Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo Nấm Đông trùng hạ thảo (còn gọi là Đông trùng thảo, Trùng thảo hay Hạ thảo đông trùng) là các loài nấm ký sinh trên sâu non hoặc nhộng hoặc sâu trưởng thành của một số loại côn trùng. Vào mùa đông, sâu non, sâu trưởng thành của một số loài nằm dưới đất hoặc ở trên mặt đất bị nấm ký sinh côn trùng xâm nhiễm và sử dụng các chất trong cơ thể côn trùng làm thức ăn, làm cho côn trùng chết. Giai đoạn này nhiệt độ và ẩm độ không khí thấp, nấm ký sinh ở dạng hệ sợi.
Đến mùa hè, nhiệt độ và ẩm độ không khí cao điều kiện thuận lợi hình thành thể quả và nhú lên khỏi mặt đất nhưng gốc vẫn dính liền vào thân sâu. Người ta thường đào lấy cả xác sâu và nấm để làm thuốc. Vì mùa đông nấm ký sinh trên sâu, mùa hạ mọc thành cây nấm nên có tên là đông trùng hạ thảo. Đông trùng hạ thảo thường được tìm thấy ở các vùng núi cao trên 3000 m so với mặt nước biển, Ở Trung Quốc nấm được phát hiện thấy ở vùng cao nguyên Tây Tạng và Tứ Xuyên.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loài nấm Cordyceps militaris (L.) Link, nấm ký sinh ở giai đoạn nhộng của côn trùng, mùa hạ mọc thành cây nấm vì vậy một số tác giả gọi là Nhộng trùng thảo. Chi nấm Cordyceps đã được thu mẫu và định loại trên 400 loài khác nhau và theo hệ thống phân loại truyền thống các loài này được xếp vào họ Clavicipitaceae. Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về cấu trúc phân tử, các loài nấm trên được xếp trong 162 đơn vị phân loại, bao gồm các chi chủ yếu là: Cordyceps, Elaphocordyceps, Metacordyceps và Ophiocordyceps thuộc 2 họ Cordycipitaceae và Ophiocordycipitaceae (Gi-Ho Sung et al. Năm 1753 Linnaeus một nhà nghiên cứu nấm đã đặt tên cho loài nấm này với tên gọi ban đầu là Clavaria LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 militaris và ông cũng chính là người đầu tiên đặt tên cho nấm.
Năm 1833 nhà nghiên cứu nấm học tên Link đã quyết định đổi tên gọi thành Cordyceps militaris vì theo ông nấm này thuộc chi Cordyceps, từ đó tên chính thức đầy đủ của nấm cho đến ngày nay là Cordyceps militaris (L) Link, chữ L trong ngoặc đơn là chữ cái viết tắt của tên Linnaeus nhằm ghi nhận công lao tới người đã đặt tên đầu tiên cho loài nấm. Chữ Link là tên của nhà khoa học quyết định loài nấm này thuộc chi Cordyceps và đổi tên cũ thành tên Cordyceps militaris [39]. (2000) đã mô tả đặc điểm hình thái, công dụng và ảnh minh họa cho 13 loài nấm thuộc chi Cordyceps phân bố ở Trung Quốc, đó là các loài: Cordyceps barnesii Thwaites, Cordyceps capiata (Holmsk., Cordyceps crassispora Zang, Yang et Li, Cordyceps gunii (Berk., Cordyceps hawkesii Gray, Cordyceps kyushuensis Kobayasi, Cordyceps martialis Gray, Cordyceps militaris (L., Cordyceps nutans Pat., Cordyceps ophioglossoides (Ehrenb., Cordyceps sinensis (Berk., Cordyceps sobolifera (Hill., Cordyceps tubeculata (Leb. [26] Sung Jae Mo (2000) đã mô tả đặc điểm hình thái và hình ảnh của 25 loài nấm thuộc chi Cordyceps phân bố ở Hàn Quốc, bao gồm các loài sau: Cordyceps adaesanensis, C.
Tại Nhật Bản, Tsuguo Hongo và Masana Izawa (1994) đã mô tả và giới thiệu bằng hình ảnh 33 loài nấm Đông trùng hạ thảo thuộc chi Cordyceps, đó là các loài: Cordyceps agriota, C. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Như vậy, loài nấm Cordyceps militaris có phân bố ở cả 3 nước Trung Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc. Các khu hệ nấm này có nhiều nét tương đồng với Việt Nam.
