CHƯƠNG 1 TONG QUAN TAI LIEU 1.1 Giới thiệu về nắm trùng thảo Nam trùng thảo (còn gọi là nhộng trùng thảo, đông trùng thảo hay đông trùng hạ thảo) là các loài nắm ký sinh trên sâu non, nhộng hoặc sâu trưởng thành của một số loài côn trùng. Nhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nhộng trùng thảo C. militaris có giá trị dinh dưỡng cao, giúp tăng cường sức khoẻ, nâng cao hệ miễn dịch, kháng khuẩn, kháng virus, hỗ trợ điều trị cho người bị bệnh hen phế quản, viêm phế quản mãn tính, ho lao, cải thiện chức năng thận, liệt dương, hỗ trợ điều trị ung thư, bảo vệ tim mạch và hệ thần kinh (Das va ctv, 2010). Các loài thuộc chi Cordyceps thường được gắn với tên gọi ĐTHT là xuất phát từ quan sát thực tế khi vào mùa đông sợi nắm chỉ phát triển trong cơ thể sâu, đến mùa hè quả thể được hình thành, mọc ra ngoài nhô lên khỏi mặt đất giống như một loài thảo mộc.
Nam Ophiocordyceps sinensis (hay còn gọi là Cordyceps sinensis) (Sung và ctv, 2007) là một loại nam dược liệu phân bồ rất hạn chế trong tự nhiên và được nuôi trồng trong điều kiện hoang đã, loài nắm này hiện tại vẫn chưa được nuôi trồng thành công trong môi trường nhân tao, do đó sản lượng nam thu được không đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường (Li va ctv, 2006; Stone, 2008; Zhang và ctv, 2012). Loài Cordyceps militaris (thường được gọi nam trùng thảo), chứa các hợp chat hóa học tương tự như của O. sinensis, nhưng có thé dé dàng nuôi trồng trong môi trường nhân tạo (Li va ctv, 1995; Dong và ctv, 2012). Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về quy trình nuôi trồng nam C.
militarisis nhằm thay thé cho loài O. Sinensis và có nhiều nghiên cứu quan trọng về gen, nhu cầu dinh dưỡng, môi trường nuôi cấy, các đặc tính sinh hóa và dược ly của nam C. Gần đây, bộ gen hoàn chỉnh của C. militaris cũng được giải trình tự làm cơ sở cho nhiều nghiên cứu sâu hơn về loại nắm này (Zheng và ctv, 2011).
Có hơn 400 phân loài thuộc chi Cordyceps đã được tim thay va 3 mô tả, tuy nhiên chỉ có khoảng 36 loài được nuôi trồng trong điều kiện nhân tạo đề sản xuất quả thé (Wang, 1995; Sung, 1996; Li va ctv, 2006). Trong số những loài này, chỉ có loài C. militaris đã được trồng ở quy mô lớn do có dược tính rất tốt và có thời gian sản xuất ngắn (Li va ctv, 2006). Do giá trí dược liệu, giá trị kinh tế cao và tinh kha thi của việc nuôi nắm C.
milifaris ở quy mô lớn, việc phát triển các nghiên cứu về nuôi trồng nắm C. militaris nhằm tăng quy mô sản xuất, đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước và chuyên giao công nghệ cho các đơn vị sản xuất để đem lại lợi ích kinh tế cho địa phương là hết sức cần thiết.1 Nguồn gốc, phân loại của nấm C. militaris là một trong những loài nấm quan trong trong y học cô truyền Trung Hoa. Phân bố rộng rãi ở Châu Á, Nam Mỹ, Bắc Mỹ, Châu Âu, các khu vực cận nhiệt đới đến khu vực ôn đới.
militaris được sử dụng ở Trung Quốc và một số quốc gia Đông Á và hiện nay cũng được sử dụng rộng rãi ở các quốc gia phương Tây (Cui và Yuan, 2011; Das và ctv, 2010). Phân loại nam trùng thảo (C. militaris): giới Fungi, ngành Ascomycoa, ngành phụ Ascomycotina, lớp Ascomycetes/Pyrenomycetes, bộ Hypocreales, ho Clavicipataceae, chi Cordyceps, loài Cordyceps militaris. militaris, tạo ra nhiều cordycepin nhất trong số các loài Codyceps và có thé được nuôi trồng trên môi trường nhân tạo.
