Ảnh hưởng của điều kiện dinh dưỡng đối với năng suất tạo quả thể và hàm lượng Cordycepin ở nấm đông trùng hạ thảo

110 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 Study on morpho-biological characteristics of thrips on banana and efficacy of basil leaf extract for their control Nguyen Thi Hanh, Tran Thi My Hanh Nguyen Thi Cam Giang, Le Cao Luong Abstract A study on morpho-biological characteristics of thrips on banana and efficacy of basil leaf extract for their control was conducted at the Plant Protection Division of Southern Horticultural Research Institute and on the banana farms at My Tho City, Cai Lay and Chau Thanh districts, Tien Giang province from October 2018 to April 2019. The result showed that the adult of T. hawaiiensis had yellow or yellowish orange head and thorax, black brown abdomen and the antennae had eight segments. Eggs were milky in color and were laid in the banana flower. Nymphs were very active and stop eating in pupae stage. The life cycle of T. hawaiiensis completed in 7-14.5 days. The results of efficacy evaluation of nine concentrations of basil leaf extract showed that the treatment of basil leaf extract was the highest effectiveness against T. hawaiiensis with a concentration of 9% (80.39%). Three treatments with concentration of 6% (70.59%), 7% (74.51%) and 8% (78.43%) also were highly effective against T. hawaiiensis at 7 days after spraying in lab conditions. Keywords: Thrip (Thrips hawaiiensis), banana, basil leaf, extract Ngày nhận bài: 12/7/2019 Ngày phản biện: 26/7/2019 Người phản biện: TS. Nguyễn Văn Liêm Ngày duyệt đăng: 9/8/2019 1 Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên 2 Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 3 Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ cao - Đại học Duy Tân ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN DINH DƯỠNG ĐỐI VỚI NĂNG SUẤT TẠO QUẢ THỂ VÀ HÀM LƯỢNG CORDYCEPIN Ở NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO Vũ Hoài Nam1, Ma Thị Trang1, Trần Văn Phùng1, Nguyễn Huy Thuần3, Dương Văn Cường 1,2 TÓM TẮT Nấm Đông trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) là loại nấm dược liệu có giá trị. Trong nghiên cứu này, các điều kiện dinh dưỡng được khảo sát để tìm ra được công thức thích hợp cho sự hình thành quả thể và sinh tổng hợp hoạt chất sinh học cordycepin của nấm Đông trùng hạ thảo. Trong bốn loại cơ chất nền sẵn có ở Việt Nam bao gồm gạo 404, gạo lứt đỏ, gạo Nàng Xuân và gạo Bắc thơm, gạo Nàng Xuân cho năng suất sinh học cao nhất 9,92%; mật độ quả thể trung bình đạt 34,5 quả thể/bình; tiếp theo là gạo Lứt đỏ, gạo Bắc thơm và cuối cùng là gạo 404. Dung dịch dinh dưỡng bổ sung tối ưu cho sự phát triển quả thể C. militaris gồm bột nhộng tằm 5%, glucose 40 g/L; pepton 10 g/L; KH2PO4 1g/L; MgSO4 1 g/L, mật độ quả thể 80 quả thể/bình, năng suất sinh học đạt 19,53%; hàm lượng cordycepin đạt 6,4 mg/g. Từ khóa: Cordyceps militaris, cordycepin, điều kiện dinh dưỡng, năng suất tạo quả thể ĐẶT VẤN ĐỀ Đông trùng Hạ thảo là