nghiên cứu thành phần loài nấm đông trùng hạ thảo tại khu bảo tồn thiên nhiên tây yên tử, huyện sơn động, tỉnh bắc giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM










HOÀNG TIẾN CÔNG








NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO TẠI KHU
BẢO TỒN THIÊN NHIÊN TÂY YÊN TỬ, HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG TIẾN CÔNG






NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO TẠI KHU
BẢO TỒN THIÊN NHIÊN TÂY YÊN TỬ, HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60 62 60


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. PHẠM QUANG THU

Thái Nguyên, năm 2010


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU
* Đặt vấn đề
Nấm là một mắt xích quan trọng, có liên quan đến chu trình tuần hoàn vật
chất, chuyển hoá năng lượng của hệ sinh thái, ngoài ra nấm còn có vai trò lớn
trong nền kinh tế, xã hội và đời sống của con người. Nấm phân bố trên toàn thế
giới và phát triển ở nhiều dạng môi trường sống khác nhau, kể cả sa mạc. Đa
phần các nấm đều không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, chúng sống phần
lớn ở trong đất, chất mùn, xác sinh vật chết, cộng sinh hoặc kí sinh trên cơ thể
động, thực vật và nấm khác. Cùng với vi khuẩn, nấm là sinh vật phân hủy chính
ở hầu hết hệ sinh thái trên cạn và có cả dưới nước, bởi vậy nên chúng có vai trò
quan trọng các chu trình sinh địa hóa và ở nhiều lưới thức ăn.
Ngoài các loại nấm có hại, nấm bệnh và nấm có độc tố, nhiều loài nấm
còn lại có vai trò rất lớn đối với đời sống con người. Chúng được ứng dụng rất
rộng rãi trong đời sống lẫn sản xuất, nhiều loài được sử dụng trong công nghệ
thực phẩm, sử dụng làm thức ăn hoặc trong quá trình lên men. Ngoài ra nấm còn
được dùng để sản xuất chất kháng sinh, hoóc môn trong y học và nhiều loại
enzym. Một số loại nấm được sử dụng để kích thích hoặc trong các nghi lễ
truyền thống với vai trò tác động lên trí tuệ và hành vi của con người. Nhiều loại
nấm đã được sử dụng trong y học truyền thống hàng ngàn năm nay. Những loại
nấm như nấm múa, nấm Hương (Đông cô), nấm Chaga, nấm Linh chi, nấ m Phụ c

linh, nấ m Đông trù ng hạ thả o (ĐTHT) đã được tập trung nghiên cứu bởi khả
năng chống ung thư, chống virus và tăng cường hệ miễn dịch. Trong các loài
nấm đã được sử dụng trong y học, thì loài nấm Đông trùng hạ thảo với loài đại
diện Cordyceps sinensis, được coi là một dược liệu quý hiếm và đã được sử dụng
ở Trung Quốc từ lâu.
Nấm Đông trùng hạ thảo (còn gọi là Đông trùng thảo, Trùng thảo hay Hạ
thảo đông trùng) là các loài nấm ký sinh trên sâu non, nhộng hoặc sâu trưởng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
thành của một số loài côn trùng. Vào mùa đông, sâu non, sâu trưởng thành của
một số loài nằm dưới đất hoặc ở trên mặt đất, bị nấm ký sinh côn trùng xâm
nhiễm và sử dụng các chất trong cơ thể côn trùng làm thức ăn, làm cho côn trùng
chết. Giai đoạn này nhiệt độ và ẩm độ không khí thấp, nấm ký sinh ở dạng hệ
sợi. Đến mùa hè, nhiệt độ và ẩm độ không khí cao, nấm chuyển giai đoạn, hình
thành thể quả và nhú lên khỏi mặt đất nhưng gốc vẫn dính liền vào thân sâu. Vì
mùa đông nấm ký sinh trên sâu, mùa hạ mọc thành cây nấm nên có tên là Đông
trùng hạ thảo, người ta thường đào lấy cả xác sâu và nấm để làm thuốc . Theo
đông y Trung Quố c , nấm Đông trù ng hạ thả o có tác dụng chữa nhiều bệnh như
bệ nh về phổ i, về thậ n, đổ mồ hôi trộm, đau lưng, yếu sinh lý …[2].
Tại Việt Nam, những nghiên cứu về thành phần loài nấm Đông trùng hạ
thảo được công bố vào năm 1996 và 2001, có 03 loài nấm thuộc chi Cordyceps,
đó là Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris và Cordyceps sabrolifera (Trịnh
Tam Kiệt, 2001) và 03 loài mới được phát hiện cho khu hệ nấm Việt Nam đó là
Cordyceps nutans, Cordyceps gunnii (Phạm Quang Thu, 2009) và Cordyceps
talaomontana (Phạm Quang Thu và Nguyễn Mạnh Hà, 2010) [3, 4, 8]. Về thành
phần hóa học và giá trị dược liệu chưa được nghiên cứu nhiều, từ các nguồn tài
liệu khác nhau, các nhà khoa học đã khẳng định nấm Đông trùng hạ thảo là một
dược liệu quý và hiếm. Nhiều bài thuốc có giá trị liên quan đến Đông trùng hạ

