Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần dinh dưỡng đến sự phát triển của nấm đông trùng hạ thảo cordyceps militaris trên môi trường giá thê ̉nhân tạo

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƢƠNG THỊ DUNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN DINH DƢỠNG
ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO (CORDYCEPS
MILITARIS) TRÊN GIÁ THỂ NHÂN TẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Ngành/chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học

: Chính quy.
: CNSH.
: K45 - CNSH
:CNSH & CNTP.
: 2013-2017.

Thái Nguyên – năm 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƢƠNG THỊ DUNG
Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN DINH DƢỠNG
ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO (CORDYCEPS
MILITARIS) TRÊN GIÁ THỂ NHÂN TẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Ngành/chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Ngƣời hƣớng dẫn

: Chính quy.
: CNSH.
: K45 - CNSH
:CNSH & CNTP.
: 2013-2017.
: 1.TS.Dƣơng Văn Cƣờng.
2.KS: Vũ Hoài Nam .

Thái Nguyên – năm 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Ban Chủ nhiệm
khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trong thời gian thực
tập em đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của các

thành phần dinh dƣỡng đến sự phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo
Cordyceps militaris trên môi trƣờng giá thể nhân tạo”.
Kết thúc thời gian thực tập tại Phòng Sinh học Phân tử - Viện Khoa học
Sự sống – Đại học Thái nguyên, đến nay em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Để đạt đƣợc kết quả nhƣ ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới
Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm
Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm cùng các thầy cô giáo
trong Khoa đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian thực tập.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Dƣơng Văn Cƣờng
và KS Vũ Hoài Nam đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hƣớng dẫn em trong thời
gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cám ơn gia đình đã tạo điều kiện vật chất tốt nhất có
thể và luôn là chỗ dựa tinh thần cho em trong quá trình thực tập; cảm ơn bạn
bè đã giúp đỡ em trong thời gian vừa qua.
Mặc dù bản thân đã cố gắng hết sức nhƣng do thời gian thực hiện đề tài có
hạn nên bản khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận
đƣợc ý kiến đóng góp chân thành từ các thầy cô và các bạn để đề tài đƣợc hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên tháng năm 2017
Sinh viên
Lƣơng thị Dung


ii

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ, thuật ngữ viết tắt

Nghĩa đầy đủ của từ, thuật ngữ (cả tiếng

Anh và tiếng Việt)

ĐTHT

Đông Trùng Hạ Thảo

BE

Biological Efficiency

DC

Đối chứng

CT

Công thức

CS

Cộng sự


iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.2: Thành phần hóa học chủ yếu của hai loài nấm Đông trùng hạ thảo

quan trọng........................................................................................................ 10
Bảng 3.1: Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ......................................................... 16

Bảng 3.2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn cacbon ..................................... 20
đến khả năng sinh trƣởng của sợi nấm. ........................................................... 20
Bảng 3.3: Nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn nito .......................................... 20
đến khả năng sinh trƣởng và phát triển của nấm. ........................................... 20
Bảng 3.4: Nghiên cứu ảnh hƣởng của muối khoáng....................................... 21
đến khả năng sinh trƣởng của sợi nấm. ........................................................... 21
Bảng 3.6: Xác định nguồn dinh dƣỡng và mức biến đổi các yếu tố dinh dƣỡng
......................................................................................................................... 22
Bảng 4.1: Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng các nguồn cacbon tới ................... 26
năng suất nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo ................................................ 26
Bảng 4.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng các nguồn nito khác nhau tới ........ 29
năng suất nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo ................................................ 29
Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng muối khoáng khác nhau tới.......... 33
năng suất nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo ................................................ 33
Bảng 4.4: Xác định nguồn dinh dƣỡng và mức biến đổi các yếu tố dinh dƣỡng
......................................................................................................................... 34
Bảng 4.5: Ma trận kết quả mối tƣơng quan giữa các yếu tố dinh dƣỡng tới
năng suất nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo ................................................ 35


iv

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên . .................................................. 4
Hình 2.2: Phân loại nấm Cordyceps ................................................................. 5
Hình 2.3: Vòng đời sinh trƣởng của nấm Đông trùng hạ thảo ......................... 6
Hình 2.4: Nấm Cordyceps militaris và mặt cắt dọc quả thể chứa các

bào tử (Christian et al, 1837). ........................................................................... 7
Hình 3.1: Sơ đồ quy trình nuôi cấy nấm Đông trùng hạ thảo ......................... 18

