Khảo sát hiệu suất sinh học và hàm lượng cordycepin, adenosine trong Cordyceps militaris theo thời gian nuôi cấy

Tuyển tập Hội nghị Nấm học Toàn quốc lần thứ 4
doi: 10.15625/vap.2022.0133

KHẢO SÁT HIỆU SUẤT SINH HỌC VÀ HÀM LƯỢNG
CORDYCEPIN, ADENOSINE TRONG Cordyceps militaris
THEO THỜI GIAN NUÔI CẤY
Nguyễn Thái Thanh Ngân1, Đỗ Thành Nhân2, Lê Anh Duy1,
Nguyễn Đăng Khoa1, Nguyễn Thị Liên Thương1*
1

Viện Phát triển Ứng dụng, Trường Đại học Thủ Dầu Một
Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP. HCM

2

*Email:
TĨM TẮT
Đơng trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) là một loại dược liệu quý có chứa nhiều hợp chất sinh học
quan trọng; trong đó, cordycepin và adenosine là hai hợp chất được tập trung nghiên cứu và có nhiều ứng
dụng trong y học hiện đại. Hiện nay trong sản xuất, các nỗ lực giúp cải thiện hàm lượng cordycepin,
adenosine và tăng sản lượng nấm ngày càng được quan tâm; tuy nhiên các yếu tố này thay đổi khác nhau
trong quá trình ni cấy. Vì vậy khảo sát hàm lượng dược chất và hiệu suất sinh học theo thời gian nuôi cấy
là cần thiết cho quá trình thu nhận nấm với năng suất và hoạt tính cao. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo
sát hàm lượng cordycepin và adenosine theo hiệu suất sinh học trong quả thể nấm Cordyceps militaris sau 40
ngày nuôi trên môi trường rắn và cảm ứng ánh sáng. Kết quả cho thấy hiệu suất sinh học đạt cao nhất 18,29 ±
0,15 % ở ngày thứ 45, trong khi hàm lượng cordycepin và adenosine lại tăng đáng kể ở những ngày cuối
cùng của quá trình khảo sát. Hàm lượng cordycepin cao nhất ở ngày thứ 65 đạt 5.125,28 ± 742,53 μg/g; hàm
lượng adenosine cao nhất ở ngày thứ 60 đạt 1.668,85 μg/g sau đó giảm dần ở ngày thứ 65. Kết quả này có ý
nghĩa trong việc thu nhận nấm với hoạt tính cao, giúp tăng những lợi ích sức khỏe trong sử dụng nấm và xác
định thời gian thu hoạch thích hợp giúp cải tạo thành cơng hiệu suất sinh học của nấm .
Từ khóa: Cordyceps militaris, cordycepin, adenosine, hiệu suất sinh học, thời gian nuôi cấy.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đông trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) là một lồi nấm thuộc họ Cordycipitaceae, chúng
được Carl Linnaeus mơ tả vào năm 1753 và được sử dụng như một loại dược liệu cho đến ngày nay
[1]. Hiện có hơn 680 lồi Đơng trùng hạ thảo đã được tìm thấy; trong đó, Cordyceps militaris được
ni trồng phổ biến do có khả năng sản xuất cordycepin cao, thời gian sinh trưởng ngắn và khả
năng thích nghi với nhiều loại kí chủ [2, 3].
Những nghiên cứu của y học hiện đại cho thấy trong Đơng trùng hạ thảo có chứa nhiều hợp
chất sinh học có giá trị cao như cordycepin, adenosine, acid cordyielic, polysaccarit, carotenoid,
amino acid thiết yếu, vitamin, các nguyên tố đa lượng và vi lượng [4, 5, 6]. Trong đó cordycepin và
adenosine là hai hợp chất đáng chú ý, chúng đã được nghiên cứu và ứng dụng trên lâm sàng. Một
số cơng bố đã chỉ ra rằng cordycepin có tác dụng kháng khuẩn [7], kháng nấm, chống ung thư [8],
chống viêm, chống di căn [9], chữa lành vết bỏng [10]. Nghiên cứu mới đây của Verma và cs. còn
cho thấy cordycepin có tác dụng ức chế sự biểu hiện gen của virus cúm SARS-CoV-2 [11].
Adenosine cũng là một trong những hợp chất quan trọng, nó giúp ngăn ngừa loạn nhịp tim, ức chế
25


