Nghiên cứu tác động của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi Ganoderma lucidum

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích vật lý kỹ thuật tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi ganoderina, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Trần Quốc Trọng
• Người hướng dẫn: PGS. TS Trần Minh Thái
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
• Chuyên ngành: Vật lý Kỹ thuật
• Đề tài: Tương Tác Của Chùm Tia Laser Bán Dẫn Công Suất Thấp Lên Nấm Linh Chi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN
• 1.1. Bối cảnh hình thành đề tài luận văn
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
• 2.1. Khái quát về nấm
• 2.1.1. Giới thiệu sơ lược về nấm
• 2.2. Đặc điểm hình thái – cấu trúc – sinh thái của nấm linh chi
• 2.2.1. Vị trí phân loại
• 2.3. Thành phần hóa học và đặc tính dược lý của nấm linh chi
• 2.4. Giới thiệu sơ lược về hoạt chất Polysaccharide có trong nấm linh chi
• 2.5. Các công trình nghiên cứu sử dụng laser bán dẫn công suất thấp trên các loại nấm ăn và nấm dược liệu
• PHẦN II: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BẰNG THỰC NGHIỆM VỀ SỰ TƯƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN LÀM VIỆC Ở CÁC BƯỚC SÓNG KHÁC NHAU VỚI CÔNG SUẤT THẤP LÊN NẤM LINH CHI
• 3.1. Phương pháp nghiên cứu và đối tượng khảo sát
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Quy trình tương tác chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi
• 4. CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYSACCHARIDE TRONG MẪU NGHIÊN CỨU VÀ MẪU ĐỐI CHỨNG
• 4.1. Các mẫu nấm linh chi
• 4.2. Phương pháp xác định hàm lượng polysaccharide
• 4.3. Hóa chất và thiết bị
• 4.4. Quy trình xác định hàm lượng polysaccharide trong mẫu
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 5.1. Kết quả bước đầu thu được khi quan sát quá trình sinh trưởng và hình thái của quả thể nấm linh chi
• 5.2. Hàm lượng polysaccharide ở nhóm tác động so với nhóm đối chứng
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
• 6.1. Những kết quả thu được
• 6.2. Đóng góp về mặt khoa học và kỹ thuật của đề tài
• 6.3. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nấm linh chi

Nấm linh chi, hay còn gọi là Ganoderma lucidum, được biết đến như một loại dược liệu quý giá trong y học cổ truyền. Nấm này chứa nhiều thành phần có lợi cho sức khỏe như polysaccharides, triterpenoids, và sod. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng polysaccharides trong nấm linh chi có khả năng tăng cường hệ miễn dịch, bảo vệ gan, và chống viêm. Tuy nhiên, hàm lượng của các hoạt chất này trong nấm linh chi thường thấp, điều này đã thúc đẩy nghiên cứu về các phương pháp nâng cao chất lượng nấm, trong đó có việc sử dụng chùm tia laser bán dẫn. Việc áp dụng công nghệ laser vào sản xuất nấm linh chi không chỉ giúp tăng cường hàm lượng polysaccharides mà còn cải thiện kích thước và chất lượng của quả thể nấm. Theo một nghiên cứu, khi chiếu laser ở bước sóng 780 nm và 940 nm, nấm linh chi phát triển nhanh hơn và có kích thước lớn hơn so với nhóm đối chứng.

1.1. Thành phần hóa học của nấm linh chi

Nấm linh chi chứa nhiều thành phần hóa học quý giá, trong đó polysaccharides là nhóm hoạt chất được nghiên cứu nhiều nhất. Chúng có tác dụng điều hòa miễn dịch, bảo vệ gan và chống ung thư. Ngoài ra, triterpenoids trong nấm linh chi cũng có tác dụng bảo vệ tim mạch và giảm cholesterol. Tuy nhiên, hàm lượng của các hoạt chất này trong nấm linh chi thường không cao, điều này đã dẫn đến việc nghiên cứu các phương pháp như chiếu laser bán dẫn để nâng cao hàm lượng các hoạt chất này. Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc chiếu laser có thể làm tăng đáng kể hàm lượng polysaccharides trong quả thể nấm, từ đó nâng cao giá trị dược liệu của nấm linh chi.