Hình 4.1: Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn cacbon đến khả năng

sinh trƣởng của sợi nấm. ................................................................................. 24
Hình 4.2: Ảnh hƣởng của nguồn cacbon tới sinh trƣởng và phát triển của quả

thể nấm Đông trùng hạ thảo ............................................................................ 25
Hình 4.3:Ảnh hƣởng của các nguồn cacbon khác nhau tới năng suất nuôi

trồng nấm......................................................................................................... 26
Hình 4.4: Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của các nguồn nito đến khả năng

sinh trƣởng của sợi nấm .................................................................................. 27
Hình 4.5: Ảnh hƣởng của nguồn nito tới sinh trƣởng và phát triển của quả thể
nấm Đông trùng hạ thảo .................................................................................. 28
Hình 4.6: Ảnh hƣởng của các nguồn nito khác nhau tới năng suất nuôi trồng
nấm .................................................................................................................. 29
Hình 4.7: Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của muối khoáng đến khả năng sinh

trƣởng của sợi nấm .......................................................................................... 31
Hình 4.8: Ảnh hƣởng của muối khoáng tới sinh trƣởng và phát triển của quả

thể nấm Đông trùng hạ thảo ............................................................................ 32
Hình 4.9: Ảnh hƣởng của các muối khoáng khác nhau tới năng suất nuôi

trồng nấm......................................................................................................... 33
Hình 4.10: Hình ảnh so sánh hai tổ hợp các yếu tố dinh dƣỡng ảnh hƣởng đến
mật độ quả thể ................................................................................................. 36


v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ............................................ ii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
Phần 1 MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. .................................................................. 2
Phần 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ....................................... 4
2.1. Tổng quan về Đông trùng Hạ Thảo ........................................................... 4
2.1.1. Tên gọi Đông Trùng Hạ Thảo ................................................................. 4
2.1.2. Nguồn gốc và phân loại .......................................................................... 4
2.1.3. Cơ chế xâm nhiễm .................................................................................. 5
2.1.4. Cordyceps militaris ................................................................................. 6
2.2. Tiềm năng ứng dụng nuôi trồng ĐTHT trên giá thể nhân tạo ................. 12
2.3. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trong nƣớc và trên thế giới
......................................................................................................................... 13
2.3.1. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trên thế giới................ 13
2.2.3. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trong nƣớc ................. 14
Phần 3 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 16
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu......................................... 16
3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................... 16
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 16
3.1.3. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 16
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ............................................ 17

vi

3.2.1. Địa điểm tiến hành nghiên cứu ............................................................. 17
3.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu ............................................................ 17
3.3. Nội dung nghiên cứu. ............................................................................... 17
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 18
3.4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 18
3.4.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 19
3.4.3. Chỉ tiêu theo dõi ...................................................................................... 22
3.4.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ....................................................................... 22
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 23
4.1. Ảnh hƣởng của các nguồn cacbon đến khả năng sinh trƣởng của sợi nấm,
sự hình thành và phát triển của quả thể, năng suất sinh học ........................... 23
4.2. Ảnh hƣởng của các nguồn nito đến khả năng sinh trƣởng của sợi nấm, sự
hình thành và phát triển của quả thể, năng suất sinh học................................ 27
4.3. Ảnh hƣởng của muối đến khả năng sinh trƣởng của sợi nấm, sự hình
thành và phát triển của quả thể, năng suất sinh học ........................................ 30
4.4 Kết quả nghiên cứu mối tƣơng quan giữa các nguồn dinh dƣỡng đến sự
hình thành và phát triển quả thể nấm Cordyceps militaris trên môi trƣờng
nhân tạo. .......................................................................................................... 34
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 37
5.1. Kết luận .................................................................................................... 37
5.2 Đề nghị ...................................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 39


1

Phần 1
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, các loa ̣i thảo dƣ ợc ngày càng đƣợc quan tâm
đến nhƣ một loại thực phẩm chức năng chăm sóc sức khỏe con ngƣời. Bên
cạnh đó, chúng còn đƣợc các nhà nghiên cứu y dƣợc hết sức chú ý vì sự đa
dạng về các hoạt chất sinh học. Tiêu biể u t rong số đó phải kể đế n nhƣ nấ m
Đông trùng ha ̣ thảo, nấm Linh Chi hay sâm Ngọc Linh….
Đông trùng hạ thảo là một trong những loại thảo dƣơ ̣c giúp bồi bổ cơ thể
phù hợp với mọi lứa tuổi: từ trẻ con, phụ nữ mang thai, thanh thiếu niên cho
đến ngƣời già. Theo các tài liệu ghi chép về đông dƣợc cổ, Đông trùng hạ
thảo là một vị thuốc bổ hết sức quý giá, có tác dụng tốt đối với trẻ em còi
xƣơng, chậm lớn. Các nghiên cứu hiện đại cũng chứng minh Đông trùng hạ
thảo có tác dụng tích cực đối với các bệnh về thận, tăng cƣờng miễn dịch và
hỗ trợ điều trị ung thƣ. Trong thành phần nấm Đông trùng hạ thảo có nhiều
hoạt chất quý nhƣ: Cordycepin (3’-deoxyadenosine) có khả năng kháng
khuẩn, kháng nấm, kháng u, hoạt động kháng virus; Adenosine đƣợc cho là
có tác dụng điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch; Mannitol cũng có chức
năng hoạt tính sinh học, giúp lợi tiểu , chống các chứng ho ra máu ...và nhiều
loại vitamin khác[3],[30].
Theo thố ng kê của công ty nghiên cƣ́u và đầ u tƣ phát triể n thi ̣trƣờng
trung Quố c - Huidian cho thấ y nhu cầ u thi ̣trƣờng cho Đông trùng ha ̣ thảo
năm 2013 đa ̣t 8000 tấ n, sản lƣợng ƣớc tính mỗi năm tăng 20%, dƣ̣ kiế n đa ̣t
mƣ́c 19000 tấ n vào năm 2017[10]. Trong khi, sản lƣợng trong tự nhiên ch ỉ
đáp ƣ́ng đƣơ ̣c khoảng 1%. Trƣớc tình hình đó , các nhà khoa học trên thế giới
tâ ̣p trung nghiên cứu nuôi Đông trùng ha ̣ thảo trên môi trƣờng nhân tạo có các
thành phần dinh dƣỡng và các hoạt chất sinh học tƣơng tƣ̣ nhƣ Đông trùng hạ


