Tài liệu Tối ưu các điều kiện nhân giống cấp 1 nấm đông trùng hạ thảo cordyceps militaris

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN MẠNH CƢỜNG Tên đề tài: TỐI ƢU CÁC ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG CẤP 1 NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO CORDYCEPS MILITARIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH-CNTP Khóa học : 2012-2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN MẠNH CƢỜNG Tên đề tài: TỐI ƢU CÁC ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG CẤP 1 NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO CORDYCEPS MILITARIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH-CNTP Lớp : K44 - CNSH Khóa học : 2011 - 2015 Giảng viên hƣớng dẫn: 1. TS. Dƣơng Văn Cƣờng : 2. ThS. Bùi Tuấn Hà Khoa CNSH-CNTP - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2016 i Lời cảm ơn Trong suốt quá trình thực tập tại Phòng nghiên cứu và sản xuất nấm Đông trùng hạ thảo - Viện Khoa Học Sự Sống - Đại học Thái Nguyên, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ từ Ban chủ nhiệm Khoa CNSH - CNTP, thầy cô hƣớng dẫn, bạn bè và gia đình. Trƣớc hết, em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới TS. Dƣơng Văn Cƣờng, ThS. Bùi Tuấn Hà giảng viên Khoa CNSH - CNTP, đã hƣớng dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành khoá luận này. Em xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Ma Thị Trang, KS. Vũ Hoài Nam ngƣời đã hƣớng dẫn em một số thao tác thực hành và vận hành thiết bị giúp em hoàn thành tốt khoá luận. Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa CNSH - CNTP, trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành khoá luận này. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những ngƣời đã luôn ở bên cạnh động viên giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khoá luận. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực hiện Nguyễn Mạnh Cƣờng i DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1. Một số tên gọi của nấm Cordyceps militaris ..............................................6 Bảng 2.2. Hợp chất axit nucleic thu đƣợc từ nấm Cordyceps militaris ....................10 Một số hoạt chất quan trọng mang giá trị dƣợc liệu .................................................11 Tổng hợp một số công dụng chính của nấm Cordyceps militaris. ...........................14 Bảng 4.1. Đƣờng kính sinh trƣởng của hệ sợ nấm Cordyceps militaris trên các môi trƣờng PDA và CB ...............................................................................29 Bảng 4.2. Đƣờng kính sinh trƣởng của hệ sợi nấm Cordyceps militaris ở các môi trƣờng có bổ sung nhộng tằm với tỷ lệ khác nhau....................................33 Bảng 4.3. Đƣờng kính sinh trƣởng của hệ sợ nấm Cordyceps militaris ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau ...........................................................................37 Bảng 4.4. Đƣờng kính sinh trƣởng của hệ sợ nấm Cordyceps militaris ở các điều kiện pH khác nhau....................................................................................40 ii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1. Nấm Codyceps militaris .............................................................................5 Hình 2.2. Sự phân bố của nấm Cordyceps militaris. ..................................................7 Hình 4.1 Nấm Cordyceps militaris phát triển trên một số môi trƣờng cơ bản .........28 Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện sự sinh trƣởng của nấm Cordyceps militaris trên môi trƣờng PDA và CB .....................................................................................31 