Tài liệu đánh giá năng suất và chất lượng một số chủng nấm linh chi trong điều kiện nuôi trồng tại vườn quốc gia tam đảo

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG MỘT SỐ CHỦNG NẤM LINH CHI TRONG ĐIỀU KIỆN NUÔI TRỒNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Bích Thùy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi được thực hiện tại Trung tâm Đào tạo, Nghiên cứu và phát triển nấm, Khoa Công nghệ Sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, và Trạm nghiên cứu Trồng cây thuốc Tam Đảo dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Bích Thùy. Toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để công bố trong các công trình nghiên cứu để nhận học vị, các thông tin trích dẫn trong Luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan của mình trước hội đồng và nhà trường. Hà Nội, ngày tháng10 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thụ i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của các cá nhân, tập thể khoa Công nghệ sinh học, Trạm nghiên cứu trồng cây thuốc Tam Đảo và các đơn vị khác. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Bích Thùy (Trung tâm Đào tạo, Nghiên cứu và phát triển nấm, Khoa Công nghệ Sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam) đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, anh chị em của Trung tâm Đào tạo, Nghiên cứu và phát triển nấm, Khoa Công nghệ Sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Trạm nghiên cứu trồng cây thuốc Tam Đảo; phòng phân tích tiêu chuẩn - Viện Dược liệu nơi tôi thực hiện các nội dung chính của đề tài, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu Học Viện Nông nghiệp Việt Nam và ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học đã tạo môi trường học tập thuận lợi cho tôi trong suốt 2 năm Cao học. Quý thầy cô trong Công nghệ Sinh học của Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian theo học tại trường. Tôi xin trân trọng cảm ơn./. Hà Nội, ngày tháng10 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thụ ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục bảng ................................................................................................................ vi Danh mục hình ................................................................................................................ vii Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................... viii Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix Thesis abstract ................................................................................................................... x Phần 1. Mở đầu .............................................................................................................. 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................... 1 Phần 2. Tổng quan ......................................................................................................... 3 2.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại thực vật của nấm linh chi ............................. 3 2.2. Đặc điểm hình thái ............................................................................................. 4 2.3. Chu trình sống của nấm linh chi ........................................................................ 5 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của sợi nấm và hình thành quả thể nấm ..................................................................................................................... 6 2.4.1. Các yếu tố dinh dưỡng ....................................................................................... 6 2.4.2. Độ PH................................................................................................................. 8 2.4.3. Nhiệt độ.............................................................................................................. 8 2.4.4. Ẩm độ................................................................................................................. 8 2.4.5. Ánh sáng ............................................................................................................ 