một dạng ký sinh giữa nấm Cordyceps và ấu trùng sâu hoặc một số loại côn trùng. Cordyceps militaris được sử dụng như một dạng thực phẩm chức năng giúp bảo vệ cơ thể. Nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học đã được tách chiết từ C. militaris, bao gồm exopolysacarit, D-mannitol, cordycepin và adenosine (Cunningham, 1950; Ling et al., 2002; Kim et al., 2003; Mina Masuda, 2007; Lim et al., 2012). C. militaris có khả năng kháng khuẩn (Ahn, 2000), điều hòa miễn dịch (Hsu, 2008), giảm mệt mỏi (Li T, 2009), chống sự tăng trưởng của khối u (Park et al., 2005), giúp tăng cường chức năng gan (Nan et al., 2001), phổi (Yu et al., 2004), thận (Das, 2010), hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường (Lo et al., 2004, Zhang et al., 2006), và giúp lưu thông máu (Tabrizchi and Bedi, 2001). 111 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 Do khó khăn trong việc thu hoạch nấm Cordyceps sp trong tự nhiên, nuôi trồng nhân tạo C. militaris được phổ biến để tạo nguồn thay thế. Tuy nhiên, sự hình thành quả thể không ổn định đang là rào cản trong nuôi trồng nấm C. militaris. Năng suất tạo quả thể và hàm lượng các hoạt chất sinh học chịu ảnh hưởng lớn bởi các điều kiện nuôi trồng (Feng, Zhu et al., 2018). Trong các loại ngũ cốc gạo, hạt kê, lúa mì và ngô được nghiên cứu, năng suất tạo quả thể và hàm lượng cordycepin tốt nhất trên giá thể gạo (Cunningham 1950, Soo-Young Kim 2010, Ting-chi Wen 2014). Tuy nhiên, trên giá thể gạo, khi hàm lượng cordycepin thu được trong quả thể cao thì hàm lượng adenosine do được lại thấp. Một giả thuyết được đặt ra rằng có thể adenosine là một mắt xích trong quá trình chuyển hóa cordycepin (Masuda, 2011). Bên cạnh đó, các yếu tố dinh dưỡng bổ sung cũng có một vai trò quan trọng. Tốc độ phát triển hệ sợi được chứng minh có liên quan chặt chẽ đến điều kiện nuôi trồng như thành phần dinh dưỡng, độ ẩm cơ chất, nhiệt độ. Trong các yếu tố dinh dưỡng, hàm lượng nitơ và cacbon được chú ý hơn cả (Gao XH, 2000). Tỷ lệ cacbon/nitơ ảnh hưởng tới hàm lượng cordycepin (Ing-Lung Shih. 2007; Lim, 2012). Việt Nam là nước đa dạng về lúa gạo với các đặc tính sinh học khác nhau, trong nghiên cứu này, các loại gạo và các điều kiện dinh dưỡng được khảo sát để tìm ra công thức phù hợp cho sự hình thành quả thể và sinh tổng hợp cordycepin đối với chủng giống nấm Đông trùng hạ thảo được nhập khẩu từ Trung tâm Tài nguyên Sinh vật NITE, Nhật Bản. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Giống gốc: C. militaris được nhập khẩu từ Trung tâm Tài nguyên Sinh vật NITE, Nhật Bản, được lưu giữ ở 4oC. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Chuẩn bị giống và cấy giống - Môi trường dịch lỏng nhân giống: Chủng giống gốc được cấy ria trên môi trường thạch PDA ở 25oC. Sau 10 ngày, bổ sung 50 ml nước cất được hấp khử trùng được vào ống thạch. Dịch huyền phù chứa bào tử nấm được lọc qua băng gạc tiệt trùng và bổ sung vào 200 ml dung dịch dinh dưỡng (glucose 20 g/L, peptone 20 g/L, MgSO4.7H2O 0,5 g/L và K2HPO4 1 g/L) với mật độ 3 ˟ 108 bào tử /ml (số lượng bào tử được xác định bằng buồng đến hồng cầu) và được nuôi ở điều kiện 25oC, tốc độ lắc 150 vòng/phút trong 7 ngày (Ting-chi Wen, 2014). - Môi trường rắn, tổng hợp tạo quả thể: Môi trường nuôi trồng nấm C. militaris bao gồm 25 gam gạo và 5% bột nhộng tằm với 50 ml dung dịch dinh dưỡng, bao gồm: 20 g/L cacbon, 10 g/L nitơ, 0,1 g/l muối khoáng (các thành phần dinh dưỡng được thay đổi theo các công thức thí nghiệm) đựng trong bình thủy tinh 500 ml được hấp khử trùng ở 121oC trong 30 phút, bảo quản ở nhiệt độ phòng trước khi được bơm 5 ml dung dịch giống. Nấm sau khi cấy được nuôi trong điều kiện 16oC, không chiếu sáng, cho đến khi hệ sợi phát triển kín bề mặt thì được chuyển sang điều kiện tạo quả thể ở nhiệt độ 23oC độ ẩm > 80%, thời gian chiếu sáng 12 giờ/ngày (Ting-chi Wen, 2014). 2.2.2. Bố trí thí nghiệm Để khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện dinh dưỡng tới sự sinh trưởng và sinh tổng hợp cordycepin của nấm Đông trùng hạ thảo, lần lượt các yếu tố thí nghiệm: gạo, nguồn cacbon, nitơ, muối khoáng được khảo sát. Kết quả tốt nhất của các thí nghiệm được lựa chọn sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. - Khảo sát ảnh hưởng của một số loại gạo dùng làm giá thể nuôi trồng nấm C. militaris: Các công thức khảo sát bao gồm: Công thức 1 (CT1): gạo 404 (nở, khô), công thức 2 (CT2): gạo Lứt đỏ (nở, xốp), công thức 3 (CT3): gạo Nàng Xuân (dẻo vừa), công thức 4 (CT4): gạo Bắc thơm (dẻo nhiều). - Khảo sát ảnh hưởng của nguồn cacbon tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của nấm C. militaris: Công thức khảo sát ngồn cacbon bao gồm: công thức 1 (C1): Glucose, công thức 2 (C2): Saccarose, công thức 3 (C3): Maltose, công thức 4 (C4): không bổ sung (đối chứng). - Khảo sát ảnh hưởng của nguồn nitơ tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris: Công thức khảo sát nguồn nitơ bao gồm: công thức 1 (N1): pepton, công thức 2 (N2): cao nấm men, công thức 3 (N3): cao malt, công thức (N4): không bổ sung (đối chứng). - Khảo sát ảnh hưởng của muối khoáng tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris: Công thức khảo sát nguồn muối khoáng bao gồm: công thức 1 (K1): KH2PO4, công thức 1 (K2): MgSO4, công thức 3 (K3): KH2PO4 : MgSO4 (1 : 1), công thức 4 (K4): không bổ sung (đối chứng). - Xây dựng mối tương quan giữa các yếu tố dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris : Các yếu tố dinh dưỡng bổ sung bao gồm nguồn cacbon, nitơ và muối khoáng được xác định là có ảnh hưởng tốt nhất (từ các thí nghiệm về ảnh hưởng của một số loại gạo, nguồn cacbon, nitơ, muối khoáng ở các thí nghiệm 112 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 trước) được tiếp tục khảo sát ở 3 nồng độ khác nhau: cacbon (30, 40, 50 g/L); nitơ (5, 10, 15 g/L) và muối khoáng (1, 1,5, và 2 g/L). 