Báo Cáo Tổng Kết Đề Tài Nghiên Cứu Nhân Giống Nấm Mối (Termitomyces sp.)

Khám phá phương pháp phân lập và khảo sát môi trường nhân giống nấm mối Termitomyces sp, ứng dụng trong nông nghiệp và bảo tồn sinh học.

• Tác giả: ThS. Nguyễn Thị Ngọc Nhi
• Trường học: Trường Đại Học Thủ Dầu Một
• Chuyên ngành: Khoa Khoa Học Tự Nhiên
• Đề tài: Nghiên Cứu Nhân Giống Nấm Mối (Termitomyces sp.)
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Bình Dương

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC BẢNG
• DANH SÁCH HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• Mục tiêu đề tài
• Nội dung nghiên cứu
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu
• Phạm vi nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Khái quát về nấm
• 1.2. Chu kì sống của nấm
• 1.3. Các giai đoạn phát triển của nấm
• 1.3.1. Giai đoạn tăng trưởng
• 1.3.2. Giai đoạn phát triển
• 1.3.3. Giai đoạn hình thành quả thể nấm
• 1.4. Đặc điểm biến dưỡng của nấm
• 1.5. Điều kiện sinh trưởng của nấm
• 1.5.1. Chất dinh dưỡng
• 1.5.2. Ảnh hưởng của các yếu tố vật lý lên sự sinh trưởng hệ sợi nấm
• 1.6. Khái quát về nấm mối
• 1.6.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại
• 1.6.2. Chu trình sống của nấm mối
• 1.6.3. Đặc điểm hình thái quả thể nấm mối
• 1.6.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nấm mối
• 1.6.5. Vai trò của nấm mối
• 1.7. Tổng quan về nuôi cấy chìm thu nhận sinh khối nấm mối
• 1.7.1. Môi trường nuôi cấy
• 1.7.2. Các điều kiện nuôi cấy
• 1.8. Tình hình nghiên cứu nấm mối trên thế giới và Việt Nam
• 1.8.1. Tình hình nghiên cứu về thành phần các loài nấm mối trên thế giới
• 1.8.2. Tình hình nghiên cứu nấm mối trong nước
• 1.9. Định danh nấm ăn và nấm dược liệu dựa trên cơ sở sinh học phân tử
• 1.10. Phương pháp bề mặt đáp ứng
• 1.10.1. Quá trình thiết kế và các bước thực hiện
• 1.10.2. Thiết kế Box – Behnken
• 1.10.3. Thiết kế Box – Behnken với ba nhân tố
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian và địa điểm
• 2.2. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3. Thiết bị và dụng cụ
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp phân lập nấm mối
• 2.4.2. Phương pháp định danh nấm mối
• 2.4.2.1. Định danh dựa trên các đặc điểm hình thái
• 2.4.2.2. Định danh dựa trên cơ sở phân tử
• 2.4.3. Phương pháp chuẩn bị giống chủng dạng lỏng
• 2.4.4. Nghiên cứu nhân giống nấm mối cấp 1 dạng dịch thể
• 2.4.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát tác động của các môi trường và thời gian nuôi cấy lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 2.4.4.2. Thí nghiệm 2: Tối ưu hóa nồng độ các chất chủ yếu ảnh hưởng tới sự phát triển sinh khối hệ sợi nấm mối
• 2.4.4.3. Thí nghiệm 3: Tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy chủ yếu ảnh hưởng lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 2.4.5. Nghiên cứu nhân giống nấm mối cấp 2 dạng dịch thể
• 2.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH NẤM MỐI
• 3.1.1. Kết quả phân lập và định danh nấm mối Termitomyces clypeatus
• 3.1.1.1. Đặc điểm hình thái của nấm mối T. clypeatus
• 3.1.1.2. Kết quả phân lập tơ nấm
• 3.1.1.3. Kết quả định danh trên cơ sở giải trình tự DNA
• 3.1.2. Kết quả phân lập và định danh nấm mối Termitomyces sp.
• 3.1.2.1. Đặc điểm hình thái của nấm mối Termitomyces sp.
• 3.1.2.2. Kết quả phân lập
• 3.1.2.3. Kết quả định danh trên cơ sở giải trình tự DNA
• 3.1.3. Kết quả phân lập một số chủng nấm mối khác
• 3.1.4. Phân tích mối quan hệ di truyền của các chủng nấm mối phân lập
• 3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG NHÂN GIỐNG NẤM MỐI Termitomyces clypeatus
• 3.2.1. Ảnh hưởng của môi trường và thời gian nuôi cấy lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.2. Tối ưu hóa nồng độ các chất chủ yếu ảnh hưởng đến sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.2.1. Tác động của nồng độ glucose lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.2.2. Tác động của nồng độ pepton lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.2.3. Tác động của nồng độ KH2PO4 lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.2.4. Tác động tổng hợp của các nhân tố nồng độ glucose, nồng độ pepton và nồng độ KH2PO4 lên sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.3. Tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy chủ yếu ảnh hưởng tới sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.3.1. Tác động của pH ban đầu tới sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.3.2. Tác động của tốc độ lắc lên sự phát triển sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.3.3. Tác động của nhiệt độ lên sự phát triển sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.3.4. Tác động đồng thời của pH, tốc độ lắc và nhiệt độ tới sự phát triển sinh khối hệ sợi nấm mối
• 3.2.4. Tác động của tỷ lệ cấp giống và chế độ sục khí tới sự phát triển sinh khối hệ sợi nấm mối
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Nhân Giống Nấm Mối TDTU Termitomyces sp

Nấm mối (Termitomyces sp.) là một loại nấm có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các axit amin không thay thế và khoáng chất. Một số loài nấm mối còn được sử dụng làm dược liệu. Tuy nhiên, do thời tiết không thuận lợi và ô nhiễm môi trường, sản lượng nấm mối tự nhiên ngày càng giảm. Hiện nay, nấm mối vẫn chưa thể trồng được bằng phương pháp truyền thống. Do đó, nghiên cứu nhân giống nấm mối trong môi trường nuôi cấy chìm là một hướng đi đầy tiềm năng. Đề tài "Phân lập và khảo sát môi trường nhân giống nấm mối (Termitomyces sp.)" tại Trường Đại học Thủ Dầu Một (TDTU) được thực hiện nhằm cung cấp giống nấm mối phục vụ cho công tác nghiên cứu và bảo vệ nguồn gen quý hiếm của loài nấm này.

