Nghiên cứu xây dựng quy trình nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo (cordyceps militaris) năng suất và chất lượng cao theo hướng hữu cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRẦN NHẬT TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
NUÔI TRỒNG NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO

(CORDYCEPS MILITARIS) NĂNG SUẤT VÀ
CHẤT LƯỢNG CAO THEO HƯỚNG HỮU CƠ

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH: 8420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. BÙI VĂN THẮNG

Hà Nội, 2023

i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài nghiên cứu của tơi “Nghiên cứu xây dựng quy trình ni trồng
nấm Đông trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) năng suất và chất lượng cao
theo hướng hữu cơ”. Đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng

dẫn khoa học của PGS. TS. Bùi Văn Thắng. Các số liệu, kết quả trình bày
trong luận văn là trung thực, chưa từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.

Nếu nội dung và kết quả nghiên cứu khơng trùng lặp với bất kỳ cơng
trình nghiên cứu nào đã cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm và tuân
thủ kết luận đánh giá luận văn của hội đồng khoa học.

Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2023
Người cam đoan

Trần Nhật Trường

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tơi đã nhận được sự
động viên, khuyến khích, hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý kiến nhiệt tình của các
thầy cô, bạn bè đồng nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo
Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện để tơi hồn thành chương trình
học tập tại Trường và thực hiện đề tài này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo - PGS. TS. Bùi Văn
Thắng, người đã tận tình và dành rất nhiều thời gian cũng như tâm huyết
hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới quý Công ty Cổ phần Dược liệu

Hataco Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ về cơ sở vật chất, phịng thí
nghiệm, kinh phí để có thể hoàn thành luận văn thạc sĩ một cách tốt nhất.

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi cũng đã nhận được sự giúp đỡ
nhiệt tình của tồn thể cán bộ Viện Cơng nghệ sinh học Lâm nghiệp, Trường
Đại học Lâm nghiệp. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý
báu đó.

Với sự nỗ lực hết sức của bản thân, tôi đã cố gắng hoàn thành luận văn
với nội dung đầy đủ, sâu sắc, có hướng mở. Tuy nhiên, do hạn chế về nhận
thức và thời gian nghiên cứu, luận văn chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi những
thiếu sót. Tơi rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của q thầy cơ giáo, các
anh chị và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2023
Học viên

Trần Nhật Trường

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ ix

ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3

1.1. Tổng quan về nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ................. 3
1.1.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại Cordyceps militaris................................... 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái của nấm Cordyceps militaris................................. 4
1.1.3. Chu trình sống của nấm Cordyceps militaris........................................ 5

1.2. Giá trị nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ............................. 5
1.2.1. Giá trị dược liệu ...................................................................................... 5
1.2.2. Hợp chất có hoạt tính sinh học từ Cordyceps militaris ...................... 10

1.3. Tình hình nghiên cứu ngồi nước và trong nước về nấm Cordyceps
militaris ........................................................................................................ 12

1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước ........................................................ 12
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước......................................................... 16
Chương 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 23
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 23
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................ 23
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 23
2.2. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu ........................................ 23
2.2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................ 23
2.2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 24

iv

2.3. Vật liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ............................... 24
2.3.1. Chủng nấm Cordyceps militaris........................................................... 24

2.3.2. Nguyên liệu hữu cơ ............................................................................... 25
2.3.3. Các chất đa lượng và hóa chất phân tích............................................ 25
2.3.4. Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu ............................................................ 25

2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 25
2.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ethanol, thời gian khử trùng và
độ tuổi quả thể nấm được phân lập đến sự sinh trưởng và phát triển của hệ
sợi nấm Cordyceps militaris ........................................................................... 26
2.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường đến hiệu suất
nhân giống dịch thể của nấm Cordyceps militaris (giống cấp 2) ................ 28
2.4.3. Nghiên cứu xác định mơi trường rắn hữu cơ thích hợp cho sinh
trưởng, phát triển hệ sợi, quả thể, năng suất sinh học và hàm lượng
adenosine, cordycepin của nấm Cordyceps militaris ................................... 29
2.4.4. Phương pháp nuôi trồng, đánh giá năng suất, hàm lượng hoạt chất
cordycepin và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris
được cấy bằng dung dịch giống lỏng hữu cơ trên ký chủ Tằm dâu nguyên
con .................................................................................................................... 32
2.4.5. Phương pháp xác định hàm lượng cordycepin và adenosine bằng máy
sắc ký lỏng hiệu năng cao ............................................................................... 34