Nguyễn Thái Thanh Ngân và cs.

giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, điều chỉnh hoạt động của adenylate cyclase, có vai trị sinh lí
quan trọng trong hệ tim mạch, tồn bộ hệ thống của cơ thể và nhiều tổ chức khác [12, 13].
Hàm lượng cordycepin và adenosine phân bố khác nhau trong nấm, tập trung nhiều nhất ở quả
thể lần lượt là 0,97 % và 0,18 % cao gấp ba lần so với hàm lượng chứa trong sinh khối (0,36 % và
0,06 %) [14]. Thời gian nuôi trồng là một yếu tố quan trọng trong việc cải thiện hàm lượng
cordycepin và adenosine trong quả thể. Theo Calvo và cs. (2002), hầu hết các chất chuyển hóa thứ
cấp trong Cordyceps được sản xuất sau khi nấm kết thúc giai đoạn tăng trưởng ban đầu [15].
Jiaojiao và cs. (2018) đã nhận thấy sự cảm ứng ánh sáng giúp gia tăng sự sinh tổng hợp cordycepin
trong giai đoạn tăng trưởng chậm của Cordyceps [16].
Nhiều nghiên cứu về tối ưu hóa điều kiện ni trồng đã được báo cáo [17, 18]. Tuy nhiên việc

theo dõi hàm lượng dược chất trong nuôi cấy Cordyceps militaris vẫn còn hạn chế, cũng như tương
quan nồng độ của cordycepin và adenosine theo thời gian chưa được khảo sát rõ. Do đó trong báo
cáo này, chúng tơi tiến hành nhân giống và nuôi trồng quả thể Cordyceps militaris nhằm khảo sát 3
yếu tố: hiệu suất sinh học, hàm lượng cordycepin, hàm lượng adenosine theo thời gian ni cấy. Từ
đó, tìm được mối tương quan giữa hàm lượng dược chất đến năng suất sinh học và tương quan giữa
hai dược chất với nhau, đồng thời giúp xác định thời gian thu hoạch thích hợp trong việc thu nhận
nấm với sinh khối và hoạt tính cao. Q trình khảo sát được thực hiện sau ngày thứ 40 (giai đoạn
nấm bắt đầu tổng hợp mạnh các hợp chất thứ cấp). Quả thể nấm được thu nhận và chiết bằng
phương pháp hồi lưu sinh hàn với methanol, sau đó dịch chiết được phân tích hàm lượng
cordycepin và adenosine bằng phương pháp HPLC.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu
Đối tượng nghiên cứu: Chủng nấm Đông trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) được cung cấp
bởi Viện Phát triển Ứng dụng, Trường Đại học Thủ Dầu Một, loại giống lỏng trong chai 500 mL,
được bảo quản ở nhiệt độ 18 - 22 oC.
Môi trường nuôi cấy bao gồm các thành phần: gạo lứt, dung dịch dinh dưỡng (10 g/L glucose,
10 g/L peptone, 1 g/L MgSO4.7H2O, 1 g/L K2HPO4 và 1 mg/L NAA với 1.000 mL nước cất, pH
6,0) [19].
Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5/2020 đến tháng
12/2020 tại Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm - Viện Phát triển Ứng dụng, Trường Đại học Thủ
Dầu Một.
Nuôi quả thể Cordyceps militaris
Quả thể Cordyceps militaris được ni trong hộp nhựa trịn dung tích 500 mL với cơ chất
trong mỗi hộp là 50 g gạo lứt và 80 mL dung dịch dinh dưỡng. 10 mL giống được cấy vào mơi
trường, sau đó tơ được ủ khoảng 8 ngày trong tối ở 20 ± 2 oC, độ ẩm 80 - 85 %. Khi tơ bao phủ
toàn bộ bề mặt cơ chất, mầm được chuyển sang nuôi dưới ánh sáng trắng, 800 lux, 12 h chiếu sáng,
nhiệt độ 20 ± 2 oC và độ ẩm 80 - 85 %. Đến ngày thứ 18 tơ nấm bắt đầu cảm ứng và hình thành
mầm. Quả thể được nuôi đến ngày thứ 40, tiến hành thu quả thể 7 lần với tần suất thu hoạch là 5
ngày/lần (ngày 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70). Mỗi lần thu 3 hộp phơi/nghiệm thức, thí nghiệm được
lặp lại 3 lần với tổng số phôi sử dụng là 150 phôi.