2.2.3. Phương pháp định lượng cordycepin Quả thể C. militaris được thu và sấy khô bằng máy đông khô Virtis Benhtop 2K. 0,5 g quả thể khô được chiết với 40 ml nước cất ở 85oC trong 4 giờ, sau đó tiếp tục 30 phút bằng sóng siêu âm 600 W. Ly tâm thu dịch ở tốc độ 9000 vòng/phút trong 30 phút. Pha trên được lọc qua màng lọc 0,22 µm và được chuẩn lại thể tích 40 ml. Hàm lượng cordycepin được xác định bởi hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Agilent 1220 Infinity LC, cột ZORBAX Extend C18 5 µm, 150 ˟ 4,6 mm. Thông số hoạt động được điều chỉnh như sau: Pha động: Methanol (15%) - Water/Acid Acetic (99,9 : 0,1) (85%); thời gian phân tích: 10 phút; nhiệt độ cột: 25oc; tốc độ dòng: 1,0 ml/phút; bước sóng tử ngoại: 260 nm; dung tích bơm: 20 µL. 2.2.4. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần, loại bỏ các giá trị bất thường bằng phương pháp Duncan. Phân tích thống kê bằng chương trình IRISTART 4.0. Chỉ tiêu năng suất sinh học (BE) được tính bằng công thức (Dong et al., 2012): BE (%) = Khối lượng quả thể khô ˟ 100 Khối lượng cơ chất 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2018 tại Viện Khoa học sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của các loại gạo dùng làm giá thể đến khả năng sinh trưởng của C. militaris Gạo là một loại giá thể được sử dụng phổ biến trong nuôi trồng C. militaris. Tuy nhiên, mỗi loại gạo khác nhau sẽ cho hiệu quả sinh trưởng phát triển khác nhau. Chất lượng gạo quyết định đến tốc độ sinh trưởng, hình thái, mật độ quả thể nấm. Kết quả, khảo sát ảnh hưởng của các loại gạo thu được như ở bảng 1. Bảng 1. Ảnh hưởng của các loại gạo khác nhau đến khả năng sinh trưởng của C. militaris Công thức Loại cơ chất Thời gian hệ sợi ăn kín cơ chất (ngày) Thời gian hình thành mầm quả thể (ngày) Mật độ quả thể (quả thể/ bình) Năng suất sinh học (%) CT1 Gạo 404 10,63 16,47 17 7,76 CT2 Gạo Lứt đỏ 9,5 15,37 24,70 7,08 CT3 Gạo Nàng Xuân 11,53 17,00 34,50 9,92 CT4 Gạo Bắc thơm 13,30 17,32 10 7,45 LSD0.05 2,54 2,52 0,62 CV (%) 2,6 3,7 2,2 Từ kết quả trên bảng 1 và hình 1 cho thấy, gạo Lứt đỏ với đặc tính nở xốp, tạo khoảng trống giữa các hạt gạo nên thời gian ăn kín cơ chất và thời gian hình thành mầm quả thể nhanh nhất, mật độ quả thể trung bình 24,7 quả thể/bình, tuy nhiên quả thể xốp, năng suất sinh học thấp 7,08%. Gạo Nàng Xuân tuy có thời gian bật mầm quả thể lâu hơn so với hai loại gạo nở, khô và nở, xốp là gạo 404 và gạo Lứt đỏ, nhưng mật độ quả thể và năng suất sinh học cao hơn hẳn so với hai loại gạo này, kết quả lần lượt đạt 34,5 và 9,92%. Trong khi đó, gạo Bắc Thơm có độ dẻo cao, hệ sợi khó phát triển xen giữa các hạt gạo nên gây khó khăn cho việc sử dụng cơ chất nên mật độ quả thể và năng suất sinh học cũng không cao. Do đó, gạo Nàng Xuân được lựa chọn để làm giá thể trong các thí nghiệm tiếp theo. Hình 1. Ảnh hưởng của các loại gạo khác nhau đến khả năng sinh trưởng của nấm C. militaris Ghi chú: G1: gạo 404, G2: gạo Lứt đỏ, G3: gạo Nàng Xuân, G4: gạo Bắc thơm. G1 G2 G3 G4 113 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 3.2. Ảnh hưởng của nguồn cacbon bổ sung tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin trong quả thể C. militaris Nguồn cacbon cung cấp vào môi trường được nấm sử dụng để tổng hợp nên các chất như: hydratcacbon, amino acid, acid nucleic, lipid cần thiết cho sự phát triển của nấm. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các nguồn cacbon bổ sung khác nhau thu được ở bảng 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của các nguồn cacbon khác nhau đến khả năng sinh trưởng của C. militaris Công thức Nguồn cacbon Thời gian hệ sợi ăn kín cơ chất (ngày) Thời gian hình thành mầm quả thể (ngày) Chiều dài quả thể (cm) Mật độ quả thể (quả thể/ bình) Năng suất sinh học (%) C1 Glucose 9,26 16,83 7,12 67 15.00 C2 Saccarose 10,61 17,33 7,12 54 11.25 C3 Maltose 12,12 19,5 6,46 26 5.43 C4 Đối chứng 13,79 21,33 5,88 12 2.35 LSD0.05 1,44 5,54 4,15 2,26 CV (%) 3,5 6,3 5,4 3,6 Từ bảng 2 cho thấy, khi sử dụng các nguồn cacbon khác nhau tốc độ sinh trưởng của nấm cũng khác nhau. Đồng thời, việc sử dụng nguồn cơ chất bổ sung cacbon có ảnh hưởng tích cực cho sự sinh trưởng của nấm Đông trùng hạ thảo so với công thức C4 (không được bổ sung nguồn cacbon). Trong các thí nghiệm khảo sát các nguồn cacbon, (công thức C1) cho tốc độ sinh trưởng nhanh nhất: thời gian ăn kín cơ chất là 9,26 ngày và thời gian hình thành mầm quả thể là 16,83 ngày, mật độ quả thể và năng suất sinh học cũng cao hơn hẳn các công thức còn lại. Ở thí nghiệm bổ sung đường saccarose (công thức C2) cho thấy tốc độ sinh trưởng chậm hơn so với công thức C1, tuy không có sự khác biệt về chiều dài quả thể nấm song mật độ và năng suất sinh học thấp hơn hẳn so với công thức C1. Ở C3, sử dụng đường maltose, tốc độ sinh trưởng chậm hơn hẳn so với hai loại đường trên. Bảng 3. Bảng phân tích ảnh hưởng của nguồn cacbon tới hàm lượng cordycepin ở quả thể C. militaris Công thức Hàm lượng cordycepin (mg/g) C1 4,23 C2 3,65 C3 1,97 ĐC 0,78 Từ kết quả trên bảng 3 cho thấy, hàm lượng cordycepin ở các công thức khác nhau là khác nhau. Ở công thức 1, có hàm lượng cordycepin cao nhất 4,23 mg/g. Tiếp đó đến công thức C2 > C3 > C4, hàm lượng lần lượt đạt 3,65 mg/g, 1,97 mg/g và 0,78 mg/g. Như vậy, bản chất mỗi loại đường khác nhau sẻ ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng phát triển và sinh tổng hợp cordycepin. Do đó, đường glucose được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Hình 2. Ảnh hưởng của nguồn carbon tới sinh trưởng và phát triển của quả thể C. militaris Ghi chú: C1: glucose, C2: saccarose, C3: maltose, ĐC: Không bổ sung. 3.3. Ảnh hưởng của nguồn nitơ tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris Cùng với cacbon, nitơ là nguồn dinh dưỡng không thể thiếu trong nhân giống nấm C. militaris. Nitơ đóng vai trò trong quá trình sinh tổng hợp các enzyme cần thiết cho quá trình chuyển hóa sơ cấp và thứ cấp của nấm. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nguồn nitơ được trình bày ở bảng 4. Từ kết quả ở bảng 4 cho thấy, khi sử dụng các nguồn nitơ khác nhau không có sự khác biệt nhiều về khả năng sinh trưởng của C. militaris (thời gian hình thành mầm quả thể, chiều dài quả thể, mật độ quả thể và năng suất sinh học. Thời gian hình thành quả thể nằm trong khoảng 17 - 20 ngày, chiều dài quả thể dao động trong khoảng 6,3 - 6,7 cm, mật độ quả thể trung bình 61 - 70 quả thể/bình. Tuy nhiên, 114 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 sự thay đổi thành phần nguồn nitơ lại cho thấy sự khác biệt về hàm lượng cordycepin thu được. Trong 4 công thức, nghiệm thức N1 cho hàm lượng cordycepin cao nhất, đạt 5,45 mg/g. Kết quả này cũng tương đồng với nghiên cứu của Ting-chi Wen và cộng tác viên (2014). Bảng 4. Ảnh hưởng của các nguồn nitơ khác nhau đến khả năng sinh trưởng của C. militaris Công thức NguồnNitơ Thời gian hình thành mầm quả thể (ngày) Chiều dài quả thể (cm) Mật độ quả thể (quả thể/ bình) Năng suất sinh học (%) Hàm lượng cordycepin (mg/g) N1 Peptone 17,9 6,76 68 15.13 5,45 N2 Cao nấm men 18,4 6,38 73 16.31 2,65 N3 Cao malt 19,7 6,46 61 14.43 1,27 N4 Không bổ sung 22 5,26 17 3.75 0,62 LSD0.05 1,89 3,46 6,52 2,26 CV (%) 4,5 5,1 5,6 2,7 Hình 3. Ảnh hưởng của các nguồn nitơ khác nhau tới sinh trưởng nấm Ghi chú: N1: peptone, N2: cao nấm men, N3: cao malt, N4: không bổ sung. 3.4. Ảnh hưởng của thành phần muối khoáng tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris Một vài loại muối khoáng có thể làm tăng năng suất quả thể, đồng thời tăng hàm lượng các hoạt chất sinh học của C. militaris (Dong et al., 2012). Kết quả khảo sát ảnh hưởng của muối khoáng tới sự sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris thu được thể hiện ở hình 4 và bảng 4. Hình 4. Ảnh hưởng của muối khoáng đến khả năng sinh trưởng của nấm Ghi chú: K1: KH2PO4 , K2: MgSO4 , K3: KH2PO4 : MgSO4 , ĐC: Không bổ sung. Bảng 4. Ảnh hưởng của các nguồn muối khoáng khác nhau đến khả năng sinh trưởng của C. militaris Công thức Nguồnnitơ Thời gian hình thành mầm quả thể (ngày) Chiều dài quả thể (cm) Mật độ quả thể (quả thể/ bình) Năng suất sinh học (%) Hàm lượng cordycepin (mg/g) K1 KH2PO4 16,2 6,69 64 13.57 4,05 K2 MgSO4 17,4 6,97 68 14,52 3,85 K3 KH2PO4 : MgSO4 15,7 7,4 77 15.84 5,08 ĐC Không bổ sung 22 5,26 14 2.86 0,83 LSD0.05 2,8 1,14 5,57 4,86 CV (%) 3,3 3,2 6,3 3,6 K1 K2 K3 DC 115 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 Từ kết quả trên cho thấy, muối khoáng có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất tạo quả thể nấm C. militaris và sinh tổng hợp cordycepin. Việc bổ sung muối khoáng cho chất lượng quả thể và mật độ quả thể tốt hơn hẳn so với công thức đối chứng (không được bổ sung muối khoáng). Trong các công thức được bổ sung muối khoáng, mật độ quả thể trong bình nuôi ở công thức K3 có mật độ và chiều dài quả thể cao hơn đáng kể so với hai công thức chỉ bổ sung từng loại muối khoáng. Mật độ quả thể và năng suất sinh học được sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau K3 > K2 > K1 > ĐC. Mật độ quả thể trong công thức K3 trung bình đạt 77 quả thể/bình, năng suất sinh học đạt 15,84%. 