Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và bước đầu nghiên cứu điều kiện lên men của các chủng nấm thuộc chi cordyceps phân lập tại việt nam

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài luận văn tốt nghiệp
ngành Công nghệ sinh học, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu từ phía
thầy cô, bạn bè.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt tới TS. Phạm Thanh Huyền,
phòng Công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam là người đã tạo điều kiện, hướng dẫn tôi từ
những bước đầu tiên cần có, những bước tiếp cận đầu tiên trong nghiên cứu
khoa học, tận tâm và nhiệt tình, giúp tôi có thể hình thành nên các kỹ năng
cần thiết trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Phí Quyết Tiến, trưởng phòng
Công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam là người đã tạo điều kiện thuận lợi về phương tiện,
hướng dẫn các quy tắc làm việc phòng thí nghiệm trong suốt thời gian làm
luận văn.
Và tôi xin được chân thành cảm ơn thầy cô giáo trong khoa Công nghệ
sinh học, bạn bè cũng như người thân đã động viên khích lệ tôi trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 19 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

Lê Thị Ngọc Trâm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................ 4
1.1. Giới thiệu về chủng nấm Đông trùng hạ thảo ............................................ 4
1.1.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo ......................... 4
1.1.2. Sự phân bố của nấm Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên ........................ 5
1.1.3. Đặc điểm hình thái học của một số loài nấm thuộc chi Cordyceps ........ 6

1.1.4. Quá trình xâm nhiễm nấm vào cơ thể côn trùng ..................................... 9
1.2. Một số chất có hoạt tính sinh học từ nấm Đông trùng hạ thảo ................ 11
1.2.1. Cordycepin ............................................................................................ 12
1.2.2. Adenosine .............................................................................................. 13
1.2.3. Polysaccharide....................................................................................... 14
1.2.4. Các hợp chất khác ................................................................................. 15
1.3. Giá trị dược liệu của các hoạt chất sinh học tới sức khỏe con người ...... 19
1.4. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trong và ngoài nước ...... 23
1.4.1. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trên thế giới................ 23
1.4.2. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo ở Việt Nam ................ 24
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................ 27
2.1. Vật liệu ..................................................................................................... 27
2.1.1. Chủng giống .......................................................................................... 27
2.1.2. Hóa chất................................................................................................ 27
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị ................................................................................ 27
2.1.4. Môi trường nuôi cấy .............................................................................. 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 29
2.2.1. Phương pháo bảo quản giống ................................................................ 29
2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học .............................................................. 29
2.2.3. Phân loại chủng nấm theo trình tự gen DNA ........................................ 30
2.2.4. Lựa chọn môi trường lên men ............................................................... 31


2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của các
chủng nấm ....................................................................................................... 33
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 34
3.1. Đặc điểm sinh học của chủng nấm........................................................... 34
3.2. Kết quả phân loại của các chủng nấm ...................................................... 37
3.3. Nghiên cứu lựa chọn môi trường nuôi cấy thích hợp cho các chủng nấm
......................................................................................................................... 37

3.4. Bước đầu nghiên cứu lên men chủng nấm C. cicadae VTD4 ................. 42
3.4.1. Lựa chọn môi trường nhân giống thích hợp ......................................... 42
3.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng phát triển của chủng
nấm .................................................................................................................. 43
3.4.3. Lựa chọn môi trường lên men thích hợp............................................... 47
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................. 51
KẾT LUẬN .................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53


iii

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nội dung

C.

Cordyceps

sp.

Species- loài

D

Đường kính khuẩn lạc

Da

Dalton. Đơn vị trọng lượng phân tử

DO

Độ hòa tan oxy

rpm

Tốc độ lắc vòng/phút

ĐTHT

Đông trùng hạ thảo


iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1.

Mô tả hình thái một số loài nấm thuộc chiCordyceps

7

Bảng 1.2.

Mô tả mặt cắt phần cơ thể ấu trùng bị xâm nhiễm và

8

quả thể của các loài thuộc chiCordyceps
Bảng 3.1.

Đặc điểm sinh học của các chủng nấm ký sinh côn

35

trùng
Bảng 3.2.

Kết quả so sánh trình tự gen mã hóa 18S và 28S

37

rRNA của các chủng nấm với gen tương ứng đã được
đăng ký trên GenBank
Bảng 3.3.

Mô tả hình thái khuẩn lạc của các chủng nấm C.

38

militaris HTD3 trên một số môi trường nuôi cấy
Bảng 3.4.

Mô tả hình thái khuẩn lạc của các chủng nấm C.

40

cicadae VTD4 trên một số môi trường nuôi cấy
Bảng 3.5.

Khả năng phát triển của chủng nấm C. cicadae VTD4

42

trên các môi trường nhân giống khác nhau
Bảng 3.6.

Khả

năng

sinh

trưởng

của

chủng

nấm

C.

43

Khả năng sinh trưởng của chủng nấm C. cicadae

45

cicadaeVTD4 ở các nhiệt độ khác nhau
Bảng 3.7.

VTD4 tại các giá trị pH khác nhau
Bảng 3.8.

Khả năng sinh trưởng của chủng nấm C. cicadae

46

VTD4 với các độ thông khí khác nhau
Bảng 3.9.

Khối lượng sinh khối khô thu được của chủng nấm C.

47

cicadae VTD4 khi nuôi lắc ở 150rmp và nhiệt độ
25oC sau 7 ngày
Bảng 3.10.

Kết quả xác định hàm lượng các chất có trong dịch
lên men và trong sinh khối lên men của chủng quả
thể tươi chủng nấm C. cicadae VTD4

48


v

DANH MỤC HÌNH
Hình

Nội dung

Trang

Hình 1.1.

Nấm Đông trùng hạ thảo tự nhiên

5

Hình 3.1.

Hình thái khuẩn lạc của các chủng nấm

34

Hình 3.2.

Ảnh hiển vi điện tử của chủng C. militaris HTD3 sau

35

10 ngày nuôi cấy
Hình 3.3.

Ảnh hiển vi điện tử của chủng C. cicadae VTD4 sau

35

10 ngày nuôi cấy
Hình 3.4.