2

thảo tự nhiên nhƣng lại có giá thành rẻ hơn đáng kể. Tại Việt Nam, việc

nghiên cứu nuôi cấy Đông trùng hạ thảo trên môi trƣờng nhân tạo cũng đạt
đƣơ ̣c mô ṭ số thành tƣ̣u đáng kể . Tuy vậy, các công bố về loài nấm dƣợc liệu
quý này mới chỉ dừng lại ở việc phát hiện một số chủng có trong tự nhiên và
nhân giố ng trên môi trƣờng cấ p I , chƣa có công bố nào về nghiên cứu Đông
trùng hạ thảo trên môi trƣờng giá thể nhân ta ̣o.
Thực trạng hiện nay trong việc nuôi trồng nấm Đông trùng hạ đều gặp
phải đó là mật độ quả thể nấm thƣa, quả thể nấm bị sùi, đầu quả thể bị phân
nhánh, tính hƣớng sáng kém . Với mong muố n góp phầ n cải thiê ̣n hiê ̣u suấ t
nuôi trồ ng nấ m Đông trùng ha ̣ thảo trên giá thể nhân ta ̣o , tôi tiế n hành thƣ̣c
hiê ̣n đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần dinh dưỡng đến sự
phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên giá thể
nhân tạo”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của điều kiện dinh dƣỡng tới khả năng phát
triển của nấm, sự hình thành và phát triển của quả thể nấm ĐTHT cordyceps
militaris trên môi trƣờng nhân tạo.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định ảnh hƣởng của nguồn cacbon đến khả năng sinh trƣởng và phát triển
của quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris, năng suất sinh học.
Xác định ảnh hƣởng của nguồn nito đến khả năng sinh trƣởng và phát triển
của quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris, năng suất sinh học.
Xác định ảnh hƣởng của muối khoáng đến sự hình thành và phát triển
của quả thể nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris, năng suất sinh học.
Xác định đƣợc môi trƣờng dinh dƣỡng thích hợp cho sự sinh trƣởng và
phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris, năng suất sinh học .
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.


3

Kết quả nghiên cứu sự ảnh hƣởng của một số yếu tố dinh dƣỡng cơ bản
tới sự sinh trƣởng và phát triển, hình thành thể quả nấm Cordyceps militaris
trên môi trƣờng nhân tạo sẽ là căn cứ khoa học cho việc hoàn thiện và đƣa ra
quy trình sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris vào thực tiễn
phục vụ đời sống con ngƣời.
Ngoài ra kết quả của đề tài cũng cung cấp thông tin khoa học cho các
nhà khoa học nghiên cứu chuyên sâu loài nấm quý hiếm Cordyceps militaris.
Tạo ra sản phẩm nấm Đông trùng hạ thảo có chất lƣợng đảm bảo với chi
phí hợp lí .
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài.
Quá trình nghiên cứu sẽ đƣa ra đƣợc sự ảnh hƣởng của thành phần dinh
dƣỡng đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo
Cordyceps militaris trên môi trƣờng nhân tạo.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
Kết quả nghiên cứu sự ảnh hƣởng của một số yếu tố dinh dƣỡng cơ bản
tới sự sinh trƣởng và phát triển, hình thành thể quả nấm Cordyceps militaris
trên môi trƣờng nhân tạo sẽ là căn cứ khoa học cho việc hoàn thiện và đƣa ra
quy trình sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris vào thực tiễn
phục vụ đời sống con ngƣời.
Ngoài ra kết quả của đề tài cũng cung cấp thông tin khoa học cho các
nhà khoa học nghiên cứu chuyên sâu loài nấm quý hiếm Cordyceps militaris.
Tạo ra sản phẩm nấm Đông trùng hạ thảo có chất lƣợng đảm bảo với chi
phí hợp lí .


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1. Tổng quan về Đông trùng Hạ Thảo
2.1.1. Tên gọi Đông Trùng Hạ Thảo
Đông trùng Hạ thảo (ĐTHT) tên khoa học là Cordyceps, chỉ hiện tƣợng
những loài nấm thuộc lớp Ascomycetes kí sinh trên ấu trùng các loài bọ cánh
phấn thuộc chi Thitarodes [6]. Tên gọi chúng xuất phát từ quan sát thực tế: vào
mùa Đông bào tƣ̉ nấm xâm nhiễm, ký sinh trong cơ thể ấu trùng (Đông trùng),
đến mùa hè quả thể n ấm mọc chồi từ đầu con sâu nhô lên khỏi mặt đất trông
giố ng mô ̣t loa ̣i thƣ̣c vâ ̣t (Hạ thảo) vì vậy nó có tên là Đông trùng hạ thảo.