II. Tác động của chùm tia laser bán dẫn

Nghiên cứu về tác động của chùm tia laser bán dẫn lên nấm linh chi đã chỉ ra rằng việc chiếu laser ở các bước sóng khác nhau có thể tạo ra những hiệu ứng tích cực trong quá trình phát triển của nấm. Cụ thể, khi chiếu laser ở bước sóng 780 nm và 940 nm với công suất 18 mW, thời gian chiếu 20 phút, nấm linh chi cho thấy sự phát triển vượt trội. Kết quả thực nghiệm cho thấy sợi nấm trong nhóm chiếu laser phát triển nhanh hơn và quả thể nấm có kích thước lớn hơn so với nhóm đối chứng. Đường kính của tai nấm ở nhóm chiếu laser đạt 10,5 cm, trong khi nhóm đối chứng chỉ đạt 8,7 cm. Những số liệu này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn mở ra hướng đi mới trong việc sản xuất nấm linh chi chất lượng cao.

2.1. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được xây dựng dựa trên việc thực hiện các thí nghiệm chiếu laser bán dẫn lên nấm linh chi. Các bước sóng được lựa chọn là 780 nm và 940 nm, với công suất phát xạ 18 mW và tần số điều biến 50 Hz. Thời gian chiếu laser là 20 phút cho mỗi lần. Các mẫu nấm được chia thành hai nhóm: nhóm chiếu laser và nhóm đối chứng không chiếu. Kết quả thu được từ các thí nghiệm cho thấy sự khác biệt rõ rệt về sự phát triển của nấm giữa hai nhóm, từ đó khẳng định tác động tích cực của chùm tia laser lên quá trình phát triển của nấm linh chi.

III. Đánh giá kết quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng chùm tia laser bán dẫn không chỉ giúp tăng cường hàm lượng polysaccharides mà còn cải thiện đáng kể kích thước và chất lượng của nấm linh chi. Những số liệu thu được từ thí nghiệm cho thấy hàm lượng đường tổng và đường khử trong nhóm chiếu laser cao hơn so với nhóm đối chứng, với tỷ lệ lần lượt là 34,50% và 36,71%. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng công nghệ laser vào sản xuất nấm linh chi có thể mang lại những lợi ích thiết thực cho ngành dược liệu. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị khoa học mà còn có thể ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nấm linh chi, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường về các sản phẩm dược liệu tự nhiên.

3.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu về tác động của chùm tia laser bán dẫn lên nấm linh chi mở ra hướng đi mới trong việc nâng cao chất lượng nấm. Kết quả nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa trong việc phát triển công nghệ sản xuất nấm mà còn góp phần vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Việc tăng cường hàm lượng polysaccharides trong nấm linh chi sẽ giúp nâng cao giá trị dược liệu của sản phẩm, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về các sản phẩm tự nhiên, an toàn và hiệu quả trong việc chăm sóc sức khỏe.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nấm linh chi (Ganoderma lucidum) là một loại dược liệu quý, được sử dụng từ hàng ngàn năm trước với nhiều tác dụng y học nổi bật như tăng cường miễn dịch, chống viêm, kháng ung thư và bảo vệ gan. Theo ước tính, mỗi năm tại Việt Nam có khoảng 70.000 người tử vong do ung thư và hơn 200.000 người mắc mới, cho thấy nhu cầu nâng cao chất lượng dược liệu nấm linh chi ngày càng cấp thiết. Thành phần polysaccharide trong nấm linh chi đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hệ miễn dịch và hỗ trợ điều trị bệnh, tuy nhiên hàm lượng polysaccharide trong quả thể nấm thường thấp, gây hạn chế hiệu quả sử dụng.

Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu sự tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp với nấm linh chi nhằm tăng hàm lượng polysaccharide trong quả thể nấm. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM trong năm 2016, với mục tiêu xây dựng phương pháp thực nghiệm chiếu laser ở các bước sóng 780 nm và 940 nm, công suất 18 mW, tần số điều biến 50 Hz, thời gian chiếu từ 10 đến 30 phút, nhằm khảo sát ảnh hưởng lên sự phát triển của sợi nấm và quả thể cũng như hàm lượng polysaccharide.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn, góp phần nâng cao chất lượng nấm linh chi phục vụ cho ngành dược liệu và y học, đồng thời mở ra hướng ứng dụng laser trong công nghệ sinh học nấm. Các chỉ số như kích thước quả thể, tốc độ phát triển sợi nấm và hàm lượng polysaccharide được đo lường cụ thể, làm cơ sở cho việc phát triển sản phẩm nấm linh chi chất lượng cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết quang sinh học (Photobiomodulation): Ánh sáng laser công suất thấp có thể kích thích các quá trình sinh học thông qua hấp thụ chọn lọc bước sóng, ảnh hưởng đến hoạt động enzyme, sự tổng hợp protein và quá trình trao đổi chất trong tế bào nấm.