Hình ảnh dạng quả thể của chủng nấm HTD3 trên

36

môi trường lên men xốp và trên sâu sau 40 ngày nuôi
cấy
Hình 3.5.

Hình ảnh dạng quả thể của chủng nấm VTD4 trên

36

môi trường lên men xốp và trên sâu sau 40 ngày nuôi
cấy
Hình 3.6.

Hình thái khuẩn lạc của chủng nấm C. militaris

39

HTD3 trên các môi trường khác nhau sau 15 ngày
Hình 3.7.

Hình ảnh khuẩn lạc của chủng nấm C. cicadae VTD4

39

trên các môi trường khác nhau sau 15 ngày
Hình 3.8.

Kích thước khuẩn lạc của các chủng nấm trên các

41

môi trường sau 20 ngày
Hình 3.9.

Kích thước khuẩn lạc của các chủng nấm trên các

41

môi trường sau 25 ngày
Hình 3.10.

Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng phát triển và

44

sinh tổng hợp chất của chủng VTD4
Hình 3.11.

Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phát triển của chủng

44

nấm VTD4 trên đĩa petri sau 7 ngày
Hình 3.12.

Ảnh hưởng của pH tới khả năng sinh trưởng phát

45

triển của chủng C. cicadae VTD4
Hình 3.13.

Ảnh hưởng của độ thông khí đến khả năng sinh
trưởng và sinh tổng hợp các chất của chủng

46


vi

Hình 3.14.

Chủng C. cicadae VTD4 sau 11 ngày lên men trong

48

môi trường MT1
Hình 3.15.

Kết quả đo quang phổ xác định hàm lượng

49

cordycepin và adenosine của dịch lên men chủng nấm
C. cicadae VTD4
Hình 3.16.

Kết quả đo quang phổ xác định hàm lượng
cordycepin và adenosine trong sinh khối của chủng
nấm C. cicadae VTD4

49


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

MỞ ĐẦU
Đông trùng hạ thảo được coi là một dược liệu quý hiếm có khả năng
chữa nhiều loại bệnh và đã được sử dụng từ xa xưa. Nấm Đông trùng hạ thảo
là loại nấm ký sinh trên sâu non, nhộng, hoặc một số loại côn trùng. Vào mùa
đông, một số loài côn trùng bị nấm ký sinh xâm nhiễm và sử dụng chất dinh

dưỡng trong cơ thể làm thức ăn, khiến côn trùng chết. Đến mùa hè, khi gặp
điều kiện thuận lợi về độ ẩm và nhiệt độ, nấm chuyển sang giai đoạn hình
thành quả thể và nhú khỏi mặt đất nhưng gốc vẫn dính liền vào thân côn
trùng. Vì mùa đông nấm ký sinh trên côn trùng, mùa hạ mọc thành cây nên có
tên Đông Trùng Hạ Thảo. Nấm ký sinh côn trùng để sản xuất dược liệu được
xác định khoảng hơn 400 loài khác nhau. Nhưng cho đến nay, những nghiên
cứu và sản xuất đa phần tập trung vào nhóm Cordyceps sp. do nhóm này có
chứa nhiều loại acid amin, vitamin, D-manitol, exopolysaccharide, adenosine,
ergosterol, cordycepin và các nguyên tố vi lượng… Các chất này có tác dụng
tăng cường sức khỏe, nâng cao hệ miễn dịch, chống ôxi hóa, điều trị bệnh tim
mạch, kháng tế bào ung thư, kháng vi sinh vật.Theo các tài liệu ghi chép về
đông dược cổ, Đông trùng hạ thảo đã được sử dụng từ lâu và là một vị thuốc
bồi bổ hết sức quý giá cho sức khỏe con người.
Trên thế giới, nấm Đông trùng hạ thảo, phần lớn thuộc chi Cordyceps
đã được các nhà khoa học nghiên cứu và chứng minh được giá trị của chúng
trong chăm sóc và bảo vệ sức khỏe của con người. Bằng các kỹ thuật công
nghệ sinh học tiên tiến, các phương tiện hiện đại, nhiều nước đã thành công
trong việc nuôi cấy nhân tạo các chủng nấm đông trùng hạ thảo trên quy mô
công nghiệp như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan...
Việt Nam là nước có mật độ dân số cao nên việc cải thiện chất lượng
dân số, chăm sóc sức khỏe cho nhân dân được nhà nước đặc biệt quan tâm.
Ngoài các thuốc chữa bệnh thiết yếu, thực phẩm dinh dưỡng và một số thực
phẩm chức năng từ đông trùng hạ thảo đã chứng minh được hiệu quả sử dụng
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

1


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

trong ph ng, chống bệnh được sử dụng rộng rãi. Nắm bắt được tiềm năng, các
nước phát triển như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan… đã có
nhiều năm nghiên cứu, xây dựng thành công quy trình, sản suất với quy mô
công nghiệp tạo ra rất nhiều sản phẩm trên thị trường. Tuy nhiên, giá thành
sản phẩm quá cao. Chính vì thế, việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng các
loài nấm dược liệu như nấm đông trùng hạ thảo ở Việt Nam đang được đẩy
mạnh. Hiện nay, phần lớn các chủng giống cho sản xuất nấm Đông trùng hạ
thảo vẫn phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu từ các nước lân cận nên giá thành
còn cao. Do vậy, việc nghiên cứu tạo các chủng nấm Đông trùng hạ thảo phân
lập tại Việt Nam nhưng vẫn đảm bảo chất lượng đang được quan tâm thúc đẩy
nhằm đáp ứng được nhu cầu cho xã hội. Để góp phần vào nghiên cứu và phát
triển nâng cao thị trường sản xuất các sản phẩm từ nấm dược liệu Đông trùng
hạ thảo ở Việt Nam, chúng tôi đã thực hiện đề tài:“Nghiên cứu về đặc điểm
sinh học và bƣớc đầu nghiên cứu điều kiện lên men của các chủng nấm
thuộc chi Cordyceps phân lập tại Việt Nam”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm ký sinh côn trùng thuộc chi
Cordyceps với mục đích phân loại và tìm ra được điều kiện nuôi cấy phù hợp
cho sinh trưởng, phát triển của chủng nấm được phân lập từ Việt Nam. Bên
cạnh đó, nghiên cứu điều kiện lên men thích hợp với định hướng tăng khả
năng tạo ra các chất có giá trị dược liệu cao như cordycepin, adenosine… để
ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng.
3. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu
Các chủng nấm Đông trùng hạ thảo thuộc chi Cordyceps ký hiệu HTD3
và VTD4 phân lập tại vườn Quốc Gia Tam Đảo trong bộ sưu tập giống của
phòng Công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

2


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng nấm đông trùng hạ
thảo Cordyceps sp. HTD3 và Cordyceps sp. VTD4.
- Phân loại chủng nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps sp. VTD4 theo
trình tự gen.
- Lựa chọn môi trường thích hợp cho nuôi cấy và bước đầu nghiên cứu
điều kiện lên men chủng nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps sp. VTD4.