Vì những ly do này, C. militaris được sử dụng rộng rãi làm thảo mộc hoặc thực phẩm chức năng ở khu vực Đông á (Naru và ctv, 2017). Trong thời gian gần đây, C. militaris được xem như là sự thay thé cho O.
sinesis vi thành phan hoá học va tinh chất dược liệu của chúng có sự tương đương với nhau (Dong và ctv, 2012; Huang và ctv, 2009; L1 và ctv, 1995).2 Thanh phần hoá học trong C. militaris Trong sinh khối của trùng thảo có chứa các thành phần có hoạt tính sinh học như cordycepin, adenosine, mannitol và polysaccharide.1 Cordycepin Cordycepin (3’-deoxyadenosine) có trong trùng thảo là một dẫn xuất nucleoside từ nấm thuộc chi Cordyceps. Cordycepin không có nhóm hydroxyl trên số cacbon 3 (3° hydroxyl) và đây là điểm khác biệt duy nhất so với adenosine (Hardeep và ctv. Do sự tương đồng về cấu trúc với adenosine nên RNA polymerase không thể phân biệt khi tham gia tổng hợp phan tử RNA, cordycepin ngăn chặn quá trình kéo dai thêm RNA và tạo các phân tử RNA kết thúc sớm.
Do đó cordycepin được dùng làm chất ức chế quá trình phiên mã ngược trong điều trị các bệnh nhiễm trùng virus kế cả HIV và viêm gan, cũng như ung thu (Itoh và ctv,1994). NH» 2 `ỀN HO ‹ | sử o.2 Cấu trúc hoá hoc của cordycepin Hoạt chất cordycepin trong C. militaris cao hơn so với O. Chỉ riêng cordycepin đã được khám phá rộng rãi cho các hoạt động chống ung thư, chống oxy hoá.
Vì vậy, có tiềm năng được lý và khả năng chữa trị nhiều căn bệnh đáng sợ trong tương lai (Hardeep và ctv, 2014).2 Adenosine Adenosine là một nucleoside purine tự nhiên và hình thành sự phân huỷ cua adenosine triphosphate (ATP) — nguồn năng lượng chính của tế bào. ATP bị phân huỷ qua vai phản ứng sẽ tạo thành adenosine với sự tham gia xúc tac của enzyme 5’nucleotidase (Enzo va ctv, 2001). Adenosine có nhiều tác dụng được lý, có thé điều trị suy tim mãn tinh va ức chế sự giải phóng các chat dẫn truyền thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương (Jian. Adenosine ức chế mạnh mẽ việc giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh kích thích.
Adenosine đóng vai trò quan trong trong việc thúc đây giác ngủ sâu và ức chế sự kích thích, chống loạn thần, điều tiết lưu lượng máu mạch vành, đây là một chức năng sinh lý quan trọng trong hệ thống tim mạch. Ngoài ra còn có đặc tính chống viêm và hoạt động chống co giật (Y1, 2015). ONY O OH OH Hình 1.3 Cấu trúc hoá học của adenosine 1.3 Một số thành phần hoá học khác Năm 2007, Shih và ctv đã công bố quả thé nam C. militaris có chứa các thành phần hoá học như protein chiếm 40,69%; các loại vitamin: vitamin A (34,4 mg/g), vitamin B1 (13,0 mg/g), vitamin B6 (62,2 mg/g), vitamin B12 (70,3 mg/g), vitamin B3 (42,9 mg/g), các nguyên tô khoáng: Se (0,44 ppm), Zn (130,0 ppm), Cu (29,15 ppm); hợp chất hoá hoc và nhóm hợp chất quan trong: cordycepin (1,52%), codycepic acid (11,8%), polychaccaride (30%).
Theo Hur (2008), trong quả thé nam C. militaris có chứa lượng acid amin tổng số cao hon trong sinh khối nam (69,32 mg/g trong quả thé và 14,03 mg/g trong sinh khối nam. Thanh phan acid amin của mỗi loại trong qua thé bao gồm: lysine (15,06%), glutamic acid (8,79 mg/g), prolin (6,68 mg/g), threonine (5,99 mg/g), arginine (5,29 mg/g) va alanine (5,18 mg/g). Qua thé nắm C.