26


Khảo sát hiệu suất sinh học và hàm lượng cordycepin, adenosine trong Cordyceps militaris…

2.2. Hiệu suất sinh học (Biological Efficiency - BE)
Hiệu suất sinh học (BE) được định nghĩa là tỉ lệ phần trăm khối lượng khô của quả thể sau
thu hoạch so với khối lượng cơ chất khô [16]. Quả thể được thu hoạch tại các mốc thời gian
khảo sát sau đó làm khơ ở 45 oC trong 8 h, tiến hành cân khối lượng quả thể và xác định hiệu
suất sinh học.
𝐵𝐸 =

𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑞𝑢ả 𝑡ℎể 𝑘ℎơ
× 100 %
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ơ 𝑐ℎấ𝑡 𝑘ℎơ

2.3. Phương pháp phân tích cordycepin và adenosine
2.3.1. Quy trình chiết cordycepin và adenosine trong Cordyceps militaris
Quả thể Cordyceps militaris được chiết dựa theo Kopalli [20] có điều chỉnh cho phù hợp với
điều kiện thí nghiệm. Quả thể được làm khô 8 h tại 45 oC, sau đó nghiền thành bột. Bột (1 g) được
chiết hồi lưu sinh hàn bằng methanol 70 % (30 mL) trong 4 h, sau đó lọc bằng màng 0,45 μm. Số
lượng mẫu chiết tương ứng với số lượng quả thể thu nhận (3 mẫu/nghiệm thức).
2.3.2. Xác định hàm lượng cordycepin và adenosine trong Cordyceps militaris bằng HPLC
Dịch chiết được phân tích bằng máy sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC Shimadzu (SPD-20A,
JAPAN) gồm: buồng cấp dung môi LC-20AT, buồng ổn nhiệt cho cột CTO-10AS, cột sắc kí C18,
đầu dị UV-Vis SPD-20A. Điều kiện tiến hành đo được thiết lập như sau: pha động được sử dụng
trong phân tích bao gồm metanol và nước theo tỉ lệ 20:80. Sự phân tách được tiến hành trong rửa
giải đẳng dòng với tốc độ dòng 1,0 mL/phút ở bước sóng 254 nm và thể tích tiêm là 10 µL [21]. Số
lượng mẫu mang đi xác định hàm lượng tương ứng với số lượng mẫu đã chiết.

2.3.3. Phương pháp phân tích thống kê
Các phân tích được thực hiện ba lần, kết quả được tính trung bình. Các số liệu được thu thập
và phân tích dữ liệu bằng phần mềm Statgraphics XV.I. Phân tích ý nghĩa khác biệt bằng phương
pháp phân tích phương sai (One-way ANOVA) và phân tích tương quan bằng phương pháp phân
tích tương quan Pearson.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Sự phát triển của nấm Cordyceps militaris
Quá trình sinh trưởng và phát triển của Cordyceps militaris đã được thể hiện qua các giai đoạn
khác nhau: giai đoạn phát triển của tơ nấm, giai đoạn cảm ứng hình thành mầm, giai đoạn phát triển
quả thể và giai đoạn già hóa. Trong điều kiện thí nghiệm, quá trình phát triển của nấm đã được theo
dõi và ghi nhận (Hình 1). Kết quả cho thấy sau khi cấy giống lỏng Cordyceps militaris sang môi
trường rắn và tiến hành ủ trong tối 8 ngày, tơ đã lan kín bề mặt cơ chất. Khi nuôi cấy dưới điều
kiện ánh sáng trắng, sắc tố được hình thành làm cho tơ nấm có màu vàng cam (ngày thứ 11), đến
ngày thứ 18 nấm bắt đầu cảm ứng hình thành mầm. Sau ngày thứ 18 nấm bước vào giai đoạn phát
triển mạnh của quả thể. Ngày thứ 40 nấm gần như đã hồn thiện hình thái bên ngồi. Đến ngày thứ
70 hình thái của nấm đã già hóa, trong giai đoạn này các bào tử được thải hoàn toàn ra bên ngoài.
Quá trình phát triển của nấm được ghi nhận tương tự trong báo cáo của Oh và cs. (2019) [22].
Ngoài ra, theo Jiaojiao và cs. (2018), sau giai đoạn phát triển quả thể, nấm kết thúc quá trình sinh
trưởng ban đầu và bắt đầu tổng hợp mạnh các hợp chất thứ cấp [16]. Do đó chúng tơi thu nhận quả
27