3.5. Xây dựng mối tương quan giữa các yếu tố dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và hàm lượng cordycepin của C. militaris Từ các yếu tố dinh dưỡng cacbon, nitơ và muối khoáng được xác định ở các thí nghiệm trước, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu xác định mối tương quan giữa các yếu tố dinh dưỡng và hàm lượng thích hợp để tìm ra được công thức tốt nhất cho nuôi trồng nấm Đông trùng hạ thảo trên giá thể nhân tạo. Từ các kết quả trên, nhóm tác giả chọn Glucose là nguồn cacbon, pepton là nguồn nitơ, KH2PO4 : MgSO4 tỷ lệ 1 : 1 là nguồn bổ sung muối khoáng. Kết quả thu được thể hiện ở bảng 5. Bảng 5. Mối tương quan giữa các yếu tố dinh dưỡng với năng suất nấm Đông trùng hạ thảo TT Glucose(g/L) Peptone (g/L) Khoáng (g/L) Năng suất Hàm lượng cordycepin (mg/g) Mật độ (quả thể/bình) Năng suất sinh học (%) 1 30 5 1 65 16,26 3,68 2 30 5 1,5 64 16,01 4,25 3 30 5 2 65 16,3 3,98 4 30 10 1 67 16,5 5,67 5 30 10 1,5 69 16,7 3,39 6 30 10 2 65 15,79 4,12 7 30 15 1 62 15,1 3,12 8 30 15 1,5 63 15,7 5,83 9 30 15 2 60 15,2 2,97 10 40 5 1 70 17.4 3,68 11 40 5 1,5 67 16,8 4,24 12 40 5 2 66 16,45 3,13 13 40 10 1 80 19,53 6,4 14 40 10 1,5 79 19,41 5,02 15 40 10 2 77 19,1 3,89 16 40 15 1 71 17,8 4,52 17 40 15 1,5 69 16,9 6,12 18 40 15 2 64 15,36 5,87 19 50 5 1 67 16,6 3,95 20 50 5 1,5 64 16,1 5,22 21 50 5 2 68 17,1 5,02 22 50 10 1 73 17,52 5,23 23 50 10 1,5 71 17,3 3,86 24 50 10 2 75 18,27 4,21 25 50 15 1 61 15,54 3,58 26 50 15 1,5 64 16,3 4,96 27 50 15 2 66 17 3,38 116 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(105)/2019 Từ kết quả trên cho thấy các tổ hợp dinh dưỡng khác nhau ảnh hưởng đến năng suất nuôi trồng nấm: Ở các công thức khác nhau, mặc dù cùng mật độ quả thể nhưng thành phần dinh dưỡng khác nhau cho các giá trị năng suất sinh học khác nhau. Tổ hợp công thức glucose: 40 g/L, peptone: 10 g/L, KH2PO4: 1 g/L, MgSO4: 1 g/L cho mật độ và năng suất sinh học cao nhất, lần lượt là 80 quả thể/bình; BE = 19,53%, hàm lượng cordycepin cũng đạt mức cao nhất 6,4 mg/g. IV. KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu chỉ ra ảnh hưởng của các điều kiện dinh dưỡng khác nhau tác động đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm Đông trùng hạ thảo C. militaris là khác nhau trên môi trường nhân tạo. Qua khảo sát ở các nghiệm thức, nhận thấy: gạo Nàng Xuân là giá thể phù hợp, các nguồn dinh dưỡng bổ sung gồm cacbon, nitơ, khoáng lần lượt được xác định là: glucose, pepton, KH2PO4 : MgSO4 là các nguồn dinh dưỡng thích hợp nhất cho năng suất và chất lượng nấm. Công thức tối ưu cho sự sinh trưởng và sinh tổng hợp Cordycepin gồm 20 gram gạo Nàng Xuân, 5% bột nhộng tằm và 40 mL dịch dinh dưỡng bao gồm: 40 g/L glucose, 10 g/L peptone, 1g/L KH2PO4, 1 g/L MgSO4. TÀI LIỆU THAM KHẢO Ahn, Y. J. P., S. J. Lee, S. G. Shin, S. C. Choi, D. H., 2000. Cordycepin: selective growth inhibitor derived from liquid culture of Cordyceps militaris against Clostridium spp. J Agric Food Chem, 48 (7): 2744-2748. Cunningham, K. G. M., W. Spring, F. S. Hutchinson, S. A., 1950. Cordycepin, a metabolic product isolated from cultures of Cordyceps militaris (Linn.) Link. Nature, 166 (4231): 949. Das, S. K. M., M. Sakurai, A. Sakakibara, M., 2010. Medicinal uses of the mushroom Cordyceps militaris: current state and prospects. Fitoterapia, 81(8): 961-968. Dong, J. Z., C. Lei., Xun R. Ai., Y. Wang, 2012. Selenium Enrichment onCordyceps militaris Link and Analysis on Its Main Active Components. Appl Biochem Biotechnol, 166:1215-1224. Feng, Y.