Hình 4.3. Sự phát triển của nấm Cordyceps militaris trên hai môi trƣờng PDA và CB sau 25 ngày nuôi cấy. ............................................................................32 Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện sự sinh trƣởng của hệ sợi nấm Cordyceps militaris ở các môi trƣờng có bổ sung nhộng tằm với tỷ lệ khác nhau....................................34 Hình 4.5. Sự phát triển của nấm Cordyceps militaris trên môi trƣờng PDA và môi trƣờng P10 sau 25 ngày nuôi cấy. .................................................................36 Hình 4.6. Biểu đồ thể hiện sự sinh trƣởng của hệ sợ nấm Cordyceps militaris ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau ...........................................................................38 Hình 4.7 Sự sinh trƣởng của nấm Cordyceps militaris trên hai điều kiện nhiệt độ khác nhau trong 25 ngày. ............................................................................39 Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện sự sinh trƣởng của hệ sợ nấm Cordyceps militaris ở các điều kiện pH khác nhau....................................................................................41 Hình 4.9 Sự sinh trƣởng của nấm Cordyceps militaris trên hai môi trƣờng có pH lần lƣợt là 5,6 ..................................................................................................42 iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT CB :Môi trƣờng dinh dƣỡng gồm (Glucose, Yeast, Peptone, Sucrose) C. sinensis :Cordyceps sinensis CT :Công thức ĐTHT :Đông trùng hạ thảo H. sinensis : Hirsutella sinensis O. sinensis : Ophiocordyceps sinensis PDA :Potato Dextrose Agar Spp : species pluriel T. armoricanus : Thitarodes armoricanus iv MỤC LỤC Trang Phần 1 Mở đầu .................................................................................................. 1 1.1.Đặt vấn đề.................................................................................................... 1 1.2. Mục đích ..................................................................................................... 2 1.3. Yêu cầu....................................................................................................... 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 1.4.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 3 Phần 2 TổNG QUAN TÀI LIệU ....................................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4 2.1.1. Tên gọi Đông trùng hạ Thảo ................................................................... 4 2.1.2. Nấm Cordycep militaris .......................................................................... 5 2.2. Giá trị dƣợc liệu của nấm ........................................................................... 9 2.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .............................................. 15 2.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 15 2.3.2 Tình hình Nghiên cứu trong nƣớc .......................................................... 18 Phần 3 ĐốI TƢợNG, NộI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CứU ...... 21 3.1. Đối tƣợng (vật liệu) .................................................................................. 21 3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................ 21 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 21 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ............................................ 21 3.2.1. Địa điểm ................................................................................................ 