9 2.4.6. Không khí........................................................................................................... 9 2.5. Giá trị của nấm linh chi .................................................................................... 10 2.5.1. Thành phần hóa học và tác dụng dược lý của Ganoderma lucidum ................ 10 2.5.2. Giới thiệu sơ lược về hoạt chất sinh học có trong nấm Linh Chi .................... 13 2.6. Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm linh chi trên thế giới và Việt Nam ......... 15 2.6.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm Linh Chi trên thế giới ............................ 15 2.6.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất nấm Linh Chi ở Việt Nam ......................... 17 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ......................................................... 19 3.1. Vật liệu, địa điểm, thời gian nghiên cứu .......................................................... 19 iii 3.1.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu..................................................................... 19 3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu: ................................................................... 19 3.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 19 3.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 20 3.3.1. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 20 3.3.2. Các bước tiến hành .......................................................................................... 20 3.3.3. Phương pháp phân tích một số hoạt chất trong nấm Linh Chi ........................ 22 3.3.4. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi.............................................................. 25 3.3.5. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu............................................................... 25 Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 26 4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của 5 chủng nấm linh chi được nuôi trồng tại vườn quốc gia tam đảo. ............................................................. 26 4.1.1. Đánh giá tốc độ mọc sợi của các chủng nấm và tỷ lệ nhiễm bệnh trong giai đoạn ươm sợi............................................................................................. 26 4.1.2. Đánh giá thời gian sinh trưởng của các chủng nấm Linh Chi ......................... 28 4.1.3. Đánh giá đặc điểm hình thái quả thể của 5 chủng nấm Linh Chi .................... 30 4.1.4. Đánh giá khả năng nhiễm sâu bệnh hại nấm Linh Chi trong giai đoạn hình thành quả thể. ........................................................................................... 33 4.1.5. Đánh giá năng suất cá thể các chủng nấm và hiệu suất sinh học ..................... 34 4.2. Đánh giá sinh trưởng, phát triển của 5 chủng nấm linh chi được trồng tại Hà Nội .............................................................................................................. 36 4.2.1. Đánh giá tốc độ mọc sợi của các chủng nấm và tỷ lệ nhiễm bệnh trong giai đoạn ươm sợi............................................................................................. 36 4.2.2. Đánh giá thời gian sinh trưởng của các chủng nấm Linh Chi ......................... 38 4.2.3. Đánh giá đặc điểm hình thái quả thể của 5 chủng nấm Linh Chi .................... 39 4.2.4. Đánh giá khả năng nhiễm sâu bệnh hại nấm Linh Chi khi nuôi trồng tại Hà Nội .............................................................................................................. 40 4.2.5. Đánh giá năng suất cá thể các chủng nấm và hiệu suất sinh học ..................... 42 4.3. Phân tích hàm lượng dược liệu chính .............................................................. 43 4.3.1. Phân tích hàm lượng % các triterpen một số chủng nấm Linh Chi (ganodermanontriol, acid ganoderic a, acid lucidenic N) .............................. 