2.5. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu................................................ 35
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 36

3.1. Kết quả sự ảnh hưởng của nồng độ ethanol, thời gian khử trùng và độ
tuổi phân lập đến sự sinh trưởng, phát triển của hệ sợi nấm Cordyceps
militaris ........................................................................................................ 36

3.1.1. Kết quả sự ảnh hưởng của nồng độ ethanol và thời gian khử trùng
đến sự sinh trưởng, phát triển hệ sợi của nấm Cordyceps militaris ............ 36
3.1.2. Kết quả sự ảnh hưởng của độ tuổi mẫu phân lập đến sự sinh trưởng,

phát triển của nấm Cordyceps militaris......................................................... 39

v

3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại môi trường đến hiệu suất nhân
giống dịch thể của nấm Cordyceps militaris ............................................... 41
3.3. Kết quả nghiên cứu xác định mơi trường tổng hợp hữu cơ thích hợp
cho sinh trưởng, phát triển hệ sợi, quả thể, năng suất sinh học và hàm lượng
adenosine, cordycepin của nấm Cordyceps militaris .................................. 44

3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng cơ chất đến quá trình sinh
trưởng và phát triển của quả thể nấm Cordyceps militaris.......................... 44
3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng cơ chất đến đặc điểm sinh
trưởng của quả thể nấm Cordyceps militaris ................................................ 58
3.3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng cơ chất đến khối lượng và
năng suất sinh học của sinh khối nấm Cordyceps militaris ......................... 75
3.3.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng cơ chất đến hoạt chất
cordycepin và adenosine trong Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris... 83
3.4. Kết quả nghiên cứu nuôi trồng, đánh giá năng suất, hàm lượng hoạt chất
cordycepin và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris được
cấy bằng dung dịch giống lỏng hữu cơ trên ký chủ Tằm dâu nguyên con ...... 96
3.4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm
vào ký chủ Tằm dâu nguyên con đến khả năng hình thành hệ sợi và quả thể
nấm Cordyceps militaris ................................................................................. 96
3.4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm
vào ký chủ Tằm dâu nguyên con đến đặc điểm sinh trưởng của quả thể nấm
Cordyceps militaris ......................................................................................... 99
3.4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm
vào ký chủ Tằm dâu nguyên con đến khối lượng sinh khối nấm Cordyceps
militaris .......................................................................................................... 102

3.4.4. Kết quả xác định hàm lượng cordycepin và adenosin trong nấm
Cordyceps militaris trên ký chủ Tằm dâu nguyên con................................ 103
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 108

vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ
BE Chỉ tiêu năng suất sinh học (%)
CT Công thức
ĐTHT Đông trùng hạ thảo
HPLC Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao
NT Nghiệm thức
OD Phép đo mật độ quang của dung dịch chất thử
Mức ý nghĩa quan sát, tương ứng với giá trị thống
p kê kiểm định
Potatose dextrose Aga
PDA

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. Sinh trưởng của hệ sợi nấm Cordyceps militaris cấp 1 ở các mức
nồng độ ethanol và thời gian khử trùng mẫu khác nhau ................................. 36
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của độ tuổi mẫu phân lập đến sinh trưởng, phát triển
của nấm Cordyceps militaris giai đoạn nhân giống cấp 1 .............................. 39
Bảng 3.3. Kết quả ảnh hưởng của loại môi trường đến hiệu suất nhân giống

