Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng nấm isaria tenuipes có tiềm năng và xây dựng kỹ thuật nhân sinh khối

Tr-ờng đại học vinh
Khoa NÔNG LÂM NGƯ
=== ===

MAI TH GIANG

KHóA LUậN tốt nghiệp
Đề tà i :

NGHIấN CU TUYN CHN MỘT SỐ CHỦNG NẤM Isaria
tenuipes CÓ TIỀM NĂNG VÀ XÂY DỰNG KỸ THUẬT NHÂN
SINH KHỐI

ngµnh: NƠNG HỌC
Líp: 49K NƠNG HỌC

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Thuý

VINH - 2012

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn
toàn trung thực, các số liệu được thu thập qua các thí nghiệm do bản thân tiến hành và
chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan các thí nghiệm để thu thập số liệu trong luận văn đã được
chính bản thân tơi tiến hành tại phịng thí nghiệm Cơng nghệ Phịng thí nghiệm Cơng
nghệ Nấm ký sinh côn trùng, Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh, với sự
đồng ý và hướng dẫn của Thạc sỹ Nguyễn Thị Thúy là giáo viên hướng dẫn và các kĩ

thuật viên phụ trách phịng thí nghiệm.
Tơi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm
ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Vinh , tháng 5 năm 2012
Tác giả

Mai Thị Giang

2


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài luận văn tốt nghiệp ngành kỹ
sư Nông học, tôi đã luôn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ q báu từ phía thầy cơ,
người thân, bạn bè
Với tấm lòng chân thành và sự biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin được gửi lời cảm
ơn đặc biệt tới Th.s Nguyễn Thị Thúy, KS Trần Văn Cảnh, những người đã dẫn dắt,
định hướng cho tôi từ những bước đầu làm nghiên cứu khoa học, rất tận tâm và nhiệt
tình hướng dẫn tôi suốt thời gian làm đề tài luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trong tổ bộ môn Bảo
vệ thực vật, các giáo viên phụ trách, các kỹ thuật viên phịng thí nghiệm đã tạo mọi
điều kiện về cơ sở vật chất cũng như những sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý kiến cho
tơi trong suốt q trình làm đề tài.
Và tôi xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt tới người thân trong gia đình, bạn bè
đã ln bên cạnh động viên, khích lệ, hỗ trợ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên
cứu và hồn thành luận văn này.
Vinh , tháng 5 năm 2012
Tác giả

Mai Thị Giang

3


DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
3.
Hình
Hình 1.1.
Hình 1.2.
Hình 3.1.
Hình 3.2.

4.
Nội dung
Chu trình xâm nhiễm của nấm ký sinh cơn trùng
Cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng
Một số mẫu nấm Isaria tenuipes thu được tại VQG Pù Mát
Sự sinh trưởng theo thời gian trên của I.tenuipes VN2012 và
I.tenuipes VN2013
Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm trên các loại môi
trường
Sự sinh trưởng của hai chủng nấm trên các loại môi trường
SMAY
Khả năng sinh trưởng của hai chủng nấm trên các mức nhiệt
độ
Khả năng sinh trưởng trên các mức nhiệt độ của I.tenuipes
VN2012
Khả năng sinh trưởng trên các mức nhiệt độ của I.tenuipes
VN2013

Trang
5
8
38
41

Hình 3.8.

Tăng trưởng của khuẩn lạc tại 5 mức nhiệt độ theo
thời gian của chủng I.tenuipes VN2012

46

Hình 3.9.

Tăng trưởng của khuẩn lạc tại 5 mức nhiệt độ theo thời gian
của chủng I.tenuipes VN2013
So sánh tốc độ tăng trưởng của khuẩn lạc theo thời gian của
hai chủng nấm I.tenuipes VN2012 và I.tenuipes VN2013
Ảnh hưởng về sự sinh trưởng và phát triển của khuẩn lạc
Khả năng sinh trưởng của hai chủng nấm trền cùng nhiệt độ
Khả năng sinh trưởng của hai chủng nấm trên các mức độ pH
Sự sinh trưởng của hai chủng nấm trên các loại môi trường
lỏng
Sự sinh trưởng của hai chủng nấm theo thời gian
Khả năng hình thành mầm và synnema của I.tenuipes
VN13_F1 và VN2013
Khả năng sinh trưởng và hình thành synnema của các chủng
nấm trên môi trường rắn
Ảnh hưởng của hai chủng nấm đến trong lượng synnema

47

Hình 3.3.
Hình 3.4.
Hình 3.5.
Hình 3.6.
Hình 3.7.

Hình 3.10.
Hình 3.11.
Hình 3.12.
Hình 3.13.
Hình 3.14
Hình 3.15 .
Hình 3.16.
Hình 3.17.
Hình 3.18.

4

42
43
45
45
45

47
49
50

50
53
54
56
57
58


Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Điểm đặc biệt của rừng nhiệt đới là những cánh rừng nguyên sinh được
đặc trưng bởi tài nguyên vi sinh vật phong phú và đa dạng trong đó có nấm ký
sinh cơn trùng (Evan H.C, 1982). Nấm ký sinh côn trùng (Entomopathogenic
fungi - EPF) thuộc bộ Hypocreales khơng chỉ là một nhóm có tính đa dạng sinh
học cao mà cịn có vai trị quan trọng trong kiểm soát sinh học sâu hại cây trồng
và trong y - dược. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định giá trị của nấm ký sinh côn
trùng nên ngày càng được nhiều nước trên thế giới quan tâm. Sự phong phú về
nguồn lợi của nấm ký sinh côn trùng đã tạo nên sự phát triển mạnh mẽ của
ngành công nghệ sinh học nấm ký sinh côn trùng ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Hiện nay có hơn 700 lồi nấm gây bệnh cơn trùng trên thế giới. Có trên
131 loài đã được thu thập và định loại tại Vườn Quốc gia Pù Mát – Nghệ An
(Trần Ngọc Lân và cs., 2010).
Cùng với Đông trùng Hạ thảo (Cordyceps sinensis), Nhộng Trùng thảo
(Cordyceps militaris) với 25 tác dụng sinh lý được biết đến, thì Bơng tuyết
đơng trùng hạ thảo (Isaria tenuipes (Peck.) Samson) có chứa các hợp chất sinh
học và

dược

phẩm, như adenosine, 2-hydroxyethyl adenosine,

Ergosterol

peroxide, Acetoxyscirpenediol và 4-acetyl-12,13-epoxyl-9-trichothecene-3,15diol,… có khả năng chống rối loạn nhịp tim, lưu thông mạch vành, ức chế các
dịng tế bào ác tính ở người như tế bào khối u dạ dày, tế bào ung thư gan, tế bào
ung thư ruột kết-ruột thẳng, bệnh liên quan thần kinh và bạch cầu,… (Furuya T.,
1983; Choi J.H. và Shin K.H., 1999; Nam K.S. et al., 2001; Oh G.S. et al., 2001,

Eiji Yokoyama et al., 2003; Chung E. et al., 2003; Bunyapaiboonsri T. et al.,
2009;…). Hoạt tính của Acetoxyscirpenediol mạnh hơn Cisplatin là hoạt chất