militaris có chứa nhiều acid béo không no, chiếm 70% tổng số acid béo, trong đó lượng acid linoleic chiếm đến 61,3% trong quả thể và 21,5% trong sinh khối. Lượng acid béo no chủ yếu là acid palmitic, chiếm 24,5% trong quả thé và 33,0% trong sinh khối (Hur, 2008). Các polysaccharide CPS -1 va CPS — 2 được tách chiết từ nam C. militaris cho thấy chúng có thành phần từ các đơn phân là các đường monosaccharide, mannose và galactose.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hai loại polysaccharide này có khả năng phục hồi các tồn thương gan do ethanol do khả năng oxy hoá của các polysaccharide từ nam (Yan và ctv, 2008). Chat mannitol có thé tìm thấy ở nhiều thực vật, nhưng ở trùng thảo có hàm lượng diosmol là cao nhất, D-Mannitol có công dụng chính là hỗ trợ giãn nở cơ tim và mach máu não, cải thiện tuần hoàn máu. D-Mannitol xuất hiện trong đông trùng hạ thảo còn mang đến tác dụng giảm Cholesterol trong máu (Phùng Thị Ly, 2020). Tác dụng của nắm trùng thảo Nâng cao khả năng miễn dịch: Nấm trùng thảo có khả năng kháng viêm, tăng cường hoạt động miễn dịch dịch thể, giúp nâng cao hoạt tính của đại thực bào và các tế bảo nhiễm khuẩn.
Chúng điều tiết các đáp ứng của lympho bào B, tăng cường có chọn lọc hoạt tinh của lympho bào T, làm tăng nồng độ các kháng thé IgG, IgM trong huyết thanh. Ngăn ngừa ung thư: Hợp chat cordycepin 3’-deoxyadenosine từ nam cho thấy hoạt tính kháng vi sinh vật, ung thư, ngừa di căn, điều hoà miễn dịch (Shonkor và ctv, 2010). Hoạt tính kháng oxy hoá: Các nghiên cứu cho thấy hợp chất CM-hs-CPS2 chứa trong dich nam có tính kháng, hoạt tính khử và tạp phức ở nồng độ (8 mg/g) là 89% (Fengyao và ctv, 2011) Tăng số lượng tinh trùng: Nghiên cứu trên lợn cho thay khi sử dụng chế phẩm từ trùng thảo, số lượng tỉnh trùng tăng, số phần trăm tỉnh trùng di động và hình dạng bình thường tăng. Hiệu quả này thậm chí duy trì sau hai tuần ngưng sử dụng chế phẩm.
Lượng Cordycepin trong tế bao tăng trong thời gian sử dụng chế phẩm nên có khả năng chat này làm tăng lượng tinh dich và chất lượng tinh trùng ở lợn (Lin và ctv, 2007). Tan huyết phổi: Enzyme tiêu sợi huyết tách chiết từ nam C. militaris có hoạt tinh gắn fibrin, do đó xúc tiến việc phân hủy fibrin. Enzyme này có khả năng sử dụng trong điều trị tan huyết khối tương tự như các enzyme fibrinolytic mạnh khác như nattokkinase và enzyme chiết từ giun đất.
Khi enzyme này có thé sản xuất ở quy mô lớn sẽ là một giải pháp thay thế hữu hiệu cho các enzyme fibrinolytic giá thành cao hiện đang được sử dụng cho bệnh tim lão hoá ở người (Jae-Sung và ctv, 2006).2 Các yếu tố ảnh hưởng tới qua trình nuôi cấy nắm C.1 Ánh sáng Cường độ ánh sáng cũng ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy và hình thành quả thé nắm. Trong điều kiện không có ánh sáng, việc tạo quả thé bị ức chế (Gao và ctv, 2000; Sato và Shimazu, 2002). Cường độ ánh sáng tối ưu cho sinh trưởng của nam có thé dao động tuỳ chủng nam, tuy nhiên từ 500 — 1.000 lux được xem là điều kiện thích hợp nhất.2 Nhiệt độ Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn đến việc hình thành quả thể trong nuôi cấy nam C. Khoảng nhiệt độ 18 — 22°C là tối ưu cho sự sinh trưởng sinh khối nắm và năng suất quả thé.
Tuy nhiên, quá trình nay sẽ giảm mạnh khi tang nhiệt độ trên 25°C (Sung và ctv, 1999; Gao và ctv, 2000). Do đó, cần lưu ý về yếu tố nhiệt độ môi trường khi trồng nắm và phải đảm bảo điều kiện này khi tiến hành nuôi trồng nam ở khu vực có nhiệt độ môi trường không thích hợp, như sử dụng máy điêu hòa và máy phun sương tạo độ âm.