CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN 1. Giới thiệu chung về Cordyceps Hiện nay, trên thị trường xuất hiện rất nhiều được phẩm và thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ đông trùng hạ thảo — Cordyceps như một xu hướng chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Thực tế, Cordyceps được biết đến từ rất lâu như dược liệu truyền thống nồi tiếng có nhiều hợp chất giàu hoạt tính sinh học. Cordyceps có các tên gọi chung khác nhau như nắm côn trùng, nấm sâu, bướm vàng Himalaya., nhưng đều bắt nguồn từ các từ Latin “cord = chiy’, và “ceps = dau’ [7].
Cordyceps là danh pháp khoa học của một chi nam túi (Ascomycetes). Chi nam này được Frank và Link xác định vào năm 1983, với khoảng 150 loài và hiện nay đã tìm thấy hơn 700 loài trên toàn thế giới [2]. Theo cơ sở dữ liệu NCBI, Cordyceps thuộc giới nam, ngành Ascomycetes, bộ Hypocreales, họ Clavicipitaceae, chi Cordyceps. Trong sự phát triển của nam hiện nay cũng có thảo luận là nam ky sinh hay nam cộng sinh.
Theo Jaroslav Weiser và Jayaraj (1965), Cordyceps là ky sinh vi trong đó có nhiều loài của Beauveria, Metarhizium, Isaria và ngay cả Cordyceps cũng gây bệnh côn trùng. Ngày nay, các giống nam trên được coi là đồng danh, cùng giống loài nhưng có tên khác nhau hay dị hình thái. Một số nhà sinh học khác lại coi là nam cộng sinh [2]. Chi nam Cordyceps có hình thức sống kí sinh trên các loại ấu trùng côn trùng, tránh được hệ thống miễn dịch của vật chủ bằng cách hòa hợp vào vòng đời của vật chủ dé tồn tại và sinh sản, khi trưởng thành có hình dáng quả thé đặc thù [2].
Bên cạnh đó, vòng đời sinh trưởng và phát trién của chúng cũng rất phức tạp do đan xen giữa thé hữu tính và vô tính, tế bào đơn bội và đa bội. Do nam Cordyceps có các giai đoạn phát triển khác nhau tùy theo yếu tổ môi trường hay tùy theo điều kiện nuôi cấy được bảo đảm day đủ mà việc nuôi trồng nắm Cordyceps ở dạng cây nam (thu quả thể) hay dạng sợi (thu sinh khối) [2] hoặc dạng dị hình thái nên rất khó phân loại. Do đó, cùng một giống loài có các tên khác nhau. Việc phân loại chính xác cần phải dùng đến sinh học phân tử và phân tích gen như các kỹ thuật PCR, điện di, tách dòng hay giải trình tự và xử lý số liệu [8].
1 Chỉ Cordyceps được phân loại theo thứ tự Hypocreales; ho Ophiocordycipitaceae; và phylum Ascomycota. Mot số chi thudc ho Cordycipitaceae và một phan ho Clavicipitaceae như được trình bày trong Bang 1.1: Cordyceps militaris (Nguồn: Marjan Kusten; Địa phương: Gabrovac, Serbia) Bảng 1.1: Hệ thống phân loại Cordyceps (Cordyceps sensu lato) Loài lượng Loài lượng Loài Số lượng Partial Clavicipitaceae Ophiocordycipitaceae Cordycipitaceae Drechmeria 2 Blistum 1 Akanthomyces 13 Hypocrella 50 Didymobotryopsis 3 Ascopolyporus 7 Metacordyceps 4 Elaphocordyceps 1 Beauveria 31 Metarhizium 35 Haptocillium 8 Beejasamuha 1 Nomuraea 3 Hirsutella 78 Cordyceps 175 Pochomia 3 Hymenostilbe 22 Coremiopsis 2 Podocrella 4 Ophiocordyceps 155 Engyodontium 5 Regiocrella 2 Paraisaria 2 Gibellula 21 Sphaerocordyceps 2 Perennicordyceps 4 Hyperdermium 2 Tyrannicordyceps 5 Polycephalomyces 12 Insecticola 2 Purpureocillium 3 lsaria 83 Syngliocladium 5 Lecanicillium 21 Synnematium 1 Microhilum 1 Tolypocladium 39 Phytocordyceps 1 Trichosterigma 1 Pseudogibellula 1 Rotiferophthora 27 Simplicillium 8 Torrubiella 66 Tong cộng: 10 110 | Tổng cộng: 15 335 | Tong cộng: 18 467 1. Tình hình phân bố và đặc điểm sinh trưởng của Cordyceps Các nhà khoa học ghi nhận có hơn 700 loài nấm được công nhận trên chi Cordyceps, khoảng 20 loài ký sinh trên chỉ Elaphomyces, và các loài còn lại ký sinh trên côn trùng và động vật chân đốt thuộc các lớp Arachnida, Hymenoptera, Isoptera, Coleoptera, Hemiptera và Lepidoptera [7, 9]. Sự phân bố địa lý của chúng chủ yếu dựa trên sự phân bố của vat chủ, tuy nhiên, chúng có thé mọc trên núi cao ở độ cao từ 3.000 m so với mực nước biển.