43 4.3.2. Phân tích hàm lượng % polysaccharide trong các giống Linh Chi .................. 44 iv 4.4. So sánh năng suất, chất lượng của các chủng nấm linh chi nuôi trồng tại tam đảo so với năng suất của các chủng nấm linh chi được nuôi trồng tại hà nội................................................................................................................ 46 4.4.1. So sánh năng suất cá thể của các chủng nấm Linh Chi nuôi trồng tại Tam Đảo so với năng suất các chủng nấm được nuôi trồng tại Hà Nội................... 46 4.4.2. So sánh về hàm lượng dược liệu giữa chủng GA1 được trồng tại Vườn Quốc gia Tam Đảo và GA1 được trồng tại Hà Nội ......................................... 48 Phần 5. Kết luận và đề nghị ........................................................................................ 49 5.1. Kết luận: ........................................................................................................... 49 5.2. Đề nghị: ............................................................................................................ 49 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 50 Phụ lục .......................................................................................................................... 52 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Các hoạt chất triterpenoid có tác dụng chữa bệnh trong nấm Linh Chi (Ganoderma lucidum) (Lê Xuân Thám, 1996) ............................................ 14 Bảng 4.1. Thời gian hệ sợi mọc kín bịch nguyên liệu của các chủng nấm và tỷ lệ nhiễm bệnh .............................................................................................. 27 Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng của các chủng nấm................................................... 29 Bảng 4.3. Đặc điểm hình thái quả thể của các chủng nấm Linh Chi ........................... 31 Bảng 4.4 . Thành phần và mức độ sâu bệnh hại trên các chủng nấm Linh Chi nuôi trồng tại Tam Đảo ............................................................................... 34 Bảng 4.5. Đánh năng suất cá thể các chủng nấm và hiệu suất sinh học ...................... 35 Bảng 4.6. Tốc độ mọc sợi của các chủng nấm và tỷ lệ nhiễm bệnh ............................ 37 Bảng 4.7. Thời gian sinh trưởng của các chủng nấm................................................... 38 Bảng 4.8. Đặc điểm hình thái của quả thể của các chủng nấm Linh Chi .................... 39 Bảng 4.9. Thành phần và mức độ sâu bệnh hại trên các chủng nấm Linh Chi nuôi trồng tại VNUA ................................................................................... 41 Bảng 4.10. Đánh năng suất cá thể các chủng nấm và hiệu suất sinh học ...................... 42 Bảng 4.11. Hàm lượng (%) các triterpen trong Linh Chi .............................................. 44 Bảng 4.12. Hàm lượng (%) polysaccarit trong các mẫu nấm Linh Chi......................... 45 Bảng 4.13. So sánh năng suất của các chủng nấm Linh Chi nuôi trồng tại Tam Đảo với năng suất của các chủng nuôi trồng tại Hà Nội ............................. 47 Bảng 4.14. So sánh về hàm lượng dược liệu giữa chủng GA1 được trồng tại Tam Đảo và GA1 được trồng tại VNUA ............................................................. 48 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Quả thể nấm .................................................................................................... 5 Hình 2.2. Chu trình phát triển của Linh Chi ................................................................... 6 Hình 4.1. Giai đoạn quả thể non ................................................................................... 33 Hình 4.2. Giai đoạn quả thể trưởng thành..................................................................... 33 Hình 4.3. Hình ảnh quả thể GA1, GA10, GA4, GA2 và GA3 ..................................... 40 Hình 4.4. Hình ảnh quả thể GA10 và GA1 nuôi trồng tại Hà Nội bị sâu bệnh hại ..... 