thảo đã được lưu truyền để chữa các bệnh nan y và tăng cường sức khỏe. Từ
những thông tin nêu trên, việc nghiên cứu hệ thống về nấm Đông trùng hạ thảo ở
Việt Nam là rất cần thiết, vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Tây Yên Tử thuộc địa phận tỉnh Bắc
Giang, được đánh giá là một trong những khu bảo tồn thiên nhiên tiêu biểu [6].
Ngoài hệ động vật và các loài cây gỗ lớn phong phú, ở đây còn có nguồn dược
liệu quí như ba kích, nấm linh chi, nấm đông trùng hạ thảo… Về loài nấm Đông
trùng hạ thảo tại Khu BTTN Tây Yên Tử, năm 2001 Trịnh Tam Kiệt và các đồng
sự có ghi nhận về phân bố trên địa bàn; năm 2009, Phạm Quang Thu công bố về

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
phát hiện loài nấm ĐTHT Cordyceps nutans Pat trên khu vực này [8]. Nhưng
những nghiên cứu đó chưa nêu được hết về thành phần loài, đặc điểm sinh học
cũng như giá trị dược liệu, giá trị kinh tế mà nguồn dược liệu này có thể đem lại
cho đồng bào sinh sống quanh vùng…
Với mong muốn được đóng góp một phần công sức nhỏ bé vào việc xây
dựng danh mục nguồn gen các loài nấm Đông trùng hạ thảo, bảo tồn đa dạng
sinh học và đề xuất biện pháp bảo tồn phát triển, sử dụng bền vững nguồn dược
liệu quí trong nước. Mở ra một hướng đi mới trong việc phát triển kinh tế, xã
hội của địa phương, của đồng bào dân tộc thiểu số sống ven Khu BTTN Tây Yên
Tử.
Được sự cho phép của Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và sự
hướng dẫn của PGS. TS. Phạm Quang Thu – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt
Nam. Tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành phần loài nấm Đông
trùng hạ thảo tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc
Giang”.
* Mục tiêu, đối tƣợng, giới hạn nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài
- Mục tiêu của đề tài

