Thông tin ứng dụng kết quả nhiệm vụ KH&CN

Xây dựng mô hình nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris tại Hải Phòng (14/08/2024)

Nấm đông trùng hạ thảo Ophiocordyceps sinensis (hay còn gọi là Cordyceps sinensis) là một loại nấm dược liệu có phân bố rất hạn chế trong tự nhiên và được nuôi trồng trong điều kiện tự nhiên, loài nấm này hiện tại vẫn đã nuôi trồng thành công trong môi trường nhân tạo tuy nhiên chưa phát sinh bào tử, do đó sản lượng nấm thu được không đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường. Loài đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris (thường được gọi nấm cam sâu bướm), chứa các hợp chất hóa học tương tự như của O.sinensis, nhưng có thể dễ dàng nuôi trồng trong môi trường nhân tạo. Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về quy trình nuôi trồng nấm Cordyceps militarisis nhằm thay thế cho loài O.Sinensis và có nhiều nghiên cứu quan trọng về gen, nhu cầu dinh dưỡng, môi trường nuôi cấy, các đặc tính sinh hóa và dược lý của nấm Cordyceps militaris. Gần đây, bộ gen hoàn chỉnh của Cordyceps militaris cũng được giải trình tự làm cơ sở cho nhiều nghiên cứu sâu hơn về loại nấm này. Có hơn 400 phân loài Cordyceps đã tìm thấy và mô tả, tuy nhiên chỉ có khoảng 36 loài được nuôi trồng trong điều kiện nhân tạo để sản xuất quả thể. Trong số những loài này, chỉ có loài Cordyceps militaris đã được trồng ở quy mô lớn do nó có dược tính rất tốt và có thời gian sản xuất ngắn.

Tác dụng chống ung thư được đề cập đến trong nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả ở nhiều quốc gia trên thế giới. Dịch chiết từ quả thể có tác dụng chống ung thư, hiệu quả đối với hai loại tế bào màng trong tĩnh mạch rốn là HT1080 và B16-F10 do có khả năng chống lại sự tạo thành các mạch máu mới bằng cách giảm sự biểu hiện của bFGF, một trong những nhân tố kích thích quá trình này. Do có vai trò kìm hãm quá trình tạo thành các mạch máu mà có thể ngăn chặn được quá trình di căn và sự phát triển của tế bào ung thư. Dịch chiết nấm Đông trùng hạ thảo có tác dụng kìm hãm sự phát triển của tế bào ung thư vú, ung thư phổi. Dịch chiết bằng nước ấm có tác dụng kìm hãm sự phát triển của dòng tế bào ung thư máu ở người bằng cách gây ra hiện tượng tự chết của các tế bào thông qua sự hoạt hoá enzym caspase-3. Các nhà khoa học cũng đã sử dụng dịch chiết từ loài nấm này để thử nghiệm trên các dòng tế bào bình thường và các dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy hai dòng tế bào K562 (tế bào ung thư máu-leukemia) và Du145 (tế bào ung thư tuyến tiền liệtprostate carcinoma) bị ức chế mạnh bởi dịch chiết bằng dung môi butanol.

Hiện nay, ở nước ta nghiên cứu về Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris đã đạt được một số thành tựu quan trọng. Bên cạnh những nghiên cứu mang tính chất điều tra, phát hiện và thu thập trong điều kiện tự nhiên của Viện Nam, đã có những nhà khoa học, những doanh nghiệp nghiên cứu nuôi trồng Đông trùng hạ thảo thành công trên môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo. Với giá trị dược liệu có ý nghĩa rất lớn đối với ngành y học, việc nghiên cứu đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris là rất cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ sức khỏe con người, đồng thời là cơ sở để bảo tồn nguồn gen quý và nuôi trồng tạo thể quả nấm trên giá thể nhân tạo. Đứng trước thực trạng trên Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ đã tiến hành triển khai dự án “Xây dựng mô hình nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris tại Hải Phòng” do ThS. Nguyễn Thị Thu Hằng làm chủ nhiệm. Dự án được triển khai nhằm giúp người trồng nấm phát triển thêm các loại nấm có giá trị kinh tế và thúc đẩy mởi rộng sản xuất.

Sự phát triển của quả thể nấm trên môi trường nhân tạo.