đang được dùng điều trị cho các bệnh nhân ung thư hiện nay là từ 4,0 đến 6,6
lần (Nam K.S. et al., 2001).
Với những giá trị dược liệu đó, kỹ thuật nhân ni nhân tạo của loại nấm
này đã được phát triển mạnh ở các nước như Nhật Bản, Trung Quốc và đặc biệt

5


là Hàn Quốc có quy mơ sản xuất I. tenuipes lớn nhất thế giới. Sản phẩm của I.
tenuipes đa dạng từ dạng thực phẩm chức năng đến các dạng thuốc viên nang.
Ở Việt Nam có rất ít quan tâm tới các hoạt chất sinh học và dược phẩm
từ nấm ký sinh côn trùng Isaria tenuipes. Nghiên cứu đầu tiên về nhân nuôi
nhân tạo của Nguyễn Mậu Tuấn (công bố Hội Nghị Cơn trùng tồn quốc lần
thứ 7 năm 2011) trên giá thể nhộng tằm qua kết quả phân tích hợp chất hóa học
trong nấm khơng cho thấy 2 hợp chất sinh học quan trọng kể trên. Nghiên cứu
này đóng góp một phần quan trọng cho phân tích các hợp chất sinh học từ loài
Isaria tenuipes ở vùng á nhiệt đới, đồng thời là nguồn dẫn liệu khoa học và cơ
sở thực tiễn cho nhân nuôi hàng loạt nguồn dược liệu và thực phẩm chức năng.
Vì vậy, hướng nghiên cứu tuyển chọn và xác định điều kiện ảnh hưởng tới quá

trình sinh trưởng của các chủng nấm Isaria tenuipes là thực sự cần thiết, có giá
trị khoa học và thực tiễn cao.
Xuất phát từ những điểm nêu trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề
tài: “Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng nấm Isaria tenuipes có tiềm năng
và xây dựng kỹ thuật nhân sinh khối”.
2. Mục đích nghiên cứu
2.1. Mục đích tổng quát
Tuyển chọn và xác định điều kiện ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng
của một số chủng nấm Isaria tenuipes có tiềm năng để xây dựng quy trình
nhân sinh khối.
2.2. Mục đích cụ thể
- Đánh giá sự phân bố của các chủng nấm Isaria tenuipes
- Tuyển chọn được 1 – 2 chủng có tiềm năng
- Xây dựng quy trình nhân sinh khối
3. Nội dung nghiên cứu
- Điều tra sự phân bố theo mùa (tháng) của các chủng nấm
- Thu thập, phân lập một số chủng nấm Isaria tenuipes.
- Tuyển chọn được 1 – 2 chủng nấm Isaria tenuipes có tiềm năng.

6


- Xác định một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng của 1 – 2
chủng nấm.
- Xây dựng các biện pháp kỹ thuật cho các giai đoạn nhân sinh khối
(giống thạch, giống lỏng, môi trường rắn).
4. Ý nghĩa của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học quan trọng cho những nghiên
cứu nhân ni nấm ký sinh cơn trùng nói chung, lồi nấm I. tenuipes nói riêng.

Ngồi ra, kết quả cịn góp phần bổ sung cho những nghiên cứu trước đó về nấm
I. tenuipes đồng thời làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo về nấm Iaria.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định được các loài, chủng nấm đặc hữu của Việt Nam có khả năng
cho các chất có hoạt tính sinh học cao làm thực phẩm chức năng đáp ứng nhu
cầu tăng cường sức khỏe ngày càng cao của con người.

7


Chương 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về nấm ký sinh côn trùng
1.1.1 Khái niệm và phân loại
“Nấm ký sinh công trùng - Entomology phathogenic fungi (EPF) hay
nấm côn trùng – Insect fungi” là khái niệm được các nhà khoa học sử dụng như
là một thuật ngữ đồng nghĩa, đề cập về nhóm sinh vật ký sinh gây bệnh cho cơn
trùng.
Nấm ký sinh cơn trùng vừa là một nhóm nấm có tính đa dạng sinh học
cao( trên thế giới có khoảng 1,5 triệu lồi nấm, trong đó ở Thái Lan có khoảng
70000- 150000 lồi nấm và 2000 lồi nấm ký sinh cơn trùng) vừa có vai trị
quan trọng trong phịng trừ sâu hại cây trồng và trong y dược.
Theo Evans (1988), nấm ký sinh côn trùng được chia thành 4 nhóm: (1)
Ký sinh trong tức là nấm ký sinh trong các nội quan, khoang cơ thể của côn
trùng ký chủ; (2) Ký sinh ngoài tức là nấm phát triển trên lớp cuticun vỏ cơ thể
của côn trùng và gây nên bệnh hại cho ký chủ; (3) Nấm mọc trên côn trùng tức
là những nấm đã được trực tiếp hoặc gián tiếp chứng minh chúng ký sinh trên
côn trùng (samson và cs., 1988); (4) Cộng sinh có nghĩa là cả nấm và cơn trùng
cùng mang lại lợi ích cho nhau trong mối quan hệ cùng chung sống.
Nấm còn được chia ra thành ký sinh sơ cấp (primery pathogen) và ký

sinh thứ cấp (secondery pathogen) (Pu và Li, 1996). Nấm ký sinh sơ cấp
thường nhiễm vào ký chủ côn trùng khoẻ mạnh, gây bệnh và sau đó giết chết
cơn trùng. Trong khi đó, nấm ký sinh thứ cấp chỉ có thể ký sinh trên những côn
trùng yếu hoặc bị thương.Các mầm bệnh ký sinh trên côn trùng trưởng thành
hoặc côn trùng bị bệnh được gọi là ký sinh cơ hội hoặc ký sinh khơng chun
tính, loại ký sinh này có thể nhiễm vào ký chủ thông qua sự xâm nhập qua lớp
cuticun vỏ cơ thể côn trùng (dẫn theo Trần Ngọc Lân và cs, 2008) [7].
Như vậy, nấm ký sinh côn trùng (EPF) được dùng để mô tả hiện tượng
nấm ký sinh trên hoặc trong ký chủ côn trùng.Theo Tzean và cs (1997), khái

8


niệm này cũng được dùng cho nấm ký sinh trên nhện bởi vì nhện và cơn trùng
là 2 nhóm(lớp) trong một nghành. Động vật chân khớp và chúng có cùng kiểu
sinh thái ăn thực vật hoặc ăn thịt và sinh sống chủ yếu trên cây (Dẫn theo Trần
Ngọc Lân, 2008) [7].
1.1.2 Chu trình sống và lây nhiễm của nấm ký sinh cơn trùng
Nấm ký sinh cơn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con
đường hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp
vỏ cuticun của chúng. Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm và bề mặt cơ
thể vật chủ. Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ
bào tủ mọc mần và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ
cuticun. Khi nấm xâm nhiễm vào bên trong, nấm mọc khắp cơ thể của côn
trùng, nhiều loại nấm cũng sản xuất các độc tốc trong đó để tăng tốc độ giết chế
cơn trùng hoặc ngăn chặn sự cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác.