• Mô hình thụ quang của nấm: Nấm linh chi có các thụ thể ánh sáng như phytochrome (nhạy với ánh sáng đỏ và xa đỏ), protein white-collar (WC) nhạy với ánh sáng xanh, cryptochrome và photolyase, giúp điều chỉnh sự phát triển và sinh trưởng dựa trên tín hiệu ánh sáng.

• Khái niệm polysaccharide sinh học: Polysaccharide trong nấm linh chi là các polymer đường có cấu trúc phức tạp, đóng vai trò kích thích miễn dịch, chống oxy hóa và ức chế khối u. Cấu trúc xoắn ốc ba chiều của glucans là đặc trưng quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học.

• Mô hình tương tác laser với nấm: Laser bán dẫn công suất thấp với bước sóng 780 nm và 940 nm tác động lên sợi nấm và quả thể, kích thích sự phát triển và tăng tổng hợp polysaccharide thông qua các cơ chế quang hóa và điều hòa gene.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nấm linh chi giống được cung cấp từ Công ty nấm Trang Sinh, TP.HCM, được nuôi trồng trong môi trường cơ chất gồm mùn cưa cây cao su, bột ngô, cám gạo và đường, đã được hấp khử trùng.

• Thiết bị nghiên cứu: Sử dụng thiết bị quang trị liệu laser bán dẫn công suất thấp loại 2 kênh (bước sóng 780 nm và 940 nm, công suất 18 mW, tần số 50 Hz) và thiết bị quang châm laser bán dẫn loại 5 kênh (bước sóng 940 nm, công suất 11 mW, tần số 50 Hz).

• Phương pháp phân tích: Thí nghiệm thực nghiệm có nhóm đối chứng và nhóm chiếu laser với các thời gian 10, 20, 30 phút. Đo lường tốc độ phát triển sợi nấm, kích thước quả thể nấm (đường kính tai nấm), hàm lượng polysaccharide và đường khử trong quả thể bằng phương pháp định lượng quang phổ.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: 7 nhóm mẫu, mỗi nhóm gồm 10 bịch phôi nấm, được chiếu laser theo các điều kiện khác nhau hoặc không chiếu (đối chứng). Mẫu nấm thu hoạch sau 2,5 đến 3 tháng nuôi trồng.

• Timeline nghiên cứu: Chu trình nuôi trồng và chiếu laser kéo dài khoảng 3 tháng, gồm giai đoạn nuôi sợi (15-20 ngày), hình thành quả thể (30-35 ngày), chiếu laser xen kẽ trong quá trình phát triển, thu hoạch và phân tích mẫu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tăng tốc độ phát triển sợi nấm: Sợi nấm trong nhóm chiếu laser hai bước sóng (780 nm và 940 nm) phát triển nhanh hơn nhóm đối chứng, với sự khác biệt rõ rệt sau 15 ngày nuôi cấy. Tốc độ phát triển tăng khoảng 15-20% so với nhóm không chiếu.

2. Kích thước quả thể lớn hơn: Đường kính tai nấm ở nhóm chiếu laser hai bước sóng đạt trung bình 10,5 cm, trong khi nhóm đối chứng chỉ đạt 8,7 cm, tương đương tăng 20,7%. Nhóm chiếu laser đơn bước sóng 940 nm cũng có kích thước quả thể lớn hơn nhóm đối chứng nhưng thấp hơn nhóm hai bước sóng.

3. Hàm lượng polysaccharide tăng đáng kể: Hàm lượng đường tổng trong quả thể nấm nhóm chiếu laser hai bước sóng cao hơn nhóm đối chứng 34,5%, hàm lượng đường khử tăng 36,7%. Nhóm chiếu laser đơn bước sóng cũng có sự tăng nhưng không bằng nhóm hai bước sóng.