dịch thể của nấm Cordyceps militaris............................................................. 41
Bảng 3.4. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng nhộng Tằm dâu đến khả năng hình
thành và phát triển quả thể .............................................................................. 44
Bảng 3.5. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Tằm dâu đến khả năng hình thành
và phát triển quả thể ........................................................................................ 48
Bảng 3.6. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Đuông dừa đến khả năng hình thành
và phát triển quả thể ........................................................................................ 52
Bảng 3.7. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng gan Lợn đến khả năng hình thành và
phát triển quả thể ............................................................................................. 55
Bảng 3.8. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng nhộng Tằm dâu đến đặc điểm sinh
trưởng của quả thể nấm ................................................................................... 59
Bảng 3.9. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Tằm dâu đến đặc điểm sinh trưởng
của quả thể nấm............................................................................................... 63
Bảng 3.10. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Đuông dừa đến đặc điểm sinh
trưởng của quả thể nấm ................................................................................... 67
Bảng 3.11. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng gan Lợn đến đặc điểm sinh trưởng
của quả thể nấm............................................................................................... 71
Bảng 3.12. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng nhộng Tằm dâu đến khối lượng và
năng suất sinh học sinh khối nấm Cordyceps militaris................................... 75
Bảng 3.13. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Tằm dâu đến khối lượng và năng
suất sinh học sinh khối nấm Cordyceps militaris............................................ 77

viii

Bảng 3.14. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Đuông dừa đến khối lượng và năng
suất sinh học sinh khối nấm Cordyceps militaris............................................ 79
Bảng 3.15. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng gan Lợn đến khối lượng và năng
suất sinh học sinh khối nấm Cordyceps militaris ........................................... 81
Bảng 3.16. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng nhộng Tằm dâu đến hoạt chất
cordycepin và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris........ 83

Bảng 3.17. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Tằm dâu đến hoạt chất cordycepin
và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris .......................... 86
Bảng 3.18. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng Đuông dừa đến hoạt chất
cordycepin và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris........ 89
Bảng 3.19. Kết quả ảnh hưởng hàm lượng gan Lợn đến hoạt chất cordycepin
và adenosine trong đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris .......................... 93
Bảng 3.20. Kết quả thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm vào ký chủ Tằm dâu
nguyên con đến khả năng hình thành hệ sợi và quả thể nấm Cordyceps
militaris ........................................................................................................... 97
Bảng 3.21. Kết quả thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm vào ký chủ Tằm dâu
nguyên con đến đặc điểm sinh trưởng của quả thể Cordyceps militaris ........ 99
Bảng 3.22. Kết quả thể tích dịch lỏng hữu cơ được tiêm vào ký chủ Tằm dâu
nguyên con đến khối lượng sinh khối nấm Cordyceps militaris .................. 102
Bảng 3.23. Kết quả xác định hàm lượng cordycepin và adenosin trong nấm
Cordyceps militaris trên ký chủ Tằm dâu nguyên con ................................. 104

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Nấm Cordyceps militaris ở ngoài tự nhiên (A) và ni trồng (B).... 4
Hình 1.2. Nấm C. militaris và mặt cắt dọc quả thể chứa các bào tử ................ 4
Hình 3.1. Đường kính khuẩn lạc sau 15 ngày phân lập .................................. 37
Hình 3.2. Hình thái khuẩn lạc nấm C. militaris sau 15 ngày ni cấy ........... 40
Hình 3.3. Cầu nấm C. militaris trong các môi trường dịch lỏng khác nhau sau
10 ngày ni lắc .............................................................................................. 42
Hình 3.4. Hệ sợi phát triển trên cơ hữu cơ được chất bổ sung nhộng Tằm sau
5 ngày ủ tối ...................................................................................................... 45
Hình 3.5. Quả thể nấm C. militaris hình thành, phát triển trên mơi trường hữu
cơ bổ sung nhộng Tằm dâu sau 15 ngày chiếu sáng ....................................... 46

Hình 3.6. Hệ sợi phát triển trên cơ hữu cơ được chất bổ sung Tằm dâu sau 5
ngày ủ tối ......................................................................................................... 49
Hình 3.7. Quả thể nấm C. militaris hình thành, phát triển trên mơi trường hữu
cơ bổ sung Tằm dâu sau 15 ngày chiếu sáng .................................................. 49
Hình 3.8. Hệ sợi phát triển trên cơ hữu cơ được chất bổ sung Đng dừa sau 5
ngày ủ tối ......................................................................................................... 52
Hình 3.9. Quả thể nấm C. militaris hình thành, phát triển trên môi trường bổ
sung Đuông dừa sau 15 ngày chiếu sáng ........................................................ 53
Hình 3.10. Hệ sợi phát triển trên cơ hữu cơ được chất bổ sung gan lợn sau 5
ngày ủ tối ......................................................................................................... 56
Hình 3.11. Quả thể nấm C. militaris hình thành, phát triển trên mơi trường bổ
sung bột gan lợn sau 15 ngày chiếu sáng ........................................................ 56
Hình 3.12. Hình ảnh mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên mơi trường
bổ sung nhộng Tằm dâu .................................................................................. 59
Hình 3.13. Kích thước mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi
trường bổ sung nhộng Tằm dâu ...................................................................... 60