Nghiên cứu về thành phần hóa học của nấm Đông trùng hạ thảo Các phân tích hoá học cho thấy trong sinh khối (biomass) của Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris có 17 a xít amin khác nhau, D-mannitol, lipit và nhiều nguyên tố khoáng (Se, Zn, Cu. Quan trọng hơn là trong sinh khối có nhiều chất có hoạt tính sinh học mà các nhà khoa học phát hiện được nhờ các tiến bộ của ngành hoá học các hợp chất tự nhiên. Nhiều hoạt chất này có giá trị dược liệu thần kỳ. Trong đó phi kể đến cordeceptic acid, cordecepin, adenosine, hydroxyethyl- adenosine.
Đáng chú ý hơn cả là nhóm chất HEAA (Hydroxy-Ethyl-Adenosine- Analogs) và chứa nhiều loại vitamin. Theo số liệu của Viện sinh thái ứng dụng thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc, thành phần hóa học của thể quả nấm Cordyceps militaris như sau: + Protein chiếm 40,69% + Các loại vitamin: vitamin A (34,7 mg/gam), vitamin B1 (13,0 mg/gam), vitamin B6 (62,2 mg/gam), vitamin B12 (70,3 mg/gam), vitamin B3 (42,9 mg/gam); ngoài ra còn có vitamin C, vitamin B2 (riboflavin), vitamin E, vitamin K… + Các nguyên tố khoáng: Se (0,44 ppm), Zn (130,0 ppm), Cu (29,15 ppm), + Hợp chất hóa học và nhóm hợp chất quan trọng: cordycepin (1,52%), cordycepic axit (11,8%), polychaccarit (30%). Hợp chất cordycepin là một hợp chất quan trọng, quyết định phẩm chất, chất lượng của nấm Đông trùng hạ thảo (Mina Masuda et al. Cordycepin (3’-deoxyadenosine) là một dạng nucleotide có hoạt tính sinh học phổ rộng, thường được chuyển đổi thành 5’-mono, di và triphosphate, hợp chất này ức chế sự hoạt động của quá trình sinh tổng hợp mới của các tế bào ung thư.
Những nghiên cứu của Trung Quốc, Hàn Quốc và Mỹ tập trung chủ yếu vào tuyển chọn và nâng cao LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 hàm lượng cordycepin trong thể quả hoặc trong dịch nuôi cấy hệ sợi. Khi nuôi cấy hệ sợi trên môi trường lỏng, nấm đã sản sinh ra cordycepin, hàm lượng đạt 26,8 mg/lít. Nếu cung cấp đủ lượng oxy cho quá trình nuôi cấy, hàm lượng này được tăng lên nhiều từ 114,8 đến 167,5 mg/lít (Xian-Bing Mao và Jian-Jiang Zhong, 2004) [36]. Tuy nhiên sản lượng cordycepin thu được từ thể quả nấm phụ thuộc vào khối lượng theo thể tích dung môi chiết xuất, thời gian chiết xuất và nồng độ của cồn làm dung môi.
Sản lượng đạt cực đại khi sử dụng cồn có nồng độ 20,21%, thời gian chiết xuất là 101,88 phút, khối lượng dung môi là 33,13 ml/gam thể quả nấm (Jiang-Feng Song et al. [21] Như vậy qua phần phân tích ở trên, hợp chất cordycepin là một hợp chất quan trọng, quyết định phẩm chất, chất lượng của nấm Đông trùng hạ thảo. Nghiên cứu về giá trị dược liệu của nấm Đông trùng hạ thảo Nấm Đông trùng hạ thảo được coi là một dược liệu truyền thống của Trung Quốc và chữa trị được nhiều bệnh nan y. Y thuật Trung Quốc coi đây là một vị thuốc quý từ cách đây 1500 năm.
Tên Đông trùng hạ thảo được ghi chép là vị thuốc lần đầu trong cuốn Bản cương mục đời Minh của Lý thời Trần. Dược tính theo Đông y là vị ngọt, tính ấm, đơi độc, nó nhập vào kinh Phế và kinh Thận. Một câu chuyện kể rằng năm 1993, Trung Hoa lục địa tổ chức một Đại hội thể thao vớii sự tham gia của nhiều Quốc gia. Một nhóm 9 nữ lực sĩ Trung Hoa đã toàn thắng về môn chạy đua.
