Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu về nấm Đống trùng hạ thảo 1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo Nấm Đông trùng hạ thảo được xem là rất quý, hiếm và những câu truyện mang tính thần thoại và truyền thuyết liên quan đến loài nấm này được lưu truyền trong nhiều thiên niên kỷ.
Ghi nhận đầu tiên về nấm Đông trùng hạ thảo được thực hiện tại Trung Quốc vào năm 620 sau Công nguyên vào Triều đại nhà Tạng (618-907 Sau Công nguyên). Sự ghi nhận này đã phơi bày bản chất sinh học từ những câu truyện huyền thoại và truyền thuyết về Đông trùng hạ thảo. Đông trùng hạ thảo là một sinh vật tồn tại hàng năm được chuyển một cách thần bí từ động vật chuyển sang thực vật vào mùa hè và sau đó lại từ thực vật chuyển sang động vật vào mùa đông. Tiếp sau đó có nhiều công trình được xuất bản với nội dung về loài nấm Đông trùng hạ thảo này của các học giả xứ Tây Tạng từ thế kỷ 15 đến thế kỷ thứ 18, trong đó có công trình đầu tiên được cho là có cơ sở khoa học tin cậy nhất mô tả về nấm Đông trùng hạ thảo của Wu-Yiluo vào năm 1757, trong cuốn sách Dược điển, dưới Triều đại Qing.
Theo sau các học giả xứ Tây Tạng, việc phát hiện ra giá trị của Đông trùng hạ thảo thuộc về những người chăm bò trên núi Hymalaya ở Tây Tạng cũ và Nepal, họ thấy rằng những chú bò gặm cỏ ăn phải cây nấm Đông trùng hạ thảo vào mùa xuân đã trở nên cuồng nhiệt, bò đực luôn tìm và theo sát bò cái. Nấm Đông trùng hạ thảo là các loài nấm thuộc ngành phụ nấm túi (Ascomycotina), được xem như là một dược liệu nổi tiếng từ cổ xưa. Khoa n 5 học phát triển, ngày nay loài người đã phát hiện hàng trăm loài nấm Đông trùng hạ thảo trên 6 lục địa ở các điều kiện sống rất khác nhau nhưng đều có những giá trị dược liệu tương tự. Theo y học truyền thống của Trung Quốc, nấm Đông trùng hạ thảo có tác dụng chữa trị nhiều chứng bệnh: chữa bệnh về thận, bệnh về phổi, bệnh tim và suy giảm chức năng sinh lý của đàn ông và đàn bà, chống suy nhược, phục hồi sức khỏe, chữa trị ung thư, chứng nấc, giảm đau, bệnh trĩ và chống lão hóa.
Đối với các nước phương Tây, nấm Đông trùng hạ thảo cũng được biết đến từ rất sớm, đầu thế kỷ thứ 18. Xuất bản đầu tiên về loài nấm này do một Linh Mục người Pháp có tên là Perennin Jean Baptiste du Halde kể về những điều mà ông chứng kiến một vị thuốc thần bí chữa bệnh cho các Vua, Quan thuộc Vương triều của Trung Quốc. Những bức minh họa của ông đã lôi cuốn sự quan tâm về khoa học và đã lóe lên một quan niệm mới là sử dụng nấm Đông trùng hạ thảo trong phòng trừ sâu hại. Cho đến năm 1843, Đức cha, Tiến sỹ M.
Berkeley đã xuất bản kết quả nghiên cứu của mình về nấm Đông trùng hạ thảo tại tạp chí Y học New York và đặt tên nấm là Sphaeria sinensis. Đến năm 1878, tên này mới được gọi là Cordyceps sinensis bởi Pier Andrea Saccardo. 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.
(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 n 6 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. 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. n 7 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. 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); + 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%), Thành phần hóa học của hại loại Đông trùng hạ thảo có giá trị dược liệu cao và đã và đang được sử dụng lâu đời ở các nước Trung Quốc, Nhật bản, Hàn Quốc và Mỹ, được trình bày ở Bảng 1.1: Thành phần hóa học chủ yếu của hai loại nấm Đông trùng hạ thảo quan trọng Nấm Đông trùng hạ thảo Loại hoạt chất Loài Cordyceps Loài Cordyceps sinensis militaris Hợp chất các bon Hàm lượng (%) Hàm lượng (%) Protein 26,21 25,75 Hydratcacbon 28,19 27,75 Lipit 8,75 2,93 Axit amin Hàm lượng (mg/100g) Hàm lượng (mg/100g) Acid aspartic 227 1052 Treonin 142 879 Serin 138 495 Acid glutamic 417 1762 Glycin 129 547 Alanin 90 947 Lysin 132 688 Arginin 142 672 Tryptophan 12 139 Valin 13 867 Metionin 52 70 Isoleucin 93 478 Leucin 146 717 Tyrosin 67 593 Phenylalanin 114 436 Histidin 136 249 Prolin 83 519 Cystin 57 35 Vitamin Hàm lượng (mg/100g) Hàm lượng (mg/100g) Vitamin A 6,7 38,5 Vitamin B1 Vết 74,8 Vitamin B2 1,4 17,6 Vitamin B6 Vết 228,2 n 9 Vitamin B12 2,3 68,8 Vitamin C 1,7 24,9 Vitamin D3 Vết 14,8 Vitamin E 3,7 369,3 Nguyên tố khoáng Hàm lượng (g/gam) Hàm lượng (g/gam) Na 987 776 K 547 666 Ca 565 318 Mg 1083 945 Fe 63 71 Zn 14,58 83,21 Cu 3,13 16,75 Mn 3,83 2,24 Se 0,38 0,96 Co 0,33 0,15 Mo 0,13 0,18 Cr 0,63 0,35 Hoạt chất sinh học Hàm lượng (%) Hàm lượng (%) Cordycepin 0,48 2,0 D-manitol 6,8 8,0 Cordypolysaccarit 12,0 13,0 SOD(Superoxide 183 (IU/mg) 584 (IU/mg) dismutase) Các chất có hoạt tính sinh học Cordycepin [3'-deoxyadenosine] và cordycepic axit [d-mannitol] là các chất có hoạt tính sinh học được tách chiết đầu tiên từ Nhộng trùng thảo Cordyceps militaris (Cunningham et al.