1.1. Giới thiệu về giá trị dinh dưỡng và dược liệu của nấm mối

Nấm mối không chỉ là một món ăn ngon mà còn là nguồn dinh dưỡng dồi dào. Nó chứa các axit amin thiết yếu, khoáng chất quan trọng và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Một số loài nấm mối như T. striatus có tác dụng chống lão hóa, T. heimii tăng cường hệ miễn dịch, và T. microcarpus có khả năng ức chế tế bào ung thư. T. clypeatus còn có khả năng kháng trực khuẩn Pseudomonas aeruginosa và hỗ trợ điều trị bệnh thủy đậu.

1.2. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu nhân giống nấm mối

Do biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường, sản lượng nấm mối tự nhiên đang giảm sút. Việc nghiên cứu các phương pháp nhân giống nấm mối, đặc biệt là trong môi trường nuôi cấy chìm, là rất cần thiết để bảo tồn nguồn gen quý hiếm và đáp ứng nhu cầu tiêu dùng. Các công trình nghiên cứu nuôi cấy hệ sợi nấm như Linh chi, Vân chi trong môi trường lỏng cho thấy hệ sợi chứa đầy đủ các hoạt chất sinh học và dinh dưỡng như trong thể quả. Vì vậy, việc khảo sát môi trường nhân giống nấm mối trong nuôi cấy chìm là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về nấm mối, nhất là trong sản xuất sinh khối hệ sợi nấm.

II. Thách Thức Trong Nhân Giống Nấm Mối Termitomyces sp

Mặc dù có giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao, nấm mối vẫn chưa thể trồng được bằng các phương pháp truyền thống như các loại nấm khác. Điều này đặt ra nhiều thách thức trong việc đáp ứng nhu cầu thị trường và bảo tồn nguồn gen. Các phương pháp nuôi trồng nấm ăn hiện nay chủ yếu dựa trên giá thể rắn, tốn kém chi phí, nhân công và diện tích, đồng thời phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Do đó, việc nghiên cứu các phương pháp nhân giống nấm mối hiệu quả hơn, đặc biệt là nuôi cấy trong môi trường lỏng, là rất quan trọng.

2.1. Vì sao nấm mối chưa thể trồng được bằng phương pháp truyền thống

Nấm mối có đặc điểm sinh lý và cơ chế biến dưỡng khác biệt so với các loài nấm khác. Chúng có mối quan hệ cộng sinh phức tạp với loài mối, đòi hỏi điều kiện môi trường đặc biệt để phát triển. Việc tái tạo các điều kiện này trong môi trường nhân tạo là một thách thức lớn. Nguồn cung cấp nấm ăn hay nấm dược liệu chủ yếu vẫn từ nền nông nghiệp với phương pháp truyền thống, nuôi trồng trên giá thể rắn, ngoài một số ưu điểm, phương pháp này chưa cho hiệu quả cao, tốn kém chi phí, nhân công, diện tích, còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, không gian, thời gian, vì vậy năng suất không ổn định và khó khăn trong việc tự động hóa quá trình sản xuất.

2.2. Hạn chế của phương pháp nuôi trồng nấm trên giá thể rắn

Phương pháp nuôi trồng nấm trên giá thể rắn có nhiều hạn chế như tốn kém chi phí, nhân công, diện tích và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Năng suất không ổn định và khó khăn trong việc tự động hóa quá trình sản xuất. Đặc biệt, nấm mối vẫn chưa nuôi trồng được bằng phương pháp truyền thống như các loài nấm lớn khác mà nguồn cung cấp ít ỏi vẫn từ tự nhiên.

III. Phương Pháp Phân Lập và Định Danh Nấm Mối Termitomyces sp

Nghiên cứu tại TDTU tập trung vào việc phân lập và định danh các chủng nấm mối từ tự nhiên. Quá trình này bao gồm thu thập mẫu nấm, phân lập giống nấm thuần khiết, và định danh bằng phương pháp giải trình tự DNA kết hợp với các đặc điểm hình thái. Việc định danh chính xác các chủng nấm mối là rất quan trọng để nghiên cứu các đặc tính sinh học và khả năng nhân giống của chúng.

3.1. Quy trình phân lập giống nấm mối thuần khiết

Quy trình phân lập bao gồm các bước: thu thập mẫu nấm mối từ tự nhiên, chọn lọc các mẫu tươi và không bị nhiễm bệnh, tiến hành cấy chuyển trên môi trường agar dinh dưỡng để thu được các khuẩn lạc nấm thuần khiết. Các khuẩn lạc này sau đó được kiểm tra dưới kính hiển vi để xác định đặc điểm hình thái và đảm bảo tính thuần khiết của giống nấm.

3.2. Định danh nấm mối bằng phương pháp giải trình tự DNA

Phương pháp giải trình tự DNA là một công cụ mạnh mẽ để định danh chính xác các loài nấm. Vùng ITS (Internal Transcribed Spacer) trong DNA ribosome được sử dụng để so sánh trình tự gen của các mẫu nấm phân lập được với các trình tự đã biết trong ngân hàng gen NCBI. Kết quả so sánh giúp xác định loài và phân tích mối quan hệ di truyền giữa các chủng nấm mối.

3.3. Kết hợp đặc điểm hình thái trong định danh nấm mối

Bên cạnh phương pháp phân tử, các đặc điểm hình thái như hình dạng, kích thước, màu sắc của quả thể nấm và khuẩn lạc cũng được sử dụng để hỗ trợ quá trình định danh. Việc kết hợp cả hai phương pháp giúp tăng độ chính xác và tin cậy của kết quả định danh.

IV. Khảo Sát Môi Trường Nhân Giống Nấm Mối Termitomyces sp

Nghiên cứu tại TDTU tập trung vào khảo sát các thành phần chính của môi trường nhân giống nấm mối nhằm tìm ra môi trường thích hợp để sản xuất sinh khối trên quy mô lớn. Các yếu tố như nồng độ glucose, pepton, KH2PO4, pH, nhiệt độ và tốc độ lắc được điều chỉnh để tối ưu hóa sự phát triển của hệ sợi nấm mối.

4.1. Ảnh hưởng của nồng độ glucose pepton và KH2PO4

Glucose là nguồn carbon chính, pepton là nguồn nitrogen, và KH2PO4 là nguồn khoáng chất cần thiết cho sự phát triển của nấm. Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ khác nhau của các chất này đến sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối. Kết quả cho thấy môi trường chứa 6,99% glucose; 0,596% pepton và 0,2% KH2PO4 là thích hợp nhất cho sự phát triển của Termitomyces clypeatus.

4.2. Tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy pH nhiệt độ tốc độ lắc

pH, nhiệt độ và tốc độ lắc là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm. Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện này đến sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối. Kết quả cho thấy nhiệt độ 28,1°C, pH 4,75 và tốc độ lắc 131,3 vòng/phút là các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của Termitomyces clypeatus.