41 Hình 4.5. Hàm lượng % Acid ganoderic A................................................................... 44 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh hàm lượng % Acid ganoderic A và Polysaccarit trong ba mẫu GA1, GA2, GA3 được trồng tại Tam Đảo ....................................... 46 Hình 4.7. So sánh năng suất của các chủng nấm Linh Chi nuôi trồng tại Tam Đảo với năng suất của các chủng nuôi trồng tại Hà Nội ...................................... 47 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt GA1, GA2, GA3, GA4, GA10 Tên các chủng nấm Linh Chi G.lucidum Ganoderma lucidum GLPs Ganoderma polysaccharide ADN, ARN Axit deoxinucleotit, Axit ribonucleotit G.acid Ganoderic acid HPLC Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao UV-VIS Phương pháp phổ hấp thụ UV-VIS viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thụ Tên Luận văn: “Đánh giá năng suất và chất lượng một số chủng nấm Linh Chi trong điều kiện nuôi trồng tại Vườn quốc gia Tam Đảo”. Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: - Đánh giá được đặc điểm hình thái, sinh trưởng, phát triển của 5 chủng nấm Linh Chi (GA1, GA2, GA3, GA4, GA10). - So sánh được năng suất và chất lượng dược liệu giữa trồng ở Tam Đảo và Hà Nội. - Xác định được hàm lượng dược liệu chính một số chủng nấm Linh Chi có năng suất cao. Phương pháp nghiên cứu: Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhà nuôi trồng nấm, từ tháng 4-9/2017. Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần nhắc lại. Số liệu được xử lý bằng phần mềm SAS 9.1 và Microsoft Excel. Kết quả chính và kết luận: 1. Các chủng nấm Linh Chi GA1, GA2, GA3, GA4, GA10 sinh trưởng phát triển thuận lợi trong điều kiện khí hậu tại Vườn quốc gia Tam Đảo, thời gian nuôi trồng từ tháng 4 đến tháng 9. 2. Giống GA2 và GA4 là giống có năng suất cao nhất, Giống GA10 có năng suất thấp nhất nhưng có hình dáng lạ đẹp nên ngoài giá trị làm thuốc còn có giá trị làm cây cảnh. 3. Các chủng nấm Linh Chi GA1, GA2, GA3, GA4, GA10 được trồng tại Tam Đảo có, hình thái quả thể, kích thước quả thể, năng suất tốt hơn khi được trồng tại Hà Nội. 4. Xác định được hàm lượng % các triterpen và polysaccarit trong các mẫu nấm GA1, GA2, GA3 trồng tại Tam Đảo và GA1 trồng tại Hà Nội, trong đó GA3 có hàm lượng acid ganoderic cao nhất, đạt 0,238%, tiếp đến là GA2 có hàm lượng acid ganoderic đạt 0,208%. Còn GA1 trồng tại Tam Đảo có hàm lượng polysaccarit cao nhất, đạt 0,734%. Cao hơn so với mẫu GA1 được trồng tại Hà Nội. Hàm lượng polysaccarit của mẫu GA1 trồng tại Hà Nội đạt 0,546%. 5. Các chủng nấm GA1, GA2, GA3, GA4, GA10 không phù hợp trồng từ tháng 4 đến tháng 9 tại Hà Nội. ix THESIS ABSTRACT Master candidate: Nguyen Thi Thu Thesis title: “Evaluating of yield and quality of Lingzhi mushroom in culture conditions in Tam Dao National Park”. Major: Biotechnology Code: 60 42 02 01 Educational organnization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Researchh Objectives: - Morphological, growth and developmental characteristics of 5 strains of Ganoderma lucidum (GA1, GA2, GA3, GA4, GA10) were evaluated. - Determine the main drug content of some high yielding lucerne strains. - Comparison of yield and quality of medicinal plants between Tam Dao and Hanoi. Material and methods: The experiment was conducted under the conditions of the mushroom cultivator, April-September 2017. The experiments were arranged in a randomized block design (RCBD) with 3 replicates. The data was processed using SAS 9.1 and Microsoft Excel. Main findings and conclusions: 1. GA1, GA2, GA3, GA4, and GA10 fungi grow well in the climatic conditions of Tam Dao National Park, culturing period from April to September. 2. The GA2 and GA4 varieties are the most productive varieties. The GA10 variety has the lowest productivity but has beautiful shapes. 3. Ganoderma lucidum GA1, GA2, GA3, GA4, GA10 were cultivated at Tam Dao with higher productivity when grown in Hanoi. 