Chương 1 TỏiNG QUAN 1. Nguồn gốc, phân loại Nâm Cordyceps militaris được các nhà k?.22 học Trung Quốc xác định ban đầu xuất hiện từ vùng núi cao nguyên Tây Tạng, loại dược hệu này thực chất là hiện tượng các loại âu trùng bướm thuộc chi Thitarodes bị nấm Cordyceps sinensis Sacc ký sinh. Năm 1878 các nhà khoa học đã phát hiện ra nấm này ký sinh trên sáu non (ấu trùng) cùa một loài côn trùng thuộc chi Thitarodes. Thường dễ gặp nhất ở sâu non loài Thitarodes bimaensis hoặc Thitarodes armoricamis, ngoài ra còn 46 loài khác thuộc chi Thừarodes cũng có thể bị Cordyceps sinensis ký sinh.
Vào cuối mùa thu, các chất trên da của sâu non tương tác với các bào từ nấm và tạo ra các sợi nấm, các sợi nấm đã đâm sâu vào ấu trùng, và coi chúng là chất dinh dưỡng để phát triển. Đến đầu mùa hè năm sau, nấm phát sinh mạnh và gày chết sàu. sau đó chúng hình thành chồi, phát triển chui lên khỏi mặt đất, nhưng gốc vẫn dinh vào đầu sâu. Do đó nhiều người gọi là nấm Đông Trùng Hạ Thảo bời vì mùa đòng nàm sống trong cơ thể côn trùng, mùa hè thì nấm phát triển ra khỏi cơ thể giống như cày cỏ.
Đầu thế kỷ XVIII, các nhà truyền giáo Châu Ảu đã dưa Cordyceps militaris đến với nước Pháp để nghiên cứu. Đến nay rất nhiều nước đã nghiên cứu. điều ưa và thu thập nấm Cordyceps militaris ngoài tự nhiên để làm nguyên liệu sàn xuất ra thực phẩm chức năng phục vụ cho con người. 3 Ve phan loại khoa học, Cordyceps militaris thuộc: Giới: Ascomycotes Ngành: Ascomycotes Bộ: Hypocreales Họ: Clavicipataceae Giống: Cordyceps Loài: Cordyceps mỉlitaris Hình 1.1: Nhộng Cordyceps militaris 1 1 7 kẮ í Phạm Quanẽ 2009) 1.
Sự phân bô Cordyceps miỉitaris chủ yếu được tìm thấy vào mùa hè, ở vùng núi cao ưẽn 4000 m như cao nguyên Tây Tạng, Tứ Xuyên, Thanh Hải, Cam Túc và Vân Nam. Theo các nhà khoa học thì chi nấm Cordyceps có tới 400 loài khác nhau, tính riêng ờ Trung Quốc đà tìm thấy khoảng 60 loài. Tuy nhiên cho đến nay người ta mới chi người ta mới chi nghiên cứu được hai loài nấm Cordyceps sinensis và Cordyceps miỉìtaris cỏ giá trị dược liệu tốt với con người. VỊ thuốc này thực chất là hiện tượng ký sinh ưên cơ thể ấu trùng cùa loài bướm có tên khoa học là Thìtarodes thuộc chi Cordyceps, chủ yếu là Thiíarodes baimaensis hoặc Thitarodes armoricanus.
Loài nấm này phân bo rộng ở châu Á với trung tâm đa dạng là vùng Đông Á và Châu úc. Cơ chế lây nhiễm Nấm Cordyceps militaris lây nhiễm vào cơ thê sâu hại đến nay vẫn chưa rõ nguyên nhân. Những con sâu này có thể đã ăn phài bào tử nẩm hoặc chúng mặc bệnh nấm ký sinh từ các lỗ thở. Đến khi sợi nấm phát ơiển mạnh, chúng xàm nhiễm vào các mô cùa vật chủ, sử dụng hoàn toàn các chất dinh dường ưong cơ thế sàu.
Đến một giai đoạn nhất định, nấm phát ưiển thành dạng cày (hình dạng giống thực vật) và phát tán bào tử. Nấm Cordyceps milừaris khi còn sống, người ta có thể trông rò hình sâu, với đuôi là một cành nhỏ, mọc lá. Khi sầy khò, nó có mùi tanh như cá, đốt lên cỏ mùi thơm. Phần lá 4 hình dạng giông ngón tay, dài khoảng 4 - 11 cm do sợi nấm mọc dính liền vào đầu sâu non ma thành.