Nguyễn Thái Thanh Ngân và cs.

thể nấm trong giai đoạn này để khảo sát hàm lượng dược chất cordycepin và adenosine. Quả thể
Cordyceps militaris được thu hoạch cứ sau 5 ngày kể từ ngày 40, sấy khô, nghiền thành bột và
chiết với methanol 70 % (Hình 2).

Ngày 8

Ngày 11

Ngày 18

Ngày 25

Ngày 30

Ngày 40

Ngày 50

Ngày 60

Ngày 70

Hình 1. Quá trình phát triển của Cordyceps militaris theo thời gian

A

B

C

D

Hình 2. Kết quả xử lý và tách chiết Cordyceps militaris
(A) Quả thể tươi; (B) Quả thể sấy khô; (C) Bột Cordyceps militaris; (D) Dịch chiết Cordyceps militaris

28

Khảo sát hiệu suất sinh học và hàm lượng cordycepin, adenosine trong Cordyceps militaris…

3.2. Hiệu suất sinh học (BE)
Hiệu suất sinh học là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự phát triển của nấm.
Kết quả trong nghiên cứu này cho thấy hiệu suất sinh học của Cordyceps militaris khi trồng dưới
ánh sáng trắng đạt cao nhất ở ngày thứ 45 (24,07 ± 0,46 %); sau đó, giảm dần đến ngày thứ 70 còn
15,66 ± 0,27 % (Bảng 1). Có thể do sự già hóa của tế bào, sự sụt giảm trọng lượng của nấm đã dẫn
đến hiệu suất sinh học giảm ở khoảng thời gian cuối của quá trình khảo sát.
Nghiên cứu của Jiaojiao và cs. (2018) cũng cho thấy hiệu suất sinh học của Cordyceps
militaris dao động từ 13,8 - 17,48 % khi nấm chịu tác động của các điều kiện nhiệt độ và cường độ
ánh sáng khác nhau sau ngày thứ 45 [16]. Shrestha và cs. (2012) cũng cho kết quả tương tự khi báo
cáo rằng hiệu suất sinh học dao động từ 13,68 - 23,25 % ở các dòng phân lập từ bào tử và các dòng
con của chúng qua ba thế hệ [23].
Bảng 1. Hiệu suất sinh học của Cordyceps militaris theo thời gian
Thời gian chiếu sáng (ngày)

BE (%)

40

18,29 ± 0,15

45

24,07 ± 0,46

50

23,15 ± 0,24

55

21,06 ± 0,24

60

18,06 ± 0,24

65

16,51 ± 0,13

70

15,66 ± 0,27

3.3. Hàm lượng cordycepin của Cordyceps militaris theo thời gian
Hàm lượng cordycepin của dịch chiết được phân tích bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng
cao (HPLC). Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng cordycepin tăng ở giai đoạn muộn của quá
trình sinh trưởng (Biểu đồ 1).
6000
5000
4000
Hàm lượng
cordycepin
(μg/g)

3000

2000
1000
0
40

45

50

55
Thời gian (ngày)

60

65

70

Biểu đồ 1. Hàm lượng cordycepin trong Cordyceps militaris theo thời gian

29


Nguyễn Thái Thanh Ngân và cs.