Thành tích của họ đã làm cho giới thể thao kinh ngạc vì cả 9 “lực sĩ gái” đã phá kỷ lục, chạy 42 giây trên kỷ lục quốc tế. Trước kết quả đó người ta nghi ngờ có sự gian lận, tuy nhiên kết quả điều tra đã cho biết họ lập được thành tích kỳ diệu như vậy là nhờ sử dụng Đông trùng hạ thảo. [41] Tháng 10 năm 2004, trong một phóng sự đường trường về dãy Hymalaya do đài BBC (Anh Quốc) thực hiện, phóng viên Michael Palin đã tuyên bố với cả thế giới rằng “Đông trùng hạ thảo có thể trị được tất cả các bệnh”. Lần đầu tiên, y học phương Tây đã công nhận tính năng bổ dưỡng của một loại nấm có tên là Cordyceps, được người Trung Quốc phát hiện cách đây 1500 năm.
Chiết xuất từ thảo mộc này có thể giúp người trung niên lấy lại sự cân đối sau LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 nhiều năm phải ngồi nhiều do công việc. Phát biểu tại một hội thảo của hiệp hội Sinh lý học Mỹ, các nhà khoa học thuộc trung tâm Pharmanex, California, đã khẳng định nấm Cordyceps có thể nâng cao sức luyện tập, khả năng chịu đựng và làm giảm mệt mỏi ở những người trong độ tuổi 40-70. Nhóm đã phát triển một loại thuốc có tên là Cordymax chứa chiết xuất của nấm Cordyceps được thử nghiệm trên 131 người tình nguyện trong 12 tuần và cho kết quả khả quan. [44] Qua đánh giá khả năng tập luyện, sức chịu đựng và những thay đổi trong chuyển hóa của số người thử nghiệm vào các giai đoạn trước, trong và sau khi thử nghiệm, các chuyên gia nhận thấy lượng tiêu thụ Oxy ở nhóm dùng Cordyceps tăng lên 5,5%.
Huyết áp tâm trương ở nhóm dùng Cordyceps cũng giảm 3,2%. Đồng thời khoảng thời gian đi bộ quãng đường 1,6 km của nhóm dùng Cordyceps cũng giảm 29 giây, trong khi nhóm kia tăng nhẹ. Tất cả đều chứng tỏ rằng đã có sự gia tăng thể lực ở những người đã sử dụng nấm Cordyceps. Y văn Trung Quốc đã nhấn mạnh tác dụng cải thiện chức năng phổi và thận của loại nấm này.
Ngoài ra, nấm Cordyceps đã được chứng minh là loại thảo dược làm gia tăng hệ miễn dịch trong ngừa và trị bệnh ung thư, tăng lực và tăng tinh trùng, có tác dụng bổ thận, phổi, tăng sản xuất máu huyết. Trong nấm Cordyceps chứa 8% chất béo, 25% protein, 29% carbohydrate, 4% chất khoáng vi lượng; uracil, uridin, adenine, adenosine acid cordicepic có tính kháng sinh (Furuya, 1983) và 3 protein chống ung thư O-N, SN-C và CO-1 (Yingetal, 1987). Theo Pereira trong “Tạp chí y học New York” cho rằng Cordyceps có những tính chất tương tự Nhân sâm, dùng để phục hồi cơ thể sau khi bị kiệt quệ hoặc do bệnh kéo dài [43]. Dưới góc nhìn Tây y Đông trùng hạ thảo không chỉ được đông y coi là vị thuốc quý.
Tây y cũng có rất nhiều nghiên cứu về loài nấm này và khẳng định, nó có thể nâng cao hệ miễn dịch, giải độc thận, tăng cường chức năng gan và khả năng tình dục. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy, đông trùng hạ thảo có rất nhiều công dụng và liều sử dụng như: [42] Tăng sức bền: Liều 3 g đông trùng hạ thảo mỗi ngày cho kết quả tốt trong việc gia tăng năng lượng cơ thể cho người cao tuổi bị các bệnh mạn tính. Một thí nghiệm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 thực hiện năm 2004 tại Mỹ cho thấy những người ở độ tuổi 40-70 có sức khỏe tốt nếu được dùng trích tinh đông trùng hạ thảo trong 12 tuần đã có sự gia tăng sức bền thể lực so với nhóm đối chỉ dùng giả dược.