Hình 2.1: Đông trùng hạ thảo trong tự nhiên .
2.1.2. Nguồn gốc và phân loại
ĐTHT trong tự nhiên đƣợc phát hiện chủ yếu ở một số cao nguyên của
Nepal, Ấn Độ, Trung Quốc và Bhutan…, trung bình các cao nguyên này có
độ cao từ 3500m đến 5000m so với mặt nƣớc biển. Dựa trên đặc điểm hình
thái cũng nhƣ đặc điểm cấu trúc phân tử, Đông trùng hạ thảo đƣợc xếp vào
phân giới nấm (Fungi), ngành nấm túi (Ascomycota), lớp Sordariomycetes, bộ


5

Hypocreales, họ Cordycipitaceae, chi Cordyceps (Kobayasi et al, 1982), bao
gồm 400 loài đã đƣợc phát hiện, tuy nhiên cho đến nay ngƣời ta mới chỉ tập
trung nghiên cứu 2 loài nấm Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris có giá
trị dƣợc liệu tốt với con ngƣời .

Hình 2.2: Phân loại nấm Cordyceps
2.1.3. Cơ chế xâm nhiễm
Trong tự nhiên, nấm Đông trùng hạ thảo đƣợc coi là nấm gây bệnh cho
côn trùng do chúng ký sinh trên cơ thể ấu trùng hoặc côn trùng đã trƣởng
thành. Các loài thuộc chi Cordyceps khác nhau lây nhiễm ở giai đoạn nhộng

và các ký chủ khác nhau, rồi nhân lên trong cơ thể ký chủ . Vào cuối thu hoặc
đầu mùa đông , bào tử nấm nh ờ gió phát tán ra bên ngoài và tìm ki ếm cơ thể
ký chủ phù hợp. Khi tiếp xúc với ký chủ, bào tử nấm bắt đầu hiǹ h thành các
ống nảy mầm có các thể bám . Các ống n ày tiế t ra các enzyme nhƣ lipase ,
chitinase, protease… làm tan vỏ ngoài của ký chủ và xâm nh ập vào bên trong
cơ thể . Một vài loài Cordyceps còn có khả năng tác động tới hành vi vật chủ,
khiến chúng phải leo lên cây và gắn mình vào đó trƣớc khi chết để đảm bảo
sự phát tán bào tử một cách tối đa. Sau đó các bào t ử bắt đầu hình thành hệ
sợi, hê ̣sợi nấm hút dinh dƣỡng và sinh trƣởng m ạnh mẽ gây chế t ký chủ. Khi


6

thời tiết ấm áp hơn, hệ sợi nấm bắt đầu phát triển một cách mạnh mẽ hình
thành quả thể và chồi lên khỏi mặt đất và tiếp tục vòng sinh sản mới nhờ phát
tán bào tử.

Hình 2.3: Vòng đời sinh trưởng của nấm Đông trùng hạ thảo
2.1.4. Cordyceps militaris
Nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris là một loài trong chi
Codyceps, chúng thƣờng ký sinh trên ấu trùng bọ cánh phấn côn trùng. Quả
thể có hình thon dài, có màu vàng cam, chiều dài quả thể từ 2-8cm, chiều
ngang khoảng 0,5 cm[4]. Quả thể nấm nhô lên từ xác ấu trùng hoặc nhộng,
mặt cắt ngang quả thể có màu nhạt, rỗng ở giữa (Hình 2.4). Các nang bào tử
dài từ 300-510 µm, bề rộng 4 µm. Bên trong các nang bào tử là tập hợp các
bào tử nang không màu và phân đoạn, kích thƣớc 3.5-6 × 1- 1.5 µm. Các bào
tử nang này trong điều kiện nghèo dinh dƣỡng sẽ đứt ra và nảy chồi tạo các
bào tử thứ cấp. Nấm Cordyceps militaris có dải phân bố rộng, ở Bắc Mỹ,
châu Âu và châu Á[18].

7

Hình 2.4: Nấm Cordyceps militaris và mặt cắt dọc quả thể chứa các
bào tử (Christian et al, 1837).
So với Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris nuôi dễ hơn trong cả hai
loại môi trƣờng nền rắn và chất lỏng với nguồn dinh dƣỡng nhiều carbon và
nguồn nitơ. Cordyceps militaris cũng đã đƣợc sử dụng trong y học cổ truyền
của Trung Quốc rất lâu về trƣớc. Gần đây, Cordyceps militaris ngày càng
đƣợc xem nhƣ là một nguồn thay thế cho Cordyceps sinensis vì các chất có
hoạt tính sinh học và tính chất dƣợc liệu tƣơng tự nhau [7],[9],[27]. Hơn nữa,
nghiên cứu gần đây cũng đã chứng minh rằng Cordyceps militaris chứa nhiều
loại thành phần có hoạt tính sinh học nhƣ cordycepin, ergosterol, mannitol và
polysaccharides... [5],[8],[13].
2.1.5. Gía trị của Đông trùng Hạ thảo
2.1.3.1. Gía trị dược liệu
 Giá trị dƣợc liệu theo y học cổ truyền
Nấm Đông trùng hạ thảo đƣợc coi là một dƣợc liệu truyền thống của
Trung Quốc và chữa trị đƣợc nhiều bệnh nan y. Theo y học cổ truyền của
Trung Quốc, nấm Đông trùng hạ thảo đƣợc dùng để điều trị thành công các
chứng rối loạn lipit máu, viêm phế quản mạn, hen phế quản, viêm thận mạn