Sự tăng mạnh hàm lượng cordycepin được thể hiện rõ sau ngày thứ 40. Hàm lượng
cordycepin cao nhất thu được ở ngày thứ 65 đạt 5125,28 ± 742,53 μg/g tăng gấp 3,8 lần so với
ngày thứ 40 và bắt đầu giảm khi thu nhận ở ngày thứ 70. Sự tăng mạnh hàm lượng dược chất sẽ
diễn ra sau khi nấm gần như kết thúc quá trình phát triển quả thể và bắt đầu tiến hành quá trình
tổng hợp mạnh các hợp chất thứ cấp.

Báo cáo của Junsang Oh và cs. (2019) cũng cho thấy ở giai đoạn 4 (10 tuần sau khi cấy giống)
hàm lượng các hợp chất thứ cấp, glucose và 20 loại acid amin đã tăng lên đáng kể so với giai đoạn
1 (2 tuần sau khi cấy giống) [22]. Theo như báo cáo của Raethong và cs. (2018), trong lên men
lỏng glucose là nguồn carbon thuận lợi để sản xuất adenosine là tiền đề cho sản xuất cordycepin
[24]. Do đó, hàm lượng cordycepin tăng đáng kể sau khi kết thúc quá trình sinh trưởng có thể là do
sự tăng tích tụ glucose trong giai đoạn này, Cụ thể trong nghiên cứu của chúng tôi cho thấy ngày
thứ 65 sẽ là khoảng thời gian nuôi trồng hợp lý để đạt được hiệu quả cao trong việc tối ưu hàm
lượng cordycepin.
3.4. Hàm lượng adenosine của Cordyceps militaris theo thời gian
Kết quả phân tích hàm lượng adenosine của Cordyceps militaris được thể hiện trong Biểu đồ 2.
1800
1600
1400
Hàm lượng
adenosine
(μg/g)

1200
1000
800
600
400

40

45

50

55

Thời gian (ngày)

60

65

70

Biểu đồ 2. Hàm lượng adenosine trong Cordyceps militaris theo thời gian

Kết quả cho thấy hàm lượng adenosine trong Cordyceps militaris tăng mạnh và đạt cao nhất ở
ngày thứ 60 (1668,85 μg/g) tăng 3,79 lần so với ngày thứ 40. Khác với cordycepin hàm lượng
adenosine giảm mạnh ở ngày thứ 65. Trong báo cáo của Wen và cs., 2014 về tối ưu hóa điều kiện
ni trồng Cordyceps militaris đã cho thấy kết quả tương tự, hàm lượng adenosine ở giai đoạn sinh
trưởng ban đầu rất nhỏ chỉ đạt 230 μg/g (ngày thứ 16) và sau đó tăng lên dần trong giai đoạn sau
của quá trình sinh trưởng [19]. Sự tích tụ cao hàm lượng glucose trong giai đoạn sinh trưởng muộn
đã giúp tăng cường chuyển hóa adenosine tạo tiền chất cho quá trình tổng hợp cordycepin [22].
Trong nghiên cứu này của chúng tôi thời gian 60 ngày kể từ ngày cấy giống là thời gian thích hợp
để thu hoạch Cordyceps militaris giúp đạt được hàm lượng adenosine tối ưu.

30


Khảo sát hiệu suất sinh học và hàm lượng cordycepin, adenosine trong Cordyceps militaris…

3.5. Tương quan hàm lượng cordycepin và adenosine và hiệu suất sinh học của Cordyceps
militaris theo thời gian

6000

30

5000

25

4000

20

3000

15

2000

10

1000

5

0

Năng suất sinh học (%)

Hàm lượng (μg/g)

Sự tương quan giữa hàm lượng cordycepin và adenosine và hiệu suất sinh học theo thời gian
khảo sát từ ngày 40 đến ngày thứ 70, được thể hiện ở Biểu đồ 3.