4. Ảnh hưởng thời gian chiếu: Thời gian chiếu 20 phút cho hiệu quả tối ưu, thời gian 10 phút hoặc 30 phút cho kết quả thấp hơn, cho thấy có ngưỡng kích thích phù hợp.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy sự tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp với bước sóng 780 nm và 940 nm kích thích quá trình sinh trưởng và tổng hợp polysaccharide trong nấm linh chi. Điều này phù hợp với lý thuyết quang sinh học, khi ánh sáng laser kích hoạt các thụ thể quang học như phytochrome và protein white-collar, làm tăng hoạt động enzyme và biểu hiện gene liên quan đến sinh trưởng và tổng hợp hoạt chất.

So sánh với các nghiên cứu trước đây trên nấm Chaga và nấm ăn khác, mức tăng sinh khối và hoạt chất tương tự được ghi nhận, tuy nhiên nghiên cứu này là bước đầu tiên ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp với hiệu ứng hai bước sóng đồng thời trên nấm linh chi tại Việt Nam, mở ra hướng nghiên cứu mới.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh kích thước quả thể và hàm lượng polysaccharide giữa các nhóm, cũng như bảng số liệu chi tiết về tốc độ phát triển sợi nấm theo thời gian. Các kết quả này có ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao chất lượng nấm linh chi, góp phần phát triển ngành dược liệu và hỗ trợ điều trị bệnh.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng chiếu laser hai bước sóng 780 nm và 940 nm trong quy trình nuôi trồng nấm linh chi: Áp dụng công suất 18 mW, tần số 50 Hz, thời gian chiếu 20 phút mỗi lần, xen kẽ trong giai đoạn nuôi sợi và hình thành quả thể để tăng năng suất và hàm lượng polysaccharide. Chủ thể thực hiện: các cơ sở trồng nấm, thời gian áp dụng: ngay trong vụ nuôi trồng tiếp theo.

2. Phát triển thiết bị chiếu laser chuyên dụng cho nấm linh chi: Thiết kế và sản xuất thiết bị laser bán dẫn công suất thấp với khả năng điều chỉnh bước sóng và thời gian chiếu phù hợp, đảm bảo hiệu quả và an toàn. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu công nghệ laser và doanh nghiệp công nghệ, thời gian 1-2 năm.

3. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế sinh học của tương tác laser với nấm: Thực hiện các phân tích gene, enzyme và protein liên quan đến quá trình tổng hợp polysaccharide dưới tác động laser để tối ưu hóa điều kiện chiếu. Chủ thể thực hiện: các nhóm nghiên cứu sinh học phân tử, thời gian 2-3 năm.

4. Mở rộng nghiên cứu ứng dụng laser cho các loại nấm dược liệu khác: Thử nghiệm tương tác laser công suất thấp trên các loại nấm có giá trị dược liệu như nấm lim xanh, nấm hương để nâng cao chất lượng sản phẩm. Chủ thể thực hiện: các trung tâm nghiên cứu nấm dược liệu, thời gian 2-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Vật lý kỹ thuật và Công nghệ laser: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm về ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong sinh học, giúp mở rộng kiến thức và phát triển đề tài nghiên cứu mới.

2. Chuyên gia và doanh nghiệp trong lĩnh vực trồng nấm dược liệu: Thông tin về phương pháp chiếu laser giúp nâng cao năng suất và chất lượng nấm linh chi, từ đó cải thiện giá trị sản phẩm và hiệu quả kinh tế.

3. Nhà khoa học ngành dược học và y sinh: Nghiên cứu về tăng hàm lượng polysaccharide trong nấm linh chi hỗ trợ phát triển các sản phẩm dược liệu có hoạt tính sinh học cao, phục vụ điều trị bệnh.

4. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp công nghệ cao: Tài liệu giúp xây dựng chính sách và hướng dẫn kỹ thuật ứng dụng laser trong sản xuất nấm, góp phần phát triển ngành nông nghiệp công nghệ cao bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Laser bán dẫn công suất thấp là gì và tại sao chọn bước sóng 780 nm và 940 nm?
   Laser bán dẫn công suất thấp là loại laser có công suất phát xạ nhỏ, an toàn cho sinh học. Bước sóng 780 nm và 940 nm được chọn vì phù hợp với phổ hấp thụ của các thụ thể quang học trong nấm, kích thích quá trình sinh trưởng và tổng hợp polysaccharide hiệu quả.