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

3


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về chủng nấm Đông trùng hạ thảo

1.1.1. Sơ lƣợc về lịch sử nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo
Từ lâu, Đông trùng hạ thảo được coi là thần dược trong y học cổ truyền
của các nước phương Đông. Trong lịch sử phát triển của Trung Quốc, Đông
trùng hạ thảo là một loại thuốc quý được sử dụng từ hàng ngàn năm trước và
chỉ dùng cho các bậc vua chúa. Theo đông y Trung Quốc, loại nấm này có tác
dụng chữa nhiều bệnh như bệnh về phổi, về thận, đổ mồ hôi trộm, đau lưng,
yếu sinh lý… Vì vậy, nấm đông trùng hạ thảo được người Trung Quốc xem
như nhân sâm (Theo Sách y học cổ truyền Trung Quốc).
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 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 côn trùng, mùa hạ mọc
thành quả thể nấm nên có tên Đông Trùng Hạ Thảo. Để thu hoạch nấm người
ta thường đào lấy cả xác sâu và nấm để làm thuốc (Trịnh Tam Kiệt et al.,
2001; Đái Duy Ban et al., 2009).
Từ đầu những năm 1990, các nước phương Tây bắt đầu quan tâm
nghiên cứu Đông trùng Hạ thảo để ứng dụng trong ngành y học hiện đại.
Ngày này, hiệu quả sử dụng của các chất dinh dưỡng trong nấm đông trùng hạ
thảo đã được khoa học chứng minh. Nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã
nghiên cứu, điều tra và thu thập nấm Đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên để
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

4

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

làm nguyên liệu sản xuất ra thực phẩm chức năng phục vụ cho con người
(Park et al., 2001; Kim et al., 2005; Shin et al., 2007; John & Matt, 2008; Đái
Duy Ban et al., 2009).

Hình 1.1. Nấm Đông trùng hạ thảo tự nhiên
1.1.2. Sự phân bố của nấm Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên
Theo như công bố, các loài nấm ký sinh côn trùng chủ yếu thuộc thuộc
lớp nấm túi (Ascomycetes), bộ Clavicipitales, họ Cordycipitaceae. Dựa trên
đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về thông tin di truyền, các loài nấm
thuộc họ này bao gồm các chi chủ yếu là: Cordyceps, Elaphocordyceps,
Metacordyceps và Ophiocordyceps (Sung et al., 2007). Nấm Đông trùng hạ
thảo để sản xuất dược liệu được xác định gồm hơn 680 loài khác nhau, chỉ
riêng Trung Quốc đã tìm thấy hơn 60 loài (Park et al., 2001). Nhưng cho đến
nay, những nghiên cứu và sản xuất đa phần tập trung vào nhóm Cordyceps sp.
do nhóm này có chứa nhiều loại acid amin, vitamin (A, B12, B2, C, E, K), Dmanitol, exopolysaccharide, adenosine, ergosterol, cordycepin và các nguyên
tố vi lượng (Al, Si, K, Na)… có tác dụng tăng cường sức khỏe, nâng cao hệ
miễn dịch, chống ôxi hóa, điều trị bệnh tim mạch, kháng tế bào ung thư,
kháng vi sinh vật…(Kim et al., 2004; Shin et al., 2007; John & Matt, 2008).
Các chủng thuộc chi Cordyceps được thu mẫu ở các vùng khác nhau
trên toàn thế giới. Đông trùng hạ thảo được tìm thấy vào mùa hè ở một số cao
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

5


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

nguyên cao hơn mặt biển từ 3500 đến 5000m thuộc các vùng Tây Tạng, Tứ
Xuyên, Thanh Hi, Cam Túc, Vân Nam … Mao và cộng sự (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, gồm các loài: Cordyceps barnesii
Thwaites, C.capiata (Holmsk.:Fr.) Link., C. crassispora Zang, C. gunii
(Berk.) Berk., C.hawkesii Gray, C. kyushuensis Kobayasi, C. martialis Gray,
C. militaris (L.:Fr.) Link., C. nutans Pat., C. ophioglossoides (Ehrenb.) Link.,
C. sinensis (Berk.) Sacc., C. sobolifera (Hill.) Berk. Et Br., C. tubeculata
(Leb.) Maire.
Trong công bố của các nhà khoa học Hàn Quốc, 25 loài nấm thuộc chi
Cordyceps phân bố ở Hàn Quốcđã được mô tả đặc điểm hình thái và hình ảnh
bao gồm: C. 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(Sung et al., 2000). Và theo
một số nghiên cứu cho thấy, các thành viên của chi nấm Cordyceps còn có thể
được tìm thấy ở Thái Lan, Nhật Bản và Việt Nam (John et al., 2005). Như
vậy, có thể thấy thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo khá phong phú ở
trên các vùng sinh thái khác nhau và nhiều loài có phạm vi phân bố rộng, các
loài có đặc điểm phân bố đặc hữu cho từng vùng.
1.1.3. Đặc điểm hình thái học của một số loài nấm thuộc chi Cordyceps
Trong tự nhiên, nấm Cordyceps để hoàn thành chu kỳ sinh trưởng của
mình chúng phải trải qua nhiều giai đoạn phát triển phức tạp, từ giai đoạn
sống trong đất tới sau khi lây nhiễm vào cơ thể ấu trùng, chúng chịu sự cạnh
tranh với các vi khuẩn khác, thậm chí cả sự tham gia nhiều loài khác của chi

nấm Cordyceps. Ở giai đoạn đầu, bào tử nấm nhiễm vào cơ thể sâu non,
nhộng, sâu trưởng thành nằm dưới đất hoặc ở trên mặt đất. Trong khi ấu trùng
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