Hình 1.1. Chu trình xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng
Thông thường sau khi côn trùng đã chết, nấm mọc ra bao phủ xung
quanh cơ thể côn trùng, chúng bắt đầu xâm nhiễm ở các khu vực mỏng hơn như

khớp hoặc nếp da nhăn và bắt đầu sản xuất bào tử. Các bào tử của loài nấm tạo
ra các ổ dịch tự nhiên trong nhóm entomophthorales thường chủ động phóng ra
ngồi từ cơn trùng đã chết, nhóm này lây lan nhanh và mạnh. Côn trùng bị giết

9


bởi nấm thường có vẻ xù ra bên ngồi do sự tăng trưởng của sợi nấm từ bên
trong cơ thể để sản xuất các bào tử .
Nếu bào tử không gặp một vật chủ nào thì hoặc là chết hoặc vẫn tồn tại
trên các bộ phận của cây hay trong đất. Mặc dù có một số lồi nấm có thể sản
xuất bào tử có thể sống nhiều năm trong đất, nhưng hầu hết các bào tử nấm chỉ
có hiệu quả cho một mùa hoặc nhiều nhất là một năm .
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 này như Protease, chitinase, lipase, aminopeptidase,
carboxypeptidase A, esterase, N - axetylglucosaminidase, cenlulase. Các enzyme này
được tạo ra một cách nhanh chóng, liên tục và với mức độ khác nhau giữa các lồi và
thậm chí ngay trong một lồi.
Enzyme protease và chitinase hình thành trên cơ thể cơn 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 trị khơng
kém phần quan trọng. Nhưng quan trọng nhất là enzyme phân hủy protein
(protease) và enzyme phân huỷ 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.
(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 sợi
nấm được hình thành trong cơ thể, nó phân tán khắp cơ thể 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 hơ hấp. Hoạt động của côn trùng trở nên chậm chạp và phản ứng kém

10


với các tác nhân kích thích bên ngồi. Kết quả là vật chủ mất khả năng
kiểm soát hoạt động sống và dẫn đến chết.
(iii) Giai đoạn sinh trưởng của nấm sau khi vật chủ chết
Đây là giai đoạn sống hoại sinh của nấm ký sinh. Xác côn trùng chết là nguồn
dinh dưỡng có giá trị cho các vi sinh vật. Thông thường, các bộ phận bên trong cơ thể
côn trùng sẽ bị phân hủy bởi vi khuẩn hoại sinh. Trên bề mặt ngồi của cơ thể cơn
trùng, các nấm hoại sinh như Aspergillus spp., Penicillium spp. và Fusarium spp. định
cư ở lớp biểu bì và cạnh tranh với vi khuẩn ở bên trong cơ thể côn trùng. Do nấm côn
trùng có khả năng sản xuất ra các chất có hoạt tính như thuốc kháng sinh ức chế hoạt
động của vi khuẩn và nấm hoại sinh khác nên chúng có thể cạnh tranh với các sinh vật
này để tồn tại và phát triển, làm cho xác vật chủ không bị phân hủy.
Sau khi nấm côn trùng đã sử dụng cạn kiệt nguồn dinh dưỡng bên trong cơ thể
cơn trùng, nó chuyển sang giai đoạn hình thành bào tử.
Ở giai đoạn xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng, nấm sử dụng các
enzyme ngoại bào để phân hủy lớp vỏ cuticun. Khác với giai đoạn này, ở giai đoạn
nấm đâm xuyên, mọc thành sợi ra bên ngồi nó sử dụng tồn bộ tác động cơ học.
Sau đó các bào tử được hình thành trên lớp sợi nấm ở bề mặt cơ thể vật chủ. Nhiều
cơn trùng bị bao bọc tồn bộ bên ngoài bởi hệ sợi nấm và các bào tử, vì vậy mà rất
khó hoặc khơng thể xác định các vật chủ (Janet Jennifer và cs., 2006) [26 ].
Những cá thể sâu hại bị nhiễm nấm thường có các vệt chấm đen xuất

hiện trên bề mặt, có thể tại nơi bào tử nấm bám vào và mọc mầm xâm nhiễm
vào bên trong cơ thể vật chủ. Nơi xâm nhập của nấm Beaueria bassiana thường
có vệt chấm đen hình dạng bất định.
Khi bị bệnh do nấm, sâu hại ngừng hoạt động khoảng 2 - 3 ngày trước
thời điểm phát triển hoàn toàn của nấm ở trong cơ thể vật chủ. Nếu bị bệnh do
nấm Beauveria thì sâu hại sẽ ngừng hoạt động khoảng 7 ngày trước khi chết.
Những cá thể sâu hại bị nhiễm bệnh nấm cơn trùng thường có màu hồng
nhạt. Một số lồi nấm có thể làm cho sâu bệnh trở nên có màu vàng nhạt, xanh
lá cây hoặc nâu. Cơ thể sâu bị bệnh trở nên hóa cứng.

11


Cơ thể côn trùng bị chết do nấm côn trùng không bao giờ bị thối, lũn mà
thường vẫn giữ nguyên hình dạng như khi cịn sống. Tồn bộ bên trong cơ thể sâu
chết chứa đầy sợi nấm. Sau đó, các sợi nấm này mọc ra ngoài qua vỏ cơ thể và bao
phủ toàn bộ bề mặt ngoài của cơ thể sâu. Đây là đặc điểm rất đặc trưng để phân biệt
sâu chết do nấm côn trùng với sâu chết do virus, vi khuẩn gây bệnh ( Phạm Văn Lầm,
2000) [13].
Thomas M.B., Read A.F. (2007) đã đưa ra sơ đồ xâm nhiễm của nấm ký
sinh côn trùng vào cơ thể vật chủ .

Hình 1.2. Cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng
(Nguồn: Thomas M.B. & Read A.F., 2007)
Theo Thomas M.B., Read A.F., chu kỳ phát triển của nấm ký sinh côn
trùng, như nấm Beaueria bassiana và Metarhizium anisopliae gồm các giai
đoạn: Bào tử đính tiếp xúc với tầng cuticun của lớp vỏ vật chủ. Bào tử nảy
mầm và sinh sản hình thành vịi và giác bám (cấu trúc cơ quan xâm nhập).
Sự xâm nhập của bào tử đính là sự tổ hợp của sức ép cơ học và sự tác động
của enzyme phân giải tầng cuticun. Quá trình sinh trưởng bên trong xoang máu cơ

thể vật chủ và sự sinh sản của bào tử đính làm vật chủ chết. Tầng cuticun của vỏ
cơ thể vật chủ là tầng chống chịu đầu tiên trong việc bảo vệ chống lại sự