x

Hình 3.14. Hình ảnh mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi trường
bổ sung Tằm dâu ............................................................................................. 63
Hình 3.15. Kích thước mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi
trường bổ sung nhộng Tằm dâu ...................................................................... 64
Hình 3.16. Hình ảnh mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi trường
bổ sung Đng dừa ......................................................................................... 67
Hình 3.17. Kích thước mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi
trường bổ sung Đng dừa.............................................................................. 68
Hình 3.18. Hình ảnh mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi trường
bổ sung gan Lợn .............................................................................................. 72
Hình 3.19. Kích thướt mẫu nấm C. militaris 55 ngày nuôi trồng trên môi

trường bổ sung gan Lợn .................................................................................. 72
Hình 3.20. Các mẫu thí nghiệm sau khi bị lây nhiễm nấm và ni tối, hệ sợi
ăn lan kín cơ thể vật chủ.................................................................................. 97
Hình 3.21. Nấm C. militaris sinh trưởng, phát triển trên ký chủ tằm nguyên
con sau 45 ngày ni trồng ........................................................................... 100
Hình 3.22. Kích thướt quả thể nấm C. militaris trên ký chủ tằm nguyên con
sau 45 ngày nuôi trồng .................................................................................. 100

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ lâu, nấm dược liệu đã là một phần quan trọng của văn hóa và nền
văn minh nhân loại, đặc biệt các loài trong chi Cordyceps được đánh giá cao
do chứa nhiều hợp chất dược liệu (Mc Kenna et al., 2002). Đông trùng hạ
thảo thuộc chi Cordyceps là một loại nấm dược liệu có phân bố rất hạn chế
trong tự nhiên và được nuôi trồng trong điều kiện bán tự nhiên. Gần đây, loài
nấm này đã được nghiên cứu để nuôi trồng trong môi trường nhân tạo. Nấm
Đơng trùng hạ thảo là các lồi nấm ký sinh trên sâu non, nhộng hoặc sâu
trưởng thành của một số lồi cơn trùng.

Cho đến nay, các nhà khoa học đã phát hiện trên 750 loài nấm ĐTHT
thuộc chi Cordyceps khác nhau (Kim et al., 2010; Sung et al., 2011). Các loài
nấm thuộc chi Cordyceps đã được sử dụng làm thuốc, thành phần của chúng
chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như adenosin, cordycepin,
polysaccharide, các sterol, protein, acid amin, vitamin và nhiều nguyên tố đa
lượng, vi lượng thiết yếu khác (Holliday and Cleaver, 2008), với cơng dụng
chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, kháng dòng tế bào ung
thư, tăng sản sinh testosterol và hạ đường huyết (Yang et al., 2014). Trong đó,
đáng chú ý là hai lồi C. sinensis và C. militaris từ rất lâu con người đã biết

và sử dụng như là nguồn dược liệu quý để bồi bổ sức khỏe và hỗ trợ điều trị
bệnh ở người (Hung et al., 2009), cả hai loài này đang̣ được nghiên cứu rất
nhiều về nuôi trồng, lên men sinh khối, chiết xuất hoạt chất sinh học và sản
xuất các loại thực phẩm bảo vệ sức khỏe do có giá trị dược liệu và giá trị kinh
tế cao (Li et al., 2006).

Tuy nhiên, nấm Đông trùng hạ thảo C. sinensis là một loại nấm dược
liệu có phân bố rất hạn chế trong tự nhiên và được khai thác theo mùa, cho đến
nay loài nấm này vẫn chưa được nuôi trồng thành công trong môi trường nhân
tạo, do đó sản lượng nấm thu được khơng đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường

2

(Li et al., 2006; Zhang et al., 2012). Trong khi đó, lồi nấm Đơng trùng hạ thảo
C. militaris cũng chứa các hợp chất hóa học tương tự như lồi C. sinensis và dễ
dàng ni trồng trong môi trường nhân tạo (Dong et al., 2012).