6


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

ngủ đông, nấm ký sinh sẽ tấn công cơ thể của chúng, sử dụng chất dinh dưỡng
trên ấu trùng thức ăn. Giai đoạn này nhiệt độ và độ ẩm không khí thấp nên
nấm ký sinh ở dạng hệ sợi, phát triển trên cơ thể vật chủ để hút chất dinh
dưỡng. Đến mùa hè, nhiệt độ và độ ẩm không khí cao, nấm chuyển sang giai
đoạn sinh sản hữu tính, hình thành thể quả (John et al., 2005).
Trong Bảng 1.1 và 1.2 là một số mô tả về hình dạng của vật chủ (ấu
trùng hoặc sâu non) và quả thể của các loài nấm thuộc chi Cordyceps.
Bảng 1.1. Mô tả hình thái một số loài nấm thuộc chi Cordyceps
Ấu trùng

Loài

Quả thể

C. sinensis

Ấu trùng giống nhộng tằm, có Quả thể hình trụ mảnh, 4-7 cm
chiều dài từ 3-5cm, đường kính chiều dài và khoảng 3mm đường
3-8mm, màu vàng đậm tới màu kính, với đỉnh nhọn

vàng nâu

C. gunnii

Ấu trùng giống nhộng tằm, dài Quả thể hình trụ, mập mạp và
từ 3-6cm, đường kính 3-10mm, thô, 4-12cm chiều dài và khoảng
vàng nâu đến nâu
4mm đường kính, phân nhánh
đỉnh

C. barnesii

Ấu trùng cong, ngắn, 1,5-2cm Quả thể thanh mảnh và cong, 2chiều dài, đầu nhỏ, với một cặp 6cm chiều dài và khoảng 2mm
răng
đường kính

C. cicadae

Âu trùng giống con tằm, dày,
chiều dài 3-6cm, đường kính 610mm; bề mặt bên ngoài màu
nâu đến màu nâu sẫm

C. militaris

Âu trùng giống con tằm, bề Quả thể phẳng, hơi cong, khoảng
mặt bên ngoài có màu nâu
5cm chiều dài, màu vàng cam
đến màu đỏ da cam

Quả thể phẳng, hơi cong, khoảng

5cm chiều dài, màu vàng đến
màu vàng cam, trông giống quả
thể của loàiC. militaris

(Hui-juan et al., 2011)

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

7


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

Bảng 1.2. Mô tả mặt cắt phần cơ thể ấu trùng bị xâm nhiễm và quả thể
của các loài thuộc chi Cordyceps
Mặt cắt phần cơ thể ấu trùng

Mặt cắt phần quả thể

C. sinensis

Bề mặt trong của ấu trùng phủ lớp
sợi dày 20-40µm và dài 23-85µm.
Cơ thể ấu trùng đầy sợi nấm màu
trắng, hình chữ C, sọc hình chữ V
hay L ở trung tâm

Quả thể hình elip hoặc bầu

dục bám với phần chất
dinh dưỡng. Phần trung
tâm phủ đầy sợi nấm khí
sinh

C. gunnii

Phần ấu trùng bao phủ bởi sợi khí
sinh, hình V hoặc hình trụ thẳng ở
trung tâm. Các cạnh của cơ thể ấu
trùng cong

Quả thể hình bầu dục, bám
với phần thân vật chủ,
phần trung tâm phủ sợi khí
sinh

C. barnesii

Cạnh cơ thể ấu trùng cong, các sợi
khí sinh mọc trên ấu trùng, đường
kính 9-25µm, có thể dài tới
100µm

Không có quả thể. Vỏ
ngoài màu nâu, chứa mô
giả, lớp bên trong không
màu, sợi nấm sắp xếp hình
lưới

C. gracilis

Bên trong có màu vàng nâu, bề Không có rãnh giữa các
mặt trơn bóng. Cạnh của cơ thể ấu sợi nấm. Không có quả thể
trùng hình C,V hoặc L

Chủng

C. militaris và Phần cơ thể ấu trùng có sợi nấm Sợi nấm màu trắng, quả
đan vào nhau, màu trắng ngà
thể màu vàng cam, đầu hơi
C. cicadae
tròn hình elip

(John et al., 2005)
Theo như nghiên cứu của nấm

Đông trùng hạ thảo thuộc họ

Clavicipitaceae. Trong đó, các loài nấm như C. militaris, C. sinensis, C.
cicadae được nghiên cứu nhiều hơn cả.
Loài Cordyceps militaris (L.) Link, Syn. Clavaria militaris L., Sp. hay
Sphaeria militaris (L.) Fr. có quả thể đơn, đôi khi phân nhánh ở phía đỉnh,
màu vàng da cam, 2-5cm chiều cao. Đỉnh hình chùy, 1-2cm chiều dài, 3-5mm
chiều dày, dạng củ hình thành từ thể quả đệm. Quả thể hình nón, kích thước
400-570 x 250- 325µm. Nang 150-300µm chiều dài, 4-5µm chiều rộng, bào
tử đường kính 1µm hay nhỏ hơn, thường gãy thành từng phần nhỏ, đạt từ 26µm chiều dài. Gặp trên nhộng của côn trùng cánh vảy Lepidoptera tên đất.
Phân bố: nhiều nơi ở Trung Quốc và Việt Nam (Trịnh Tam Kiệt, 2011).
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

