vô trùng) đều sống khỏe mạnh trong 4 tuần thí nghiệm và biểu hiện bình thường về hình thái, tập tính trong ăn, uống và các hoạt động khác trong cả 2 lần thí nghiệm dù liều dùng cho chuột/ngày là rất cao so với thể trọng của chuột. Điều này cho thấy với liều uống hàng ngày tương đương c 6 890mg nấm đông trùng hạ thảo Isaria tenuipes/kg thể trọng là an toàn đối với chuột bạch. Thời gian bơi của chuột được uống dịch chiết nấm trong nước và trong cồn đều dài hơn so với đối chứng.
Chuột đối chứng có thời gian bơi dao động từ 3 đến 4 giờ, còn ở các công thức được uống dịch chiết của nấm thường là trên 5 giờ. Điều đó cho thấy nấm đã tăng cường khả năng vận động của chuột. Nghiên cứu về nuôi trồng thể quả trên giá thể và nuôi cấy sinh khối hệ sợi Trong những năm gần đây cùng với phương pháp nuôi cấy hệ sợi nấm trong môi trường lỏng (Xu và cs, 2003; 2004; 2006) thì phương pháp nuôi cấy nấm nhân tạo trên giá thể tằm - nhộng để sản xuất nấm ở qui mô lớn làm dược liệu hoặc thức ăn bổ dưỡng rất phát triển tại các nước như Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc [22]; Kikuchi và cs, 2004. Nuôi cấy thu sinh khối hệ sợi cũng được các tác giả tiến hành trên môi trường dinh dưỡng lỏng với thành phần như sau: 40 g/lít đường glucose, 10 g/lít cao nấm men, 0.
Ở Hàn Quốc dạng bào tử vô tính Isaria tenuipes đã được nuôi cấy trên môi trường có chứa nhộng tằm, kết quả cho thấy tỷ lệ số ng cao nhất đạt 97,6% trên các giống tằm được thử nghiệm. Trọng lượng tươi của bào tử vô tính Isaria tenuipes khác nhau tùy theo từng mùa, dao động từ 1,44 ~ 0,94 g. Đạt cao nhất khi nuôi cấy vào mùa xuân. Bào tử vô tính của I.
tenuipes sản xuất trên nhộng là màu trắng hoặc màu trắng sữa, và tương tự về hình dạng và màu sắc thể quả thu thập trong tự nhiên [20]. Trong những năm gần đây cùng với phương pháp nuôi cấy hệ sợi nấm trong môi trường lỏng thì phương pháp nuôi cấy nấm nhân tạo trên giá thể nhộng tằ m [15]. Ngoài ra nấm cũng được nuôi cấy trên môi trường gạo và nhộng tằm [20]. c 7 Thành phần môi trường nuôi cấy nấm luôn là đề tài để các nhà khoa học nghiên cứu tìm ra môi trường thích hợp nhất phù hợp với mục đích nuôi cấy.
Thành phần trong 1 lít môi trường [9]: 50g glucose, 1.1mg KCl, 2mg MnSO4.6H2O, 2mg Na2MoO4·2H2O, 20mg ZnSO4.7H2O, 3mg of CuSO4·5H2O, 2mg of FeSO4.7H2O and 60mg of EDTA. Trong thành phần này KH2PO4 phosphate làm ảnh hưởng đến sinh khối của nấm tuy nhiên lại có khả năng kích thích làm tăng số lượng thể quả. Nghiên cứu ở trong nước 1. Nghiên cứu về thành phần loài các loài nấm ký sinh côn trùng và nấm đông trùng hạ thảo Các loài nấm ký sinh côn trùng như Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae,.
đã được nghiên cứu về những vấn đề khác nhau như điều tra thành phần loài, loài sâu bị ký sinh, phân lập và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và đặc biệt là nhân sinh khối, tạo chế phẩm để phòng trừ một số loài sâu hại đối với cây nông nghiệp và cây lâm nghiệp. Phân lập và sử dụng nấm Beauveria để phòng trừ mọt hại nông sản [2]. Nghiên cứu sản xuất với quy mô công nghiệp và thử nghiệm trên diện rộng chế phẩm nấm ký sinh côn trùng Beauveria và Metarhizium được thể hiện nhiều trong các công trình nghiên cứu của [7]. Trong báo cáo tổng kết đề tài "Nghiên cứu xây dựng công trình nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris (L.) có giá trị dược liệu và thương mại cao" của PGS.TS Phạm Quang Thu [6] cho thấy đã điều tra được rất nhiều mẫu nấm của Isaria tenuipes.
tenuipes này lần đầu tiên được phát hiện và mô tả ở Việt Nam vào năm 2010 [4]. Loài nấm này phân bố ở rừng tự nhiên nhiệt đới lá rộng thường xanh ở độ cao từ 800 - 1000 m so với mực nước biển. Hiêṇ đã phát hiêṇ đươ ̣c nhiề u mẫu nấ m Isaria c 8 tenuipes ở các Vườn Quốc gia Ba Vì - Hà Nội và Vườn Quốc gia Tam Đảo - Vĩnh Phúc, Vườn Quố c gia Tây Yên Tử - Quảng Ninh. Nấm mọc đơn lẻ hoặc mọc thành cụm, chùm trên nhộng thuộc bộ Cánh vẩy [5].