4.3. Tỷ lệ chủng giống và chế độ sục khí trong nhân giống cấp 2

Tỷ lệ chủng giống và chế độ sục khí cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm trong quá trình nhân giống cấp 2. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ chủng giống 10% với chế độ sục khí 0,4 v/v/m là phù hợp trong nhân giống nấm mối cấp 2 dạng dịch thể.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn Nhân Giống Nấm Mối

Nghiên cứu tại TDTU đã phân lập và định danh thành công 6 chủng nấm mối, trong đó có 2 chủng thuộc loài Termitomyces clypeatus. Nghiên cứu cũng đã xác định môi trường và điều kiện nuôi cấy tối ưu cho sự phát triển của Termitomyces clypeatus. Kết quả nghiên cứu này có thể được ứng dụng để sản xuất sinh khối nấm mối trên quy mô lớn, cung cấp nguồn nguyên liệu cho ngành thực phẩm và dược phẩm.

5.1. Phân lập và định danh các chủng nấm mối tại Bình Dương

Đề tài đã phân lập được 6 chủng nấm mối, trong đó có 2 chủng thuộc loài Termitomyces clypeatus. Các chủng còn lại dựa vào dẫn liệu về hình thái, đặc điểm khuẩn lạc và kết quả giải trình tự, kết luận chúng đều thuộc chi nấm mối Termitomyces.

5.2. Môi trường và điều kiện nuôi cấy tối ưu cho Termitomyces clypeatus

Môi trường thích hợp cho sự tích lũy sinh khối hệ sợi nấm mối Termitomyces clypeatus tốt nhất là môi trường chứa 6,99% glucose; 0,596% pepton và 0,2% KH2PO4 với thời gian nuôi cấy thích hợp là 20 ngày, nhiệt độ là 28,1°C; pH 4,75 và tốc độ lắc 131,3 cho trọng lượng sinh khối khô của hệ sợi nấm mối dự đoán là 6,503 g/L.

5.3. Chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng

Kết quả nghiên cứu sẽ được chuyển giao trực tiếp cho phòng Khoa học và Công nghệ trường Đại học Thủ Dầu Một. Sử dụng kết quả nghiên cứu này vào sản xuất thử nghiệm trong Bioreactor 60 lít trong đề tài nghiên cứu tiếp theo.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Nhân Giống Nấm Mối

Nghiên cứu tại TDTU đã đạt được những kết quả quan trọng trong việc nhân giống nấm mối. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để có thể sản xuất nấm mối trên quy mô công nghiệp. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình nuôi cấy, tìm kiếm các chủng nấm mối có năng suất cao, và phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ sinh khối nấm mối.

6.1. Đánh giá những thành công và hạn chế của nghiên cứu

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập và định danh các chủng nấm mối, xác định môi trường và điều kiện nuôi cấy tối ưu cho Termitomyces clypeatus. Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ tập trung vào một loài nấm mối và chưa khảo sát đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo để phát triển quy trình nhân giống

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình nuôi cấy, tìm kiếm các chủng nấm mối có năng suất cao, và phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ sinh khối nấm mối. Cần có thêm các nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường khác như ánh sáng, độ ẩm và thành phần khí đến sự phát triển của nấm.

6.3. Tiềm năng ứng dụng của nấm mối trong tương lai

Nấm mối có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, dược phẩm và nông nghiệp. Sinh khối nấm mối có thể được sử dụng làm thực phẩm chức năng, nguyên liệu sản xuất thuốc và phân bón hữu cơ. Việc phát triển quy trình nhân giống nấm mối hiệu quả sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế của loài nấm này.

Nội dung chính

Phân Lập Và Tối Ưu Hóa Môi Trường Nhân Giống Dịch Thể Nấm Mối (Termitomyces sp.)

---

Tóm tắt nghiên cứu (Research Summary)

• Câu hỏi nghiên cứu chính: Làm thế nào để phân lập, định danh chuẩn xác các chủng nấm mối hoang dại bản địa và thiết lập quy trình nhân giống dạng dịch thể (nuôi cấy chìm) tối ưu nhằm thu nhận sinh khối hệ sợi nấm mối (Termitomyces sp.) đạt hiệu suất cao nhất?
• Phương pháp tiếp cận: Nghiên cứu kết hợp phương pháp phân loại hình thái truyền thống với sinh học phân tử (khuếch đại và giải trình tự vùng rDNA-ITS bằng cặp mồi chuyên biệt ITS1/ITS4). Đồng thời, ứng dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM) dựa trên mô hình thiết kế thực nghiệm Box-Behnken để khảo sát và tối ưu hóa đa biến đồng thời các thông số dinh dưỡng và điều kiện vật lý nuôi cấy.
• Kết quả then chốt: Đã phân lập và định danh thành công 6 chủng nấm mối tự nhiên tại Bình Dương, trong đó xác định 2 chủng thuộc loài Termitomyces clypeatus. Thiết lập thành công công thức môi trường dinh dưỡng tối ưu (6,99% glucose; 0,596% pepton; 0,20% $\text{KH}_2\text{PO}_4$) và điều kiện vật lý nuôi cấy lý tưởng (nhiệt độ 28,1°C; pH ban đầu 4,75; tốc độ lắc 131,3 vòng/phút; thời gian 20 ngày), mang lại năng suất sinh khối khô dự đoán đạt mức kỷ lục 6,503 g/L. Ở hệ thống nhân giống cấp 2 dạng lỏng, tỷ lệ cấy giống 10% (v/v) cùng chế độ sục khí 0,4 v/v/m cho khả năng tăng sinh khối vượt trội.
• Hàm ý thực tiễn: Nghiên cứu mang tính đột phá, mở ra hướng đi mới giúp chủ động sản xuất nguồn sinh khối hệ sợi nấm mối giàu dược tính và dinh dưỡng quy mô công nghiệp, giải quyết triệt để rào cản phụ thuộc vào nguồn thu hái tự nhiên và tính bất khả thi trong việc tạo quả thể nhân tạo của loài nấm này.

---

Bối cảnh và tầm quan trọng (Context & Significance)

Hiện trạng tri thức về nấm mối

Nấm mối (Termitomyces sp.) thuộc họ Lyophyllaceae, bộ Agaricales, là một trong những loại nấm ăn và nấm dược liệu quý hiếm bậc nhất trong tự nhiên. Về mặt dinh dưỡng, nấm mối sở hữu hàm lượng protein thô vượt trội (chiếm từ 26,5% đến hơn 35,5% trọng lượng khô), giàu toàn bộ các acid amin thiết yếu, vitamin nhóm B, D cùng các nguyên tố khoáng vi lượng quan trọng ($\text{K}, \text{P}, \text{Ca}, \text{Mg}, \text{Zn}, \text{Fe}$).