8


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

Loài Cordyceps sinensis ( Berk.) được mô tả như sau: Mô tương đối
phát triển, mọc lên từ phía đầu của vật chủ, đôi khi tách ra làm 2-3 thùy ở
phía trên đỉnh, 4-11cm chiều dài, 1,5-4mm chiều rộng ở đáy; đỉnh gần hình
trụ, thót đầu lại, đầu tiên đặc sau trở nên rỗng, trên mặt tạo thành các quả thể,
kích thước 10-45 x 3-6 mm. Quả thể đơn độc nằm sâu trong mô, hình elip
cầu, kích thước 400-560 x 150-250 µm. Nang dài hình sợi, kích thước 240485 x 12-16 µm, chứa hai bào tử. Bào tử hình sợi, có nhiều vách ngăn, trong
suốt, khôn gãy thành từng đoạn, kích thước 160-470 x 5-6µm. Thường kí
sinh trên sâu của côn trùng cánh vảy Lepidoptera. Phân bố: Thanh Tạng, Vân
Nam, Quý Châu, Sâp- Lào Cai (Hoàng Liên Sơn cũ), Lai Châu. Đây là loài
nấm dược liệu rất quý hiếm, hiện đang được nghiên cứu nuôi trống nhân tạo ở
Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản… (Trịnh Tam Kiệt, 2011).
Loài Cordyceps cicadae có đặc điểm hình dáng và màu sắc của quả thể
hơi giống với loài C. militaris. Màu sắc của loài này có khi có màu cam nhạt
ở ngoài, màu hơi trắng sữa ở xung quanh khi nuôi trên môi trường xốp. Tuy
nhiên, với đặc điểm hình thái tương đối giống với loài của C. militaris nên
trước đây đã phân loại là dưới loài của loài này. Phân biệt 2 loài này người ta
dựa vào loại vật chủ ký sinh, loài C. cicadae thường ký sinh vào ấu trùng của
ve sầu (Cicada) (Sung et al., 2007).
1.1.4. Quá trình xâm nhiễm nấm vào cơ thể côn trùng
Theo Bách khoa toàn thư thì loài nấm Cordyceps lây nhiễm vào cơ thể
sâu hại đến nay vẫn chưa rõ nguyên nhân. Những con sâu này có thể đã ăn
phải bào tử nấm hoặc chúng mắc bệnh nấm ký sinh qua hô hấp. Đến khi sợi
nấm phát triển mạnh, chúng xâm nhiễm vào các mô của vật chủ, sử dụng

hoàn toàn các chất dinh dưỡng trong cơ thể vật chủ. Đến một giai đoạn nhất
định, nấm phát triển thành dạng quả thể (hình dạng giống thực vật) và phát
tán bào tử (Ohta Y. Lee et al., 2007). Nấm Đông trùng hạ thảo khi còn sống,
người ta có thể trông rõ hình con sâu, với đuôi là một cành nhỏ, mọc lá. Khi
sấy khô nó có mùi tanh, đốt lên có mùi thơm. Phần “lá”- quả thể nấm- hình
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

9


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

dạng giống ngón tay, dài khoảng 4-11cm do sợi nấm mọc dính liền vào đầu
sâu non mà thành. Đầu sâu non giống như con tằm, dài chừng 3-5cm, đường
kính khoảng 0,3- 0,8cm. Bên ngoài có màu vàng sẫm hoặc nâu vàng với
khoảng 20-30 vằn khía, vằn khía ở gần đầu nhỏ hơn. Phần đầu có màu nâu đỏ,
đuôi giống như con tằm, có tất cả 8 cặp chân, nhưng 4 đôi ở giữa là rõ nhất.
Chất đệm nấm hình que cong mọc ra từ mình sâu non, dài hơn sâu non một
chút. Sâu non dễ bẻ gãy, ruột bên trong căng đầy, màu trắng hơi vàng, chất
đệm nấm khá dai và bên trong ruột hơi rỗng, có màu trắng ngà (Chenet al.,
2005).
Nấm xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng gồm 3 giai đoạn chính:
(i) Giai đoạn xâm nhập
Tính từ khi bào tử nấm mọc mầm đến lúc hoàn thành việc xâm nhập
vào trong xoang cơ thể côn trùng. Bào tử nấm sau khi mọc mầm phát sinh
mầm bệnh, nó giải phóng các enzyme ngoại bào tương ứng với các thành
phần chính của lớp vỏ cuticun của côn trùng để phân hủy lớp vỏ dày như
Protease, chitinase, lipase, aminopeptidase, carboxypeptidase A, esterase, Naxetylglucosaminidase, cenlulase. Các enzyme này được tạo ra một cách

nhanh chóng, liên tục và với mức độ khác nhau giữa các loài và thậm chí
ngay trong một loài.
Enzym protease và chitinase hình thành trên cơ thể côn trùng, tham gia
phân hủy lớp da côn trùng (cuticula) và lớp biểu bì (thành phần chính là
protein). Lipase, cenlulase và các enzyme khác cũng là những enzyme có vai
trò không kém phần quan trọng. Nhưng quan trọng hơn nhất là enzym phân
hủy protein (protease) và enzyme phân hủy kitin (chitinase) của côn trùng.
Hai enzyme này có liên quan trực tiếp đến hiệu lực diệt côn trùng của nấm ký
sinh côn trùng (Nguyễn Lân Dũng và cs., 2006).
(ii) Giai đoạn phát triển của nấm trong cơ thể côn trùng cho đến khi côn trùng
chết
Đây là giai đoạn sống ký sinh của nấm. Trong xoang cơ thể côn trùng
nấm tiếp tục phát triển, hình thành rất nhiều sợi nấm ngắn. Khi hệ sợ nấm
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

10


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

được hình thành trong cơ thể, nó phân tán khắp nơi theo dịch máu, phá hủy
các tế bào máu và làm giảm tốc độ lưu thông máu. Toàn bộ các bộ phận nội
quan bị xâm nhập. Nấm thường xâm nhập vào khí quản làm suy yếu hô hấp.
Hoạt động của côn trùng trở nên chậm chạp và phản ứng kém với các tác
nhân kích thích bên ngoài. Kết quả là vật chủ mất khả năng kiểm soát hoạt
động sống và dẫn đến chết (Minaet al., 2005).
(iii)Giai đoạn sinh trưởng của nấm sau khi vật chủ chết
Ở bên trong cơ thể côn trùng, sợi nấm sinh trưởng và nhân lên nhanh