Đâu sâu non giống như con tầm dải chững 3-5 cm, đường kính khỏang 0. Bên ngoài có màu vàng xẫm hoặc nấu vàng với khoảng 20 - 30 vàn khía, van khia ơ gan dâu nhỏ hơn. Phân đâu có màu náu đõ. đuôi giống như đuôi con tằm, có tât cả 8 cặp chân, nhưng 4 đôi ở giữa là rõ nhất ’ Phạm Quang Thu, 2009).
Gíá trị dược liệu Năm 1993, Cordyceps militaris đã làm cả thế giới kinh ngạc qua sự kiện thể thao quôc tê. Một nữ vận động viên người Trung Quốc đã liên tục phá kỷ lục thế giới nội dung chạy cự ly 1000 m, 3000 m và 10000 m. Thành cỏng của người nữ vận động viên này một phân nhờ vào phân dùng Cordyceps militaris trona bữa ăn hằng ngày. Tập đoàn Dược phâm Tasly đã nhân giông Cordyceps militaris đầu tiên ở vùng đầm lầy cao nguyên có độ cao trên 4000 m.
Họ cho biết có hàm lượng Polysaccharide cao. Hướng đi này đã cho Trung Quốc có thương hiệu Cordyceps militaris đã xuất khẩu đi toàn cẩu. Nấm Cordyceps militaris có các chất dược liệu quý chủ yếu là Cordycepin và Adenosine, ngoài ra còn nhiều chất khác cũng có tác dụng tốt cho con người như: protein, acid amin, vitamin, lipit, polysaccharide, và các khoáng chất. Các hợp chất dược liệu của loại nấm Cordyceps mílitais ứng dụng ưong điều trị bệnh và nâng cao sức khỏe con người, do đó loại nấm này có giá trị kinh tế cao.
Vì vậy, việc sản xuất ở quy mô lớn các chiết xuất từ Cordyceps militaris hiện đang là một vấn đề cấp thiết. Phân tích hóa học cho thấy trong sinh khối của Cordyceps mìlữaris có 17 acid amin khác nhau, có D-manitol, có lipid, có nhiều nguyên tố vi lượng (Al, Si, K. Quan trọng hơn là trong sinh khối Cordyceps mỉlitaris có nhiều chất hoạt động sinh học mà các nhà khoa học đang phát hiện dần dần ra nhờ các tiến bộ cùa ngành hóa học các hợp chất tự nhiên. Trong đó phải kể đến chất cordiceptic acid, cordycepin.
adenosine, hydroxyethyl - adenosine. Đáng chú ý hơn là nhóm hoạt chất HEAA (hydroxy - ethyl - adenosine - analogs). Ngoài ra, còn có chứa nhiều loại vitamin (trong 100 g ĐTHT có 0,12 g vitamin B19, 19mg vitamin A, 116,03 mg, vitamin c, ngoài ra còn cỏ vitamin B2 (riboflavin), vitamin E, vitamin K. Cordycepin Cordvcepin (3-deoxyadenosinej có trong nấm Cordyceps militaris với hàm lượng là 0,006 mg/g, đây là một dạng analoge adenosine, chat nãy có tác dụng ngán chặn vi khuẩn, chong virus, ngăn chặn ung thư, ung thư vòm họng, bệnh lao (tuberculosis bird - type) ờ ngươi.
Hoạt chât Cordycepin và adenosin đẽ- cô cảu tạo bời nhân purin liên kết với đường ribose (ribofijranose) bằng liên kết p-N9-g?_cosid.2: Công thức cấu tạo hoạt chất cordỵcepin (Nguyễn Mạnh Hà, 2009) Tác dụng của cordycepin: Khi đi vào trong tế bào, cordycepin chuyển hóa thành dạng 5’ mono, di và tri phosphate ức chế các enzyme như ribose phosphate pyrophosphokinase và 5-phosphoribosyl-l-pyrophosphate amidotransferase trong tổng hợp purin. Do có cấu trúc gần giống adenosin nên trong quá trình phiên mã tổng hợp ARN, enzyme kết hợp cordycepin, gây ra rối loạn tổng hợp ARN. Các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra cordycepin có thể hoạt hóa AMP activated kinase, do đó ức chế di truyền, sinh trưởng phát triển của tế bào. Tác dụng chống sự di căn: Sự di căn thông thường là sự tách tế bào ung thư khỏi vị trí ban đầu, rồi xâm lấn vào các khối tề bào khác, Cordỵcepin có tác dụng ức chế các enzyme metalloproteinase (bàn chất là endopeptidase phụ thuộc kẽm và canxi, vai trò chính trong phân hủy tồ chức ngoại bào).