12


xâm nhiễm của nấm và nó có vai trị quyết định tính chun hóa đặc hiệu
của nấm. Nếu nấm phá vỡ được tầng cuticun thì sự xâm nhiễm thành cơng,
sau đó phụ thuộc vào khả năng chiến thắng được phản ứng miễn dịch bẩm
sinh ở cơn trùng của nấm.
Các lồi cơn trùng có thể phản ứng lại sự xâm nhiễm này của nấm
bằng cả hai phương thức là tế bào và thể dịch. Sự hình thành hoạt động miễn
dịch càng sớm ở điểm phân giải bào tử đính trong suốt q trình xâm nhập.
Các lồi nấm nói chung đều có hai phương thức để chiến thắng các phản ứng
tự vệ của vật chủ: Sự phát triển của các dạng sinh trưởng giai đoạn tiềm ẩn là sự
ngụy trang hữu hiệu từ các phản ứng tự vệ của côn trùng và sự sản xuất ra các chất
miễn dịch phân hóa thuận nghịch của bộ phận ức chế hệ thống bảo vệ.
Nếu một loại nấm Cordyceps tấn cơng vật chủ thì thể sợi nấm xâm chiếm và
dần dần thay thế các mô trong cơ thể vật chủ, vào lúc hình thành dạng quả thể thon
dài (chất đệm) có thể có hình trụ, phân nhánh hay tập hợp nhiều hình thù khác nhau .
Một số lồi Cordyceps có thể ảnh hưởng đến hành vi của vật chủ sâu bọ.
Cordyceps unilateralis gây bệnh trên kiến và khiến chúng leo lên cây rồi bám ở
đó trước khi chết, đảm bảo phân phối tối đa bào tử từ quả thể mọc ra ngồi cơ
thể cơn trùng đã chết
1.2

Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng

1.2.1. Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng trên thế giới
 Nghiên cứu về đa dạng sinh học và nguồn lợi nấm ký sinh côn trùng

Trên thế giới có khoảng 1,5 triệu lồi nấm tính đến năm 2005 theo đánh
giá của Hywel-Jones (BIOTEC, Thái Lan). Trong 1,5 triệu lồi nấm có khoảng
2.000 lồi nấm ký sinh cơn trùng (Hywel-Jones, 2005). Mặt khác, theo kết quả
công bố mới nhất về nấm ký sinh côn trùng của trang web Index Fungorum
(www.indexfungorum. org), trên thế giới có khoảng 2500 lồi nấm ký sinh cơn
trùng, trong đó thứ tự về sự đa dạng của nấm được xếp như sau: Cordyceps với
525 loài, Verticillium với 261 loài, Entomophthora với 152 loài,tiếp đến là
Hypocrella với 112 loài, Aschersonia với 79 loài và Turrubiella với 83 loài,…
Hiện nay trên thế giới nghiên cứu mới chỉ tập trung vào một số ít lồi như

13


Metarhizium anisopliae, Hisutela lecaniicola, Beauveria basiana, B. amorpha,
Akathomyces aranearum, Cordycep sinclairii,…
Nấm ký sinh cơn trùng khơng chỉ là nhóm có tính đa dạng sinh học cao và
là nguồn lợi có vai trò rất quan trọng trong phòng trừ sinh học sâu hại cây trồng mà
còn là một nguồn tài nguyên rất quí cung cấp thực phẩm chức năng, dược liệu.
Nấm ký sinh côn trùng được đánh giá là một trong những nguồn cung
cấp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao sử dụng trong y - dược trong tương
lai để chữa trị các chứng bệnh nan y hiện nay. Trong đó, Bộ Clavicipitales được
đánh giá có nhiều đặc tính ưu việt nhất với các giống như Cordyceps,
Mertacordyceps, Elaphocordyceps, Ophiocordyceps, vì phần lớn các lồi cho
các chất có hoạt tính sinh học cao.
Cordyceps là nhóm nấm ký sinh cơn trùng thuộc lớp nấm túi Ascomycetes,
hầu hết các loài này ký sinh chủ yếu trên côn trùng và động vật chân khớp, một số ít
ký sinh trên các lồi nấm khác. Cho đến nay, mới chỉ nghiên cứu nhiều về 2 lồi là
Cordyceps sinensis S. (Đơng trùng hạ thảo) và C. militaris L. (Nhộng trùng thảo). Ở
các nước Châu Âu sử dụng nấm này làm thực phẩm chức năng bổ sung dinh dưỡng.,
còn ở nước ta hiện đang sử dụng nấm Cordyceps sinensis làm dược liệu trong Đông y.

Trên thế giới một số nước đã thành công trong nghiên cứu ứng dụng
nấm ký sinh côn trùng trong thực phẩm chức năng, dược liệu, enzyme, như Hoa
Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Thái Lan, Trung Quốc (“Đông trùng Hạ thảo“
Cordyceps sinensis). Cordyceps sinensis, khi ký sinh trên các ấu trùng của các
loài sâu thuộc chi Thiarodes được gọi là đông trùng hạ thảo, một loại dược liệu
quý hiếm sử dụng trong y học cổ truyền một số quốc gia Đông Á, chẳng hạn
như trong y học cổ truyền Trung Hoa hay trong y học cổ truyền Tây Tạng.
Phần lớn các loài của giống Cordyceps cho các chất có hoạt tính sinh
học cao. Trong lồi thuộc giống Cordyceps có chất Cordycepin có thể chữa các
bệnh ưng thư thông qua việc tăng khả năng miễn dịch của con người, có thể
ngăn chặn được di căn và sự phát triển của tế bào ung thư (Thomadaki H. và
cs., 2008). Nghiên cứu của Nan J. X. (2001) đã chứng minh nấm Đông trùng Hạ thảo chữa bệnh rối loạn chức năng gan hiệu quả.

14


Các nghiên cứu của Thomadaki H. và cs., (2008) [16] cho thấy trong
lồi thuộc giống Cordyceps có chất Cordycepin có thể chữa các bệnh ưng thư
thông qua việc tăng khả năng miễn dịch của con người. Cordycepin chính là
3`deoxyadenosine và khi được chèn vào ADN có khả năng kìm hãm sự sao
chép của phân tử ADN này. Ngoài ra, chất này có khả năng kìm hãm sự phát
triển của vi khuẩn, virut và tế bào ưng thư. Điều này được thể hiện rõ ràng qua
khả năng kìm hãm sự phát triển của Clostidium sp.( Ahn Y.J và cs 2000) [12].
Các nghiên cứu của Pegler DN và cs. (1994); Mizuno T. (1999) và Tang
W., Eisenbrand G., 1992 cho thấy các loài Cordyceps sp. thường được sử dụng
như là một loài thuốc kéo dài tuổi thọ và nó được xem như là thuốc cầm máu,
thuốc chữa bệnh hen và chứng giảm glucoza trong máu. Sở dĩ nó có được
những chức năng như thế là vì chúng có nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học
cao, như cordycepin, ophiocordin và một số hợp chất polisaccharides.
Lồi C. unilateralis có 6 chất dẫn xuất của napthoquinone có hoạt tính

sinh học cao như eythrostominone, deoxyerythrostominone, 4-O-methyl
erythrostominone, epierythrostominol, deoxyerythrostominol và đặc biệt là 3,5
-

