Mở đầu Trong lịch sử nấm được phân loại vào nhóm thực vật bậc thấp. Cơ sở phân loại là cấu trúc đơn giản về mặt hình thái và giải phẫu. Nấm không có rễ thực, thân thực, lá thực, hoa thực và hạt thực, thành tế bào của nấm có nhiều nét tương đồng của thành tế bào thực vật. Ngày nay, những nghiên cứu hiện đại đã cho thấy nấm có những đặc điểm riêng, đặc trưng tách thành một giới riêng gọi là giới “Myceteae”.
Trên thực tế nấm khác biệt so với động vật và thực vật thành tế bào của nấm có thành phần khác với thành tế bào thực vật. Nấm sống dị dưỡng nhưng không giống động vật. Chúng hấp thụ dinh dưỡng từ bên ngoài chứ không phải từ hệ thống tiêu hóa. Ở nhiều quốc gia, thuật ngữ nấm -“mushroom” được sử dụng theo những cách khác nhau.
Thông thường chúng đề cập tới những loài nấm lớn hay tất cả những loài nấm có thân và mũ hoặc những nấm có nhiều cùi (nấm thịt). Việc sử dụng thuật ngữ này bao gồm những loại nấm ăn được và những loại nấm dược liệu. Hiện nay, ở Việt Nam cũng như trên thế giới, từ “nấm” có thể được hiểu là từ dùng để chỉ các nấm lớn có thể quả rõ ràng có thể mọc trên mặt đất hoặc nằm ở dưới mặt đất đủ lớn để có thể nhìn thấy bằng mắt thường và có thể hái bằng tay. Hình dạng chung của nấm thường là dạng ô gồm mũ và thân nấm.
Nhiều loài có vòng hoặc đốt hoặc có bao. Nhiều loài nấm có hình dạng như chiếc cốc mềm và nhiều loại có dạng hình tròn như quả bóng. Nhiều loài có thể mọc thành cụm cũng có thể có dạng san hô, có thể có màu vàng hoặc màu cam cũng có thể có hình dạng giống như tai người. Trên thực tế rất khó có thể đánh giá được toàn vẹn sự đa dạng của nấm.
Cấu trúc mà người dân thường gọi là nấm thường dùng để chỉ cấu trúc thể quả mà không đề cập tới hệ sợi. h 5 Phần dinh dưỡng của nấm là hệ sợi. Hệ sợi bao gồm một hệ thống các sợi, nhánh đan xen lan khắp cơ chất hoặc các thân gỗ hoặc có thể trong đất hoặc trong nguyên liệu giàu lignocellulosic. Sau giai đoạn sinh trưởng với những điều kiện thích hợp hệ sợi nấm sẽ tạo ra cấu trúc thể quả thực hiện chức năng sinh sản.
Nấm có thể được phân chia thành 4 nhóm: (1) Nấm dầy thịt và có thể ăn được; (2) Nấm dược liệu; (3) Nấm độc; (4) Những loại nấm chưa được biết đến. Ở Việt Nam những loại nấm thường gặp như nấm sò, nấm rơm, nấm hương, nấm kim châm, nấm linh chi, nấm đông trùng hạ thảo đều thuộc 2 nhóm đầu tiên. Hầu hết đã được khai thác ở quy mô hộ gia đình hoặc quy mô công nghiệp.1 Giới thiệu chung về nấm Pleurotus citrinopileatus Nấm Pleurotus citrinopileatus, còn gọi là nấm ngô hay nấm sò vàng tên khoa học là thuộc ngành nấm đảm Basidiomycota, lớp: Agaricomycetes, họ nấm sò Pleurotaceae (Hình 1). Nấm ngô (Pleurotus citrinopileatus) h 6 Nấm được biết đến bởi những đặc tính về dược học trên bệnh nhân đái tháo đường, có khả năng chống ô xy hóa, đồng thời có nhiều đặc điểm cảm quan tích cực trong lĩnh vực thực phẩm như màu sắc đẹp, mùi vị ngon, giàu dinh dưỡng.