6 I ác dụng chông viêm nhiễm: Phàn ứng viêm lả phản ứng có liên quan đến quá trình ung thư. Các tê bào ung thư sinh nhiêu cytokine, chemokine và các receptor của chúng, các chât này gây ra phản ứng viêm. Cordỵcepín được cho rằng làm giảm các tác nhân gây ra viêm như NO, PGE2, TNF a và IL 1 p. Tác dụng làm giảm đường huyết: tác dụng của hoạt chất cordycepin trên chuột gây tiêu đường bởi alloxan.
Kêt quả cho thấy hoạt chất cordycepin không làm tăng nồng độ insulin trong máu, nhưng vẫn làm giảm hàm lượng glucose máu thông qua tác dụng làm tăng nồng độ glycogen trong gan. Đông ĩhỡi cordycepin có tác dụng bảo vệ thận và giảm chấn thương lách do tiểu đường gày ra. Adenosin Khi nghiên cứu dùng adenosin đổi với động vật có vú, ở bên ngoài tế bào, adenosin nhanh chóng bị loại nhóm amin bởi men adenosin deaminase trong huyết tương tạo thành hypoxanthinosin, mặt khác sau khi vận chuyển vảo trong tế bào, adenosin được phosphoryl hóa bởi hợp chat adenosin kinase để tạo ra ATP. Neu tế bào không cần dùng adenosin, nó sẽ tiếp tục được loại nhóm amin bởi adenosin deaminase bên trong tế bào, dạng hypoxanthinosin không có hoạt tính.
Tiếp tục biến đổi tạo acid uric thải ra qua thận. Tương tự như vậy, cordycepin cũng nhanh chóng bị loại nhóm amin bởi men adenosin deaminase tạo thành hypoxanthinosin. Phổ hấp thụ ƯV của adenosin là: Trong dung dịch nước, HC1 0. NaOH O,1N adenosin có phổ hấp thụ ƯV như nhau, bước sóng hấp thụ ỉớn cực đại 259 nm với £ = 15185.3: Còng thửc cấu tạo adenosine (Nguyễn Mạnh Hà, 2009) 7 Bảng 1.1: Độ tan của adenosin trong một số dung môi Dung mói ĐỘ tan (mg/ml) Nước 5 Methanol 6 Ethanol 13 1 - propanol 20 2 - propanol 13 1- butanol 9 Ethylen glycol 8 Tác dụng của adenosine: Tác dụng chống viêm: Adenosin được chímg minh là một chất có khả năng kháng viêm tại thụ thể của adenosin.
Nồng độ adenosin ngoại bào ờ tế bào bình thường là khoảng 300 nM. Tuy nhiên khi tế bào bị tổn thương nồng độ này nhanh chóng nâng lên từ 600 đến 1200 nM. Tác dụng trên tim: Hoạt chất Adenosin trực tiếp kiểm soát các chức năng mô tim, tác dụng giãn mạch vành, giãn mạch ngoại biên, giảm lực co cơ tim. ửc chế nút xoang và dẫn truyền nút nhĩ thất.
Ngoài ra, hoạt chất Adenosin được dùng làm thuốc điều trị rối loạn nhịp tim. Tác dụng trên phổi và thần kinh trung ương: Adenosin có khả năng điều chỉnh chức năng các tế bào có liên quan đến bệnh viêm đưòng hô hấp như bạch cầu, tế bào lympho. Ngoài ra adenosin có tác dụng tốt đối với một so bệnh rồi loạn thần kinh như thiếu máu cục bộ, thoái hóa thần kinh. Acid cordycepic K Theo dược điển của Trung Quổc.
acid cordycepic hay D-manitol, một đồng phân của acid quinic với cấu trúc polyol chiếm khoáng 9% trong Cordyceps militaris, đây là thành 8 phân dược sinh ra trong hoạt động sinh tổng hợp vã được sừ dụng như một dấu hiệu trong kiêm soát chât lượng nuôi cấy nấm Cordycep'i miUtarỉs. Mannitol là sản phâm sinh học chính với hoạt ’.inh sinh học quan trọng, tồn tại trong tự nhiên ở rê cây, mâm và lá của thực vật, trong khi đó cũng có nhiều mannitol được phát hiện ờ các loài nâm ăn được, cà rốt vả địa y. Thông thường, hàm lượng cordycepic trong Cordyceps militaris là 7 - 29%, thành phẩn nảy khác nhau trong từng giai đoạn phát triển của quả thể. Vê mặt hóa học, mannitol là một rượu và — ộ: đường hoặc là một polyol nó tương tự như xylitol và sorbitol.
Tuy nhiên, mannitoi cc xu hướng mất một ion hydro trong dung dịch, điều này gây đến dung dịch có tính acid. Cóng thức hóa học của mannitol là CóHuOó, trọng lượng phân tử là 182, có điểm nóng chày là 166’c, điểm sôi là 290 - 295°c.