β-trihydrooxy-6-methoxy-2-(5-oxyohexa-1,3-dienyl)-1,4-naphthoquinone

được xem như là chất có khả năng chống lại bệnh sốt rét - malaria
(Patcharaporn Wongsa và cs., 2005 và Kittakoop P. và cs.,1999).
Các nghiên cứu của Sengonca C., Thungrabeab M., Blaeser P., (2007)
cho thấy Cordyceps sp. có khả năng trong kiểm sốt sinh học phòng trừ sâu non
của Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae).
Ở Thái Lan, nấm ký sinh côn trùng mới được nghiên cứu trong những
năm gần đây. Trong khoảng 15 năm qua, BIOTEC đã phát hiện được ở Thái
Lan có hơn 380 lồi nấm ký sinh cơn trùng. BIOTEC đã có nhiều thành công
trong nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng trong sản xuất thuốc sinh học
trừ sâu hại cây trồng và sản xuất các chế phẩm dược liệu (Janet Jennifer
Luangsa-ard và cs., 2006) [20]. Các nhà khoa học BIOTEC đã phân loại nấm
ký sinh cơn trùng về hình thái, sinh học (Janet Jennifer Luangsa-ard và cs.,
2006, 2007) [20]. Phân loại các loài Cordyceps bằng sinh học phân tử ADN

15


(Gi-Ho Sung, Nigel L. Hywel-Jones và cs., 2007) [18]. Nghiên cứu phát hiện
các lồi nấm ký sinh cơn trùng mới Cordyceps khaoyaiensis, Cordyceps
pseudomilitaris (Hywel-Jones N., L., 1994) [19];.... Nghiên cứu ứng dụng các
lồi nấm ký sinh cơn trùng có giá trị dược liệu, như Cordyceps unilateralis (K.
Kocharin, P. Wongsa, 2006; Panida Unagul, P. Wongsa và cs., 2005;
Patcharaporn Wongsa và cs., 2005;...) [23- 26]; loài Cordyceps nipponica
(Isaka M., Tanticharoen M. và cs., 2001) [21], loài Cordyceps pseudomilitaris

(Isaka M., Tanticharoen M. và cs., 2000;...) [22].
Dịch chiết C. sinensis có hoạt tính chống oxi hoá (antioxidation), miễn dịch
(immunomodulatory), hypoglycemic, hạ huyết áp (hypotensive) và vasorelaxant,
và các hoạt tính chống khối u ung thư (antitumor activities) (Chen Y.J. và cs.,
1997; Bok J.W. và cs., 1999; Chiou W.F. và cs., 2000; Yamaguchi Y. và cs., 2000;
Kuo Y.C. và cs., 2001;...) [15 - 14]. Nghiên cứu thành phần hố học của lồi C.
sinensis chứa các polysaccharit và các sterols (Kiho T. và cs., 1986; Bok J.W. và
cs., 1999) [21]. Ngồi ra cịn có 17 acid amin khác nhau, có lipid, có nhiều nguyên
tố vi lượng (Al, Si, K, Na,…) và các loại vitamin. Nhiều hợp chất có hoạt tính sinh
học cao đang được phát hiện nhờ sự tiến bộ của ngành hoá học các hợp chất thiên
nhiên. Loài C. sinensis đã được sử dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc
cách đây 2000 năm (Zhu J.-S. và cs., 1998a, b) [20].. Sự quan tâm nghiên cứu
được phát triển mạnh trong 15 năm gần đây. Ngày nay ở Trung Quốc đã có nhiều
chế phẩm từ C. sinensis được bán rộng rãi trên thị trường.
Loài Cordyceps unilateralis, được thu mẫu ở Vườn Quốc gia Khao Luang
(Thái Lan) đã phân lập được các dẫn xuất naphthoquinone mới. Điều đáng quan
tâm là các naphthoquinone này có hoạt tính antimalarial với liều IC50 2.5 10.1 g/ml (Kittakoop và cs., 1999) [27].
Lồi Cordyceps nipponica có nguồn gốc ở Nhật Bản và cũng được tìm
thấy ở Thái Lan. Hai N-hydroxy-2-pyridones, cordypyridon A và B và hai
tricyclic N-methoxy-2-pyridon, cordypyridon C và D đã được phân lập từ loài
Cordyceps nipponica BCC (mẫu thu ở vườn Quốc gia Khao Yai, Thái Lan).

16


Cordypyridon A và B có hoạt tính chống sốt rét với liều IC50, 0,066 và 0,037
g/mL tương ứng (Isaka M., Tanticharoen M. và cs., 2001) [21].[22]
Loài Cordyceps pseudomilitaris chỉ phát hiện được ở Thái Lan và cho
đến nay chỉ tìm thấy tại vườn Quốc gia Sam Lan, khi nó ký sinh trên ấu trùng
Lepidoptera từ tháng 8 đến tháng 10 (Hywel-Jones N.L., 1994)[19].

Cordyanhydride A và B, hai anhydride đơn, được phân lập từ loài Cordyceps
pseudomilitaris BCC 1620. Quan trọng nhất là cordyanhydride B là lần đầu tiên
tìm thấy trong tự nhiên nonadride chứa 3 đơn vị C-9. Tuy nhiên các anhydride
này cho thấy kết quả âm tính về antimalarial, antituberculous và cytotoxicity
assays (Isaka M., Tanticharoen M. và cs., 2000) [21].
Một phần từ Cordyceps, dịch chiết của sợi nấm và thân quả của nấm ký
sinh côn trùng thuộc giống Paecilomyces đã phân lập được các hợp chất có hoạt
tính sinh học. Các hợp chất trichothecane mới, paecilomycine A, B và C được
tách ra từ lồi Paecilomyces tenuipes (trạng thái vơ tính của Cordyceps
takaomontana), là một loại nấm được sử dụng rộng rãi như là một thực phẩm
thuốc ở các nước Bắc Á (Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản). Từ thân quả
ni cấy của lồi nấm này, đã phân lập được các trichothecane, tenuipesine A
và spirotenuipesine A và B. Các công trình nghiên cứu hoạt chất sinh học về
nấm ký sinh côn trùng đã được tổng kết (Kikuchi H. và cs., 2004a, b; Masahiko
I. và cs., 2005) [24- 25- 27].
Bên cạnh cho các chất có hoạt tính sinh học cao, nấm ký sinh cơn trùng
cịn có ứng dụng quan trọng về kiểm sốt sinh học các dịch hại cơn trùng trong
hệ sinh thái nông nghiệp.
Các nghiên cứu của Samson và Rombach (1985) chỉ ra rằng các lồi
thuộc giống Aschersonia trong đó có lồi A. aleyrodis có thể sử dụng để kiểm
sốt loài Trialeurodes vaporariorum thuộc họ Coccoidea, bộ Homoptera. Mặt
khác, tác giả này còn nghiên cứu về khả năng sử dụng chế phẩm từ A. aleyrodis ở
nồng độ cao (1013 bào tử/ha) có thể tiêu diệt được lồi T. vaporariorum trên cây bầu
bí. Nghiên cứu của Evans (1982) [17], Evans và Hywel - Jones (1997) đưa ra
triển vọng sử dụng các loài thuộc giống Aschersonia như là thiên địch tự nhiên