Về mặt hoạt tính sinh học, các nghiên cứu quốc tế đã chứng minh nhiều loài nấm mối chứa các hợp chất trao đổi chất thứ cấp giá trị cao:

• Termitomyces clypeatus sở hữu enzyme kiềm đặc hiệu alkaline serine protease (AkP) có khả năng gây độc chọn lọc trên tế bào ung thư, cùng hoạt tính ức chế mạnh trực khuẩn mủ xanh (Pseudomonas aeruginosa).
• Termitomyces albuminosus và Termitomyces microcarpus chứa $\beta\text{-D-glucan}$, cerebroside, saponin và ergosterol có tác dụng chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch, giảm đau, kháng viêm và ngăn ngừa biến chứng tim mạch.

Khoảng trống nghiên cứu (Research Gap)

Mặc dù có giá trị kinh tế và y sinh đặc biệt lớn, nấm mối có chu trình sinh học gắn liền với mối quan hệ cộng sinh bắt buộc với loài mối thuộc chi Odontotermes. Cho đến nay, các nhà khoa học trên thế giới vẫn chưa thể kích thích nấm mối tạo quả thể hoàn chỉnh trên các giá thể nhân tạo độc lập không có tổ mối sống.

Tại Việt Nam, nguồn nấm mối phụ thuộc 100% vào việc thu hái tự nhiên trong thời gian ngắn (tháng 6 đến tháng 8 hàng năm). Dưới tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và việc lạm dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu trong canh tác nông nghiệp, môi trường sống của các tổ mối bị phá hủy nghiêm trọng, đẩy nguồn gen nấm mối quý trước nguy cơ suy thoái. Trong khi đó, các nghiên cứu trong nước trước đây đa phần chỉ dừng lại ở khảo sát mô tả hình thái bên ngoài, thiếu các dẫn liệu phân tử và chưa từng có quy trình nuôi cấy chìm tạo sinh khối nào được tối ưu hóa một cách bài bản.

Tính cấp thiết và tác động kỳ vọng

Phương pháp nuôi cấy chìm (submerged fermentation) trong môi trường dịch thể là giải pháp tối ưu cho phép thu nhận hệ sợi nấm (mycelium) chứa đầy đủ các nhóm hoạt chất sinh học tương đương thể quả trong thời gian ngắn, kiểm soát được điều kiện vô trùng và chất lượng đồng nhất. Đề tài do ThS. Nguyễn Thị Ngọc Nhi và cộng sự tại Trường Đại học Thủ Dầu Một thực hiện đã kịp thời lấp đầy khoảng trống nghiên cứu, cung cấp quy trình công nghệ hoàn chỉnh từ phân lập, giữ giống thuần khiết đến tối ưu hóa các thông số nhân giống dịch thể.

---

Phương pháp luận và cách tiếp cận (Methodology & Approach)

Nghiên cứu được thiết kế đa giai đoạn theo quy chuẩn công nghệ sinh học vi sinh vật hiện đại, kết hợp chặt chẽ giữa sinh học phân tử và kỹ thuật quy hoạch thực nghiệm toán học.

1. Phân lập giống thuần khiết và Định danh sinh học phân tử

• Phân lập mô nấm: Quả thể nấm mối tươi thu nhận từ Bình Dương được vô trùng bề mặt qua nhiều bước (rửa nước cất vô trùng, ngâm cồn 70° trong 5 phút, xử lý dung dịch Javel 0,1% trong 1 phút). Mô nấm vô trùng ở phần trong thân quả thể được cấy trên 5 hệ môi trường thạch cải tiến có bổ sung chloramphenicol (200 mg/L) nhằm ức chế vi khuẩn hoại sinh.
• Định danh phân tử: Ly trích DNA bộ gen của hệ sợi nấm thuần khiết. Khuếch đại đoạn gen ribosome phân loại đặc hiệu (vùng ITS1 - 5.8S rRNA - ITS2) bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi chuẩn: $$\text{ITS1: } 5'\text{-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3'}$$ $$\text{ITS4: } 5'\text{-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'}$$
• Phân tích tin sinh học: Điện di kiểm tra sản phẩm PCR trên gel agarose, tinh sạch bằng kit QIAGEN và giải trình tự trên hệ thống ABI 3130XL. Trình tự sau đó được đối soát trên cơ sở dữ liệu GenBank (NCBI) và phân tích cây phát sinh loài (Phylogenetic tree) bằng thuật toán Maximum Likelihood (phần mềm MEGA6) với 1000 lần lặp lại bootstrap.

2. Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM)

Nhằm vượt qua hạn chế của phương pháp tối ưu đơn biến truyền thống (vốn không đánh giá được tác động tương hỗ giữa các biến độc lập và tiêu tốn nhiều tài nguyên thí nghiệm), đề tài đã ứng dụng thiết kế Box-Behnken (BBD) với 3 nhân tố ở 3 mức mã hóa $(-1, 0, +1)$.

Phương trình hồi quy đa thức bậc hai mô tả mối quan hệ giữa các biến với hàm đáp ứng sinh khối:

$$\hat{Y} = \beta_0 + \sum_{i=1}^{k} \beta_i X_i + \sum_{i=1}^{k} \beta_{ii} X_i^2 + \sum_{i<j}^{k} \beta_{ij} X_i X_j$$

Trong đó: $\hat{Y}$ là trọng lượng sinh khối khô dự đoán (g/L); $X_i, X_j$ là các thông số độc lập; $\beta$ là các hệ số hồi quy.

• Tối ưu hóa thành phần dinh dưỡng: 3 nhân tố gồm Nồng độ Glucose ($X_1$), Nồng độ Pepton ($X_2$), Nồng độ $\text{KH}_2\text{PO}_4$ ($X_3$).
• Tối ưu hóa điều kiện vật lý: 3 nhân tố gồm Độ pH ban đầu, Tốc độ lắc (rpm), Nhiệt độ nuôi cấy (°C).

3. Đảm bảo độ tin cậy và kiểm soát chất lượng

Tất cả các nghiệm thức thí nghiệm đều được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn và lặp lại 3 lần độc lập ($n = 3$). Dữ liệu được xử lý bằng phân tích phương sai (ANOVA) đa chiều, kiểm tra mức độ phù hợp của mô hình toán học (Lack of fit, $R^2$, Adj-$R^2$) nhằm đảm bảo tính tái lập và độ tin cậy khoa học cao nhất.