21 3.2.2. Thời gian tiến hành ............................................................................... 22 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 22 3.4.1 Những môi trƣờng cơ bản đƣợc sử dụng ............................................... 22 v 3.4.2. Phƣơng pháp tiến hành .......................................................................... 23 3.4.3 Chỉ tiêu theo dõi, phƣơng pháp thu thập và xử lý số liệu ...................... 26 Phần 4 KếT QUả NGHIÊN CứU VÀ THảO LUậN ....................................... 28 4.1. Kết quả nghiên cứu sự sinh trƣởng của nấm Cordyceps militaris trên môi trƣờng cơ bản để xác định môi trƣờng tối ƣu. ................................. 28 4.2. Kết quả Nghiên cứu ảnh hƣởng của Nhộng tằm đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm Cordyceps militaris. ..................................................... 33 4.3. Kết quả Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ không khí đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm Cordyceps militaris ....................... 37 4.4. Kết quả Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH bƣớc đầu đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm Cordyceps militaris. ................................. 40 Phần 5 KếT LUậN VÀ Đề NGHị ................................................................... 44 5.1. Kết luận .................................................................................................... 44 5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 44 1 Phần 1 Mở ĐầU 1.1. Đặt vấn đề Đông trùng hạ thảo (ĐTHT) có bản chất là loài nấm ký sinh trên nhộng hoặc ấu trùng của một số loài côn trùng. Nấm đƣợc gọi là Đông trùng hạ thảo bởi quá trình sinh trƣởng và phát triển trong tự nhiên của chúng. Vào mùa đông, bào tử nấm xâm nhiễm, ký sinh vào cơ thể ấu trùng sống trong lòng đất. Đến mùa hè, khi nhiệt độ và độ ẩm tăng lên đạt đến điều kiện thích hợp, hệ sợi nấm phát triển sử dụng chất dinh dƣỡng trong sâu và hình thành quả thể nhú lên khỏi mặt đất nhƣng gốc vẫn dính liền vào thân sâu. Đông trùng hạ thảo là dƣợc liệu quý hiếm, đƣợc sử dụng hơn 2000 năm trong y học cổ truyền Trung Quốc [23]. Đã có nhiều bài báo khoa học chứng nhận đƣợc trong quả thể nấm có chứa nhiều hoạt chất có hoạt tính sinh học cao nhƣ : Cordycepin, Adenosine, Polysaccharide, Mannitol, … [12]. Cordycepin (3’-deoxyadenosine) là một chất tƣơng tự nucleoside có các hoạt tính sinh học bao gồm kháng khuẩn, kháng nấm, kháng u, hoạt động kháng virus [5],[39]. Ngoài ra, Cordycepin còn có tiềm năng điều trị ung thƣ và u ác tính [12]. Adenosine có nhiều tác dụng dƣợc lý, nó có thể điều trị suy tim mãn tính. Hơn nữa, đã có nghiên cứu chỉ ra rằng adenosine có tác dụng ức chế các bệnh về thần kinh, trong đó bao gồm quy định của giấc ngủ, mức độ hƣng phấn, giảm đau [33]. Mannitol đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc lợi tiểu, chống các chứng ho ra máu [23]. ĐTHT còn có chứa nhiều loại vitamin (trong 100g ĐTHT có 0,12g vitamin B12; 29,19mg vitamin A; 116,03mg vitamin C; vitamin B2; vitamin E; vitamin K…), ngoài ra còn có khoảng 25 – 30 % protein. 2 Trên thế giới các nhà khoa học đã nghiên cứu nấm ĐTHT từ sớm. Những hợp chất quý có trong nấm đƣợc nghiên cứu kĩ hơn để sử dụng cho mục đích y học. Lƣợng nấm thu hoạch ngoài thiên nhiên mỗi năm không nhiều, chƣa đủ đáp ứng nhu cầu thị trƣờng nên việc nghiên cứu để nuôi trồng nhân tạo rất đƣợc quan tâm. Với nền khoa học công nghệ phát triển, nhiều nƣớc đã nuôi trồng thành công nấm trên chất nền rắn và áp dụng cho quy mô sản xuất công nghiệp. Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về nấm ĐTHT còn hạn chế. Các công trình đã đƣợc công bố về loài nấm dƣợc liệu quý này mới chỉ dừng lại ở việc phát hiện một số chủng có trong tự nhiên. Để nuôi trồng nhân tạo thành công nấm ĐTHT, cần phải có một chủng giống tốt và môi trƣờng thích hợp để nhân nuôi hệ sợi. Hiện nay, các tài liệu nghiên cứu về giai đoạn này còn khá hạn chế. Hơn nữa, đây cũng là bƣớc quan trọng có sự ảnh hƣởng trực tiếp tới sự thành công của quá trình nuôi trồng nhân tạo nấm. Xuất phát từ thực tiễn đó, cũng nhƣ góp phần vào nghiên cứu môi trƣờng nuôi cấy Đông trùng hạ thảo tại Việt Nam tôi tiến hành thực hiện đề tài : “Tối ƣu các điều kiện nhân giống cấp 1 nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris” 1.2. Mục đích - Tối ƣu đƣợc các điều kiện nhân giống cấp 1 nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris. 1.3. Yêu cầu - Xác định đƣợc môi trƣờng tối ƣu cho nấm Cordyceps militaris phát triển. - Xác định đƣợc ảnh hƣởng của nhộng tằm đến quá trình nuôi nấm Cordyceps militaris trong giai đoạn phát triển hệ sợi. 3 - Xác định đƣợc nhiệt độ thích hợp nhất cho nấm Cordyceps militaris sinh trƣởng và phát triển. - Xác định đƣợc giá trị pH thích hợp nhất cho nấm Cordyceps militaris sinh trƣởng và phát triển. 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa khoa học Quá trình nghiên cứu sẽ đƣa ra đƣợc sự ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy, thành phần nhộng tằm bổ sung, nhiệt độ và pH đến sự sinh trƣởng và phát triển của nấm ĐTHT ở giai đoạn cấp 1. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả tối ƣu các điều kiện nhân giống cấp 1 nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris sẽ là căn cứ khoa học giúp cho việc hoàn thiện quy trình sản xuất nấm phục vụ đời sống. Ngoài ra cũng làm cơ sở cho các nghiên cứu chuyên hơn về loại nấm dƣợc liệu quý này. 4 Phần 2 TổNG QUAN TÀI LIệU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Tên gọi Đông trùng hạ Thảo “Dong Chong Xia Cao” (Đông trùng hạ thảo) là tên gọi của loài nấm Ophiocordyceps sinensis ký sinh trên ấu trùng của loài bọ cánh phấn. Trong y học của Tây Tạng loài nấm này có tên là "yartsa gunbu", còn trong y học Trung Quốc có tên là “Dong Chong Xia Cao” (mùa Đông là sâu, mùa hè là cỏ). Đông trùng hạ thảo là một phƣơng thuốc đã đƣợc sử dụng trong y học cổ truyền Trung Quốc trong hơn 700 năm [26]. Ngoài ra, tên gọi “Dong Chong Xia Cao” còn đƣợc công nhận với ý nghĩa rộng hơn ở Trung Quốc nhƣ sau [26] : - Các loại dƣợc liệu có nguồn gốc từ O. sinensis (syn. C. sinensis). - Thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ O. sinensis. - Các loại nấm O. sinensis. - Các loại nấm Cordyceps spp. - Các loại nấm Ophiocordyceps spp. - Các loại dƣợc liệu thiên nhiên có quả thể mọc ra từ sâu bƣớm. - Các sợi nấm của O. sinensis có nguồn gốc từ nuôi cấy. - Các sợi nấm của H. sinensis có nguồn gốc từ nuôi cấy. - Các loại dƣợc liệu cổ truyền có nguồn gốc từ ấu trùng của hepialidae (Lepidoptera) bị ký sinh bởi O. sinensis. - Các loại dƣợc liệu cổ truyền có nguồn gốc từ ấu trùng của thitarodes (syn. Hepialus) bị ký sinh bởi O. sinensis. - Các loại dƣợc liệu cổ truyền có nguồn gốc từ ấu trùng của T. armoricanus (syn. H. armoricanus) bị ký sinh bởi O. sinensis. 