4. Determination of% content of triterpenes and polysaccharides in GA1, GA2, GA3 samples cultured in Tam Đảo and GA1 cultivated in Hanoi, in which GA3 had the highest level of ganoderic acid, reaching 0.238%, followed by GA2 has a ganoderic acid content of 0.208%. GA1 planted in Tam Đảo has the highest polysaccharide content, reaching 0.734%. Higher than the GA1 model planted in Hanoi. The polysaccharide content of the GA1 cultivar was 0.546%. 5. GA1, GA2, GA3, GA10, GA10 were not suitable for planting from April to September in Hanoi. x PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nấm Linh Chi là vị thuốc quý từ thiên nhiên đã được sử dụng từ hàng nghìn năm nay trong bồi bổ sức khỏe và hỗ trợ chữa bệnh. Ngày nay, nấm Linh Chi ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Nấm Linh Chi đỏ đã được nuôi trồng số lượng lớn ở nhiều nước trên thế giới để đáp ứng nhu cầu sử dụng có thể kể đến: Nhật Bản, hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan, Việt nam... Có rất nhiều chủng Linh Chi khác nhau và không phải chủng Linh Chi nào cũng có dược tính, dược lý giống nhau. Polysaccharide và triterpenoid được xem là những hoạt chất quan trọng nhất trong Linh Chi (Skalicka-Woźniak et al., 2012; Wasser, 2010). Tuy nhiên, hàm lượng triterpene, polysaccharide trong nấm Linh Chi lại không ổn định, chúng phụ thuộc rất nhiều vào giống, loài, nơi trồng, điều kiện canh tác cũng như phương pháp chế biến, điều này đã được thể hiện trong một nghiên cứu của Chen và Su được tiến hành vào năm 1999 và 2001 (Chen et al., 1999; Su et al., 2001). Ở Việt Nam, trong một vài năm gần đây, Linh Chi đang được nuôi trồng rất nhiều và mang lại thu nhập đáng kể cho người dân. Tuy nhiên, đặc tính của các chủng Linh Chi hệ sợi chỉ sinh trưởng tốt trong khoảng nhiệt độ 24-270C; cho ra quả thể tốt trong khoảng nhiệt độ từ 22-300C, do đó vào mùa hè hầu hết các nơi có nhiệt độ trên 300C đều không thể nuôi trồng Linh Chi được. Tại vườn Quốc Gia Tam Đảo, nhiệt độ của tiểu vùng trung bình ở mức 220 C – 23 0C, độ ẩm tương đối trung bình khoảng 85 -86%, vào thời điểm nóng nhất, nhiệt độ trong nhà tối đa đến 300C. Đây là điều kiện lý tưởng cho nấm linh chi sinh trưởng và phát triển. Nghiên cứu di thực, thuần hóa các chủng nấm Linh Chi có nguồn gốc xuất xứ từ các nước khác nhau. Nghiên cứu đánh giá về năng suất cũng như chất lượng dược liệu của các chủng nấm Linh Chi có vai trò rất quan trọng và cần thiết để có thể cung cấp cho các giống nấm chất lượng tốt để nuôi trồng, cung cấp nguồn dược liệu có giá trị cho cộng đồng. Để đánh giá về năng suất cũng như chất lượng dược liệu của các chủng nấm Linh Chi, nuôi trồng trồng tại vườn Quốc gia Tam Đảo, chúng tôi tiến hành thực 1 hiện đề tài : “Đánh giá năng suất và chất lượng một số chủng nấm Linh Chi trong điều kiện nuôi trồng tại Vườn quốc gia Tam Đảo”. Các chủng nấm Linh Chi nghiên cứu phù hợp với điều kiện của tiểu vùng khí hậu đặc thù của Vườn Quốc gia Tam Đảo, nên các chủng nấm nghiên cứu sinh trưởng phát triển thuận lợi và cho năng suất chất lượng cao. Chọn vùng có khí hậu phù hợp nhất để sản xuất nấm Linh Chi có cho chất lượng tốt nhất. Chọn được chủng nấm có năng suất và chất lượng tốt cung cấp cho vùng nuôi trồng, cung cấp nguồn dược liệu giá trị cho cộng đồng. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN 2.1. NGUỒN GỐC, PHÂN BỐ VÀ PHÂN LOẠI THỰC VẬT CỦA NẤM LINH CHI Linh Chi là một loại nấm dược liệu. Cách đây hàng ngàn năm, Linh Chi đã được dùng để làm thuốc. Các sách dược thảo của nhiều triều đại ở Trung Quốc đều ghi nhận Linh Chi như một loại thần dược. Theo cách diễn đạt truyền thống của người phương Đông, các tác dụng cụ thể của nấm Linh Chi được tập hợp vào những mặt tác dụng lớn sau: Kiện não (làm sáng suốt, minh mẫn), bảo can (bảo vệ gan); Cường tâm (thêm sức cho tim); Kiện vị (củng cố dạ dày và hệ tiêu hóa); Cường phế (thêm sức cho phổi, hệ hô hấp); Giải độc (giải tỏa trạng thái nhiễm độc); Giải cảm (giải tỏa trạng thái dị cảm); Trường sinh (sống lâu, tăng tuổi thọ). Linh Chi là loại nấm hóa gỗ, sống một