8

tính, suy thận, rối loạn nhịp tim, cao huyết áp, viêm mũi dị ứng, viêm gan B
mạn tính, ung thƣ phổi và thiểu năng sinh dục...
Những năm gần đây, các nghiên cứu hiện đại đã chứng minh đƣợc những
công dụng chữa bệnh và bồi bổ cơ thể mà các nhà Y học cổ truyền đã sử dụng
do các hoạt chất sinh học quý trong quả thể nấm: Cordycepin (3’deoxyadenosine) có khả năng kháng khuẩn , kháng nấm, kháng u, hoạt động

kháng virus [3],[30]; Adenosine đƣợc cho là có tác dụng điều hòa miễn dịch,
bảo vệ tim mạch; Mannitol cũng có chức năng hoạt tính sinh học , giúp lợi
tiểu, chống các chứng ho ra máu [16]...và nhiều loại vitamin khác.
 Giá trị dƣợc liệu theo y học hiện đại
Những năm gần đây, rất nhiều tính chất dƣợc lý của loài nấm này đƣợc
nghiên cứu một cách khoa học và đã đƣợc công bố trên các tạp chí chuyên ngành
trong đó ĐTHT có các tác dụng chính sau:

Ức chế và ngăn ngừa di căn ung thƣ:
Ung thƣ là các bệnh do sự phân chia không kiểm soát của các tế bào tại
một hoặc nhiều cơ quan trong cơ thể, dẫn tới hình thành các khối U. Nhiều
nghiên cứu đã chỉ ra rằng dịch chiết từ thể quả Cordyceps militaris có tác dụng
chống ung thƣ, ngừa di căn, đặc biệt hữu hiệu với hai loại tế bào trong tĩnh

mạch rốn là HT1080 và B16-F10. Trong dịch chiết nấm có khả năng làm
giảm sự hình thành các mạch máu mới bằng cách giảm sự biểu hiện của
bFGF, từ đó ngăn ngừa đƣợc sự di căn của tế bào ung [22].
Tác dụng hỗ trợ điều trị bênh tiểu đƣờng:
Một nghiên cứu đƣợc thực hiện tại bệnh viện Nankai Thiên Tân –
Trung Quốc từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 01 năm 2014. Nhóm nghiên
cứu trên 120 bệnh nhân bị bệnh tiểu đƣờng loại 2 – tức là khi đói lƣợng
glucose trong huyết tƣơng lớn hơn 7.0 mmol/l. Số bệnh nhân này đƣợc chia
ngẫu nhiên thành 3 nhóm: nhóm 1 điều trị cơ bản, nhóm 2 đƣợc điều trị bằng


9

việc sử dụng viên nang Đông trùng hạ thảo loại corbrin 2g sử dụng 3 lần/ngày
và 3 ngày trƣớc khi đi chụp động mạch, nhóm 3 sử dụng viên nang Đông
trùng hạ thảo corbrin loại 3g sử dụng 3 lần/ngày và 3 ngày trƣớc khi chụp

động mạch. Kết quả cho thấy bệnh nhân khi sử dụng viên nang có sự giảm và
ổn định đƣờng huyết hơn khi điều trị thông thƣờng. Tuy nhiên trong nghiên
cứu này nhóm nghiên cứu chỉ xác định lƣợng đƣờng huyết ở mức ngắn hạn
trƣớc và sau 3 ngày điều trị, cần có thêm các nghiên cứu với số lƣợng mẫu
lớn hơn và thời gian dài hơn để có thể kết luận rõ hơn tác dụng của Đông
trùng hạ thảo chữa bênh tiểu đƣờng loại 2 [25].
Hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến tim:
Các bệnh tim mạch là một nhóm các rối loạn về tim và mạch máu và
chúng bao gồm: Bệnh tim mạch – bệnh của các mạch máu cung cấp cho cơ
tim; Bệnh liên quan mạch máu não – bệnh của các mạch máu cung cấp cho
não; Bệnh động mạch ngoại biên – bệnh của mạch máu cung cấp cho cánh tay
và chân; Huyết khối tĩnh mạch sâu và thuyên tắc phổi – cục máu đông trong
các tĩnh mạch chân, có thể bật ra và di chuyển đến tim và phổi. Các phân tích
hoá học cho thấy trong đông trùng hạ thảo có adenosine, deoxy-adenosine,
nucleotide adenosine và các loại nucleotide tự do khác,... giúp giữ ổn định và
điều chỉnh rối loạn nhịp tim. Ngoài ra, các digoxin, hydrochlorothiaside,
dopamine và dobutamine trong đông trùng hạ thảo giúp cải thiện chất lƣợng
cuộc sống của các bệnh nhân suy tim mãn tính.
Chống oxi hóa và kháng viêm
Chống lão hoá, chống các chứng viêm tấy đƣợc thể hiện trong công
trình nghiên cứu của Ahn Y J cs (2000) ông 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[3]. 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 [12].