0
40

45

BE

50

55
60
Thời gian (ngày)

Cordycepin

65

70

Adenosine

Biểu đồ 3. Tương quan giữa hiệu suất sinh học, hàm lượng cordycepin và adenosine theo thời gian

Biểu đồ 3 cho thấy hàm lượng cordycepin và adenosine được thúc đẩy tổng hợp ở những ngày
cuối của quá trình khảo sát (70 ngày). Hàm lượng adenosine đạt cao nhất vào ngày thứ 60 (1668,85
± 263,88 μg/g) và hàm lượng cordycepin là 2796,75 ± 333,94 μg/g tăng so với ngày 55 (987,70 ±
107,71 μg/g). Ở ngày thứ 65, hàm lượng cordycepin đạt cao nhất là 5125,28 ± 742,53 μg/g, nhưng
ngược lại hàm lượng adenosine giảm so với ngày thứ 60 (707,61 ± 98,70 μg/g). Hiệu suất sinh học
đạt cao nhất sau khi nấm đã hoàn thiện giai đoạn sinh trưởng ban đầu chiếm 24,07 % (ngày thứ 45)

và bắt đầu giảm dần đến ngày thứ 70, do trong giai đoạn này nấm chủ yếu tăng cường sản xuất hợp
chất thứ cấp. Qua phân tích tương quan giữa các chỉ tiêu theo dõi chúng tôi nhận thấy hàm lượng
cordycepin và adenosine không liên quan trực tiếp với nhau theo thời gian nuôi trồng, do q trình
sinh tổng hợp cordycepin cịn thơng qua nhiều hợp chất trung gian. Tuy nhiên, hàm lượng
cordycepin và adenosine đều tăng khi sinh khối giảm (hệ số tương quan r = - 0,7943 và - 0,0302).
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng cordycepin và adenosine có tác động lẫn nhau, phân tích
con đường sinh tổng hợp cho thấy adenine và adenosine là các tiền chất chính trong quá trình sinh
tổng hợp cordycepin, cơ chế sinh tổng hợp cordycepin cũng đã được làm sáng tỏ, các nghiên cứu
chứng minh rằng sinh tổng hợp cordycepin được bắt đầu từ adenosine thơng qua các phản ứng của
q trình phosphoryl hóa, dephosphoryl hóa và khử bởi phức hợp Cns1/Cns2 [25]. Tuy nhiên, việc
tạo ra nhiều hợp chất trung gian và cơ chế chuyển hóa phức tạp nên mối tương quan giữa hai hợp
chất này theo thời gian nuôi cấy vẫn đang được nghiên cứu và làm rõ.
4. KẾT LUẬN
Trong nuôi trồng Cordyceps militaris, thời gian thu nhận quả thể ảnh hưởng đến hiệu suất
sinh học, sự tổng hợp cordycepin và adenosine trong nấm. Trong khảo sát này, chúng tôi nhận thấy
31


Nguyễn Thái Thanh Ngân và cs.

hàm lượng cordycepin và adenosine được tổng hợp mạnh ở những ngày cuối cùng của khảo sát
(hàm lượng cordycepin đạt cao nhất ở ngày thứ 65 với 5.125,28 ± 742,53 μg/g; hàm lượng
adenosine đạt cao nhất ở ngày thứ 60 với 1.668,85 μg/g); ngược lại hiệu suất sinh học lại thu được
cao nhất ở giai đoạn đầu của quá trình khảo sát (ngày thứ 45) đạt 18,29 ± 0,15 %. Trong quá trình
sinh tổng hợp, cordycepin ảnh hưởng nhiều đến sinh khối nấm hơn so với adenosine. Qua q trình
nghiên cứu, chúng tơi nhận thấy nên thu hoạch nấm ở ngày thứ 45 đối với mục đích thu sinh khối
và thu hoạch ở ngày thứ 65 đối với mục đích thu hàm lượng cordycepin và adenosine vì ở mốc thời
gian này tổng hàm lượng cordycepin adenosine đạt cao nhất, hàm lượng adenosine giảm nhưng
không đáng kể.
Lời cảm ơn: Chúng tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Phát triển Ứng dụng, Trường Đại học Thủ