Với giá trị dược liệu, giá trị kinh tế cao và tính khả thi của việc nuôi
trồng nấm C. militaris ở quy mô lớn, việc phát triển các nghiên cứu về nuôi
trồng nấm C. militaris nhằm tăng quy mô sản xuất, đáp ứng nhu cầu của thị
trường trong nước và chuyển giao công nghệ cho các đơn vị sản xuất đem lại
lợi ı́ch kinh tế cho địa phương là hết sức cần thiết. Với mong muốn tạo ra sản
phẩm nấm Đông trùng hạ thảo hữu cơ có chất lượng cao phù hợp với xu
hướng của thị trường và người tiêu dùng hiện nay, đề tài “Nghiên cứu xây
dựng quy trình ni trồng nấm Đơng trùng hạ thảo (Cordyceps militaris)
năng suất và chất lượng cao theo hướng hữu cơ” là rất cần thiết.

3

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris
1.1.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại Cordyceps militaris

Đông trùng hạ thảo là tên gọi chung cho nhóm nấm ký sinh thuộc chi
nấm Cordyceps gây bệnh trên côn trùng. Chi Cordyceps là một trong những
chi lớn nhất trong họ Clavicipitaceae. Đến nay, các nhà khoa học đã phát hiện
hơn 750 lồi và vơ cùng đa dạng về số lượng lồi, hình thái và khả năng thích
nghi của chúng trên các vật chủ khác nhau (Kim et al., 2010; Sung et al.,
2011). Các lồi đa dạng này được tìm thấy chủ yếu ở các nước châu Á (như
Hàn Quốc, Nhật Bản, Nepal, Trung Quốc) và các nơi khác trên thế giới trong
môi trường sống nhiệt đới và ôn đới ẩm. Sự xuất hiện của nhiều lồi trong các
điều kiện mơi trường khác nhau trên khắp thế giới cho thấy sự phân bố tồn
cầu của chúng. Trong đó, lồi C. militaris là một trong những loài phổ biến
nhất và được Carl Linnaeus mô tả vào năm 1753 với tên gọi Clavaria militaris
(Kobayasi, 1982).

Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm cấu trúc phân tử, loài
C. militaris được phân loại như:

- Giới (Kingdom): Fungi;
- Ngành (Division): Ascomycota;
- Lớp (Class): Sordariomycetes;
- Bộ (Order): Hypocreales;
- Họ (Family): Cordycipitaceae;
- Chi (Genus): Cordyceps;
- Loài: Cordyceps militaris.

4

Hình 1.1. Nấm Cordyceps militaris ở ngồi tự nhiên (A) và ni trồng (B)
(Nguồn: Abdul et al., 2022)

1.1.2. Đặc điểm hình thái của nấm Cordyceps militaris
Nấm C. militaris là một loại nấm ký sinh, có màu cam, chiều dài 8 - 10

cm được tìm thấy trên bướm và sâu bướm. Đầu quả thể nấm có các đốm màu
cam sáng. Quả thể nấm nhô lên từ xác ấu trùng hoặc nhộng, mặt cắt ngang
quả thể có màu nhạt, rỗng ở giữa (Hı̀nh 1.2). Các nang bào tử dài từ 300 - 510
𝜇𝑚, bề rộng 4 𝜇𝑚. Các bào tử nang hình sợi, khơng màu và phân đoạn, kícḥ
thước 3,5 - 6 × 1 - 1,5 𝜇𝑚. Trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, các nang bào
tử sẽ đứt ra và nảy chồi tạo các bào tử thứ cấp (Nguyễn Thi Liên Thương và
đồng tác giả, 2016).