10

2.3.1.3. Giá trị dinh dưỡng

Các phân tích hoá học cho thấy trong sinh khối của C.militaris có 17
acid amin khác nhau, D-mannitol, lipit và nhiều nguyên tố khoáng (Se, Zn,
Cu...). Thành phần hóa học và các hoạt chất sinh học của 2 loài nấm đƣợc thể
hiện ở bảng sau :
Bảng 2.2: Thành phần hóa học chủ yếu của hai loài nấm Đông trùng hạ
thảo quan trọng
Nấm Đông trùng hạ thảo
Loại hoạt chất
Hợp chất các bon
Protein
Hydratcacbon
Lipit
Axit amin
Acid aspartic
Treonin
Serin
Acid glutamic
Glycin
Alanin
Lysin
Arginin
Tryptophan
Valin
Metionin
Isoleucin
Leucin
Tyrosin
Phenylalanin
Histidin
Prolin

Loài Cordyceps sinensis

Loài Cordyceps militaris

Hàm lƣợng (%)
26,21
28,19
8,75
Hàm lƣợng (mg/100g)
227
142
138
417
129
90
132
142
12
13
52
93
146
67
114
136
83

Hàm lƣợng (%)
25,75

27,75
2,93
Hàm lƣợng (mg/100g)
1052
879
495
1762
547
947
688
672
139
867
70
478
717
593
436
249
519


11

Cystin
Vitamin
Vitamin A
Vitamin B1
Vitamin B2
Vitamin B6

Vitamin B12
Vitamin C
Vitamin D3
Vitamin E
Nguyên tố khoáng
Na
K
Ca
Mg
Fe
Zn
Cu
Mn
Se
Co
Mo
Cr
Hoạt chất sinh học
Cordycepin
D-manitol
Cordypolysaccarit
SOD(Superoxide)

57
Hàm lƣợng (mg/100g)
6,7
1,4
2,3
1,7
3,7

Hàm lựợng (g/gam)
987
547
565
1083
63
14,58
3,13
3,83
0,38
0,33
0,13
0,63
Hàm lƣợng (%)
0,48
6,8
12,0
183 (IU/mg)

35
Hàm lƣợng (mg/100g)
38,5
74,8
17,6
228,2
68,8
24,9
14,8
369,3
Hàm lƣợng (g/gam)

776
666
318
945
71
83,21
16,75
2,24
0,96
0,15
0,18
0,35
Hàm lƣợng (%)
2,0
8,0
13,0
584 (IU/mg)

)dismutase)
2.1.3.2. Giá trị kinh tế
Đông trùng hạ thảo là một loại thảo dƣợc quý, tuy nhiên đông trùng hạ
thảo khai thác ngoài tự nhiên rất hiếm, sản lƣợng mỗi năm thu đƣợc khoảng
80 kg nên gia thành rất cao từ 1,2 – 1,6 tỷ đồng/kg. Trƣớc tình hình đó, các


12

nhà khoa học trên thế giới nhƣ Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc… đã tiến hành
nghiên cứu nuôi Đông trùng hạ thảo trên môi trƣờng nhân tạo có hầu hết các
hoạt tính sinh học của Đông trùng hạ thảo tự nhiên nhƣng lại có giá thành rẻ

hơn đáng kể. Trong đó loài Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris đang trở
thành sự thay thể lý tƣởng cho Đông trùng hạ thảo tự nhiên.
Theo thống kê của công ty nghiên cứu thị trƣờng Huidian Rearch, năm
2013 quy mô nuôi trồng Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris ở khu vực
Tân Hoa xã và Liêu Ninh - Trung Quốc đạt sản lƣợng 8000 tấn/ năm chiếm
70% nhu cầu thị trƣờng, ƣớc tính giá trị đạt 1,5 tỷ Nhân dân tệ. Trong những
năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ các nguyên liệu dƣợc liệu tự nhiên đều có xu
hƣớng tăng, trong đó Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris có mức độ tăng
trƣởng bình quân 10 %/năm, ƣớc tính đến năm 2017 đạt 2,5 tỷ Nhân dân
tệ[10].
2.2. Tiềm năng ứng dụng nuôi trồng ĐTHT trên giá thể nhân tạo
Do có chứa nhiều hoạt chất sinh học quý: cordycepin, adenosin,
polysaccharides, ergosterol và mannitol nên từ lâu ĐTHT đƣợc coi là một
loại thảo dƣợc quý, có nhiều giá trị dƣợc liệu trong việc hạ đƣờng huyết,
chống viêm, ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ, điều hòa hệ miễn dịch,
chống oxi hóa, tăng hoạt lực của tinh trùng. Tuy nhiên, ĐTHT trong tự nhiên
sản lƣợng rất ít nên để tìm kiếm và sử dụng ĐTHT tự nhiên làm dƣợc phẩm
hoặc thực phẩm chức năng là vấn đề không khả thi (Hong et al ,2010)[11].
Những nghiên cứu ban đầu trên thế giới về môi trƣờng nuôi trồng
ĐTHT đƣợc thực hiện trên côn trùng, mặc dù sản lƣợng đã đƣợc cải thiện
song vẫn chƣa đáp ứng đƣợc ở quy mô công nghiệp và chi phí sản xuất vẫn
còn cao. Bên cạnh đó, việc tập trung sản xuất các chất hoạt chất quý trong
nấm ĐTHT mà không thu quả thể bằng phƣơng pháp lên men lỏng cũng đang
đƣợc hƣớng tới. Tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là khâu xử lý