17


của các lồi cơn trùng thuộc họ Aleyrodiidae và Coccoidea. Các nghiên cứu của

Wagenaar, Melissa M.,Gibson, Donna M., Clardy, Jon (2002) cho thấy, giống
Ankanthomyces có lồi A. gracilis được xem như là tác nhân phịng trừ sâu hại
lồi Staphylococcus aureus.
Các nghiên cứu của Sengonca C., Thungrabeab M., Blaeser P., (2007)
cho thấy Cordyceps sp. có khả năng trong kiểm sốt sinh học phòng trừ sâu non
của Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae).
 Nghiên cứu nhân sinh khối nấm ký sinh côn trùng dược phẩm và làm
thực phẩm chức năng
Nhiều cơng trình đã nghiên cứu ni nhân sinh khối lồi Cordyceps
sinensis để chiết suất lấy các hoạt chất làm dược liệu (Sun S. và cs., 2003; Chen
Y.Q. và cs., 2004; Jonh Holliday và cs., 2004; Weiyun Zhang và cs., 2005;
Richard Alan Miller, 2005; Cleaver Phillip D., John C., 2006;...). Nghiên cứu
nuôi nhân sinh khối loài Cordyceps militaris để chiết suất lấy các hoạt chất làm
dược liệu (Hiroki Sato và cs., 2002; Kim S.W. và cs., 2003; Mina Masuda và
cs., 2005; Sung-Hom Yeon và cs., 2006;...)
Nấm ký sinh côn trùng thu hái từ thiên nhiên chỉ có hạn, mơi trường tự
nhiên thích hợp cho sự phát triển của nấm ký sinh côn trùng Cordyceps lại là ở
các vùng núi cao hiểm trở, xa xôi, rất khó bắt gặp (như các lồi Cordyceps sp1.,
Cordyceps sp2. ở VQG Pù Mát). Cho nên việc nghiên cứu ứng dụng để có được
các cơng nghệ ni nhân, cơng nghệ chiết suất các chất có hoạt tính sinh học
cao của nấm ký sinh côn trùng Cordyceps spp. rất cần thiết và rất có giá trị cho
các ngành cơng nghiệp dược liệu, thực phẩm chức năng.
Một số nước như Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Thái Lan, Hàn Quốc
cũng đã nghiên cứu thành công và triển khai nhân nuôi sản xuất nấm ký sinh
côn trùng ở quy mô nông hộ, quy mô thủ công nghiệp và quy mô công nghiệp.
Cho đến nay, ở Trung Quốc có ít nhất 25 sản phẩm của Cordyceps sinensis.
Nghiên cứu về nhân sinh khối Cordyceps militaris trong điều kiện lên
men chìm của Trung Quốc cho thấy nguồn cacbon và tỷ lệ C/N có ảnh hưởng
tới nồng độ Cordycepin thu được. Nguồn cacbon thích hợp nhất cho tế bào sợi

18


nấm phát triển là glactose, tuy nhiên nguồn cacbon thích hợp nhất cho sản xuất
Cordycepin trong môi trường lên men lỏng là glucose. Nồng độ Cordycepin
trong môi trường nuôi cấy đạt cao nhất là 345,4 ± 8,5 mg/l, khả năng sản xuất
Cordycepin cao nhất đạt 19,2 ± 0,5 mg/l khi trong mơi trường có tỷ lệ C/N là
42,0g glucose/l và 15,8g peptone/l
1.2.1.2.

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nấm Isaria Tenuipes

 Nghiên cứu nhân nuôi nấm Isaria tenuipes
Theo đánh giá của Hywel-Jones( BIOTEC, Thái lan), trên thế giới có
khoảng 1.5 triệu lồi nấm, trong đó có khoảng 2.000 lồi nấm ký sinh côn
trùng. Mặt khác, theo kết quả công bố mới theo trang web Index Fungorum
(www.indexfungorum) , trên thế giới có khoảng 2.500 lồi nấm ký sinh cơn
trùng, trong đó giống có thành phần lồi da dạng nhất là Cordyceps với 525
loài, tiếp theo là Verticillium với 261 loài, Entomophthora với 152 loài. . . .
Sau 15 năm nghiên cứu các nhà khoa học BIOTEC đã phát hiện hơn 400
loài nấm ký cinh côn trùng thuộc 15 giống được phát hiện ở Thái lan trong đó
có hơn 120 lồi nấm ký sinh côn trùng thuộc giống Cordyceps.
Nghiên cứu về đa dạng nấm ký sinh côn trùng của Aung và cs, 2008 tại
Chiang mai, Thái Lan trong thời gian từ tháng 6 năm 2005 đến tháng 10 năm
2006 cho thấy, có 34 lồi thuộc 15 giống ký sinh cơn trùng trong tổng số 301
mẵu thu thập ký sinh trên 10 bộ côn trùng chân khớp.
Nghiên cứu của Katsuji Yamana và cs (1998) về đặc điểm nuôi trồng
Isaria Tenuipes trên môi trường lỏng và rắn để sản xuất fruit body (synnema)
trên một quy mô lớn. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sợi nấm phát triển tốt nhất
ở 18-28oC trên môi trường PDA với PH ban đầu là 7.0. Sự hình thành fruitbody của Isaria Tenuipes được gây ra bằng cách hạ thấp nhiệt độ xuống dưới

200C ở môi trường lỏng PD. Trong mùn cưa, cám gạo trộn với bột nhộng tằm
cho thấy trọng lượng tươi của fruit- body ngày càng tăng với nội dung ngày
càng tăng của bột nhộng tằm. Sản lượng cao nhất của bộ phận thể quả đã thu
được trong mơi trường giàu cacbon như hạt lúa mạch có bổ sung lượng bột
nhộng tằm.

19


Nghiên cứu của Yi Sang Mong và cs. (1998) về sự thay đổi tỷ lệ lây
nhiễm Isaria Tenuipes trên nhộng đã được phân tích trong các giai đoạn phát
triển tương ứng trong tằm Boombyx mori. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc
tiêm nhiễm vào nhộng 5 ngày tuổi đạt tỷ lệ cao nhất (khoảng 90%) so với các
phương pháp khác.
Nghiên cứu của Sae yun Cho và cs (1999) về việc nuôi trồng Isaria
Tenuipes bằng cách sử dụng nhộng tằm. Nguồn giống được lấy từ PDA môi
trường gạo lứt( Uncleaned rice) được nuôi ở 20-250C trong thời gian 30-40
ngày. Nghiên cứu sử dụng nhộng tằm tuổi 4 hoặc tuổi 5 để lây nhiễm với nồng
độ bào tử là 107- 108 sporse/ml được nuôi ở nhiệt độ từ 15-300C, PR ≥ 90%.
Nghiên cứu của He-Duck Lss và cs (1999) được tiến hành nhằm tìm ra
phương pháp sản xuất fruit-body của Isaria Tenuipes đại trà bằng môi trường
nhân tạo. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng nhộng tằm ở ngày đầu tiên
của tuổi 5 đạt tỷ lệ nhiễm cao nhất là 72,0%. Và công thức môi trường rắn tối
ưu cho sản xuất sinh khối là 80g Brownrice + 20g bột nhộng tằm, cường độ
chiếu sáng tối ưu cho sự hình thành thể quả là 200lx, lượng giống (kích thước)
truyền độc tối ưu là 5% (w/v).
Nghiên cứu của Yanging (1999) về tỷ lệ lây nhiễm trên thời gian ủ bệnh
là khác nhau. Sau khi lây nhiễm trên ấu trùng tằm tuổi 5 đã cho thấy thời gian
ủ bệnh 16h sau khi lây nhiễm với nồng độ là 108bt/ml đạt tỷ lệ nhiễm cao nhất
so với thời gian ủ bệnh khác (8h và 24h).