Trong nuôi trồng, nấm ngô có khả năng sinh trưởng mạnh mẽ và các điều kiện nuôi trồng đơn giản. Điều này thu hút sự quan tâm của các nhà sản xuất và người tiêu dùng. Theo mô tả của Fredrick Musieba và cộng sự, nấm ngô trong tự nhiên được tìm thấy trong các khu rừng ẩm ướt, trên các thân, cành cây gỗ mục của cây bản xứ như cây Antiaris toxicaria(Pers.)Lesch, tạo thành các cụm nấm màu vàng. Mũ nấm tươi có thể có đường kính 10- 15cm bề ngang rộng 15-19 cm, bề mặt lồi hoặc dẹt, hình quạt, trơn nhẵn khi nhỏ, khi già có thể xoăn lại.
Các đảm của nấm lớn, nhiều thịt, xếp trồng lên nhau hình quạt chia đôi, khi già sẽ có vảy nhỏ, gốc ngắn, cứng, độ dày khoảng 1,5 cm, bề rộng khoảng 1,5 cm, phiến nấm có màu sáng mép lá mỏng, gầy. Bào tử nấm ngô có thành mỏng, trơn, có hình trụ hoặc bán hình trụ, kích thước từ 7. Sợi nấm có liên kết dạng móc, hệ sợi kiểu “monomitic” (trong cấu trúc hệ sợi chỉ có 1 loại sợi nấm thực hiện vai trò sinh bào tử). Các mẫu nấm cho thấy sự đồng nhất cao về hình thái.
Điều này được quan sát thấy không chỉ với các mẫu được thu thập từ tự nhiên mà còn với cả những thể quả thu nhận được trong quá trình nuôi trồng [7]. Họ Pleurotaceae (nấm sò) có khả năng thích nghi rộng với nhiều loại nguyên liệu rơm, rạ, cỏ khô, thân ngô, dây lạc, lõi ngô, mùn cưa, gỗ vụn, gỗ cành, bông phế thải, khô dầu. cũng tùy vào từng địa phương có thể chọn loại nấm và các loại nguyên liệu phù hợp. Nguyên liệu trồng nấm là những nguồn cơ chất giàu lignocellulosic, có vai trò hỗ trợ cho sự sinh trưởng, phát triển và tạo thể quả của sợi nấm.
Quá trình chuẩn bị cơ chất thường gọi là “composting”, sản phẩm cuối cùng gọi là “compost”. Những yếu tố cần thiết cho sự phát triển của nấm 2. Carbon Các nguồn carbon cung cấp cả năng lượng và những thành phần cấu trúc cho các tế bào nấm. Thông thường các loại nấm rất linh hoạt trong việc sử dụng các nguồn carbon.
Có nhiều loại nấm sử dụng các polysaccharides, monosaccharides, acid hữu cơ, amino acids, các hợp chất polycyclic, một số hợp chất cồn nhất định, những sản phẩm tự nhiên như lignin và cellulose làm nguồn các bon. Các cơ chất cơ bản cho các loại nấm trong môi trường tự nhiên là các nguyên liệu thực vật. Trong đó, thành tế bào thực vật bao gồm các polysaccharides, cellulose, lignin, và hemicellulose, là những nguồn cung cấp carbon cho nấm. Đây là những polysaccharides không tan và do vậy để nấm có thể hấp thụ và sử dụng, chúng phải được phân giải thành các đơn vị có thể hòa tan.
Quá trình này được thực hiện nhờ các enzyme ngoại bào có khả năng phân giải các polysaccharides thành monosaccharides. Trong phòng thí nghiệm nguồn carbon phổ biến glucose, được hầu hết các loại nấm sử dụng tốt mặc dù một số loại nấm phát triển tốt hơn trên những nguồn carbon khác và một số phát triển mạnh trong những hỗn hợp nhiều nguồn carbon. Nồng độ của nguồn carbon là yếu tố cần được kiểm soát tốt, thông thường không nên vượt quá 2% so với mức tối ưu. Trên thực tế cũng tồn tại những ngoại lệ.
Một số loài nấm men có nhu cầu nguồn carbon cao gấp hàng chục lần để đạt được mức độ tăng trưởng cao nhất. Trong quá tŕnh phát triển, vai tṛ của carbon là “khung xương” của tất cả các hợp chất hữu cơ, đồng thời chúng cũng cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của nấm [10]. Ni tơ Ni tơ có vai trò quan trọng trong việc tổng hợp các proteins, purines, pyrimidines và chitin. Trong đó chitin là một polysaccharide chứa ni tơ thường gặp trong thành tế bào của nhiều loại nấm.