+ Xác định được thành phần loài , một số đặc điểm sinh học cơ bản nấm Đông
trùng hạ thảo tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, Sơn Động, Bắc Giang.
+ Đề xuất biện pháp bảo tồn phát triển, sử dụng bền vững nguồn được liệu quí
trên địa bàn Khu BTTN Tây Yên Tử huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
- Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loại nấm ĐTHT tại Khu bảo tồn
thiên nhiên Tây Yên Tử.
- Giới hạn nghiên cứu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
+Về địa điểm: Đề tài chỉ nghiên cứu trên địa phận Khu BTTN Tây Yên Tử
thuộc huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
+Về đối tƣợng nghiên cứu: Thành phần các loại nấm ĐTHT trên địa phận Khu
BTTN Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang. Nghiên cứu đặc điểm sinh
học trong nuôi cấy thuần khiết chỉ tiến hành với loài nấm có giá trị dược liệu cao
Isaria tenuipes.
+Về nội dung nghiên cứu: Chỉ tập trung nghiên cứu về thành phần loài, đặc
điểm sinh học, sinh thái loài nấm ĐTHT và đề xuất một số biện pháp quản lý,
bảo vệ và phát triển nguồn nấm này.
- Ý nghĩa của đề tài
+ Ý nghĩa khoa học: xác định được sự phân bố các loài nấm Đông trùng hạ thảo
tại nước ta; xác định được thành phần loài cũng như đặc điểm sinh thái học của
các loài nấm Đông trùng hạ thảo trên địa bàn Khu BTTN Tây Yên Tử.
+ Ý nghĩa thực tiễn: bổ sung vào danh mục nguồn gen các loài nấm Đông trùng
hạ thảo tại nước ta; đề xuất biện pháp bảo tồn phát triển, sử dụng bền vững
nguồn dược liệu quí trong nước; tìm ra hướng đi mới trong việc phát triển kinh
tế, xã hội của địa phương, của đồng bào dân tộc thiểu số sống ven Khu BTTN
Tây Yên Tử.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nƣớc
1.1.1.1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo
Các loài nấm ký sinh côn trùng chủ yếu thuộc họ Cordycipitaceae. Dựa
trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về cấu trúc phân tử, các loài nấm
thuộc họ này bao gồm các chi chủ yếu là: Cordyceps, Elaphocordyceps,
Metacordyceps và Ophiocordyceps (Gi-Ho Sung et al. 2007). Chi nấm
Cordyceps đã được thu mẫu và định loại trên 400 loài khác nhau ở các vùng
khác nhau trên toàn thế giới [13].
Mao X.L. (2000) đã mô tả đặc điểm hình thái, công dụng và ảnh minh họa
cho 13 loài nấm thuộc chi Cordyceps phân bố ở Trung Quốc, đó là các loài:
Cordyceps barnesii Thwaites, Cordyceps capiata (Holmsk.:Fr.) Link.,
Cordyceps crassispora Zang, Yang et Li, Cordyceps gunii (Berk.) Berk.,
Cordyceps hawkesii Gray, Cordyceps kyushuensis Kobayasi, Cordyceps
martialis Gray, C. militaris (L.:Fr.) Link., C. nutans Pat., C. ophioglossoides
(Ehrenb.) Link., C. sinensis (Berk.) Sacc., C. sobolifera (Hill.) Berk. Et Br.,

Cordyceps tubeculata (Leb.) Maire [22].
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. agriota Kawamura, C. bifisispora, C. crassispora, C.
discoideocapiata, C. formicarum, C. gemiculata, C. gracilis, C. heteropoda, C.
ishikariensis, C. kyushuensis, C. martialis, C. militaris, C. nutans, C.
ochraceostromata, C. ophioglossoides, C. oxycephala, C. pentatoni, C. pruinosa,
C. rosea, C. scarabaeicola, C. sinensis, C. sphecocephala, C. tricentri, C.
yongmoonensis [27].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
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. longissima, C. yakushimensis, C. sobolifera, C.
heteropoda, C. tricentri, C. coccidiicola, C. nutans, C. pruinosa, C. crinalis, C.
militaris, C. takaomontana, C. neovolkiana, C. nakazawai, C. purpureostromata,
C. ferruginosa, C. nigripoda, C. roseostromata, C. annullata, C. clavata, C.
atrovirens, C. gracilioides, C. michiganensis., C. subssesilis, C. stylophora, C.
macularis, C. discoideocapitata, C. sphecocephala, C. japonensis, C. japonica,
C. ophioglossoides, C. capita, C. intermedia f. michinoluensis [28].
Như vậy, thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo khá phong phú ở trên
các vùng sinh thái khác nhau và có nhiều loài có phạm vi phân bố rộng, có nhiều
loài có đặc điểm phân bố đặc hữu cho từng vùng.
1.1.1.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học của nấm Đông trùng hạ thảo:
Trong các loài nấm Đông trùng hạ thảo, loài nấm Cordyceps sinensis,
Cordyceps militaris và một số loài khác được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn cả
về phân loại, thành phần hóa học và giá trị dược liệu. 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),