năm hay lâu năm. Thể quả có mũ dạng thận, tròn hoặc dạng quạt, dày, đường kính 3-10 cm, cuống dài đính lệch, hình trụ tròn hay dẹt, có khi phân nhánh; mặt trên có mũ có những vòng đồng tâm, mép lượn sóng. Bào tử hình bầu dục hoặc hình trứng, cụt đầu màu gỉ sắt, có một mấu lồi và nhiều gai nhọn. Quả thể nấm màu nâu đỏ, đỏ vàng hoặc nâu đen. Nguồn gốc, phân bố Chi Ganoderma Karsten có khoảng vài chục loài trên thế giới, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt và á nhiệt đới châu Á, châu Đại Dương và châu Mỹ. ở việt Nam có 26 loài và 1 dưới loài (var) (Đàm Nhận, 1997), trong đó có một số loài được dùng làm thuốc. Linh Chi thường được phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, sống hoại sinh hoặc ký sinh rộng khắp ở các loại cây lá rộng đến lá kim, thậm trí ở các loại tre trúc, dừa, cau, cọ và nho. Linh Chi tiết ra các men phân giải màng tế bào endopholygalacturorase và endopectin methyl – tranlinase, có tác dụng làm nhũn tế bào thực vật rất mạnh, làm cho các loại gỗ và rễ cây bị mủn ra. Về Lâm nghiệp, nấm Linh Chi là một trong những loại nấm phá gỗ, đặc biệt trên các cây thuộc bộ Đậu (Fabales). Nấm xuất hiện nhiều vào mùa mưa, trên thân cây hoặc gốc cây. Có những loài đa niên, tai nấm phát triển qua nhiều năm, và những loài hằng niên, tai nấm chỉ phát triển qua một mùa. Nấm Linh Chi có ở 3 vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trong thiên nhiên, nấm này thường chỉ có nơi rừng rậm, ít ánh sáng và độ ẩm cao. Vị trí, phân loại Nấm Linh Chi có tên khoa học là: Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. Tên tiếng Anh: Ling zhi, Reishi. Tên khác: Xích chi, đan chi, tiên thảo, thụy thảo. Theo tác giả Trịnh Tam Kiệt (2011) nấm Linh Chi thuộc: Giới: Nấm Fungi Ngành: Nấm đảm Basidiomycota Lớp: Agaricomycetes Bộ: Nấm lỗ Polyporales Họ: Linh Chi Ganodermataceae Chi: Linh Chi Ganoderma Loài: Linh Chi Ganoderma lucidum 2.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI Cây nấm Linh Chi (quả thể) gồm 2 phần: cuống nấm và mũ nấm (phần phiến đối diện với mũ nấm). Cuống nấm dài hoặc ngắn, đính bên phần lõm vào của mũ nấm. Cuống có hình trụ, gần như tròn hoặc hơi dẹp, đường kính từ 0,5 - 3 cm. Cuống nấm ít phân nhánh, đôi khi có uốn khúc cong queo. Lớp vỏ cuống màu đỏ, nâu đỏ, nâu đen, bóng, không có lông, phủ suốt lên mặt tán nấm. Mũ nấm khi còn non có dạng cục lồi, tròn; sau phát triển thành dạng thận, dạng bán cầu, dạng quạt, có khi hầu như tròn. Trên mặt mũ có vân gạch đồng tâm, lượn sóng nhiều hay ít; hơi có vân răn dạng phóng xạ. Mép nấm mỏng hoặc hơi tù, lượn sóng; hơi chia thùy ở những mũ nấm có kích thước lớn. Mũ còn non có màu trắng có sắc thái vàng lưu huỳnh, sau chuyển sang màu vàng, vàng rỉ sắt, nâu, nâu đỏ, nâu hồng tím...tạo nên một lớp vỏ nhẵn bóng như quét sơn hoặc như đánh vecni (Trịnh Tam Kiệt, 2012). Mũ nấm thường có đường kính từ 2 - 15 cm, dày 0,8 - 1,2 cm có loài Linh Chi đường kính lớn tới trên 100cm phần đính cuống thường gồ lên hoặc hơi lõm (Đỗ Tất Lợi, 1977). Mặt dưới mũ nấm phẳng, có màu trắng hoặc màu vàng nhạt, mặt này có nhiều lỗ nhỏ li ti. Đây chính là nơi hình thành và phát tán các bào tử nấm. Khi 4 nấm đến tuổi trưởng thành phát tán bào tử từ lỗ sinh bào tử ở phía dưới phiến có màu nâu sẫm (Đỗ Tất Lợi, 1977). Thể sinh sản của nấm Linh Chi có dạng ống màu nâu nhạt đến màu nâu, một lớp dày từ 0,1 đến 0,7 cm. Mô của ống và thịt nấm đồng nhất. Miệng ống lúc non có màu trắng sau có màu vàng lưu huỳnh, màu trắng vàng, khi già khô chuyển sang màu nâu. Hình 2.1. Quả thể nấm 2.3. CHU TRÌNH SỐNG CỦA NẤM LINH CHI Chu trình sống của nấm Linh Chi kéo dài từ 5 – 6 tháng, bắt đầu từ khi quả thể trưởng thành và phóng thích bào tử đảm đơn bội vào không khí để phát tán nhờ gió. Khi gặp điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng … bào tử đảm sẽ nảy mầm, hình thành hệ sợi mầm sơ cấp đơn nhân. Hệ sợi sơ cấp phát triển thành hệ sợi thứ cấp nhờ sự tiếp hợp giữa hai sợi sơ cấp. Hệ sợi thứ cấp phát triển và phân nhánh mạnh tràn ngập khắp giá thể và