5 - Các loại dƣợc liệu cổ truyền có nguồn gốc từ ấu trùng của hepialidae (Lepidoptera) bị ký sinh bởi Ophiocordyceps spp. - Các loại dƣợc liệu cổ truyền có nguồn gốc từ ấu trùng của hepialidae (Lepidoptera) bị ký sinh bởi Cordyceps spp. 2.1.2. Nấm Cordycep militaris Nấm Cordyceps militaris một trong những loài đƣợc biết đến nhiều nhất của chi Cordyceps s.l. [14]. Quả thể Ký chủ Hình 2.1: Nấm Codyceps Militaris [14] Giới :Fungi Ngành :Ascomycota Phân ngành :Ascomycotina Lớp :Ascomycetes/Pyrenomycetes Bộ :Hypocreales Họ :Clavicipataceae Chi :Cordyceps Loài :Cordyceps militaris Dƣới đây là tên thƣờng gọi của nấm Cordyceps militaris [14] : 6 Bảng 2.1: Một số tên gọi của nấm Cordyceps militaris Tên thƣờng gặp Caterpillar fungus, Cordyceps, Cetepiller mushroom Tên Cordyceps militaris, Cordyceps mushroom, Deer Latin/English fungus, Caterpillar fungus Tên Trung Quốc Dong Chong Xia Cao, Summer grass-winter worm, Hia tsao tong tchong Tên Nhật Bản Tochukaso/Tochukasu, Totsu kasu Tên Hàn Quốc Tong ch'ug ha ch'o Tên Nepal Yarsagumba, Jeebanbuti, Sanjivani, Kiraghans Tên Tiberian Một số tên gọi Yarchakunbu Chong cao, Dong chong cao, Aweto khác Ký chủ phổ biến nhất của nó trong tự nhiên bao gồm ấu trùng của bọ cánh phấn (sâu bƣớm) và nhộng, có thể ký sinh lên ấu trùng của bọ cánh cứng, bộ cánh màng và cả côn trùng nhỏ. Ký chủ bọ cánh phấn của Cordyceps militaris thuộc các họ khác nhau gồm [30] : Scarabaeidae, Arctiidae, Scolytidae, Bombycidae, Lasiocampidae, Drepanidae, Lymantriidae, Sphingidae, Thyatiridae. Tenebrionidae, Noctuidae, Tipulidae, Cimbicidae, Geometridae, Hepialidae, Notodontidae, Saturniidae, 7  Sự phân bố của nấm Cordyceps militaris Cordyceps militaris ngoài thiên nhiên ký sinh trên ấu trùng hoặc nhộng của các loài côn trùng cánh phấn. Mặc dù chi này có phân bố trên toàn thế giới, nhƣng Cordyceps militaris đƣợc phân bố chủ yếu ở các nƣớc Đông Á, nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản và bán đảo Triều Tiên [12] . Hình 2.2: Sự phân bố của nấm Cordyceps militaris  Cơ chế xâm nhiễm Vào mùa đông, nấm bắt đầu ký sinh vào sâu non và làm chết sâu non vì ăn hết chất dinh dƣỡng của chúng. Những con sâu này có thể đã ăn phải bào tử nấm hoặc chúng mắc bệnh nấm ký sinh từ các lỗ thở. Đến khi sợi nấm phát triển mạnh, chúng xâm nhiễm vào các mô vật chủ, sử dụng hoàn toàn các chất dinh dƣỡng trong cơ thể sâu. Đến một giai đoạn nhất định thƣờng là vào mùa hè ấm áp, nấm bắt đầu mọc ra khỏi sâu nhƣ một ngọn cỏ và vƣơn lên khỏi mặt đất phát triển thành dạng cây (hình dạng giống thực vật) và phát 8 tán bào tử. Các bào tử nấm sống bên trong ấu trùng và phát triển. Nấm sẽ tạo ra chất nền, từ đó mọc lên quả thể. Quả thể có dạng màu cam, gắn không chắc chắn trên cơ thể ký chủ. Những quả thể sẽ phát triển đến một độ dài khoảng 2-8 cm và có chiều rộng khoảng 0,5 cm [12].  Sơ lược nghiên cứu nấm Đông trùng hạ thảo Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris Đông trùng hạ thảo là một loại nấm dƣợc liệu truyền thống nổi tiếng của Trung Quốc. Các loài Cordyceps là một nguồn tài nguyên rất đa dạng và phong phú của tự nhiên với những hoạt tính sinh học hữu ích [14]. Một số loài Cordyceps từ lâu đã đƣợc sử dụng cho mục đích y tế ở Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc và các nƣớc Đông Á khác vì nhiều hoạt tính sinh học và dƣợc lý của chúng mà thƣờng là do sự hiện diện của các thành phần có hoạt tính sinh học quan trọng nhƣ adenosine, cordycepin và exopolysaccharides (EPS) [16]. Loài Cordyceps đƣợc sử dụng cho mục đích y học cổ truyền Trung Quốc chủ yếu là hai loài Cordyceps sinensis và Cordyceps militaris. Loài đƣợc biết đến tốt nhất của chi là Cordyceps sinensis. Nó đã đƣợc sử dụng trong y học cho hơn 2000 năm ở Trung Quốc [23],[25]. Loại nấm này sống chủ yếu ở vùng cao nguyên nhƣ Tứ Xuyên ở Trung Quốc, hoặc Vân Nam ở Tây Tạng, ở độ cao giữa 3000 đến 4000 m [6]. Cordyceps sinensis có thể tổng hợp nhiều loại hoạt chất sinh lý nhƣ adenosine, cordycepin và polysaccharides [16],[19]. Đã có nghiên cứu chỉ ra hơn 30 hoạt tính của