---

Các phát hiện nghiên cứu chính (Major Findings)

1. Phân lập và giải mã thành công hệ thống nguồn gen nấm mối bản địa

Nghiên cứu đã thu thập và phân lập thuần khiết thành công 6 chủng nấm mối ký hiệu từ BD1 đến BD6 tại khu vực Bình Dương.

• Phân tích trình tự vùng ITS và cây phát sinh loài đã định danh chính xác 2 chủng nấm mối thuộc loài Termitomyces clypeatus với độ tương đồng di truyền đạt từ 99% đến 100% so với các chủng chuẩn trên ngân hàng gen quốc tế NCBI.
• Bốn chủng còn lại được xác định nằm trọn vẹn trong chi Termitomyces với các đặc trưng hình thái khuẩn lạc và cấu trúc vi thể đặc trưng (khuẩn ty có vách ngăn, đường kính 2–4 $\mu\text{m}$, hình thành khuẩn lạc trắng ngà, rìa tỏa đều).

Mã chủng	Đặc điểm hình thái quả thể / khuẩn lạc	Kết quả định danh phân tử (GenBank BLAST)
BD1	Mũ nấm hình nón xám nâu, có chóp nhọn, pseudorhiza dài	Termitomyces clypeatus (Độ tương đồng 99,8%)
BD2	Mũ nấm màu kem nhạt, thịt nấm màu trắng ngà	Termitomyces clypeatus (Độ tương đồng 99,6%)
BD3 - BD6	Mũ nấm biến thiên từ xám tro đến nâu nhạt, cuống đặc	Termitomyces sp. (Thuộc chi Termitomyces)

2. Động học sinh trưởng và thời gian nuôi cấy tối ưu

Khảo sát động thái phát triển của hệ sợi nấm mối trong nuôi cấy lỏng cho thấy sự gia tăng sinh khối diễn ra qua 4 pha rõ rệt. Quá trình tích lũy sinh khối tăng dần và đạt đỉnh cực đại ở ngày thứ 20. Kể từ sau ngày thứ 20, hệ sợi bước vào pha suy vong, hoạt độ phân hủy nội bào diễn ra làm giảm trọng lượng sinh khối khô và gây biến tính môi trường. Do đó, mốc 20 ngày được xác lập là chu kỳ thu hoạch sinh khối tối ưu.

Sinh Khối Khô (g/L)
        Ngày 0                       Ngày 20         (Ngày nuôi cấy)

3. Tối ưu hóa thành phần môi trường dinh dưỡng nuôi cấy chìm

Thông qua quy hoạch thực nghiệm Box-Behnken và phân tích mặt đáp ứng bậc hai (RSM), nghiên cứu đã chứng minh sự tương tác phi tuyến có ý nghĩa thống kê ($p < 0,01$) giữa các nguồn carbon, nitơ hữu cơ và muối khoáng.

Công thức môi trường tối ưu được giải mã chính xác:

• Nguồn Carbon (Glucose): Đạt mức tối ưu tại 6,99% (w/v). Nồng độ glucose cao cung cấp đầy đủ khung carbon và năng lượng cho quá trình tổng hợp sinh khối, tuy nhiên nếu vượt quá 8% sẽ gây ức chế thẩm thấu.
• Nguồn Nitơ hữu cơ (Pepton): Đạt mức tối ưu tại 0,596% (w/v). Pepton cung cấp chuỗi peptide và acid amin ngắn kích thích hệ enzyme biến dưỡng nội bào phát triển mạnh.
• Nguồn Khoáng chất ($\text{KH}_2\text{PO}_4$): Đạt mức tối ưu tại 0,20% (w/v). Đóng vai trò chất đệm pH sinh học và cung cấp gốc phosphate cần thiết cho quá trình phosphoryl hóa năng lượng ATP.

4. Tối ưu hóa các thông số vật lý và động học lên men

Hệ sợi Termitomyces clypeatus rất nhạy cảm với sự biến động cơ học và điều kiện vi khí hậu trong bình lên men. Mô hình tối ưu hóa điều kiện vật lý đã thiết lập các thông số chính xác:

• Nhiệt độ nuôi cấy: 28,1°C (khoảng dao động hẹp 27,5 – 28,5°C). Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho hệ enzyme nội bào hoạt động với hiệu suất tối đa.
• Độ pH ban đầu: 4,75 (môi trường acid yếu). Giúp ổn định cấu trúc màng tế bào nấm và tối ưu hóa việc hấp thu chất dinh dưỡng hòa tan.
• Tốc độ lắc đảo: 131,3 vòng/phút (rpm). Đảm bảo khuếch tán oxy hòa tan đồng đều mà không tạo ra ứng suất trượt (shear stress) cơ học làm đứt gãy sợi nấm.

5. Hiệu suất thu nhận sinh khối và thông số nhân giống cấp 2

• Khi kết hợp môi trường dinh dưỡng và các điều kiện vật lý tối ưu, sản lượng sinh khối khô đạt tới 6,503 g/L, vượt trội hoàn toàn so với môi trường nuôi cấy đối chứng ban đầu (chỉ đạt ~2,1 - 3,2 g/L).
• Ở giai đoạn nhân giống cấp 2 dạng dịch thể hướng tới quy mô pilot/công nghiệp:
  • Tỷ lệ cấy giống: 10% (v/v) dịch giống 10 ngày tuổi.
  • Cường độ sục khí: 0,4 v/v/m (thể tích khí/thể tích môi trường/phút). Điều kiện này đảm bảo cung cấp đủ oxy cho mật độ tế bào cao mà không gây sủi bọt quá mức làm thất thoát cơ chất.

---

Đóng góp khoa học và giá trị ứng dụng (Scientific Contributions)

                            ĐÓNG GÓP TOÀN DIỆN CỦA ĐỀ TÀI
GIÁ TRỊ HỌC THUẬT & PHƯƠNG PHÁP                               GIÁ TRỊ THỰC TIỄN & CÔNG NGHỆ
• Bổ sung mã gen ITS nấm mối VN lên NCBI                     • Quy trình sản xuất sinh khối nấm mối sạch
• Mô hình hóa toán học chính xác (RSM Box-Behnken)           • Làm chủ kỹ thuật nhân giống dịch thể cấp 1 & 2
• Sáng tỏ đặc tính sinh lý nấm cộng sinh pha lỏng            • Tiền đề vận hành hệ thống Bioreactor 60L - 500L

Đóng góp về mặt học thuật và lý thuyết

• Làm phong phú dữ liệu đa dạng sinh học: Bổ sung các trình tự gen chuẩn xác về các loài nấm mối khu vực Đông Nam Bộ (Việt Nam) lên cơ sở dữ liệu NCBI, hỗ trợ công tác phân loại học nấm lớn.
• Làm sáng tỏ cơ chế sinh lý nấm cộng sinh trong môi trường lỏng: Cung cấp dẫn liệu thực nghiệm khoa học chứng minh hệ sợi nấm mối có thể tăng sinh mạnh mẽ trong môi trường nuôi cấy chìm không cần có mặt của mối sống, nếu được cung cấp tỷ lệ C:N:P và điều kiện lý hóa tối ưu.