Nghiên cứu của H. S. Kang (2003) về phương pháp nuôi trồng Isaria
Tenuipes bằng cách sử dụng trứng. Kết quả nghiên cứu cho thấy sợi nấm phát
triển tốt nhất ở 22-260C và bộ phận thể quả được thu hoặc từ một trong những
quả trứng sau 60 ngày tiêm nhiễm.
Nghiên cứu của Pil-Don Kang, Gyoo- Byung Sung(2010) [28] được tiến
hành nhằm tìm ra một loại tằm thích hợp nhất cho sản xuất synnema của Isaria
Tenuipes . Kết quả nghiên cứu cho thấy khơng có sự khác biệt đáng kể đã được
quan sát trong sự hình thành synnema trong số các giống tằm. Các synnema của

20


Isaria Tenuipes sản xuất trên nhộng tằm tương tự như trong hình dạng và màu
sắc synnema của Isaria Tenuipes thu được trong tự nhiên.
 Các hợp chất sinh học và thành phần hóa học có trong Isaria teuipes
Nấm ký sinh cơn trùng khơng chỉ được ứng dụng trong kiểm sốt sinh học,
mà chúng còn mang lại những nguốn lợi khác, trong đó có khả năng cho hợp chất có
hoạt tính sinh học cao( bioactive compound) là nguồn nguyên liệu cho y- dược.
Rachada Haritakun và cs. 2007 nghiên cứu về các hợp chất trong loài
Isaria tenuipes BCC 7.831, kết qua phân tích cho thấy Isariotins A-D (1-4), có
một ancaloit sở hữu một đơn chất được cố định với vòng kép [3.3.1]. Các cấu
trúc của các hợp chất này đã được làm sáng tỏ chủ yếu bởi NMR và phân tích
khối lượng bằng kính quan phổ.

Theo y học truyền thống của Trung Hoa, thể quả của nấm P. tenuipes có
giá trị cao về mặt dược liệu do các tác dụng về dược lý và sinh học của chúng.
Những hợp chất có hoạt tính bao gồm cả hoạt tính chống khối u hoặc tác động
đến hệ thống miễn dịch tách chiết từ các lồi nấm Paecilomyces đã được cơng
bố (Borchers và cộng sự, 1999; Liu và cộng sự 1996; Lee và cộng sự 1996) như
Leucinostatins

A,

D,

Polygalactosamine

kháng

khối

u,

Saintopin,

Sphingofungins E và F, UCE1022, Paeciloquinones A, B, C, D, E và F,
Ergosterol peroxide, Acetoxyscirpenediol…
Polysaccharides phân lập từ P.tenuipes đã được báo cáo có hoạt động
chống ưng thư trong cơ thể( Ban và cs., 1998). Báo cáo này cho rằng tác dụng
chống ưng thư của Polysaccharides có thể do sự kích thích của hệ thống miễn dịch.

21


Các hoạt chất Ergosterol peroxide và Acetoxyscirpenediol tách chiết từ
nấm P. tenuipes ni cấy nhân tạo có khả năng ức chế các dòng tế bào ung thư
ở người như tế bào khối u dạ dày, tế bào ung thư gan, tế bào ung thư ruột kếtruột thẳng. Hoạt tính của Acetoxyscirpenediol mạnh hơn Cisplatin là hoạt chất
đang được dùng điều trị cho các bệnh nhân ung thư hiện nay là 4 đến 6,6 lần
(Nam và cộng sự, 2000).
Phân tích hóa sinh cho thấy hợp chất Y dược Adenosine và N6adenosine trong thể quả của Isaria tenuipes, hai hợp chất này là hợp chất quan

trọng trong điều chỉnh sự vận chuyển nơron và chúng được chứng minh có liên
quan nhiều đến chức năng sinh lý như điều hòa giấc ngủ, điều hòa sự lo lắng,
nhận thức và
Các chiết xuất của methanol từ P. tenuipes cho thấy khả năng gây độc
đáng kể so với dòng tế bào ung thư HeLa, HeLa S3 và A-431 ( Shin và cs.,
2000)
Park và cs (2000) nghiên cứu tác dụng gây độc tế bào ung thư của P.
tenuipes trên môt số tế bào khối u ở con người.
Nghiên cứu của Nilanonta và cs (2000) cho thấy loài P. tenuipes có
chứa các chất kháng khuẩn chống ưng thư và trùng rốt rét( plasmodial) do trong
lồi này có chứa hoạt chất thuộc nhóm cycoldepsipeptides.
Theo kết quả nghiên cứu của Haruhisa Kikuchi và cs (2004) cho thấy,
trong sinh khối nấm I. tenuipes chứa Paecilomycine A, B và C là các hoạt chất
có hoạt tính sinh học cao[20].
Năm 2009, Akira Sakakura, Kazufumi Shioya và cs [29] đã phát hiện
hợp chất mới chống oxy hóa pseudo-di-peptide và tiền chất của nó được chiết
xuất từ Isaria Tenuipes .Chất này đã được sử dụng như một loại thuốc dân gian
có nguồn gốc từ thiên nhiên tại Nhật Bản và có tên là ‘Hanasanagitake’. Cấu
trúc pseudo-di-peptide được xác định là (R)-3,4-diguanidinobutanoyl-(S)DOPA và (R)-3,4-diguanidinobutanoyl-(S)-tyrosine bằng phân tích quang phổ,
tổng hợp hóa học và chuyển đổi enzym.

22


T. Bunyapaiboonsri và cs (2009), Một Hêmiacêtan mới có vịng kép và
đơn, isariotins E (1) và F (2), cùng với TK-57-164A (3) đã được phân lập từ
nấm ký sinh côn trùng Isaria tenuipes BCC 12.625. Cấu hình tuyệt đối của 3
được ghi địa chỉ bằng cách áp dụng các phương pháp sửa đổi của Mosher.
Isariotin F (2) trưng bày các hoạt động chống lại bệnh sốt rét ký sinh trùng
Plasmodium falciparum K1 với IC50 là 5,1 μm và các hoạt động độc tế bào