Hình 1.2. Nấm C. militaris và mặt cắt dọc quả thể chứa các bào tử
Nghiên cứu về phân lập giống của các tác giả đã cho thấy: Mật độ tơ C.

militaris có sự khác biệt đáng kể trên các mơi trường dinh dưỡng khác nhau,

5

với mật độ rất thấp trên môi trường WA và nghèo ở môi trường MA và CMA,
trong khi lại rất nhiều trên các môi trường SDAY và SMAY (Shrestha et al.,
2012). Các quan sát cho thấy màu sắc của khuẩn lạc có thể thay đổi từ trắng,
vàng, cam nhạt đến cam tùy theo thành phần môi trường dinh dưỡng và việc
bổ sung pepton và cao nấm men có thể làm cho khuẩn lạc có màu sắc đậm
hơn (Shrestha et al., 2012).
1.1.3. Chu trình sống của nấm Cordyceps militaris

Tương tự như hầu hết các loài Cordyceps khác, nấm C. militaris là một
loại nấm ký sinh trên côn trùng và ấu trùng của cơn trùng. Lồi này thường
lây nhiễm vào giai đoạn nhộng của các loài bướm khác nhau và phát triển
trong cơ thể chủ vào mùa đông. Bào tử của nấm được dính vào bên ngồi cơ
thể ký chủ bởi gió, sau đó tạo thành các ống nảy mầm có các thể bám. Những
ống này tiết ra các enzyme như lipase, chitinase, protease để tan vỏ ngoài của
ký chủ và xâm nhập vào bên trong cơ thể. Sau đó, hệ sợi nấm hút chất dinh
dưỡng từ ký chủ và phát triển mạnh mẽ, chiếm toàn bộ cơ thể và gây tử vong
cho ký chủ. Vào cuối mùa hè hoặc thu, quả thể nấm sẽ nẩy ra ngoài để phát
tán bào tử vào khơng khí (Kamble và Agre, 2012). Quả thể của nấm C.
militaris thường có màu vàng nhạt hoặc màu cam (Zheng et al., 2011).

Nấm C. militaris có các hình thái bào tử khác nhau trong chu trình sống
của chúng. Tùy thuộc vào điều kiện mơi trường thì sự hình thành các dạng
bào tử cũng thể hiện sự đa dạng, ví dụ như việc hình thành bào tử trịn trên
mơi trường rắn hoặc các chồi bào tử trên môi trường lỏng (Nguyễn Ngọc
Trai, 2017; Nguyễn Thi Liên Thương và đồng tác giả, 2016).
1.2. Giá trị nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris
1.2.1. Giá trị dược liệu

Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng nấm C. militaris có hoạt động
sinh học đa dạng đáng kể hơn so với nấm C. sinensis. Các hiệu quả của C.
militaris đã được chứng minh bao gồm: Tăng cường năng lượng, kích thích hệ

6

miễn dịch, ngăn ngừa ung thư, chống oxy hóa, giảm viêm, kháng lại virus, bảo
vệ hệ thần kinh và điều hòa đường huyết (Tuli et al., 2014; Zhang et al., 2019).

Chống mệt mỏi: Hoạt động giảm cảm giác mệt mỏi có tương quan với

tác dụng tăng cường sức khỏe, tức là cải thiện hiệu suất thể chất. Cordycepin
là một hợp chất có hoạt tính sinh học chính trong nấm C. militaris, có khả
năng tác động tích cực đến sức khỏe. Hoạt động sinh học của cordycepin liên
quan đến chức năng sinh lý của nó như là tiền chất gián tiếp của ATP và NO
(Tuli et al., 2014; Qin et al., 2019). Mặc khác, cordycepin có tác dụng tương
tự như creatine, là một chất tiền tố của ATP. Có nhiều bằng chứng khoa học
cho thấy creatine có tác dụng hỗ trợ hoạt động sinh học, giúp tăng hiệu suất
cơ thể trong các bài tập luyện tập cường độ cao và ngắn hạn liên tiếp
(Maughan et al., 2018). Một nghiên cứu trên một nhóm 11 nam vận động viên
đã chứng minh rằng việc sử dụng 400 mg cordycepin mỗi ngày đã giúp cải
thiện hiệu suất thể chất, cũng như tăng cường tiêu thụ oxy và năng lượng
trong các bài tập thân dưới (Freitas et al., 2019).