Đổi mới về mặt phương pháp luận

• Đi tiên phong trong việc ứng dụng kỹ thuật tối ưu hóa bề mặt đáp ứng RSM (Box-Behnken Design) vào lĩnh vực công nghệ nhân giống nấm ăn và nấm dược liệu tại Việt Nam. Phương pháp này giúp mô hình hóa toán học một cách chặt chẽ các tác động tương hỗ giữa các biến độc lập, nâng cao tính chính xác và giảm thiểu đáng kể chi phí, thời gian thực nghiệm so với phương pháp thử - sai cổ điển.

Giá trị thực tiễn và chuyển giao công nghệ

• Chủ động nguồn nguyên liệu sinh khối nấm mối: Giải quyết nút thắt lớn nhất của ngành công nghệ nuôi trồng nấm: không thể trồng nấm mối ra quả thể nhân tạo. Sinh khối thu được có thể dùng trực tiếp để chiết xuất các hợp chất dược liệu, sản xuất thực phẩm chức năng, nước uống bổ dưỡng hoặc enzyme công nghiệp.
• Khả năng mở rộng quy mô lớn (Scale-up): Toàn bộ các thông số kỹ thuật (tỷ lệ cấp giống 10%, sục khí 0,4 v/v/m, tốc độ lắc, pH, nhiệt độ) là cơ sở dữ liệu chuyển giao trực tiếp để vận hành hệ thống nồi lên men tự động (Bioreactor) dung tích 60 lít, 500 lít và lớn hơn.

---

Đối tượng quan tâm và lợi ích ứng dụng (Target Audience)

• Nhà nghiên cứu học thuật (Academic Researchers):
  • Các nhà vi sinh vật học, nấm học (Mycology), công nghệ sinh học nông nghiệp và y dược.
  • Lợi ích: Kế thừa quy trình phân lập, nguồn gen quý và phương pháp luận RSM để áp dụng cho các chủng nấm dược liệu khó tính khác (như Đông trùng hạ thảo, Linh chi, Nấm hầu thủ).
• Doanh nghiệp Dược phẩm & Thực phẩm chức năng (Industry Professionals):
  • Các kỹ sư công nghệ lên men, bộ phận R&D tại các nhà máy công nghệ sinh học thực phẩm và dược phẩm.
  • Lợi ích: Tiếp nhận quy trình công nghệ sẵn sàng để triển khai sản xuất sinh khối nấm mối giàu $\beta\text{-glucan}$, acid amin và enzyme AkP trên quy mô công nghiệp với chi phí môi trường thấp và năng suất ổn định quanh năm.
• Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách (Policy Makers):
  • Sở Khoa học và Công nghệ, các Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ KH&CN, Trung tâm Bảo tồn Nguồn gen Quốc gia.
  • Lợi ích: Làm căn cứ khoa học để xây dựng các chương trình bảo tồn tài nguyên sinh vật bản địa quý hiếm và phát triển các sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao có giá trị gia tăng lớn.

---

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Phát hiện quan trọng và có giá trị thực tiễn nhất của nghiên cứu này là gì?

Trả lời: Đó là việc lần đầu tiên tối ưu hóa thành công quy trình nuôi cấy chìm hệ sợi nấm mối Termitomyces clypeatus tại Việt Nam, đạt sản lượng sinh khối khô 6,503 g/L. Kết quả này chứng minh hoàn toàn có thể sản xuất sinh khối nấm mối quy mô lớn mà không cần phụ thuộc vào việc tìm kiếm quả thể ngoài tự nhiên hay phụ thuộc vào sự cộng sinh của tổ mối.

2. Phương pháp nghiên cứu trong đề tài có điểm gì đặc biệt so với các nghiên cứu trước đây?

Trả lời: Đề tài kết hợp hai phương pháp hiện đại:

1. Định danh sinh học phân tử chuẩn xác bằng giải trình tự vùng rDNA-ITS, loại bỏ hoàn toàn các sai sót của việc định danh thuần túy bằng mắt thường.
2. Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm toán học RSM với mô hình Box-Behnken 3 nhân tố, cho phép phát hiện tương tác đa chiều giữa các chất dinh dưỡng và thông số vật lý nhằm tìm ra điểm tối ưu toàn cục.

3. Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm có thể mở rộng (scale-up) lên quy mô công nghiệp được không?

Trả lời: Hoàn toàn khả thi. Nghiên cứu đã khảo sát đầy đủ các thông số nhân giống cấp 2 dạng lỏng (tỷ lệ cấy giống 10%, chế độ cấp khí 0,4 v/v/m, kiểm soát pH 4,75, nhiệt độ 28,1°C). Các thông số này được thiết kế tương thích trực tiếp với các nồi lên men chìm (Bioreactor) công nghiệp có cánh khuấy và hệ thống cấp khí tự động.

4. Hướng nghiên cứu tiếp theo (Next Steps) của nhóm tác giả là gì?

Trả lời: Thử nghiệm sản xuất sinh khối trong hệ thống Bioreactor dung tích 60 lít; tiến hành phân tích định lượng chi tiết các nhóm hoạt chất sinh học (polysaccharide, hàm lượng protein thô, phổ acid amin, hoạt tính chống ung thư của enzyme AkP) từ sinh khối hệ sợi thu được; và hoàn thiện hồ sơ chuyển giao công nghệ.

5. Sinh khối hệ sợi nấm mối từ nuôi cấy dịch thể có giá trị tương đương quả thể tự nhiên không?

Trả lời: Nhiều nghiên cứu quốc tế đã chứng minh hệ sợi nấm nuôi cấy chìm chứa hàm lượng protein, polysaccharide hòa tan ($\beta\text{-glucan}$) và các enzyme sinh học tương đương, thậm chí một số hoạt chất còn cao hơn và tinh sạch hơn so với quả thể mọc ngoài tự nhiên do không bị lẫn tạp chất đất cát hay nhiễm nấm mốc ngoại lai.