13

nguồn nƣớc thải sau khi thu hồi hoạt chất, đồng thời việc tách chiết thu hồi
hoạt chất còn phức tạp và giá thành cao.

Do đó, việc tìm ra nguồn cơ chất thích hợp để nuôi trồng ĐTHT trên
giá thể nhân tạo là giải pháp tối ƣu. Các nghiên cứu trƣớc đây đã chỉ ra rằng
không có sự chênh lệch quá nhiều giữa giá trị dinh dƣỡng trong ĐTHT tự
nhiên và nuôi trên giá thể nhân tạo. Việc thu hoạch quả thể nấm trên giá thể
nhân tạo không những có thể thu hoạch đƣợc hoạt chất sinh học vốn quý
trong nấm mà còn có thêm các acid amin và các vitamin thiết yếu khác. Bên
cạnh đó, nguồn cơ chất nhân tạo còn lại có thể tận dụng phục vụ cho công tác
chăn nuôi không có sản phẩm phụ thải ra môi trƣờng.
Theo Li và cộng sự (2004), ngũ cốc và một số chất hữu cơ khác: bột
đậu, hạt ngô, lõi ngô, vỏ hạt bông, kê, lúa miến, lúa mì, ngũ gốc, hoa hƣớng
dƣơng đƣợc chứng minh là cơ chất tốt để thay thế côn trùng[16],[12],[27].
Năm 2014, Ting-chi Wen cho thấy sự hình thành quả thể của nấm ĐTHT trên
cơ chất gạo cho năng suất cao hơn đáng kê so với các loại giá thể khác (Ting,
2014)[21]. Kể từ đó, gạo đƣợc sử dụng nhƣ một thành phần chủ yếu cho sự
sinh trƣởng quả thể của ĐTHT .
2.3. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trong nƣớc và trên
thế giới
2.3.1. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trên thế giới
Ngày nay, khi lƣợng Cordyceps militaris ngoài thiên nhiên là rất khan
hiếm thì việc nuôi trồng nhân tạo nấm Cordyceps militaris để thu sinh khối
đƣợc quan tâm nhƣ là một giải pháp thay thế. Trên thế giới, việc nghiên cứu
nuôi trồng nấm Cordyceps militaris đƣợc các nhà nghiên cứu khá quan tâm và
đạt đƣợc rất nhiều thành tựu. Ngoài việc nghiên cứu về các thành phần hoạt
chất có trong nấm thì việc nghiên cứu môi trƣờng nuôi cấy thích hợp giúp cải
thiện năng xuất và ổn định chất lƣợng cũng đƣợc chú trọng.


14

Năm 2002, Li và cộng sự khảo sát sự hình thành quả thể nấm ĐTHT trên

các nguồn cơ chất hữu cơ khác nhau nhƣ: Hạt ngô, hạt bông, kê, ngũ cốc và
gạo… kết quả cho thấy, trên cơ chất gạo nấm ĐTHT cho năng suất cao hơn
hẳn so với các loại ngũ cốc khác. Ở Việt Nam là một trong những nƣớc có sản
lƣợng gạo cao nhất thế giới, do đó đây là một lợi thế trong nuôi trồng ĐTHT.
Năm 2012, tại Malaysia, các nhà khoa học gồm LekTeng Lim, ChiaYen
Lee, & EngThuan Chang đã tiến hành nghiên cứu: Tối ƣu hóa các điều kiện
nuôi cấy nấm trên môi trƣờng rắn để sản xuất Adenosine, Cordycepin, và Dmannitol trong quả thể của nấm dƣợc liệu Cordyceps militaris (L.:Fr.) Link
(Ascomycetes) [14],[29].
Năm 2013 Tang Jiapeng, Liu Yiting, and Zhu Li [20],[28], ba nhà khoa
học Trung Quốc đã thực hiện đề tài tối ƣu hóa quá trình lên men và tinh chế
codycepin từ Cordyceps militaris. Kết quả thu đƣợc là chọn đƣợc môi trƣờng
nuôi cấy tối ƣu với thành phần là: glucose, 60 g/L; KH2PO4, 0,7 g/L; MgSO4
7H2O, 0,7 g/L; cao nấm men, 9.00 g/L; và tryptone, 17.10 g/L. Điều kiện nuôi
cấy tối ƣu là: nhiệt độ trung bình, 27.1oC; tuổi giống, 3 ngày; và kích thƣớc
giống , 10%, làm tăng 2,5 lần (7,35 g/L) so với việc sử dụng các môi trƣờng
và điều kiện sản xuất cordycepin ban đầu. Ngoài ra, kết quả còn cho thấy
cordycepin tinh khiết có thể gây ra sự chết tế bào của các tế bào ung thƣ tuyến
tiền liệt RM-1 ở chuột.
2.2.3. Tình hình nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo trong nước
Hiện nay, Ở nƣớc ta, mặc dù đã có nhiều cơ sở nuôi trồng ĐTHT
Cordyceps militaris, tuy nhiên đều mang tính tự phát, ít cơ sở có sự đầu tƣ
nghiên cứu bài bản. Tình trạng thoái hóa giống và phập phù trong sản xuất
đang là những khó khăn mà ngƣời trồng nấm này gặp phải
So với thế giới, các nghiên cứu về nấm ĐTHT Cordyceps militaris ở
Việt Nam chƣa đƣợc công bố nhiều. Phần lớn những gì mà các nhà nghiên