chóng. Một số loài nấm tiếp tục sinh trưởng ở dạng sợi nấm. Hệ thống miễn
dịch của ký chủ côn trùng sử dụng cơ chế thực bào và tiết ra các hợp chất đối
kháng (như quinine và melanine). Đầu tiên, cơ thể côn trùng phải xác định cơ
thể ngoại lai và tạo ra phản ứng miễn dịch. Tuy nhiên, nấm ký sinh côn trùng
phát triển rất nhanh thông qua việc tái sản xuất nhanh chóng sợi nấm làm áp
đảo hệ thống miễn dịch của côn trùng. Hơn thế nữa nấm còn tạo ra các dạng
độc tố và một số công cụ tấn công khác để giết chết côn trùng, chính những
độc tố và công cụ tấn công này đã phá hủy cơ chế kháng của ký chủ. Hầu hết
các nấm bất toàn (inperfect fungi) thường tạo ra độc tố và giết chết côn trùng
trong một thời gian ngắn hơn là nấm có giai đoạn sinh sản hữu tính. Trong
giai đoạn đầu độc ký chủ, một số loài nấm bất toàn giết chết ký chủ trước khi
gây hại toàn bộ cơ thể côn trùng và trên cơ thể côn trùng quan sát thấy rất ít
sợi nấm (Trần Ngọc Lân và cs., 2008).
1.2. Một số chất có hoạt tính sinh học từ nấm Đông trùng hạ thảo
Các thành phần hóa học chứa trong nấm Cordyceps, quan trọng nhất là
nhóm chất cordycepic acid, cordycepin và polysaccharide có tác dụng rất tốt
trong điều trị bệnh ung thư và các bệnh do virus. Ngoài ba thành phần trên khi
phân tích nấm người ta còn phát hiện rất nhiều hợp chất có giá trị là
cordycepic acid, N-acetylgalactosamine, adenosine, ergosterol và ergosterol

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

11


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

esters, bioxanthracenes, hypoxanthine, polysaccharide và exopolysaccharide,

chitinase, cicadapeptins, và myriocin, các chất có hoạt tính sinh học là
saccharides (trehalose và polysaccharides), nucleosides (adenosine, inosine và
cordycepin), manitol và sterols (ergosterol).
1.2.1. Cordycepin
Cordycepin là một hợp chất quan trọng trong nấm đông trùng hạ thảo
(Mina Masuda et al., 2005). Cordycepin lần đầu tiên được chiết tách từ loài
C. militaris năm 1950 do Cunningham và cộng sự thực hiện, sau đó chất này
cũng được tìm thấy ở loài C. sinensis và C. kyushuensis. Mặc dù cordycepin
có thể được tổng hợp hóa học nhưng chỉ cho sản lượng thấp. Cordyceps tự
nhiên chứa lượng cordycepin vào khoảng 0,006- 6.36 mg/g. Trong sinh khối
sinh nấm nuôi và quả thể của Cordyceps, hàm lượng cordycepin ở giai đoạn
đầu sau khi được tách và nuôi thường thấp với hàm lượng từ 0,006-1,64 mg/g.
Các nhà khoa học cho biết khi thu nhận trong tự nhiên, nồng độ cordycepin
trong quả thể C. militaris cao hơn C. sinensis với hàm lượng lần lượt là 2,65
và 1,64 mg/g, trong khi trong nuôi cấy trong các bình lên men hàm lượng chất
này thu được là 1,59 mg/g tương đượng với C. sinensis trong tự nhiên (Lo et
al., 2013).
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. 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 15-26,8 mg/lít
(Mao, Zhong, 2004).
Trọng lượng phân tử của cordycepin C10H13N5O3 là 251, có nhiệt độ
nóng chảy là 230-231°C, độ hấp thu cao nhất ở 259nm (Dong et al., 2012).
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

12

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

Cordycepin có thể tan trong saline, cồn ấm, hoặc methanol, nhưng không tan
trong benzene, ether hoặc chloroform, các nhà khoa học thường sử dụng
saline khử trùng và đệm phosphates để hòa tan cordycepin (Xuanwei et al.,
2009). Cordycepin có khả năng kháng nấm, kháng ung thư và kháng virus.
Trong các nghiên cứu gần đây đã chứng minh cordycepin có khả năng điều
hòa sản phẩm của interleukins trong tế bào lympho T (Mina et al., 2005).
Cordycepin phát huy tác dụng gây độc tế bào thông qua methyl hóa acid
nucleic, ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh Clostridium
paraputrificum và Clostridium perfringens, nhưng không có tác dụng gây hại
tới vi khuẩn có lợi như Bifidobacterium sp. và Lactobacillus sp. (Lu et al.,
2009).
1.2.2. Adenosine
Adenosine được phân phối rộng rãi trong Cordyceps spp. Chất này có
hiệu quả làm tăng khả năng lưu thông mạch vành và não, điều khiển lưu
lượng máu (1), phòng chống các rối loạn nhịp tim (Hermann và Feigl, 1992;
Kodama et al, 2000). Adenosine xuất hiện khá nhiều trong quả thể và có mặt
ở trong hầu hết các loài Cordyceps với hàm lượng dao động từ 0,28 tới 14,15
mg/g. Khi thu nhận nấm Cordyceps trong tự nhiên, nồng độ adenosine là 2,45
±0,03 mg/g trong quả thể và ở nấm C. militaris cao hơn C. sinensis. Hàm
lượng adenosine là 1,592±0,03 mg/g ở C. sinensis, trong khi đó, hàm lượng
adenosine trong sợi nấm C. militaris khi lên men có thể đạt tới 1,643±0,03
mg/g gần bằng với trong loài C. sinensis tự nhiên. Adenosine được cho là có
tác dụng điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch, giúp cải thiện tuần hoàn ngoại
biên và tim mạch, cải thiện năng lực cho cơ bắp, giảm sinh trưởng của các tế

bào thoái hóa, tăng lượng oxy trong máu, đóng vai tr quan trọng trong quá
trình chuyển hóa năng lượng của cơ thể… (Shashidhara et al., 2013).