Một nghiên cứu của Chen và Chu (1996), công bố cấu trúc hóa học và công thức của cordycepin [3 'deoxyadenosine] và 2'-deoxyadenosine dự trên những nghiên cứu Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và Khối phổ hồng ngoại (IR). Các thành phần khác n 10 được tìm thấy bao gồm các saccharit, và polysaccharit rất da dạng. Nhiều nucleosit đã được tìm thấy trong nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps spp., bao gồm uridine, deoxyuridines, adenosine, 2 ', 3'dideoxyadenosine. Các hợp chất này được dùng làm thuốc điều trị các bệnh nhiễm trùng nhiễm HIV dưới các tên Didanosine ™, Videx ™.
Những hợp chất khác hydroxyethyladenosine, cordycepin [3'deoxyadenosine], cordycepin triphosphate, guanidine, deoxyguanidine rất khó tìm thấy trong tự nhiên. Hợp chất hóa học quan trọng có tác dụng ức chế miễn dịch được phát hiện là cyclosporin được dùng để cấy ghép các cơ quan của cơ thể người được tách chiết từ nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps subsessilis và Nấm đông trùng hạ thảo Isaria sinclairii (Mizuno, 1999). n 11 Polysaccharit Trong giới nấm, đặc biệt là ở các loài nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps spp., các polysaccharit được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong y học (Ukai et. Một số polysaccharit và các dẫn xuất của nó như cordycepic axit [d-mannitol] đã được xác định và nghiên cứu về hoạt tính dược lý.
Nghiên cứu cho thấy các polysaccharit có hiệu quả trong việc điều hòa hàm lượng đường trong máu (Kiho et al 1996), có tác dụng chống và điều trị ung thư đã di căn rất có hiệu lực (Nakamura et al., 1999, Bok et al. Protein và hợp chất chứa nitơ Nấm Đông trùng hạ thảo chứa những hợp chất protein, peptit và axit amin thiết yếu. Ngoài các axit amin thiết yếu, nấm Đông trùng hạ thảo còn chứa một số dipeptit, bao gồm: cyclo-[Gly-Pro], cyclo-[Leu-Pro], cyclo-[Val- Pro], cyclo-[Ala-Leu], cyclo-[Ala-Val], và cyclo-[Thr-Leu]. Một số hợp chất đa amin như: 1, 3- diamino propane, cadaverin, spermidine, spemin, và putresxin.
cũng được nghiên cứu về giá trị dược liệu. Sterols Một số hợp chất hóa học dạng sterol đã được tìm thấy trong nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps spp. đó là ergosterol, Delta-3 ergosterol, ergosterol peroxide, 3-sitosterol, daucosterol, và campasterol. Các hợp chất hóa học khác Hai mươi tám loại axít béo no và chưa no và dẫn xuất của nó đã được tách chiết từ nấm Đông trùng hạ thảo C.
Các chất phân cực gồm các hydrocarbons, alcohol, và aldehydes (Zhou et al 1998). Trong thể quả nấm Đông trùng hạ thảo còn chứa các hợp chất cacbon đa vòng nhân thơm (PAH). 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. Theo y học cổ truyền của Trung Quốc, nấm Đông trùng hạ thảo được dùng để điều trị thành công các chứng rối loạn lipit máu, viêm phế quản mạn, hen phế quản, viêm thận mạn tính, suy thận, rối loạn nhịp tim, cao huyết áp, viêm mũi dị ứng, viêm gan B mạn tính, ung thư phổi và thiểu năng sinh dục.
Tại Viện nghiên cứu nội tiết Thượng Hải (Trung Quốc), Nấm Đông trùng hạ thảo đã được dùng để chữa liệt dương có hiệu quả tốt. Những năm gần đây, rất nhiều tính chất dược lý của loài nấm này được nghiên cứu một cánh khoa học và đã được công bố trên các tạp chí chuyên ngành được thể hiện thông qua một số công trình tiêu biểu như sau: Nan J. và đồng tác giả (2001) chứng minh nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris có hiệu quả để chữa trị bệnh rối loạn chức năng gan.