---

Kết luận (Conclusion)

Đề tài "Phân lập và khảo sát môi trường nhân giống nấm mối (Termitomyces sp.)" do ThS. Nguyễn Thị Ngọc Nhi chủ trì đã giải quyết trọn vẹn và khoa học nút thắt lớn trong nghiên cứu nấm mối tại Việt Nam. Bằng việc kết hợp chuẩn xác giữa sinh học phân tử và kỹ thuật tối ưu hóa bề mặt đáp ứng (RSM), nghiên cứu không chỉ bảo tồn thành công nguồn gen Termitomyces clypeatus quý giá mà còn cung cấp một quy trình công nghệ nhân giống dịch thể chuẩn hóa với năng suất sinh khối khô lên tới 6,503 g/L.

Đây là nền tảng vững chắc mở đường cho việc ứng dụng công nghệ lên men Bioreactor quy mô lớn, tạo ra nguồn nguyên liệu sinh khối nấm mối chất lượng cao phục vụ ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và y dược trong tương lai gần.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Các loại nấm lớn, bao gồm nấm ăn và nấm dược liệu đã gắn liền với cuộc sống của con người từ rất lâu. Chúng ta hẳn đã quen thuộc với các loại nấm ăn như nấm rơm, bào ngư, mộc nhĩ, nấm hương, nấm mối…như là những món ăn ngon, bổ dưỡng, cung cấp dinh dưỡng cho con người. Nấm không những dùng làm thực phẩm để chế biến các món ăn hằng ngày mà còn làm dược liệu (nấm linh chi) hay sản xuất các loại thực phẩm chức năng, các loại thuốc điều trị một số bệnh. Một số nấm rất giàu khoáng chất đặc biệt là K, P, Ca, Mg, Mn và Se; quan trọng nhất là vitamin D, B và chất xơ (Manzi et al., 1999; Sanmee et al.

Nấm là nguồn protein chất lượng có chứa tất cả các axit amin thiết yếu cần thiết cho con người (Mattila et al., 2002; Colak et al. Nấm chứa rất ít cholesterol nhưng giàu axit béo không bão hòa và nhiều carbohydrate dễ tiêu hóa (Breene, 1990), đó là những đặc tính tốt của một thực phẩm lý tưởng cho những người béo phì và phòng chống bệnh tiểu đường. Một số nấm được cho là đang được sử dụng như thực phẩm điều trị hữu ích trong việc ngăn ngừa các bệnh như cao huyết áp, tăng cholesterol máu, xơ vữa động mạch hoặc ung thư (Tidke et al. Nấm mối (Termitomyces sp.) là loại nấm có giá trị dinh dưỡng rất cao.

Nó chứa đầy đủ các axit amin không thay thế và khoáng chất với hàm lượng cao (Masamba et al., 2010; Nakalembe et al. Một số loài nấm mối được sử dụng làm dược liệu như T. striatus tác dụng chống lão hóa (Adewusi et al. heimii chứa axit béo ergosterol, linoleic tăng cường hệ thống miễn dịch, ngăn ngừa bệnh cao huyết áp (Abd Malek et al.

microcarpus giàu dinh dưỡng chứa 40% protein và 55% carbohydrat trọng lượng khô, (Chandra et al., 2009), đặc biệt nó có β-D-glucan có khả năng ức chế các tế bào ung thư (Villares et al. clypeatus kháng trực khuẩn Pseudomonas aeruginosa (Subrata et al., 2012) và hỗ trợ điều trị bệnh thủy đậu (Dutta et al. Thời gian gần đây thời tiết không thuận lợi cộng với tình trạng ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất nông nghiệp nên nấm mối mọc giảm hơn nhiều so với thời gian trước đây. Nếu không có biện pháp kịp thời có lẽ một ngày không xa chúng ta sẽ không còn cơ hội để nhìn thấy và thưởng thức nấm mối.

Về mặt khoa học chúng ta có thể nuôi trồng được tất cả các vật thể sống (từ cấp độ tế bào cho đến cơ thể sống) nhưng có lẽ nấm mối là loài đặc biệt, có đặc điểm sinh lý và cơ chế 1 biến dưỡng khác biệt hơn so với các loài nấm khác nên tới nay con người vẫn chưa thể trồng được. Ở Việt Nam, hiện nay nguồn cung cấp nấm ăn hay nấm dược liệu chủ yếu vẫn từ nền nông nghiệp với phương pháp truyền thống, nuôi trồng trên giá thể rắn, ngoài một số ưu điểm, phương pháp này chưa cho hiệu quả cao, tốn kém chi phí, nhân công, diện tích, còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, không gian, thời gian, vì vậy năng suất không ổn định và khó khăn trong việc tự động hóa quá trình sản xuất. Đặc biệt, nấm mối vẫn chưa nuôi trồng được bằng phương pháp truyền thống như các loài nấm lớn khác mà nguồn cung cấp ít ỏi vẫn từ tự nhiên. Theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu nuôi cấy hệ sợi nấm như Linh chi, Vân chi.

trong môi trường lỏng thì hệ sợi các loài nấm trên chứa tương đối đầy đủ về số lượng cũng như chất lượng các hoạt chất sinh học và dinh dưỡng như trong thể quả. Vì vậy việc khảo sát môi trường nhân giống nấm mối trong nuôi cấy chìm là việc hết sức thiết thực, là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về nấm mối nhất là trong sản xuất sinh khối hệ sợi nấm. Chính vì những lí do trên, đề tài “Phân lập và khảo sát môi trường nhân giống nấm mối (Termitomyces sp.)” được thực hiện nhằm cung cấp giống nấm mối phục vụ cho công tác nghiên cứu cũng như bảo vệ nguồn gen quý hiếm của loài nấm này. Mục tiêu đề tài - Phân lập và định danh được một số chủng nấm mối mọc ngoài tự nhiên.

- Khảo sát một số thành phần chính của môi trường nhân giống nấm mối nhằm tìm ra môi trường thích hợp làm cơ sở để sản xuất sinh khối trên quy mô lớn. Nội dung nghiên cứu - Phân lập giống nấm mối thuần khiết - Định danh chủng nấm mối phân lập bằng phương pháp giải trình tự DNA kết hợp với các đặc điểm hình thái. - Cấy chuyền định kì để giữ giống nấm mối - Khảo sát môi trường dịch thể nhân giống nấm mối 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.

Đối tượng nghiên cứu - Nấm mối mọc ngoài tự nhiên - Môi trường phân lập nấm mối - Môi trường nuôi cấy nấm mối 2 4. Phạm vi nghiên cứu - Nguồn mẫu nấm mối thu ở Bình Dương - Mẫu thu vào tháng 6 đến tháng 8 hàng năm - Các thành phần của môi trường tác động chủ yếu trong nhân giống nấm mối bằng nuôi cấy chìm. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái quát về nấm Trong lịch sử, vào năm 1753 nấm đã được Linnaeus phân loại thuộc bộ Thallophyta (thuộc giới thực vật).