chống lại dòng tế bào ung thư (KB, BC, và NCI-H187) và nonmalignant (Vero)
tế bào, tương ứng với giá trị IC50 của 15,8 , 2.4, 1.6, và 2,9 μm.
Hiện nay Hàn Quốc là nước có quy mơ sản xuất P. tenuipes lớn nhất thế
giới. Sản phẩm của P. tenuipes đa dạng từ dạng thực phẩm chức năng đến các
dạng thuốc viên nang.
 Khả năng ứng dụng trong phòng trừ sinh học
Trên thế giới chi Isaria cũng được xem như là một tác nhân quan trọng
trong phòng trừ sâu hại cậy trồng vì chúng dể dàng phân lập và hình thành bào
tử trong mơi trường ni cấy (Nigel L., Hywel- Jones, 2005). Trong đó có các
lồi như Isaria javanica, Isaria fariosa, Isaria fumosorosea.
Ở Thái Lan loại nấm Isaria fariosa đã phịng trừ sâu hại cây trồng rất
thành cơng.
Nấm Isaria javanica đã được sử dụng để phòng trừ nhiều loại cây trồng.
Năm 2008 ở Argentina đã phòng trừ sâu hại cây trồng đạt hiệu quả phòng trừ từ
26,6-76,6% với nồng độ 107 sau 7 ngày sau xử lý cùng các lại nấm ký sinh côn
trùng khác.
Theo kết quả nghiên cứu của Takeshi Maruyama và cs (2009) sử dụng P.
tenuipes để tạo ra sản phẩm làm thuốc trừ sâu sinh học phịng trừ rệp trắng hại
rau trong nhà kính với hiệu quả cao.
Nghiên cứu của Vega-Aquino và cs (2010) cho thấy, nấm Nomuraea
rileyi và Isaria tenuipes (= Paecilomyces tenuipes ) là các tác nhân gây bệnh
phổ biến của lepidopterans . Các thử nghiệm được thực hiện để đánh giá hoạt
động của dầu làm chất bám dính cho bào tử của N. rileyi và I. tenuipes chống
lại ấu trùng của Spodoptera frugiperda, Spodoptera exigua, Helicoverpa Zea, và

23


Heliothis virescens. Cả hai loại nấm được đánh giá cao tương thích với các loại
dầu và tỉ lệ chết gây ra gần 100% trong tất cả các phương pháp kết hợp với dầu,

giá trị LT(50) thấp nhất 4,7 ngày đối với N. rileyi và 6,0 ngày đối với I.
tenuipes trong dầu đậu nành. Tỉ lệ chết với I. tenuipes chống lại S. exigua dao
động từ 90% đến 100% (giống ARSEF 2488 và 4096), N. rileyi gây ra tử vong
95% S. frugiperda. Kết quả cho thấy một đánh giá toàn diện các nấm ký sinh
côn trùng trong nông nghiệp bằng cách sử dụng các cơng nghệ ứng dụng dầu là
khuyến khích, đặc biệt, trong các nền nông nghiệp hữu cơ bền vững.
1.2.2. Nghiên cứu và ứng dụng nấm ký sinh côn trùng ở Việt Nam
1.2.2.1. Nghiên cứu sử dụng nấm côn trùng ở Việt Nam
 Nghiên cứu về đa dạng nấm ký sinh côn trùng
Từ thập niên 60 của thế kỷ XX, Việt Nam đã đạt được nhiều thành công
về khoa học và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực nghiên cứu vi sinh vật, như
các cơng trình của Nguyễn Lân Dũng và cộng sự (1969, 1972) [3], Nguyễn Lân
Dũng (1981) [4], Trịnh Tam Kiệt (1981) [9]; Và những thành công trong lĩnh
vực nghiên cứu ứng dụng sinh vật dược liệu, như các cơng trình của Đỗ Tất Lợi
(1999) [1], Nguyễn Bá Hoạt và cộng sự (2000) [2], Viện Dược liệu (2001); Các
cơng trình nghiên cứu về nấm dược liệu của Trịnh Tam Kiệt (2003) [10], Trịnh
Tam Kiệt, Trịnh Tam Bảo (2005, 2007) [11].
Theo Đỗ Tất Lợi (1999) [1], người dân Việt Nam hiện đã, đang sử dụng
hai loại EPF làm dược liệu, một loại nhập từ Trung Quốc và một loại của Việt
Nam. Hàng năm tại Thất Khê (Lạng Sơn), Hồ Bình, Lào Cai nhân dân khai
thác một loại Đơng trùng Hạ thảo, loại này có tên khoa học Brihaspa
atrostigmella thuộc bộ cánh vảy (Liepidoptera), nó sống trong thân cây đót
(Thysanoloena maxima O. Kuntze) thuộc họ Hịa thảo (Gramineae). Đơng trùng
Hạ thảo được người dân Việt Nam sử dụng là lồi nấm ký sinh cơn trùng
Cordyceps sinensis được nhập từ Trung Quốc.
Theo Nguyễn Lân Dũng, Dương Văn Hợp, Phạm Thế Hải (2005) [5]
“Đông Trùng Hạ Thảo” (Cordyceps sinensis) là một loại thần dược, các nghiên

24

cứu y học và dược học đã chứng minh chúng có 25 tác dụng phịng chống bệnh
và tăng cường sức khoẻ con người.
Kết quả nghiên cứu của Võ Thị Oanh (2003) về thành phần nấm ký sinh
côn trùng, gây hại tại một số quận ngoại thành của thành Phố Hồ Chí Minh cho
thấy, có 8 lồi nấm ký sinh cơn trùng thuộc các giống

Bveauveria,

Metarhizium, Normuraea, Entomophthora, Verticillium, Aschersonia, Fusarium
và Hirsuterlla. Trong các mẫu thu thập, thì 2 lồi nấm Beauveria bassiana và
Metarhizium anisopliea ký sinh trên nhiều loại côn trùng khác nhau [12].
Kết quả hợp tác nghiên cứu giữa Viện Sinh học Nhiệt đới thành phố Hồ
Chí Minh và Trung tâm Quốc gia về Kỹ nghệ gen và Công nghệ sinh học
(BIOTEC, Thái Lan) về đa dạng nấm ký sinh côn trùng ở Vườn Quốc gia Cát
Tiên cho thấy (Lê Tấn Hưng, 2008), trong thời gian nghiên cứu gần 2 năm có
35 lồi nấm ký sinh cơn trùng thuộc 13 giống. Giơng có thành phần lồi đa
dạng nhất là giống Aschersonia với 8 loài, tiếp theo là giống Cordyceps và
Torrubiella với 5 lồi. Các giống cịn lại biến động từ 1-3 lồi thu thập và mơ
tả.
Ở Việt Nam, nấm ký sinh côn trùng đang là một lĩnh vực rất mới và chỉ
có một số dẫn liệu ban đầu là ứng dụng chế phẩm nấm trong phòng trừ sâu hại
cây trồng. Các nghiên cứu của Phạm Thị Thuỳ và nnk., 2005 [6] cho thấy có
thể sử dụng lồi Beauveria bassiana. (Bals.) Vuill. phịng trừ sâu róm hại thơng
ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam. Ngồi ra, có thể sử dụng lồi ký sinh cơn trùng
này để phịng trừ cho nhiều lồi sâu hại cây trồng nguy hiểm khác như châu
chấu hại lá (Ouedraogo RM., 1993), rệp hại lúa, rầy nâu hại lúa …
Các nghiên cứu của Nguyễn Thị Lộc và nnk., 2004 cho thấy lồi
Metarhizium anisopliae.(Metschnikoff) Sorokin có thể sử dụng để phòng trừ
bộ cánh cứng hại dừa ở các tỉnh miền Nam Việt Nam. Mặt khác, các nghiên

cứu của Phạm Thị Thùy và nnk. (1995), cho thấy có thể sử dụng M. anisopliae
để phòng trừ sâu hại rau và sâu hại hành Thrips tabaci Lindeman (Thys.,
Thripidae) và nhiều loài sâu hại cây trồng nguy hiểm khác.

25