2. Tác động của laser lên nấm linh chi có an toàn không?
   Nghiên cứu cho thấy chiếu laser công suất thấp với các thông số đã chọn không gây hại cho nấm mà còn kích thích phát triển. Đây là phương pháp sinh học an toàn, không sử dụng hóa chất độc hại.

3. Có thể áp dụng phương pháp này cho các loại nấm khác không?
   Có thể. Các nghiên cứu trên thế giới đã áp dụng laser công suất thấp cho nhiều loại nấm ăn và dược liệu, cho kết quả tích cực. Tuy nhiên cần điều chỉnh bước sóng và điều kiện chiếu phù hợp từng loại nấm.

4. Làm thế nào để đo hàm lượng polysaccharide trong nấm?
   Hàm lượng polysaccharide được xác định bằng phương pháp định lượng quang phổ dựa trên phản ứng hóa học đặc hiệu, sử dụng các hóa chất và thiết bị phân tích chuyên dụng, đảm bảo độ chính xác cao.

5. Phương pháp chiếu laser có thể áp dụng trong sản xuất công nghiệp không?
   Có thể áp dụng, đặc biệt trong các trang trại nuôi trồng nấm quy mô lớn. Việc thiết kế hệ thống chiếu laser tự động sẽ giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm chi phí và thời gian.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xây dựng thành công phương pháp chiếu laser bán dẫn công suất thấp với hai bước sóng 780 nm và 940 nm, công suất 18 mW, tần số 50 Hz, thời gian chiếu 20 phút, kích thích sự phát triển sợi nấm và quả thể linh chi.

• Kích thước quả thể nấm linh chi tăng 20,7% và hàm lượng polysaccharide tăng trên 34% so với nhóm đối chứng, chứng minh hiệu quả rõ rệt của phương pháp.

• Kết quả mở ra hướng ứng dụng laser trong công nghệ sinh học nấm, góp phần nâng cao chất lượng dược liệu và giá trị kinh tế ngành nấm linh chi.

• Cần tiếp tục nghiên cứu cơ chế sinh học chi tiết và mở rộng ứng dụng cho các loại nấm dược liệu khác nhằm phát triển bền vững ngành công nghiệp nấm.

• Khuyến nghị các cơ sở trồng nấm áp dụng phương pháp chiếu laser trong quy trình nuôi trồng để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời phát triển thiết bị chiếu laser chuyên dụng phù hợp.

Hành động tiếp theo: Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp nên phối hợp triển khai thử nghiệm quy mô lớn, đồng thời đầu tư nghiên cứu sâu về cơ chế tác động để tối ưu hóa công nghệ chiếu laser trong sản xuất nấm linh chi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN QUỐC TRỌNG TƯƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP LÊN NẤM LINH CHI Chuyên ngành: Vật lý Kỹ thuật Mã số: 60 52 04 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.HCM, Tháng 08/2016 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS TRẦN MINH THÁI Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. TS TRẦN CÔNG LUẬN Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. LÝ ANH TÚ Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM vào ngày 22 tháng 08 năm 2016.

Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Chủ tịch hội đồng: PGS. TS HUỲNH QUANG LINH 2. Thư ký hội đồng: TS.

NGÔ THỊ MINH HIỀN 3. Ủy viên phản biện 1: PGS. TS TRẦN CÔNG LUẬN 4. Ủy viên phản biện 2: TS.

Ủy viên hội đồng: TS. TRẦN THỊ NGỌC DUNG CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA PGS. TS HUỲNH QUANG LINH I ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Quốc Trọng MSHV: 7140325 Ngày, tháng, năm sinh: 11/12/1988 Nơi sinh: Quảng Ngãi Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số : 60520401 I. TÊN ĐỀ TÀI: TƢƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP LÊN CÂY NẤM LINH CHI II.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài, bao gồm: • Những vấn đề cơ bản về nấm linh chi. • Hàm lƣợng polysaccharide có trong quả thể nấm linh chi. • Các công trình nghiên cứu ứng dụng laser công suất thấp lên nấm ăn và nấm dƣợc liệu.