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

13


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

1.2.3. Polysaccharide
Thành phần polysaccharide trong nấm Cordyceps được đánh giá cao về
giá trị dinh dưỡng trong sản xuất thực phẩm chức năng và sản xuất thuốc
phòng, chữa bệnh cho người. Polysaccharide có cấu trúc phức tạp gồm
cyclofuran (đường 5C, mạch vòng), beta-glucans; beta-mannan; và phức hợp
polysaccharide có cả đường 5C và 6C cùng tham gia vào các chuỗi nhánh,
dùng cả cầu nối alpha- và beta-). Polysaccharide bao gồm monosaccharide,
disaccharide, các oligosaccharide và các polysaccharide phức tạp như
cyclofuran, là đường có 5 carbon. Các chất chưa rõ tác dụng như β -glucan, β
-mannan và polyme của β -mannan; các loại polysaccharide phức tạp bao
gồm cả 5 và 6 đường carbon liên kết với nhau trong chuỗi phân nhánh sử
dụng cả hai α và β- tất cả các dị chất của polysaccharide. Các hợp chất này có
tác dụng miễn dịch cũng đã được tìm thấy trong loài sâu Isaria sinclairii, một
loài có quan hệ chặt chẽ với chi Cordyceps. Các loại polysaccharide là các
chất có hoạt tính sinh học tốt nhất có trong chi Cordyceps Số lượng các
polysaccharide và các loại đường như cordycepic acid hay D-mannitol phụ
thuộc vào từng chủng loài khác nhau. Nhiều nghiên cứu cho thấy các
polysaccharide thu được từ nấm Cordyceps có hiệu quả điều chỉnh đường

máu, chống khối u và chống di căn (Nakamura et al., 1999); trong khi
polysaccharide từ thực vật lại không có đặc điểm này (Hui et al., 2011).
Các polysaccharide có khả năng chống lại hoạt động của các tế bào ung
thư bao gồm homopolyme có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp bao gồm
glucose, galactose, mannose, xylose, arabinose, fucose, ribose và acid
glucuronic. Trong một số loài nấm ĐTHT, polysaccharide liên kết với các
protein hoặc peptide tạo thành các hệ polysaccharide - protein hoặc
polysaccharide – peptide, các cấu trúc này có hoạt tính kháng u mạnh hơn
(Mao, Zhong, 2004). Cấu trúc 1/3 - β - glucan có khả năng kháng khối u được
biết nhiều nhất, theo các nghiên cứu cho thấy những glucan có được hoạt tính
sinh học này là trong cấu tạo các phân tử có dạng mạch thẳng hoặc phân
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

14


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

nhánh với cấu trúc chính là phân tử đường glucose liên kết với các đơn vị
trong chuỗi tại các vị trí khác nhau, với các chuỗi bên bao gồm các đơn vị như
acid glucuronic, xylose, galactose, mannose, arabinose hoặc ribose.
Heteroglycan là một nhóm lớn polysaccharide lớn hoạt tính sinh học đa dạng
được phân loại là galactan, fucan, xylan, và mannan (John et al., 2008;
Hardeep et al., 2014).
1.2.4. Các hợp chất khác
Ngoài ra, thành phần dinh dưỡng của các chất trong nấm Cordyceps
spp. có chứa tất cả các acid amin thiết yếu, các loại vitamin (A, E, K và nhóm
B1, B2, B12) và các nguyên tố vi lượng (K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn , Pi,

Se, Al, Si, Ni, Sr, Ti, Cr, Ga, V, Zr) có tác dụng tăng cường sức khỏe, nâng
cao hệ miễn dịch, chống ôxi hóa, điều trị bệnh tim mạch, kháng tế bào ung
thư, kháng vi sinh vật…(Kim et al., 2004; Shin et al., 2007; John & Matt,
2008).
Nucleotide
Các nucleoside đã được tìm thấy ở Cordyceps spp. bao gồm uridine,
một số cấu trúc khác biệt của deoxyuridine, adenosine, 2'3'-dideoxyadenosine,
hydroxyethyladenosine,

cordycepin

[3'-deoxyadenosine],

cordycepin

triphosphate, guanidin, deoxyguanidine và một số các nucleoside bị khử oxy
mà không có trong tự nhiên (Nakamura et al., 1999). Nhiều nghiên cứu chỉ ra
rằng, guanosine có hàm lượng cao nhất trong tất cả các mẫu tự nhiên, khi nuôi
cấy trong điều kiện nhân tạo, hàm lượng của nucleotide thường cao hơn
Cordycepsspp. so với tự nhiên. Các nucleotide trong Cordyceps tự nhiên bắt
nguồn từ sự phân rã của nucleoside trong suốt quy trình bảo quản, tiếp đó các
nhà nghiên cứu cũng tìm ra rằng độ ẩm có thể làm tăng đáng kể hàm lượng
nucleotide trong Cordyceps khi nuôi trên môi trường xốp (Xuanwei et
al.,2009).
Các hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa của nấm Cordyceps
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

15

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

Hoạt tính chống oxy hóa (AOA) là một hoạt tính sinh học quan trọng
xuất hiện trong các chủng thuộc ngành nấm Basidiomycetes. Mặc dù có nhiều
nhà nghiên cứu đã khảo sát đặc tính chống oxy hóa phổ rộng của các quả thể
nấm, nhưng chỉ có số ít được chú ý và tiến hành thu nhận các chất chống oxy
hóa này nhờ lên men chìm. Một trong số các nghiên cứu được thực hiện bởi
Badalyan khi lên men trên môi trường lỏng để thu nhận dịch sau lên men,
dịch chiết sinh khối nấm và sinh khối) của 14 chủng nấm ( Cordyceps
comatus, C. disseminatus, C. micaceus, Hypholoma fasciculare, Lentinus
edodes, Lepista personata, Marasmius oreades, Pholiota alnicola, Pleuronata
versicolor, Stropharia coronilla, Suillusltuteus, Schizophyllum commune,
Trimetes versicolor và Volvariella bombycina) đều cho thấy có chứa các chất
chống oxy hóa có khả năng ức chế gốc tự do trong phản ứng peroxide hóa
lipid khi thí nghiệm trên não chuột (Lu et al., 2012).
Hiệu quả loại bỏ gốc tự do thu nhận từ sinh khối các chủng nấm từ môi
trường nuôi cấy, các chất khô của dịch lọc sau lên men, các hợp chất chiết khi
sử dụng dung môi chiết khác nhau thu nhận nấm Antrodia camphorata trong
lên men chìm. Kết quả thu được trong dịch chiết sinh khối có tác động tích
cực với khả năng loại bỏ gốc tự do, đặc biệt hơn khi chiết sinh khối nấm bằng
nước cũng cho thấy khả năng và hoạt tính chống oxy hóa. Ngay cả dịch sau
lên men sau khi đã loại bỏ sinh khối cũng có hiệu quả loại bỏ gốc tự do nhưng
với hiệu quả thấp hơn. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh được mối quan hệ
tuyến tính giữa sự ức chế quá trình peroxy hóa chất béo và hàm lượng
polyphenol tổng thu nhận được từ dịch lên men của các chủng nấm Antrodia
camphorata. Hơn nữa, họ cũng tìm ra sự tương quan cao giữa sự ức chế quá
trình peroxy hóa chất béo và hàm lượng triterpenoids thô trong dịch chiết bởi
dung môi methanol, ethyl acetate (Lu et al., 2012; Shi et al., 2009).