Dầu Một đã hỗ trợ về mặt kỹ thuật, vật liệu và thiết bị cho đề tài này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Kobayasi, Y. (1982). Keys to the taxa of the genera Cordyceps and Torrubiella. Trans. mycol.
Soc. Japan, 23, 329-364.
[2]. Cleaver, J. (2004). On the trail of the yak ancient Cordyceps in the modern world. Publisher:
alohamedicinals.ca.
[3]. Li, C. R., Nam, S. H., Geng, D. G., Fan, M. Z. & Li, Z. Z. (2006). Artificial culture of
seventeen Cordyceps spp. Mycosystema, 25, 639-645.
[4]. Dong, J. Z., Liu, M. R., Lei, C., Zheng, X. J. (2012). Effects of selenium and light
wavelengths on liquid culture of Cordyceps militaris Link. Appl Biochem Biotechnol, 166,
2030-2036.
[5]. Hobbs, C. (2002). Medicinal mushrooms: an exploration of tradition, healing, and culture.
Book Publishing Company.
[6]. Yu, X. Y., Zou, Y., Zheng, Q. W., Lu, F. X., Li, D. H., Guo, L. Q. & Lin, Y. F. (2021).
Physicochemical, functional and structural properties of the major protein fractions extracted
from Cordyceps militaris fruit body. Food Research International, 142, 110211.
[7]. Zhou, X., Cai, G., He, Y. & Tong, G. (2016). Separation of cordycepin from Cordyceps
militaris fermentation supernatant using preparative HPLC and evaluation of its antibacterial
activity as an NAD+-dependent DNA ligase inhibitor. Experimental and therapeutic
medicine, 12(3), 1812-1816. />[8]. Tian, X., Li, Y., Shen, Y., Li, Q., Wang, Q. & Feng, L. (2015). Apoptosis and inhibition of
proliferation of cancer cells induced by cordycepin. Oncology Letters, 10(2), 595-599.
/>[9]. Tuli, H. S., Sharma, A. K., Sandhu, S. S. & Kashyap, D. (2013). Cordycepin: a bioactive
metabolite
with
therapeutic
potential. Life
Sciences, 93(23),
863-869.
/>[10]. Nguyen, L. T. T., Vo, T. H., Nguyen, D. K., Nguyen, M. C. (2021). Effects of Cordyceps

militaris extract and its mixture with silica nanoparticles on burn wound healing on mouse
model. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 67, 102901.

32


Khảo sát hiệu suất sinh học và hàm lượng cordycepin, adenosine trong Cordyceps militaris…

[11]. Verma, A. K., & Aggarwal, R. (2021). Repurposing potential of FDA-approved and
investigational drugs for COVID-19 targeting SARS-CoV-2 spike and main protease and
validation by machine learning algorithm. Chemical Biology & Drug Design, 97(4), 836853. />[12]. Borea, P. A., Gessi, S., Merighi, S. & Varani, K. (2016). Adenosine as a multi-signalling
guardian angel in human diseases: When, where and how does it exert its protective
effects? Trends
in
pharmacological
sciences, 37(6),
419-434.
/>[13]. Wilson, R.F., Wyche, K., Christensen, B. V., Zimmer, S. & Laxson, D. D. (1990), Effects of
adenosine on human coronary arterial circulation. Circulation, 82, 1595-1606.
[14]. Hur H. (2008). Chemical ingredients of Cordyceps militaris. Mycobiology, 36(4), 233-235.
/>[15]. Calvo, A. M., Wilson, R. A., Bok, J. W., & Keller, N. P. (2002). Relationship between
secondary metabolism and fungal development. Microbiology and molecular biology
reviews: MMBR, 66(3), 447-459. />[16]. Jiaojiao, Z., Fen, W., Kuanbo, L., Qing, L., Ying, Y. & Caihong, D. (2018). Heat and light
stresses affect metabolite production in the fruit body of the medicinal mushroom Cordyceps
militaris. Applied
Microbiology
and
Biotechnology, 102(10),
4523-4533.
/>[17]. Lê, V. V., Trần, T. H., Nguyễn, T. B. T., Ngô, X. N. (2015). Bước đầu nghiên cứu công nghệ