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
+ Hợp chất hóa học và nhóm hợp chất quan trọng: cordycepin (1,52%),
cordycepic axit (11,8%), polychaccarit (30%),
Hợp chất cordycepin là một hợp chất quan trọng, quyết định phẩm chất,
chất lượng của nấm Đông trùng hạ thảo (Mina Masuda et al., 2005). Cordycepin
(3’-deoxyadenosine) là một dạng nucleotide có hoạt tính sinh học phổ rộng,
thường được chuyển đổi thành 5’-mono, di và triphosphate, hợp chất này ức chế
sự hoạt động của quá trình sinh tổng hợp mới của các tế bào ung thư [21].
Những nghiên cứu của Trung Quốc, Hàn Quốc và Mỹ tập trung chủ yếu vào
tuyển chọn và nâng cao hàm lượng cordycepin trong thể quả hoặc trong dịch
nuôi cấy hệ sợi. Khi nuôi cấy hệ sợi trên môi trường lỏng, nấm đã sản sinh ra
cordycepin, hàm lượng đạt 26,8 mg/lít. Nếu cung cấp đủ lượng oxy cho quá trình
nuôi cấy, hàm lượng này được tăng lên nhiều từ 114,8 đến 167,5 mg/lít (Xian-
Bing Mao và Jian-Jiang Zhong, 2004). Tuy nhiên sản lượng cordycepin thu được
từ thể quả nấm phụ thuộc vào khối lượng theo thể tích dung môi chiết xuất, thời
gian chiết xuất và nồng độ của cồn làm dung môi [31]. Sản lượng đạt cực đại khi
sử dụng cồn có nồng độ 20,21%, thời gian chiết xuất là 101,88 phút, khối lượng

dung môi là 33,13 ml/gam thể quả nấm (Jiang-Feng Song et al., 2007) [16].
Như vậy qua phần phân tích ở trên, hợp chất cordycepin là một hợp chất
quan trọng, quyết định phẩm chất, chất lượng của nấm Đông trùng hạ thảo.
1.1.1.3. Nghiên cứu về giá trị dƣợc liệu của nấm Đông trùng hạ thảo
Theo các ghi chép về đông dược cổ, tên “Đông Trùng Hạ Thảo” được ghi
chép là vị thuốc lần đầu trong cuốn bản thảo cương mục đời Minh của Lý Thời
Trân. Dược tính theo Đông Y là vị ngọt, tính ấm, hơi độc. Nó nhập vào kinh Phế
và kinh Thận. Tác dụng là bổ hư, kích phát nguyên khí, trừ ho, hoá đàm. Do đó,
nó trị khó thở và ho do chứng đàm thấp; trị khó thở do hư nhược, ho do lao tổn,
ho ra máu, đổ mồ hôi tự nhiên hay ra trộm về đêm; trị dương nuy hay bất lực
tình dục và di tinh; trị đau thắt lưng và đầu gối, bổ hư trong thời gian bình phục