Mặc dù các nghiên cứu đều đã chứng minh được rằng nấm Cordyceps
có hoạt tính chống oxy hóa, nhưng để chắc chắn hợp chất nào đảm nhiệm
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

16


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

công việc này lại chưa có một kết luận rõ rang. Chưa thể kết luận được rằng
bất cứ thành phần nào như polysaccharides, mannitol và cordycepin ở nấm
Đông trùng hạ thảocó tác động chính là chống oxy hóa (Shashidhara et al.,
2013).
Sterol
Ergosterol là sterol duy nhất của nấm và là tiền chất thiết yếu của
vitamin D2, có giá trị dược liệu quan trọng. Hàm lượng ergosterol trong quả
thể nhân tạo của Cordyceps rất cao (10,68 mg/g) cao hơn nhiều so với hệ sợi
nấm chỉ có 1,44 mg/g(Xuanwei et al., 2009). Ergosterol trong C. sinensis có
thể được xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC (High
Performace Liquid Chromatography) do Li và cộng sự thực hiện năm 1991,
được cho là chất ophiocordin, ở C. pseudomilitaris là chất bioxanthracenes và
tập hợp bốn exopolysaccharide với các trọng lượng phân tử thay đổi từ 50
kDa tới 2260 kDa tìm thấy ở C.militaris (Lu et al., 2012; Seok et al., 2009).
Protein và các acidamin
Nấm Cordyceps có hàm lượng protein thô trong khoảng 29,1-33%.
Protein này bao gồm 18 loại acid amin, gồm có aspartic, threonine, serine,
glutamate, proline, glycine, valine, methionine, isoleucine, leucine, tyrosine,
phenylalanine, lysine, histidine, cystine, cysteine và tryptophan. Hàm lượng

acid amin sau khi thủy phân hầu hết là 20-25%, lượng thấp nhất là 5,53%, cao
nhất là 39,22%. Hàm lượng cao nhất là glutamate, arginine và acid aspartic,
các thành phần có tác dụng dược lý chính là arginine, glutamate, tryptophan
và tyrosine (Xuanwei et al., 2009). Các chủng Cordyceps spp. cũng chứa các
loại protein, peptide, polyamine và tất cả các acid amin thiết yếu. Thêm nữa,
trong các loài Cordycep spp. cũng chứa các loại dipeptide vòng hiếm gặp có
vòng gồm có cyclo-[Gly-Pro], cyclo-[Leu-Pro], cyclo-[Val-Pro], cyclo-[AlaLeu], cyclo-[Ala-Val] và cyclo-[Thr-Leu]. Một lượng nhỏ polyamine như 1,3-

Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

17


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học

diamino propane, cadavarine, spermidine và putrescine cũng được tìm thấy
(John et al., 2008; Hui et al., 2011).
Acid béo và các nguyên tố kim loại
Acid béo bao gồm carbon, hydro và oxy và là thành phần chính của
lipid, phospholipid và glycolipid, chúng được phân loại thành acid béo no và
không no. Ở Cordyceps, lượng acid béo no được tìm thấy là 57,84% gồm có
C16:1, C17:1, C18:1, C18:2. Acid linoleic chiếm hàm lượng cao nhất 38,44%, tiếp
đó là acid olein 17,94%. Các acid béo no chiếm 42,16%, bao gồm C14, C15,
C16, C17, C18, C20, và C22. Acid palmitic và acid octadecanoic chiếm hàm
lượng cao nhất lần lượt là 21,86% và 15,78%. Các acid béo không no có chức
năng giảm lipid máu và bảo vệ chống lại bệnh tim mạch, chứa một loạt các
hợp chất dinh dưỡng như các acid amin thiết yếu, vitamin E và K, các vitamin
tan trong nước B1, B2, và B12 và các nguyên tố đa lượng và vi lượng (K, Na,

Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn, Pi, Se, Al, Si, Ti, Cr, Ga, V ) (John et al., 2005).
Acid cordycepic
Theo dược điển của Trung Quốc, acid cordycepic hay D-manitol, một
đồng phân của acid quinic với cấu trúc polyol chiếm khoảng 9% trong nấm
Cordyceps, đây là thành phần được sinh ra trong hoạt động sinh tổng hợp và
được sử dụng như một dấu hiệu trong kiểm soát chất lượng nuôi cấy nấm C.
sinesis. Mannitol là sản phẩm sinh học chính với hoạt tính sinh học quan
trọng, tồn tại trong tự nhiên ở rễ cây, mầm và lá của thực vật, trong khi đó
cũng có nhiều mannitol được phát hiện ở các loài nấm ăn được, cà rốt và địa
y. Thông thường, hàm lượng acid cordycepic trong Cordyceps spp. là 7-29%,
thành phần này khác nhau trong từng giai đoạn phát triển của quả thể. Về mặt
hóa học, mannitol là một rượu và một đường hoặc là một polyol; nó tương tự
như xylitol và sorbitol. Tuy nhiên, mannitol có xu hướng mất một ion hydro
trong dung dịch, điều này gây đến dung dịch có tính acid. Công thức hóa học
của mannitol là C6H14O6, trọng lượng phân tử là 182, có điểm nóng chảy là
Lê Thị Ngọc Trâm 1202- CNSH

18