chiếm hầu hết chu kỳ sống của Linh Chi. Hệ sợi thứ cấp phát triển đến khi đạt đến giai đoạn cộng bào thì các vách ngăn được hòa tan. Sau đó hệ sợi hấp thu và tích lũy dinh dưỡng rồi liên kết lại tạo mầm quả thể. 5 Hình 2.2. Chu trình phát triển của Linh Chi Ở môi trường thuận lợi, độ ẩm và dinh dưỡng dồi dào, mầm quả thể sẽ sinh trưởng nhanh, phần phụ bắt đầu xòe tán, phát triển dần thành quả thể trưởng thành. Lúc này sự dung hòa của hai nhân xảy ra, sau đó giảm nhiễm tạo thành bốn nhân. Chúng di chuyển về bốn bào tử hình thành nên bốn bào tử đơn nhân (n). Các bào tử trưởng thành sẽ phóng thích ra môi trường và bắt đầu chu kỳ mới. 2.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA SỢI NẤM VÀ HÌNH THÀNH QUẢ THỂ NẤM 2.4.1. Các yếu tố dinh dưỡng Nấm là những sinh vật dị dưỡng. Trong tự nhiên nấm mọc trên các loại phế thải có nguồn gốc thực vật, nấm có khả năng phân hủy các chất hữu cơ mà các vi sinh vật không có khả năng này. Trong các yếu tố dinh dưỡng cho nấm, phải kể đến cacbon, nitơ, muối khoáng... Cacbon: Khoảng một nửa trọng lượng khô của tế bào nấm được tạo thành từ cacbon, điều đó chỉ ra vai trò quan trọng của nó đối với tế bào nấm. Nguồn cacbon thích hợp cho sợi nấm phát triển gồm các monosaccharide, oligosaccharide và polysaccharide, đường glucose, saccharose, galactose, tinh 6 bột, cellulose. Nồng độ đường thích hợp cho sợi nấm sinh trưởng xấp xỉ 2% (Miles, P. G., 1993). Nấm có thể sử dụng một số nguồn cacbon không phải là cacbonhydrate như ethanol, glycerin (Sugimori, 1971). Ở giai đoạn mầm quả thể, sự tăng trưởng phụ thuộc nhiều vào nguồn dinh dưỡng cacbon. Theo kết quả đã nghiên cứu, nấm sinh trưởng trên đường hỗn hợp tốt hơn trên đường đơn (Horr, 1936). Pepton, amino acid, urea, các muối amon là nguồn dinh dưỡng nitơ cần thiết cho sợi nấm sinh trưởng. Nitơ: là yêu cầu cơ bản trong môi trường để sợi nấm sinh trưởng. Nitơ được đòi hỏi bởi tất cả các cơ thể sống để tổng hợp các axit amin, và từ chúng tổng hợp protein là những nguyên liệu cần thiết cho việc tạo thành tế bào chất. Không có protein sự mọc không diễn ra. Nguồn đạm nitơ phổ biến nhất đối với nấm là nitrat và amôn (Trịnh Tam Kiệt, 2013). Lượng nitơ tổng số trong mùn cưa thấp, từ 0,03 – 0,3%, là yếu tố giới hạn sinh trưởng của sợi nấm. Một trong những nhu cầu đạm của sợi nấm là tổng hợp enzyme cellulase để phân giải cellulose (Komatsu, M. And Tokimoto, K., 1982) . Vì vậy, để nuôi trồng nấm có hiệu quả thường bổ sung thêm đạm. Tuy nhiên, nếu hàm lượng nitơ quá cao sẽ khuyến khích sợi nấm sinh trưởng nhưng lại kìm hãm sự hình thành quả thể nấm (Miles, P. G.,1993). Dinh dưỡng khoáng: Trong môi trường nuôi cấy sợi nấm, các nguyên tố khoáng là không thể thiếu được. Những muối khoáng quan trọng nhất bao gồm: phospho, lưu huỳnh, kali, canxi, magne, silic, clo, nhôm, sắt và kẽm (Trịnh Tam Kiệt, 2013). Phospho cần thiết để tổng hợp ATP, nucleic acid, phospho lipid. Theo Miles (1993) nồng độ phospho thích hợp cho nấm sinh trưởng là 0,004M. Kali là nguyên tố đóng vai trò là cofactor trong nhiều enzyme, nồng độ thích hợp từ 0,001 – 0,004M (Miles, P. G., 1993) . Lưu huỳnh cũng cần thiết cho sự sinh trưởng của sợi nấm, nguồn cung cấp lưu huỳnh thường là MgSO4, nồng độ thích hợp từ 0,0001 – 0,0006M. Lưu huỳnh tham gia trong cấu tạo các amino acid chứa lưu huỳnh như cystein, methionin (Miles, P. G., 1993). Magne tham gia hoạt hóa nhiều enzyme nên cần thiết cho quá trình trao đổi chất của nấm, nồng độ magne thích hợp là 0,001 M (Miles, P. G.,1993). Ngoài ra các yếu tố khoáng khác như mangan, đồng, kẽm cũng không thể 7 thiếu đối với sự sinh trưởng của sợi nấm, chúng là những phần tử cấu tạo nên enzyme (Miles, P. G.,1993). Vitamin là những hợp chất hữu cơ có hoạt tính xúc tác và chức năng như một coenzyme. Chúng tác dụng ở một lượng rất nhỏ và không được sử dụng như là thành phần cấu trúc thông thường của tế bào. Mọi cơ thể đều cần vitamin, nhưng khả năng tổng hợp của chúng rất khác nhau. Nhiều loại nấm có khả năng tạo tạo nên vitamin trên những môi trường đơn giản, nhưng một số loại nấm lại đòi hỏi chúng ta phải cung cấp thêm một số vitamin đã được tổng hợp sẵn vào môi trường để có sự mọc bình thường. Những vitamin cần cho sự mọc và hình thành quả thể nấm là vitamin B1, B2, B6, B12, biotin, vitamin K. Yêu cầu vitamin cho giai đoạn sinh trưởng của quả thể cao hơn giai đoạn sinh trưởng của sợi nấm (Trịnh Tam Kiệt, 2013). 