Nhóm nghiên cứu dự án đã chuẩn bị đầy đủ các cơ sở vật chất (nhà xưởng, máy móc, trang thiết bị, vật tư, dụng cụ,...) đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và nhân lực có chuyên môn phù hợp để triển khai các mô hình thực nghiệm. Dự án tiếp nhận chuyển giao công nghệ, xây dựng và triển khai thực hiện mô hình nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris trên môi trường nhân tạo từ Công ty Cổ phần Dược thảo Thiên Phúc với các quy trình chuyển giao sau: Quy trình chuẩn bị môi trường nuôi cấy và chủng giống nấm Cordyceps militaris; Quy trình nhân giống cấp 1 nấm Cordyceps militaris; Quy trình nhân giống cấp 2 nấm Cordyceps militaris; Quy trình chuẩn bị giá thể nhân tạo nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo; Quy trình nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo trên môi trường nhân tạo; Quy trình thu hái nấm đông trùng hạ thảo; Quy trình sấy khô, bảo quản và kiểm tra chất lượng sản phẩm. Theo đó, dự án đào tạo 05 cán bộ kỹ thuật của Trung tâm nắm vững và làm chủ được quy trình vận hành máy móc, trang thiết bị và quy trình kỹ thuật nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo trên môi trường nhân tạo.

Sau khi chuẩn bị đầy đủ các điều kiện về cơ sở vật chất, nhân lực và tổ chức đào tạo về mặt lý thuyết các quy trình công nghệ cho 05 cán bộ kỹ thuật, dự án đã tiến hành triển khai 03 đợt sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo trên môi trường nhân tạo đó là: đợt 1 từ 10/3-25/5/2017; đợt 2: 30/5-11/8/2017; đợt 3: 15/8-28/10/2017.

 Ở đợt sản xuất thứ nhất, nhóm nghiên cứu tiến hành cấy giống trên môi trường nhân tạo và chuyển vào ươm số lượng 1245 lọ, với mức nhiệt độ phòng ươm duy trì từ 25-27⁰C. Kết thúc giai đoạn ươm sau 8 ngày, số lượng lọ ăn kín bề mặt đạt 1124 lọ, chiếm 90,28%.

Ở đợt sản xuất thứ hai, nhóm nghiên cứu điều chỉnh nhiệt độ phòng ươm xuống còn 23-25⁰C, nhiệt độ này thích hợp cho khả năng ăn lan của sợi nấm đông trùng hạ thảo từ đó hạn chế xâm nhập của nấm lạ, nhằm giảm tỷ lệ nhiễm trong quá trình ươm giống, kết quả cho thấy: Sau 7 ngày ươm giống các lọ nấm đã ăn kín bề mặt, số lọ đạt tiêu chuẩn là 2154, chiếm tỷ lệ 92,92%. Như vậy, việc giảm nhiệt độ phòng nuôi giúp rút ngắn thời gian ươm sợi và giảm tỷ lệ nhiễm trong quá trình ươm.

Ở đợt sản xuất thứ 3, sau khi điều chỉnh quy trình ở đợt 2, nhóm nghiên cứu thu được 2157/2316 lọ ăn kín bề mặt, chiếm 93,13%. Sau 7-8 ngày ươm giống, nhóm nghiên cứu tiến hành chọn lọc những lọ nấm có hệ sợi ăn kín bề mặt và không tạp nhiễm để đưa vào phòng nuôi ở điều kiện nhiệt độ 20-22⁰C, cường độ chiếu sáng 700-800lux, ẩm độ 85-90%. Các chỉ số môi trường phòng nuôi được theo dõi định kỳ 1 lần/ngày.

Tiến hành thu hái khi quả thể nấm có màu vàng cam, khi 70-80% số sợi nấm đạt chiều cao từ 3cm trở lên. Công tác thu hái nấm được thực hiện trong phòng sơ chế. Lọ đạt tiêu chuẩn được chuyển lên bàn sơ chế, dùng tay nhắc nhẹ nhàng, thu cả phần đế và phần quả thể sau đó sử dụng dao sắc cắt sát phần đế để thu toàn bộ quả thể. Tiến hành phân loại làm 2 loại quả thể từ 3cm trở lên và quả thể dưới 3cm, cân khối lượng. Như vậy, qua 3 đợt sản xuất, tổng khối lượng quả thể tươi thu được là 93,66kg (tương ứng với năng suất TB đạt 18,69g/lọ), chiều dài trung bình của quả thể đạt từ 6,5-7,7cm.