Do đó, Cordyceps spp. đã được tìm thay phổ biến ở Bắc My, Châu Âu va Châu Á, hầu hết ở các nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Nepal, Bhutan, Việt Nam, Hàn Quốc và Thái Lan. Ở Ấn Độ, nắm chủ yếu hiện diện ở các vùng cận núi như Kumaun Himalaya và Garhwal Himalaya [10]. Hơn nữa, người ta đã báo cáo rằng các loài như C.
Thành phần của chất chuyền hóa làm cho các loại nắm có thé chịu được các điều kiện khắc nghiệt đặc trưng ở độ cao (nhiệt độ thấp, thiếu oxy va tiép XÚC VỚI bức xạ UV). Mặt khác, sự phát tán của loại nam được liệu quý hiếm này được thực hiện qua không khí, mưa và côn trùng: trong toàn bộ vòng đời của nó theo ba giai đoạn là nhiễm trùng, ký sinh và hoại sinh [9]. Trong giai đoạn đầu, Cordyceps spp. lây nhiễm vào vật chủ ở giai đoạn ấu trùng thông qua bào tử (được phát tán trong không khí từ các quả thể trưởng thành vào mùa hè và đầu mùa thu) và nảy mầm.
Trong một số trường hợp, sự xâm nhiễm là do ăn phải thực phâm bị nhiễm nam Cordyceps spp. Giai đoạn ký sinh xảy khi Cordyceps spp. được nuôi dưỡng từ ruột của vật chủ. Các tế bào nấm lan rộng khắp cơ thể và sinh sôi nhanh chóng trong mùa đông, tiêu thụ tât cả các cơ quan nội tạng của âu trùng, đê lại nguyên vẹn lớp vỏ ngoài.
Sau đó, tế bào nắm biến đổi thành một khối màu trắng bên trong cơ thé ấu trùng (giai đoạn nội sinh) [12]. Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt của mùa đông lạnh giá, bao tử nấm phải chống chọi cho đến khi bắt đầu vào xuân, nhiệt độ bên ngoài tăng lên, nội bào tử nảy mầm và đùn ra trong khoang miệng của vật chủ, trưởng thành vào mùa hè, hình thành quả thê và bắt đầu giải phóng bào tử nắm (giai đoạn hoại sinh). Vào mùa này, việc thu hái nam được thực hiện bởi dân làng quanh vùng [12]. Do tầm quan trọng về mặt y học của Cordyceps spp., người ta thu hoạch quá mức, gây ra sự khan hiếm các loài nắm hoang dã này trong tự nhiên.
Vì lý do này, từ những năm 70, nhiều nhà khoa học đã tìm kiếm các phương án để chủ động phân lập và nuôi trồng z K Nam. Cách sử dung Cordyceps như nguồn dược liệu theo truyền thống Cordyceps spp. được sử dụng như một sản phẩm có khả năng nâng cao mức năng lượng cũng như cải thiện sức khỏe và tăng cường miễn dịch. chính thức được phân loại là thuốc vào năm 1964 trong Dược điển Trung Quốc [13], trong đó phổ biến là C.
Ở một số vùng như Trung Quốc, cao nguyên Tây Tạng, Bhutan, Nepal và Ấn Độ, liều lượng và cách sử dụng C. sinensis phụ thuộc vào kiến thức và kỹ năng của những thầy thuốc địa phương [14]. Đáng chú ý, loài nam này là một thực phẩm bồ sung theo hướng dẫn của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), khiến đông trùng hạ thao trở thành sản phẩm có nhu cầu ở nhiều quốc gia [15]. Mặt khác, Cordyceps spp.