Nấm sử dụng nhiều nguồn ni tơ để tổng hợp nên những phân tử quan trọng này. Chưa có những thông h 8 tin rõ ràng về khả năng các loại nấm bao gồm các vi nấm sử dụng các ni tơ trong khí quyển. Những nguồn ni tơ được nấm sử dụng bao gồm nitrate, ammonium ion, và ni tơ hữu cơ. Những nghiên cứu về sự trao đổi chất của ni tơ trên các vi sinh vật bao gồm những vi sinh vật mang đột biến của nhóm nấm nang Neurospora, đã dẫn tới nhận định khái quát sau: Những loài có thể sử dụng nitrate cũng có thể sử dụng ammonium và ni tơ hữu cơ và những loài sử dụng ammonium cũng có thể sử dụng các ni tơ hữu cơ.
Không có loại nấm nào đã biết có khả năng sử dụng tất cả các nguồn ni tơ. Tuy nhiên các nguồn ni tơ hữu cơ có thể được sử dụng bởi tất cả các loại nấm đã biết [10]. Khoáng Bên cạnh những nhu cầu thiết yếu về carbon và ni tơ, những yếu tố khác, mặc dù ở những nồng độ thấp hơn, cũng có những vai trò rất quan trọng cho sự phát triển của nấm. Hầu hết các loài nấm sử dụng sulfur trong các hợp chất sulfate như một số loại nấm đặc biệt như Blastocladiella và Allomyces ( các thành viên của lớp Chytridiomycetes) đòi hỏi dạng khử của sulfur như cysteine hoặc methionine.
Thông thường sử dụng nguồn sulfur là magnesium sulfate, hàm lượng khoảng 10-4 M. Sulfur có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp các amino acid cysteine và methionine, vitamin thiamine, biotin, penicillin và mercaptan. Trong các môi trường nuôi trồng nấm, nguồn cung cấp phosphorus thường là các hợp chất như potassium (kali) phosphate, nồng độ khoảng 10-3 M. Vai trò nền tảng của nguyên tố phoshorus (phốt pho) trong các tế bào nấm thể hiện trong thành phần cấu trúc của adenosine triphosphate (ATP), nucleic acids, và phospholipid.
Nguyên tố kim loại có mặt nhiều nhất trong cơ thể nấm là potassium, với nồng độ khoảng 10-3 M. Trong quá trình trao đổi chất potassium có vai trò quan trong như các cofactor của hệ thống enzyme. Potassium cũng có vai trò quan trọng trong quá trình duy trì sự cân bằng ion. Khi tế bào mất một lượng nhất định potassium sẽ gây ra sự tổn hại cho quá h 9 trình phát triển của cơ thể.
Trên thực tế một số loại kháng sinh kháng nấm thuộc nhóm polyene antibiotic hoạt động theo cơ chế làm dò rỉ các potassium khỏi các tế bào. Magnesium cũng cần thiết cho các loại nấm. Nhiều enzyme quan trọng trong quá trình trao đổi ATP được kích hoạt bởi magnesium, nồng độ magnesium thường sử dụng khoảng 10-3 M, ở dạng muối sulfate. Ngoài những yếu tố thường gặp còn có nhiều yếu tố quan trọng khác thường xuất hiện với nồng độ thấp như sắt, kẽm.
Nồng độ của sắt khoảng 10-6, là thành phần của enzyme catalase và cytochrome. Nồng độ của kẽm khoảng 10-8 M, là thành phần hoặc chất kích hoạt của nhiều loại enzyme như alcohol dehydrogenase chứa. Mỗi phân tử chứa bốn nguyên tử kẽm. Một số loại nấm cũng đòi hỏi manganese với nồng độ khoảng 10-7 M.
Manganese co vai trò trong việc kích hoạt nhiều loại enzyme bao gồm những enzyme liên quan tới chu trình TCA ( tricarboxylic acid ) và có liên quan tới quá trình tổng hợp nucleic acid. Đồng là một yếu tố vi lượng có vai trò quan trọng trong việc phát triển bình thường của hầu hết các loại nấm với nồng độ sử dụng khoảng 10-6 đến 10-7 M, ở nồng độ cao hơn đồng có thể gây độc (nhiều hợp chất có chứa đồng có khả năng hoạt động như một chất chống nấm).