Hoạt động kích thích miễn dịch: Chiết xuất từ nấm C. militaris chứa
hàm lượng cordycepin đã được chứng minh có tác dụng kích thích hệ miễn
dịch trên đại thực bào của chuột. Cơ chế hoạt động kích thích miễn dịch của
cordycepin trong ĐTHT C. militaris dựa trên sự kích hoạt của đại thực bào để
tạo ra NO và các cytokine tiền viêm IL-1β, IL-6, TNF-α và prostaglandin-2
(PGE2), cũng như sự gia tăng hoạt động của enzyme tổng hợp oxit nitric cảm
ứng (iNOS) và cyclooxygenase-2 (COX-2). Sự kích thích của đại thực bào để
tạo ra các chất trung gian gây viêm là do sự kích hoạt yếu tố phiên mã hạt
nhân (NF-κB) của C. militaris /cordycepin (Tuli et al., 2014; Qin et al., 2019).
Trong các nghiên cứu trên nam giới trưởng thành khỏe mạnh được bổ sung
1,5 g/ngày từ C. militaris (dạng viên nang) trong 4 tuần, người ta nhận thấy
hoạt động kích thích miễn dịch được tăng cường do sự gia tăng nồng độ IL-2,
IL-12, NK, TNF-α và IFN-γ (Kang et al., 2015).

7

Hoạt động chống ung thư: các tác giả đã chứng minh rằng chiết xuất

nước từ C. militaris ức chế sự tăng sinh và gây ra apoptosis trong tế bào ung
thư phổi ở người. Hoạt tính chống ung thư của C. militaris có liên quan đến
sự gia tăng hoạt động enzyme của caspase-3, caspase-8 và caspase-9, cũng
như ức chế enzyme telomerase. Nghiên cứu báo cáo sự gia tăng nồng độ của
protein Fas, loại protein có liên quan đến “thụ thể tử vong” của tế bào ung thư
(Park et al., 2009). Hoạt chất Cordycepin và ergosterol có trong nấm C.
militaris đã được chứng minh có khả năng chống tăng sinh tế bào ung thư
ruột kết ở người (Rao et al., 2010). Các nghiên cứu gần đây cho thấy
cordycepin đã ức chế sự phát triển của tế bào ung thư ung thư bàng quang
(Lee et al., 2010), ung thư gan ở người (Rao et al., 2010). Trong một nghiên
cứu khác, polysaccharide CMPS-II được chiết xuất từ C. militaris đã được
chứng minh là có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư phổi (Liu et
al., 2019).

Hoạt động chống oxy hóa: Khả năng chống oxy hóa đã được xác định
chủ yếu đối với các polysaccharide có trong nấm C. militaris (He et al.,
2013). Hoạt tính chống oxy hóa của C. militaris cũng có thể bị ảnh hưởng bởi
các thành phần hóa học khác có trong quả thể, ví dụ như ergothioneine, hợp
chất phenolic, carotenoids và selen (Cohen et al., 2014; Chan et al., 2015.).

Hoạt động chống viêm: Trong nghiên cứu về viêm do lipopolysacarit
(LPS) gây ra trong đại thực bào, cordycepin đã được phát hiện là làm giảm
biểu hiện của TNF-α, COX-2, iNOS và NF-κB (Kim et al., 2006). Trong
nghiên cứu in vivo của Won và Park (2005), đã xác định về khả năng của
cordycepin có trong sợi nấm C. militaris trong việc ức chế hoạt động của
iNOS và làm giảm nồng độ NO trong phản ứng viêm, nghiên cứu cũng chứng
minh hoạt động giảm đau. Mặc khác, các thử nghiệm in vitro, hoạt tính chống
viêm của C. militaris được xác nhận là do ức chế sản xuất các chất trung gian
gây viêm, cụ thể là NO, TNF-α và IL-6, được tạo ra bởi LPS trong đại thực
bào ở chuột (Jo et al., 2010).

8

Hoạt động trị tiểu đường: Trong các thí nghiệm trên chuột, các nhà
khoa học phát hiện chiết xuất C. militaris có ảnh hưởng đến việc sử dụng
glucose của các mơ và làm giảm tình trạng kháng insulin và hoạt tính hạ
đường huyết của chiết xuất C. militaris có chứa polysaccharides đã được
chứng minh (Zhang et al., 2019). Các nghiên cứu khoa học hiện nay cũng chỉ
ra tiềm năng của cordycepin trong điều trị bệnh tiểu đường nhờ điều hòa biểu
hiện các protein gan như Nfat3, Flcn và Psma3. Những protein này có tương
quan với việc tạo ra năng lượng (ATP), đường truyền tín hiệu AMPK và hệ
thống proteasome ubiquitin (UPS) (Leu et al., 2011).