15

cứu Việt Nam có đƣợc về nguồn dƣợc liệu quý hiếm này đều chỉ dừng lại ở

việc phát hiện các chủng của ĐTHT sẵn có trong tự nhiên hoặc một số ít các
nghiên cứu đƣợc tiến hành nhƣng cũng chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu về
sự sinh trƣởng của hệ sợi hoặc nghiên cứu tạo quả thể ở mức độ thử nghiệm.
PGS.TS Phạm Thị Thuỳ, Viện Bảo vệ thực vật đã chủ trì đề tài phát
triển nấm Đông trùng hạ thảo làm nguyên liệu thực phẩm chức năng cho
ngƣời trong chƣơng trình nghiên cứu nghị định thƣ giữa Việt Nam và Trung
Quốc cấp nhà nƣớc về nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps
militarris. Kết quả đã nghiên cứu xác định đƣợc một số giá trị dƣợc liệu trong
nấm gồm chất Cordycepin, HEAA, một số vitamin và một số nguyên tố vi
lƣợng [1].
Trần Văn Mão (2002) đã nêu sơ bộ về môi trƣờng nhân giống, kỹ thuật
nuôi trồng thể quả và nuôi cấy sinh khối hệ sợi nấm Cordyceps sinensis. Tuy
nhiên, những thông tin này đều tập hợp từ các nguồn tài liệu tham khảo của
Trung Quốc.
Phạm Quang Thu (2009) đã thử nghiệm nuôi trồng thể quả trên giá thể
nhân tạo chủng nấm CM1 loài Cordyceps militaris, chủng giống đang nuôi
trồng với quy mô công nghiệp tại Quảng Châu, Trung Quốc. Kết quả đã thu
đƣợc thể quả nấm phát triển bình thƣờng trên giá thể[2].


16

Phần 3
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Chủng giống ĐTHT nhập tại ngân hàng vi sinh vật Đức (DSMZ).
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn carbon ảnh hƣởng đến quá trình hình thành và phát
triển của nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên giá thể nhân tạo.

Nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn nito đến quá trình hình thành và phát triển của
nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên giá thể nhân tạo.
Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của muối khoáng đến sự hình thành và phát
triển quả thể nấm Cordyceps militaris trêngiá thể nhân tạo.
Nghiên cứu mối tƣơng quan giữa các nguồn dinh dƣỡng bổ sung đến sự hình
thành và phát triển quả thể nấm Cordyceps militaris trên giá thể nhân tạo.
3.1.3. Vật liệu nghiên cứu
Bảng 3.1: Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
Thiết bị

Dụng cụ

Hóa chất

Cân phân tích

Pank

Chất khử trùng (cồn 70o)

Máy khuấy từ

Dao, Kéo

sucarose

Máy đo PH

Đèn cồn

Maltose

Nồi hấp vô trùng

Cốc đong, ống đong Glucose

Tủ sấy

Bình tam giác

Tủ an toàn sinh học cấp II Đĩa petri

K2HPO4
MgSO4


17

Máy điều hòa

Túi nilon,Chun nịt

Peptone

Tủ lạnh

Giấy thấm

Cao nấm men

Hệ thống giàn đã lắp đầy Giấy thấm

Cao Malt

đủ đèn điện
Pipet 5 ml

Vitaminb1

Bình nuôi 5x10cm
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
3.2.1. Địa điểm tiến hành nghiên cứu
Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ gene - Viện Khoa học sự sống
– Đại học Thái Nguyên
3.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu
Từ tháng 12 năm 2016 đến tháng 6 năm 2017
3.3. Nội dung nghiên cứu.
Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn carbon ảnh hƣởng đến quá
trình hình thành và phát triển của nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris
trên môi trƣờng nhân tạo.
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn nito đến quá trình hình
thành và phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên môi
trƣờng nhân tạo.
Nội dung 3: Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của muối khoáng đến quá trình hình
thành và phát triển quả thể nấm Cordyceps militaris trên môi trƣờng nhân tạo.
Nội dung 4: Nghiên cứu mối tƣơng quan giữa các nguồn dinh dƣỡng
đến sự hình thành và phát triển quả thể nấm Cordyceps militaris trên môi
trƣờng nhân tạo.