nuôi trồng nhộng trùng thảo (Cordyceps militaris L. ex Fr.) ở Việt Nam. Khoa học Nông
nghiệp Việt Nam, 3, 445-454.
[18]. Ngân, V. T., Dương, Đ. Q., Sương, N. K., Nguyên, T. B., Xuyến, V. T. & Hiệp, Đ. M.
(2014). Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện ni cấy Cordyceps pseudomilitaris DL0015. Kỷ
yếu Hội nghị nấm học: Nghiên cứu và ứng dụng tại khu vực phía Nam năm 2014, tr. 63.
[19]. Wen, T. C., Li, G. R., Kang, J. C., Kang, C. & Hyde, K. D. (2014). Optimization of solidstate fermentation for fruiting body growth and cordycepin production by Cordyceps
militaris. Chiang Mai Journal of Science, 41(4), 858-872.
[20]. Kopalli, S. R., Cha, K. M., Lee, S. H., Hwang, S. Y., Lee, Y. J., Koppula, S. & Kim, S. K.
(2019). Cordycepin, an Active Constituent of Nutrient Powerhouse and Potential Medicinal
Mushroom Cordyceps militaris Linn., Ameliorates Age-Related Testicular Dysfunction in
Rats. Nutrients, 11(4), 906. />[21]. Kumar, H. & Spandana, M. (2013), Simultaneous extraction, determination and analysis of
adenosine, cordycepin and other derivatives of Cordyceps sinensis of Nepal by new
validated HPLC method. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2(4), 43-45.
[22]. Oh, J., Yoon, D. H., Shrestha, B., Choi, H. K. & Sung, G. H. (2019). Metabolomic profiling
reveals enrichment of cordycepin in senescence process of Cordyceps militaris fruit
bodies. Journal
of
Microbiology
(Seoul,
Korea), 57(1),
54-63.
/>
33


Nguyễn Thái Thanh Ngân và cs.

[23]. Shrestha, B., Han, S. K., Sung, J. M. & Sung, G. H. (2012). Fruiting Body Formation of
Cordyceps militaris from Multi-Ascospore Isolates and Their Single Ascospore Progeny
Strains. Mycobiology, 40(2), 100-106. />[24]. Raethong, N., Laoteng, K. & Vongsangnak, W. (2018). Uncovering global metabolic

response to cordycepin production in Cordyceps militaris through transcriptome and
genome-scale network-driven analysis. Scientific Reports, 8, 9250.
[25]. Xia, Y., Luo, F., Shang, Y., Chen, P., Lu, Y. & Wang, C. (2017). Fungal Cordycepin
Biosynthesis Is Coupled with the Production of the Safeguard Molecule Pentostatin. Cell
Chemical Biology, 24(12), 1479-1489.e4. />ABSTRACT

INVESTIGATING BIOLOGICAL EFFICIENCY AND
THE CONTENTS OF CORDYCEPIN, ADENOSINE IN
Cordyceps militaris DURING THE CULTIVATION
Nguyen Thai Thanh Ngan1, Do Thanh Nhan2, Le Anh Duy1,
Nguyen Đang Khoa1, Nguyen Thi Lien Thuong1*
1

Institutle of Applied Technology, Thu Dau Mot University
2

Ho Chi Minh City University of Food Industry
*Email:

Cordyceps militaris is a medicinal herb containing varied natural compounds; cordycepin and
adenosine are two major compounds that have been widely researched with potential application in modern
medicine. In current production, efforts to improve adenosine, cordycepin contents and yield of mushrooms
are of increasing interest. However, these factors change during cultivation, so investigating the metabolite
contents and biological efficiency during the time of cultivating is necessary for harvesting mushrooms with
high yield and biological activity. In this study, we investigated the cordycepin and adenosine contents and
biological efficiency in Cordyceps militaris fruit bodies grown after 40 days on solid medium and light
induction. The results showed that the highest biological efficiency was 18,29 ± 0,15 % on the 45 th day, while
the contents of cordycepin and adenosine increased significantly on the last days of the survey. The highest
content of cordycepin was 5,125.28 ± 742.53 μg/g on the 65th day; the highest content of adenosine was
1,668.85 μg/g on the 60th day and then gradually decreased on the 65 th day. This result has implications for

harvesting highly biological active mushrooms, promoting health benefits of using of mushrooms and
determining the right harvest time helps to improve the biological efficiency of mushrooms.
Keywords: Cordyceps militaris, cordycepin, adenosine, biological efficiency, cultivation process.

34