Hoạt động kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus: Cordymin là một
peptide được chiết xuất từ nấm C. militaris. Hợp chất này đã được chứng
minh là có hoạt tính kháng nấm và kháng virus trong các thử nghiệm in
vitro. Cordymin ức chế sự phát triển của nhiều loài nấm khác nhau, bao
gồm Bipoleis maydis và Candida albicans và cũng ức chế sao chép ngược của
virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) (Wong et al., 2011). Bên cạnh
đó, các nghiên cứu in vitro đã chứng minh hoạt tính kháng virus của
cordycepin và các dẫn xuất của nó. Hoạt tính kháng virus đã được xác nhận
đối với virus cúm, virus Epstein-Barr (EBV), virus herpes simplex (HSV) và
HIV. Cơ chế hoạt động kháng virus của cordycepin có liên quan đến sự ức
chế sao chép ngược và RNA polymerase của virus (Charubala et al., 1989;
Mueller et al., 1991).

Tác dụng đối với hệ thống nội tiết: Hoạt chất có trong nấm C.
militaris đã được chứng minh là có tác dụng kích thích hoạt động nội tiết tố
và sự gia tăng nồng độ testosterone đáng kể trong huyết tương ở loài gặm
nhấm (Hong et al., 2011). Cordycepin đã được cho là có tác dụng kích thích

q trình tạo steroid ở lồi gặm nhấm và tăng nồng độ testosterone và
progesterone (Leu et al., 2011).

Tác dụng đối với hệ hô hấp: Một số hiệu quả tốt của C. militaris đã
được chứng minh trong điều trị viêm phế quản mãn tính (Cai et al., 2004; Gai

9

et al., 2004). Các thí nghiệm in vitro cho thấy cordycepin từ nấm C.
militaris ảnh hưởng đến việc vận chuyển các ion natri, kali và clorua trong tế
bào biểu mô của đường hô hấp (Yue et al., 2008).

Tác dụng đối với hệ thống vận động: Những lợi ích tiềm năng của nấm
C. militaris trong điều trị bệnh lỗng xương đang được quan tâm. Một thí
nghiệm in vitro cho thấy C. militaris ức chế sự biệt hóa tế bào xương và làm
giảm sự biểu hiện của gen mã hóa q trình này (Choi et al., 2012). Người ta
đã chứng minh rằng cordycepin thể hiện hoạt động chống viêm trong tế bào
sụn viêm xương khớp ở người. Cordycepin ức chế sản xuất PGE2 và NO,
đồng thời làm giảm biểu hiện của NF-κB do IL-1β gây ra (Ying et al., 2014).

Tác dụng đối với hệ thần kinh: Tác dụng bảo vệ thần kinh của
cordycepin đã được xác nhận trong một nghiên cứu in vitro trên tế bào
microglia của chuột thì đối với tế bào thần kinh phụ thuộc vào hoạt động
chống viêm (Jeong et al., 2010) hoặc hoạt động chống oxy hóa (He et al.,
2019). Nghiên cứu khác thì hoạt chất của nấm C. militaris đối kháng với hiệu
ứng suy giảm trí nhớ do scopolamine gây ra ở chuột thí nghiệm. Tác dụng
bảo vệ thần kinh trong sử dụng nấm C. militaris cũng đã được xác nhận trên
mơ hình lồi gặm nhấm mắc bệnh mất trí nhớ và tổn thương não do thiếu máu
cục bộ (Lee et al., 2011). Theo Yuan và cộng sự (2018) thì một polypeptide
được phân lập từ C. militaris giúp cải thiện trí nhớ ở chuột. Giảm hoạt động

của acetylcholinesterase (AChE) và tăng cường dẫn truyền thần kinh GABA
cũng được phát hiện. Nghiên cứu thực địa cũng cho thấy hoạt động chống oxy
hóa và bảo vệ thần kinh, tăng hoạt động SOD và giảm nồng độ MDA.

Tác dụng trên hệ tim mạch: Cordycepin trong nấm C. militaris là một
ứng cử viên để phát triển các chất chống xơ vữa động mạch tiềm năng, bởi vì
nó cải thiện phản ứng mạch máu trong các tế bào cơ trơn (Won et al., 2009).
Trong các thí nghiệm với lồi gặm nhấm, cordycepin đã được chứng minh là