đã được áp dụng như một phương thuốc chữa mệt mỏi và suy nhược, làm giảm các triệu chứng say độ cao và tăng cường năng lượng cho người bệnh. Tương tự như vậy, các chuyên gia khuyến cáo nên bổ sung C. sinensis thường xuyên để tránh nhiễm trùng, cảm lạnh, và các chất thải độc tố, do khả năng giảm ho và long đờm, hen suyén cũng như các bệnh phế quản [16]. Những lợi ích của Cordyceps spp.
cũng đã được quan sát thấy ở các vận động viên sử dụng sản phẩm nắm như một chất tăng cường năng lượng, nguồn kích thích tình dục và điều trị các tình trạng hô 4 hấp. Bên cạnh đó, các tác dụng hạ đường huyết, chống viêm, kháng u, kháng khuẩn, kháng nắm, chống oxy hóa và tăng cường miễn dịch đã được nghiên cứu ở loài này. Cordyceps đứng thứ hai trong các loài nam dược liệu được thương mại hóa nhiều nhất ở Trung Quốc, Nhật Bản va Hàn Quốc, phô biến là C. Ứng dụng chính của C.
cleinosa là trong các bệnh da dày hay rối loạn tiêu hóa. bassiana đã được sử dụng cho các bệnh về da như viêm da và chàm, cũng như một loại thuốc trừ sâu sinh học dé kiểm soát dịch hại [11, 15]. cicadae được sử dụng điều trị bệnh zona hay các chứng co giật ở trẻ sơ sinh, sốt và run. Hơn nữa, các trị liệu như kháng u, điều hòa miễn dịch và tái bảo vệ cũng được nghiên cứu ở loài này [11].
Tương tự, các chất thu nhận từ nam C. thé hién hoat động điều hòa miễn dịch, có tác dụng tăng cường trí nhớ và trì hoãn lão hóa [16, 17]. guangdongensis được sử dụng dé chống lại mệt mỏi, cúm gia cầm, viêm nhiễm, Suy thận va oxy hóa [18]. ophioglossoides đã được sử dụng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ chống ung thư, tác dụng kiểu estrogen, chống lão hóa và cả trong việc tránh chảy máu quá nhiều ở phụ nữ sau sinh [11].
Các phương pháp chiết xuất hoạt chat tir nam Cordyceps Dé cô lập va thu nhận các chất có hoạt tính sinh học, một số phương pháp sử dụng dung môi dé chiết xuất đã được thử nghiệm [13]. Chiết xuất hoạt chất từ nắm Cordyceps bằng nước Nước được chú ý sử dụng đầu tiên làm môi trường chiết xuất do bản chất phân cực của phân tử và chiết xuất được hầu hết các hợp chất phân cực như nucleoside và polysaccharide. Sun và cs (2003) đã tiêu chuẩn hóa các điều kiện thích hợp dé chiết xuất dạng nước như nước và bột thực vật tỉ lệ 2,5:1; pH 7,5—8,0, và thời gian chiết xuất trong 24 giờ [14]. Hơn nữa, trong quy trình chiết nóng bằng nước, năng suất thay đôi từ 25-30% với những hợp chất có lợi ích cho sức khỏe tiềm năng như các hoạt động chống oxy hóa [7].
Chiết xuất hoạt chất từ nam Cordyceps bằng cồn Việc chiết xuất bằng các dung môi có tính phân cực khác nhau chủ yếu là methanol, ethanol, methanol trong nước và ethanol trong nước được đề xuất sử dụng để chiết xuất các chất có hoạt tính sinh học. Yamaguchi và cs (2000) đã nghiên cứu chiết xuất cồn vì nó cho phép chiết xuất cao hơn các phân tử hoạt tính sinh học, chăng hạn như nucleoside, polysaccharide, protein, do đó, thể hiện hoạt động chống oxy hóa mạnh và duy trì chức năng của tế bào B và cung cấp sự bảo vệ [7, 13]. Một nghiên cứu khác cho thấy chiết xuất methanol thu được từ O. sinensis được phát hiện ức chế sự phát triển tế bao ung thư gan và đại trực tràng theo cơ chế apoptosis [15].
Chiết xuất hoạt chất từ nam Cordyceps bang ethyl acetate Dung môi ethyl acetate có khả năng hòa tan các hợp chất có độ phân cực trung bình nên có thể giúp thu nhỏ phạm vi thu nhận các hợp chất từ cao toàn phần ethanol.