-j., Yun Zhu., Yong-mei Li., Jin Li., Yan-fei Sun., Hai-tao Shen., Ai-ying Wang., Zhong-ping Lin., Jian-bo Zh, 2018. Effect of strain separated parts, solid-state substrates and light condition on yield and bioactive compounds of Cordyceps militaris fruiting bodies. CyTA - Journal of Food, 16(1): 916-922. Gao XH, W. W., Qian GC., 2000. Study on influences of abiotic factors on fruitbody differentiation of Cordyceps militaris. Acta Agric Shanghai, 16: 93-98. Hsu, C. H. S., H. L. Sheu, J. N. Ku, M. S. Hu, C. M. Chan, Y. Lue, K. H., 2008. Effects of the immunomodulatory agent Cordyceps militaris on airway inflammation in a mouse asthma model. Pediatr Neonatol, 49(5): 171-178. Ing-Lung Shih, K.-L., ChienyanHsieh, 2007. Effects of culture conditions on the mycelial growth and bioactive metabolite production in submerged culture of Ccordyceps militaris. Biochemical Engineering Journal, 33(3): 193-201. Kim, S. W., Xu, C. P., Hwang, H. J., Choi, J. W., Kim, C. W., Yun, J. W., 2003. Production and characterization of exopolysaccharides from an enthomopathogenic fungus Cordyceps militaris NG3. Biotechnol Prog, 19(2): 428-435. Li T, L. W., 2009. Impact of polysaccharides from Cordyceps on anti-fatigue in mice. Sci Res Essays, 4(7): 705-709. Lim, L. L., C. Chang, E., 2012. Optimization of solid state culture conditions for the production of adenosine, cordycepin, and D-mannitol in fruiting bodies of medicinal caterpillar fungus Cordyceps militaris (L.:Fr.) Link (Ascomycetes). Int J Med Mushrooms, 14(2): 181-187. Ling, J. Y., Sun, Y. J., Zhang, H. Lv, P., Zhang, C. K., 2002. Measurement of cordycepin and adenosine in stroma of Cordyceps sp. by capillary zone electrophoresis (CZE). J Biosci Bioeng, 94(4): 371-374. Lo, H. C., Tu, S. T. Lin, K. C. Lin, S. C., 2004. The anti-hyperglycemic activity of the fruiting body of Cordyceps in diabetic rats induced by nicotinamide and streptozotocin. Life Sci, 74(23): 2897-2908. Masuda,  M.,  Das,  S.,  Fujihara,  S.,  Hatashita,  M., Sakurai,  A.,  2011.  Production of cordycepin by a repeated batch culture of a Cordyceps militaris mutant obtained by proton beam irradiation. Journal of Bioscience & Bioengineering, 111(1): 55-60. Mina Masuda, E. U., Hiromitsu Honda, Akihiko Sakurai, Mikio Sakakibara 2007. Enhanced production of Cordycepin by surface culture using the medicinal mushroom Cordyceps militaris. Enzyme and Microbial Technology, 40(5): 1199-1205. Nan, J. X. P., E. J. Yang, B. K. Song, C. H. Ko, G. Sohn, D. H. 2001. Antifibrotic effect of extracellular biopolymer from submerged mycelial cultures of Cordyceps militaris on liver fibrosis induced by bile duct ligation and scission in rats. Arch Pharm Res, 24(4): 327-332.