2.4.2. Độ PH pH môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của nấm, do pH ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme và khả năng hòa tan các hợp chất. Các nhóm nấm khác nhau thích hợp với pH khác nhau. Nhìn chung các loại nấm sống ở trên gỗ đặc biệt là nấm ký sinh tên thực vật ưa môi trường axit hoặc hơi axit khoảng 5 - 6 (Trịnh Tam Kiệt, 2013). 2.4.3. Nhiệt độ Nhiệt độ rất quan trọng trong việc xác định sự mọc cũng như tốc độ mọc của nấm. Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme do đó ảnh hưởng đến trao đổi chất và sinh trưởng của nấm. Phạm vi nhiệt độ ra quả thể của nấm hẹp hơn phạm vi nhiệt độ sinh trưởng sinh dưỡng (Wang Zhiqiang, 2003). Đối với Linh Chi nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn nuôi sợi là từ 20oC-30oC và phạm vi nhiệt độ ra quả thể là từ 22oC - 28oC (Đỗ Tất Lợi, 1977). Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn ảnh hưởng đến hình thái quả thể nấm: nhiệt độ cao chân nấm dài, mũ nấm mỏng, nhiều sâu bệnh và ngược lại, nhiệt độ thấp, nấm phát triển chậm nhưng cuống nấm ngắn, mũ nấm dày. 2.4.4. Ẩm độ Nước có vai trò quan trọng trong quá trình nuôi trồng nấm. Nước là chất hòa tan các chất dinh dưỡng cần thiết cho nấm. Thành phần của nấm chiếm 85 95% là nước, hàm lượng nước trong cơ chất trồng nấm chiếm 50 – 75%. Do đó nếu bị mất nước quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nấm. 8 Phần lớn nấm yêu cầu độ ẩm cao, độ ẩm cơ chất từ 50 - 75% là điều kiện tối ưu cho nấm sinh trưởng, phát triển (Flegg, P.B., 1962). Độ ẩm cơ chất để nấm Linh Chi sinh trưởng tốt nhất là từ 60% - 65%. Độ ẩm không khí thích hợp cho quá trình hình thành quả thể nấm Linh Chi là 80% 95%. Việc duy trì độ ẩm không khí trong quá trình hình thành mầm rất quan trọng, khi đã hình thành mầm rồi thì độ ẩm tương đối nên giữ ở mức thấp hơn một chút (Vedder, P., 1978). 2.4.5. Ánh sáng Mặc dù sự sinh trưởng của sợi nấm không nhạy cảm với ánh sáng nhưng ánh sáng mạnh có thể kìm hãm sự sinh trưởng của sợi nấm (Miles, P. G., 1993). Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng hầu như không cần ánh sáng. Có một số loại nấm đòi hỏi ánh sáng cả trong 2 giai đoạn lan sợi và ra quả thể, ví dụ như nấm hương. Ánh sáng làm tăng quá trình phân hủy gỗ và trong giai đoạn lan sợi ánh sáng là yếu tố cần thiết cho quá trình hình thành quả thể (Ishikawa, H., 1967; Scheffer, T. C., 1973). Trong giai đoạn nuôi sợi nấm Linh Chi hoàn toàn không cần ánh sáng, còn giai đoạn phát triển quả thể thi cần ánh sáng tán xạ (ánh sáng đọc sách được). Cường độ ánh sáng cân đối từ mọi phía (Đinh Xuân Linh và cs., 2012) . Ánh sáng ảnh hưởng rõ đến màu sắc và hình dạng quả thể, ánh sáng còn cần thiết cho cho sự phát triển mũ của một số loại nấm. Ánh sáng kích thích sự hình thành mũ nấm, khi chuyển vào bóng tối thì kích thích sự hình thành cuống nấm mà không kích thích sự hình thành mũ (Kitamoto, Y.,1968; Kitamoto, Y.,1974a; Kitamoto, Y.,1974b). 2.4.6. Không khí Nấm là sinh vật hiếu khí, sử dụng oxi và nhả ra khí cacbonic. Thành phần của không khí, đặc biệt là nồng độ khí cacbonic có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của nấm. Các nghiên cứu cho thấy khi tăng nồng độ khí cacbonic đến 0,6% sẽ làm tăng sinh trưởng của sợi nấm. Nồng độ khí cacbonic từ 0,4 – 0,6% sẽ ức chế hoàn toàn sự hình thành mầm quả thể, khi nồng độ khí cacbonic từ 0,2 - 04% quả thể có chân dài, mũ mỏng. Nồng độ khí cacbonic thích hợp nhất cho giai đoạn ra quả thể là dưới 0,2% (Vedder, P., 1978). Trong suốt quá trình nuôi sợi và phát triển quả thể, nấm Linh Chi đều cần có độ thông thoáng tốt để quả nấm đạt chất lượng tốt và không bị dị dạng. 9