Xây dựng phƣơng pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm sự tƣơng tác của chùm tia laser bán dẫn làm việc ở các bƣớc sóng khác nhau với công suất thấp lên quá trình phát triển của nấm linh chi. Xây dựng phƣơng pháp phân tích để xác định hàm lƣợng polysaccharide trong quả thể nấm linh chi. Đánh giá kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS Trần Minh Thái Tp. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS. TS Trần Minh Thái GVC.

TS Trần Thị Ngọc Dung TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG PGS. TS Huỳnh Quang Linh LỜI CẢM ƠN    Xin chân thành cảm ơn: * Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ chí Minh đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. * Thầy hướng dẫn của tôi, PGS.

TS Trần Minh Thái luôn tạo mọi điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn. * Các thầy cô và các anh chị trong bộ môn Vật lý kỹ thuật đã giúp đỡ và góp ý cho tôi trong suốt thời gian làm đề tài. * Trung tâm sâm và dược liệu Tp. HCM đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài luận văn.

* Các bạn lớp Vật lý kỹ thuật đã luôn ở bên tôi, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng xin ghi nhớ công lao Ba, Mẹ đã lo lắng, chăm sóc, tạo mọi diều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài vừa qua. TÓM TẮT Nấm linh chi thuộc vào loại siêu thượng phẩm và là loại thuốc quý. Trong nấm linh chi có thành phần polysaccharide, triterpenoids và sod tốt cho sức khỏe.

Polysaccharide giúp điều hòa, tăng cường sức khỏe (khả năng miễn dịch), bảo vệ và giải độc gan, kháng viêm, kháng ung thư bướu. Triterpenoid hỗ trợ bảo vệ tim, giảm cholesterol, tăng sức đàn hồi mạch máu, còn sod chống oxy hóa, … Song hàm lượng của chúng trong nấm linh chi thấp. Việc nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn làm việc ở các bước sóng khác nhau với công suất thấp làm tăng hàm lượng polysaccharide trong quả thể nấm linh chi là một hướng đi mới đầy tiềm năng. Kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm trong bản luận văn với tên gọi : “ Tương tác của chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi ” cho thấy: Khi sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời, do:  Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 780 nm,  Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940 nm tạo nên, với công suất phát xạ 18 m W, tần số điều biến 50 HZ, tác động trực tiếp lên sợi nấm và quả thể nấm linh chi, thời gian tác động là 20 phút cho mỗi lần chiếu đã mang lại hiệu quả như sau:  Sợi nấm ở lô nghiên cứu phát triển nhanh hơn so với nhóm đối chứng.

 Quả thể thu được ở lô nghiên cứu có kích thước to hơn so với lô đối chứng trong cùng một khoảng thời gian nuôi trồng. Cụ thể: đường kính của tai nấm ở lô đối chứng đạt 8,7 cm trong khi đường kính của tai nấm ở lô nghiên cứu đạt 10,5 cm.  Hàm lượng đường tổng ở lô nghiên cứu cao hơn lô đối chứng là 34,50 %.  Hàm lượng đường khử ở lô nghiên cứu cao hơn lô đối chứng là 36,71%.

Những số liệu trên đây có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn không hề nhỏ. ABSTRACT Ganoderma lucidum is a high grade product and a valuable medicinal. Ganoderma lucidum has components such as polysaccharides, triterpenoids and sod. Polysaccharides helps to regulate, promote health (immunity), protect and liver detoxification, anti- inflammatory, resist cancerous tumor.

Triterpenoid support protects the heart, reduce cholesterol, increase blood vessel elasticity, and sod is antioxidants,. But their concentration in Ganoderma lucidum is low. Research on the effects of low-power semiconductor lasers at different wavelengths on increase in polysaccharides content in fruit body of Ganoderma lucidum is a promising new direction. The experimental results in the thesis, Interaction of the low-power semiconductor laser beam with Ganoderma lucidum, show that: When simultaneously irradiating two lasers, due to:  Semiconductor laser works at a wavelength of 780 nm;  Semiconductor laser works at a wavelength of 940 nm; with radiated power of 18 mW, modulation frequency of 50Hz and time interaction of 20 miniutes, the effect on mycelium and fruit body of Ganoderma lucidum brings unexpected results.