Về công đoạn sấy khô: Ở đợt sản xuất thứ nhất, chúng tôi sử dụng phương pháp sấy nhiệt độ thấp, với mức nhiệt độ sấy duy trì 30±20C, sử dụng máy sấy nhiệt độ thấp, có màng lọc của hãng ALP (Nhật Bản), chúng tôi nhận thấy khối lượng quả thể Đông trùng hạ thảo khô đạt được chiếm tỷ lệ 18,61%. Ở đợt sản xuất thứ hai, chúng tôi sấy quả thể nấm theo 2 phương pháp: sấy nhiệt độ thấp với mức nhiệt độ sấy duy trì 30±20C và gửi mẫu đi sấy đông khô (tại Công ty TNHH Kỹ thương Tuệ Minh). Kết quả cho thấy, mẫu sấy theo phương pháp sấy chân không thu được tỷ lệ quả thể Đông trùng hạ thảo khô đạt 20,94%, mẫu sấy lạnh cho tỷ lệ 19,76%. Như vậy, việc sử dụng phương pháp sấy đông khô giúp giảm tỷ lệ hao hụt so với phương pháp sấy nhiệt độ thấp là 1,18%. Tuy nhiên so sánh về hiệu quả kinh tế thì chi phí cho phương pháp sấy đông khô tương đối lớn so với phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp. Do đó, chúng tôi lựa chọn phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp cho đợt sản xuất thứ 3.

Qua kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng quả thể nấm Đông trùng hạ thảo, kết quả cho thấy: Ở đợt sản xuất thứ hai, với phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp, hàm lượng Adenosin thu được đạt 0,306 mg/g, hàm lượng Cordycepin thu được 5,933 mg/g. Khi sử dụng phương pháp sấy đông khô, chúng tôi nhận thấy hàm lượng Adenosin và Cordycepin có tăng lên, đạt 0,613mg/g Adenosin và 7,907mg/g Cordycepin. Kết quả phân tích cho thấy, việc sử dụng cả hai phương pháp sấy đều đảm bảo hàm lượng các hoạt chất sinh học quý có trong quả thể nấm Đông trùng hạ thảo theo tiêu chuẩn của đơn vị chuyển giao công nghệ. Tuy nhiên, phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp cho hàm lượng hoạt chất thấp hơn so với phương pháp sấy đông khô. Như vậy, qua 3 đợt sản xuất thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tiến hành hiệu chỉnh công nghệ ở giai đoạn ươm giống, cụ thể như sau: điều chỉnh nhiệt độ phòng ươm từ 25-270C xuống còn 23-250C. Kết quả của việc hiệu chỉnh này giúp giảm thời gian ươm sợi từ 8 ngày xuống 7 ngày, đồng thời nhằm giảm tỷ lệ nhiễm trong quá trình ươm giống, tăng tỷ lệ lọ đạt tiêu chuẩn (tỷ lệ lọ đạt tăng từ 90,28% lên 92,92%-93,13%). 

Dự án đã triển khai mô hình nuôi trồng nấm Đông trùng trên môi trường nhân tạo, qua 3 đợt sản xuất, số lọ đưa vào cấy giống là 5879 lọ, thu được tổng số lọ đạt tiêu chuẩn là 5012 lọ, tỷ lệ đạt 85,25%, tổng khối lượng tươi thu được là 93,66kg tươi (tương ứng với 18,5kg khô), vượt 87,32% so với Hợp đồng đã ký kết, chênh lệch thu chi dự kiến đạt 324.981.000 đồng.

Nuôi cấy nấm Đông trùng hạ thảo trên nhộng tằm.

Dự án đã tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo trên nhộng tằm và thực nghiệm kỹ thuật nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo trên nhộng tằm cho tổng số lọ đưa vào ươm giống là 2000 lọ, số lượng lọ đạt tiêu chuẩn là 1563 lọ, tỷ lệ đạt là 78,15%, tổng khối lượng tươi thu được là 46,24 kg tươi (tương ứng với 7,83kg khô), chênh lệch thu chi dự kiến đạt 326.909.000 đồng.

Việc nghiên cứu thành công quy trình nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo trên nhộng tằm sẽ giúp người trồng nấm phát triển thêm các loại nấm có giá trị kinh tế và thúc đẩy mở rộng sản xuất. Kết quả của dự án cũng góp phần tạo ra sản phẩm chất lượng cao phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng của người dân. 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ./.