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
một cơn bệnh…Vì vậy, các sách y học cổ truyền của Trung Quốc từ xa xưa luôn
coi Đông trùng hạ thảo là vị thuốc có tác dụng “Bổ phế ích can, bổ tinh điền tuỷ,
chỉ huyết hoá đàm”, “Bổ phế ích thận, hộ dưỡng tạng phủ”, “Tư âm tráng
dương, khư bệnh kiện thân”; là loại thuốc “Tư bổ dược thiện”, có thể chữa được
“Bách hư bách tổn”.
Cũng theo y học Trung Quốc, nấm Đông trùng hạ thảo đã 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.X. 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 [24].
Tác dụng chống ung thư được đề cập đến trong nhiều công trình nghiên
cứu của các tác giả ở nhiều quốc gia trên thế giới. Dịch chiết từ thể quả
Cordyceps militaris có tác dụng chống ung thư, hiệu quả đối với hai loại tế bào
màng trong tĩnh mạch rốn là HT1080 và B16-F10 do có khả năng chống lại sự
tạo thành các mạch máu mới bằng cách giảm sự biểu hiện của bFGF, một trong
những nhân tố kích thích quá trình này. Do có vai trò kìm hãm quá trình tạo
thành các mạch máu mà có thể ngăn chặn được quá trình di căn và sự phát triển
của tế bào ung thư (Yoo H.S et al., 2004) [32]. Dịch chiết nấm Đông trùng hạ
thảo có tác dụng kìm hãm sự phát triển của tế bào ung thư vú, ung thư phổi (Ahn
Y.J. et al., 2001). Dịch chiết bằng nước ấm nấm Cordyceps militaris có tác dụng
kìm hãm sự phát triển của dòng tế bào ung thư máu ở người bằng cách gây ra

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
hiện tượng tự chết của các tế bào thông qua sự hoạt hoá enzym caspase-3 (Lee
H. et al., 2006)[19]. Thí nghiệm của Kim G.Y. và đồng tác giả (2006) cũng cho
kết quả tương tự với khả năng điều trị ung thư máu của dịch chiết từ nấm
Cordyceps militaris[17]. Các nhà khoa học cũng đã sử dụng dịch chiết từ loài
nấm này để thử nghiệm trên các dòng tế bào bình thường và các dòng tế bào ung
thư. Kết quả cho thấy hai dòng tế bào K562 (tế bào ung thư máu-leukemia) và
Du145 (tế bào ung thư tuyến tiền liệt-prostate carcinoma) bị ức chế mạnh bởi
dịch chiết bằng dung môi butanol.
Chống lão hoá, chống các chứng viêm tấy được thể hiện trong công trình
nghiên cứu của Won S.Y và Park E.H. (2005)[30]. Ahn Y.J. và đồng tác giả
(2000) cho rằng nấm Đông trùng hạ thảo có tác dụng chống viêm nhiễm kìm
hãm sự phát triển của một số virut, vi khuẩn và nấm[11]. Ngoài ra nấm Đông
trùng hạ thảo Cordyceps militaris còn có tác dụng kìm hãm sự oxy hoá của lipit,
lipoprotein và lipoprotein tỷ trọng thấp (Klaunig J.E và Kamendulis L.M.,

2004)[18].
Một ví dụ cụ thế về hiệu quả của Đông trùng hạ thảo: vào những năm đầu
thập niên 80 của thế kỷ 20, ba nữ vậ n độ ng viên điền kinh Trung Hoa đã đạt 3 kỷ
lục thế giới mới suốt trong các kỳ thi ở các cự ly 1.500m, 3.000m và 10.000m
nhờ có sử dụng Đông trùng hạ thảo. Huấn luyện viên Ma Zunren của 3 nữ vậ n
độ ng viên này khẳng định , Đông trùng hạ thảo giúp cho sự tập luyện của các vận
động viên thêm mạnh mẽ và dẻo dai, đồng thời làm giảm nhanh căng thẳng
(stress). Sau những thành công vang dội của vận động viên Trung Hoa, trên các
đấu trường quốc tế trong thực đơn ăn uống có thêm nấm Đông trùng hạ thảo. Từ
đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước, các nước phương Tây mà tiêu biểu là Hoa Kỳ
đã quan tâm và có những nghiên cứu về loại nấm này.
1.1.1.4. Nghiên cứu về nuôi trồng thể quả trên giá thể và nuôi cấy sinh khối
hệ sợi