As follows:  Mycelium in the treatment group grows faster than control group  The fruit body in the treatment group sized larger than the control group in the same period of cultivation. Specifically: diameter of the fruit body in the control group is 8.7 cm, while diameter of the fruit body in treatment group is 10.  The polysaccharides content in the treatment group is higher than that in the control group 34.  The invert sugar content in the treatment group is higher than that in the control group 36.

The above figures have noticeable academic and practical significance. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Minh Thái. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chính xác và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. TRẦN QUỐC TRỌNG VI MỤC LỤC PHẦN I: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN.

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI. 1 CHƢƠNG 1: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN.1 Bối cảnh hình thành đề tài luận văn.2 Mục tiêu của đề tài.3 Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn. 2 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI.1 Khái quát về nấm .2 Đặc điểm hình thái – cấu trúc – sinh thái của nấm linh chi. Thành phần hóa học và đặc tính dƣợc lý của nấm linh chi .4 Giới thiệu sơ lƣợc về hoạt chất Polysaccharide có trong nấm linh chi .5 Các công trình nghiên cứu sử dụng laser bán dẫn công suất thấp trên các loại nấm ăn và nấm dƣợc liệu.22 PHẦN II: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .27 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BẰNG THỰC NGHIỆM VỀ SỰ TƢƠNG TÁC CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN LÀM VIỆC Ở CÁC BƢỚC SÓNG KHÁC NHAU VỚI CÔNG SUẤT THẤP LÊN NẤM LINH CHI .1 Phƣơng pháp nghiên cứu và đối tƣợng khảo sát.2 Đối tƣợng nghiên cứu .3 Quy trình tƣơng tác chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi .31 CHƢƠNG 4: QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG POLYSACCHARIDE TRONG MẪU NGHIÊN CỨU VÀ MẪU ĐỐI CHỨNG.1 Các mẫu nấm linh chi .2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng polysaccharide .3 Hóa chất và thiết bị .4 Quy trình xác định hàm lƣợng polysaccharide trong mẫu.45 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.

Kết quả bƣớc đầu thu đƣợc khi quan sát quá trình sinh trƣởng và hình thái của quả thể nấm linh chi .2 Hàm lƣợng polysaccharide ở nhóm tác động so với nhóm đối chứng.55 CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN .1 Những kết quả thu đƣợc.2 Đóng góp về mặt khoa học và kỹ thuật của đề tài .3 Để hoàn chỉnh đề tài với tên gọi “ Tƣơng tác chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên nấm linh chi” cần phải tiếp tục nghiên cứu sâu thêm một số vấn đề.59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .66 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2. Hàm lượng các chất có trong mùn cưa. Thành phần dinh dưỡng trong cám. So sánh hàm lượng triterpene và polysaccharide trong 11 mẫu linh chi thương mại.

Lục bảo linh chi và các tác dụng trị liệu .5 Tương tác của laser He-Ne và laser Argon lên nấm sò, nấm hương và nấm hầu thủ .1 Tương quan giữa khối lượng glucose và mật độ quang.2 Hàm lượng đường tổng .3 Tương quan giữa khối lượng glucose và mật độ quang.4 Hàm lượng đường khử .51 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2. Nấm linh chi. Cấu tạo cắt ngang của tai nấm linh chi. Chu trình phát triển của nấm linh chi.

Cấu trúc lặp lại có thể có của Glucans chiết xuất từ linh chi. Cấu trúc của phytochrome ở hai dạng P r và P fr. Cấu trúc của protein WC. Mô hình tương tác giữa WC với ánh sáng xanh .8 Tương tác của chùm tia laser lên nấm Chaga.1 Thiết bị quang trị liệu bằng laser bán dẫn loại 2 kênh .2 Thiết bị quang châm bằng laser bán dẫn loại 5 kênh.

Bịch cơ chất đã được hấp khử trùng.4 Nhà trồng nấm giai đoạn nuôi sợi .5 Nhà trồng nấm giai đoạn chăm sóc quả thể .6 Meo giống nấm Linh Chi trước khi cấy.7 Meo giống được tương tác với chùm tia laser .9 Kệ trồng nấm gồm 7 nhóm, mỗi nhóm 10 bịch phôi .10 Đồng hồ đo nhiệt độ- độ ẩm và bình phun sương.11 Bịch phôi nấm Linh Chi sau 15 ngày từ khi cấy giống được chiếu laser .12 Tơ nấm phát triển sau khi cấy giống 15 ngày.