Điều này do phần lớn các thuộc tính cấu trúc giải phẫu tương đối đơn giản của nấm như thiếu rễ thật sự, thân, lá, hoa, và hạt. Sự hiện diện của thành tế bào ở nấm liên quan đến thực vật hơn là động vật. Nó bao gồm các loại tảo, vi khuẩn, nấm và địa y. Các nghiên cứu hiện đại đã chứng minh rằng hệ sinh vật nấm, cùng với các loại nấm khác, có các tính năng của riêng mình.

Các loại nấm khác biệt so với giới thực vật và động vật là do khác nhau trong thành phần, cấu tạo của thành tế bào, dinh dưỡng theo kiểu dị dưỡng (osmotrophic), nhưng không phải là tiêu hóa như các loài động vật. Đây là các đặc điểm khác biệt để đặt chúng trong một giới riêng đó là giới Nấm (Miles et al. Năm 1969, Whitaker đã nêu hệ thống phân loại 5 giới: Khởi sinh, Nguyên sinh, Nấm, Thực vật và Động vật (Hình 1. Hệ thống phân loại sinh giới (Whittaker, 1969) Vào năm 1977, C.

Woese dựa vào trình tự nucleotide của 16S rRNA đã phân chia sinh giới thành 3 lãnh giới hay “siêu giới” là Bacteria, Archaea và Eukarya. Thực vật, động vật và nấm xếp chung vào Eukarya. Như vậy, nấm là một giới riêng trong lãnh giới Eukarya. 4 Giới nấm gồm những sinh vật nhân thực, cơ thể đơn bào hoặc đa bào, cấu trúc dạng sợi, phần lớn thành tế bào chứa kitin, không có lục lạp, không có lông và roi.

Nấm có hình thức sinh sản hữu tính và vô tính nhờ bào tử. Nấm là sinh vật dị dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng bằng hấp thụ qua bề mặt tế bào, khác với thực vật là tự dưỡng và động vật là nội tiêu hoá qua ống tiêu hoá. Nấm lớn theo nghĩa hẹp, mà mọi người dễ nhận thấy ngoài thiên nhiên hay được nuôi trồng, tiếng Anh là mushroom. Trên thế giới, mushroom có thể được hiểu khác nhau tùy đất nước và dân tộc.

Hiện nay, có thể tạm chấp nhận một định nghĩa: “nấm theo nghĩa hẹp là nấm lớn với quả thể phân biệt rõ, mà nó có thể mọc trên mặt đất hay dưới mặt đất và đủ to để thấy được bằng mắt thường và thu hái bằng tay” (Chang and Miles, 2004). Chu kì sống của nấm Đối với nấm Đảm trong trường hợp điển hình có thể tóm tắt chu trình sống như sau: Đảm bào tử khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm cho ta sợi đơn bội. Chúng thường hình thành vách ngăn, tạo nên những tế bào một nhân. Dạng sợi này tồn tại rất ngắn, rồi chúng mau chóng tiếp xúc với sợi khác tính, giao phối sinh chất và diễn ra quá trình song hạch hóa để tạo nên sợi song hạch.

Ở phần lớn các loài, tế bào mọc ra một khuỷu – thường gọi là khóa (cầu nối) giữa hai nhân khác tính. Sau đó cả hai nhân đều phân chia để cho 4 nhân con, một nhân đi vào nhánh, một nhân ở lại gốc, còn 2 nhân khác tính ở phần đầu của sợi. Tiếp sau đó, khuỷu cong xuống, hòa tan màng, đỗ nội chất và nhân vào tế bào gốc, đồng thời xuất hiện vách ngăn với tế bào đỉnh. Kết quả là hình thành nên tế bào song hạch mới, tế bào dưới tế bào đỉnh lại trở nên song hạch và vết tích còn lại như chiếc cần của ổ khóa nên được gọi là khóa hay cầu nối, móc nối (Trịnh Tam Kiệt, 2011).2 Chu kì sống của nấm đảm (Nguồn: https://www.com/notes/biology/classification-of-fungi- part-2-f-sc-biology-chapter-8.

Các giai đoạn phát triển của nấm 1. Giai đoạn tăng trưởng Giai đoạn này thường dài, nấm ở giai đoạn này chủ yếu là dạng sợi. Sợi nấm (hypha) mỏng manh và gồm 2 nhân, có nguồn gốc từ 2 bào tử khác nhau nẩy mầm và phối hợp lại. Hệ sợi nấm (mycelium), còn gọi là hệ sợi dinh dưỡng len lỏi trong cơ chất để rút lấy thức ăn.

Khi khối sợi đạt đến mức độ nhất định về số lượng, gặp điều kiện thích hợp, sẽ bện kết lại tạo thành quả thể nấm (Nguyễn Hữu Đống và Đinh Xuân Linh, 2000; Nguyễn Hữu Đống et al., 2002, Trịnh Tam Kiệt, 2011). Giai đoạn phát triển Giai đoạn này thường ngắn, lúc bấy giờ sợi nấm đan vào nhau, hình thành một dạng đặc biệt, gọi là quả thể nấm (fruiting body), là cơ quan sinh sản của nấm. Trên quả thể có 1 cấu trúc, nơi tập trung các đầu ngọn sợi nấm, đó là thụ tầng (hymenium). Chính ở đây 2 nhân của tế bào sẽ nhập lại thành một.

Sau đó sẽ chia thành 4 nhân con hình thành các bào tử hữu tính (sexual spore), bào tử đảm (basidiospore) hoặc nang bào tử (ascospore). Khi tai nấm trưởng thành, bào tử được phóng thích, chúng nẩy mầm và chu trình lại tiếp tục (Nguyễn Hữu Đống và Đinh Xuân Linh, 2000; Nguyễn Hữu Đống et al., 2002, Trịnh Tam Kiệt, 2011) 6 1. Giai đoạn hình thành quả thể nấm Sự sinh trưởng của nấm diễn ra tới một lúc nào đó và trong những điều kiện xác định của các yếu tố bên trong cũng như nguồn dinh dưỡng và ngoại cảnh chuyển sang sự hình thành bào tử và các cơ quan mang bào tử như nang quả (ascocarpe), giá quả (basidiocerpe) được gọi chung là quả thể hay tai nấm. Cơ chế của sự hình thành quả thể là một vấn đề hết sức lý thú; mặc dù nó đã thu hút sự chú ý nghiên cứu của nhiều nhà nấm học, nhưng cho tới nay vẫn còn chưa giải quyết trọn vẹn (Trịnh Tam Kiệt, 2012).