nấm Cordyceps sinensis bao gồm: điều hòa miễn dịch, ức chế miễn dịch, kháng độc tố, kháng u, chống viêm, chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, bảo vệ gan, bổ thận, ổn định đƣờng huyết, giảm cholesterol, ngăn ngừa sơ vữa động mạch, hạ huyết áp và làm giảm áp suất máu, bổ phổi, ngăn chặn ảnh hƣởng của các gốc tự do, chống trầm cảm, ngăn ngừa loãng xƣơng, 9 chống lại chứng thiếu máu não cục bộ, chống mệt mỏi, điều trị hen suyễn, tạo hồng cầu, ổn định nhịp tim, chống lão hóa, tăng cƣờng testosterone, an thần, ngăn ngừa và điều trị các tổn thƣơng ruột, nâng cao thể lực và tăng độ bền bỉ, cải thiện trí, ngăn chặn đào thải tế bào, và làm giảm bớt bệnh lupus [26]. So với Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris dễ dàng nuôi hơn trong cả môi trƣờng rắn và chất lỏng với nguồn dinh dƣỡng nhiều carbon và nguồn nitơ. Cordyceps militaris cũng đã đƣợc sử dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc trong một thời gian dài. Gần đây, Cordyceps militaris ngày càng đƣợc xem nhƣ là một nguồn thay thế cho Cordyceps sinensis vì các chất có hoạt tính sinh học và tính chất dƣợc liệu tƣơng tự nhau [15],[17],[37]. Hơn nữa, nghiên cứu gần đây cũng đã chứng minh rằng Cordyceps militaris chứa nhiều loại thành phần có hoạt tính nhƣ cordycepin, ergosterol, mannitol và polysaccharides, và thể hiện các chức năng dƣợc lý. Nó bây giờ đã đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích y tế do các hoạt động sinh lý khác nhau [14],[16],[29]. Khoa học phát triển, ngày nay loài ngƣời đã phát hiện hàng trăm loài nấm Đông trùng hạ thảo trên 6 lục địa ở các điều kiện sống rất khác nhau nhƣng đều có những giá trị dƣợc liệu tƣơng tự. Chi nấm Cordyceps đã đƣợc thu mẫu và định loại trên 400 loài khác nhau và theo hệ thống phân loại truyền thống các loài này đƣợc xếp vào họ Clavicipitaceae [31]. 2.2. Giá trị dƣợc liệu của nấm Cordyceps militaris là loại nấm dƣợc liệu mọc lên từ cơ thể của các loài côn trùng cánh phấn. Quả thể nấm có màu cam đặc trƣng và chứa rất nhiều những hoạt chất quý giá. Đã có rất nhiều nhà nghiên cứu phân tích đƣợc một số thành phần các hoạt chất có trong nấm Cordyceps militaris nhƣ cordycepin (3'-deoxyadenosine), ergothioneine, ergosterol, D-mannitol, γ-aminobutyric 10 acid (GABA), và polysaccharides. Do có nhiều hoạt tính hữu ích nên đã đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích y học [12]. Đến nay, hơn 10 nucleoside và các thành phần liên quan của nó (bao gồm adenine, adenosine, cytidine, cytosine, guanine, guanosine, uracil, uridine, hypoxanthine, inosine, thymine, thymidine, 2` deoxyuridine, 2`-deoxyadenosine, cordycepin N6- methyladenosine, và 6-hydroxyethyl-adenosine) đã đƣợc xác định và tách chiết [12]. Dƣới đây là bảng phân tích một số axit nucleic thu đƣợc từ nấm Cordyceps militaris [14]. Bảng 2.2: Hợp chất axit nucleic thu được từ nấm Cordyceps militaris Nội dung Trích xuất từ sợi nấm Phần lọc của môi trƣờng (mg) (mg) C. militaris NBRC 9787 Mycelia 3.29 × 104 Adenine 2.9 2.8 Guanine 18.5 175.2 Uracil 37.1 105.0 Adenosine 91.1 52.6 Guanosine 78.7 47.1 Urideine 106.8 81.1 Cordycepin 56.2 2.5 × 103 C. militaris G81-3 Mycelia 3.87 × 104 11 Adenine 1.6 5.1 Guanine 23.2 271.7 Uracil 29.2 185.2 Adenosine 45.4 132.0 Guanosine 41.3 97.8 Urideine 45.4 122.6 Cordycepin 129.7 4.5 × 103 Một số hoạt chất quan trọng mang giá trị dược liệu - Cordycepin (3'-deoxyadenosine) Cordycepin là thành phần hoạt chất chính có trong quả thể Cordyceps militaris, mà lần đầu tiên đƣợc chiết xuất từ Cordyceps militaris và sau đó tìm thấy có mặt trong Cordyceps sinensis [13] và Cordyceps kyushuensis [12]. Cordycepin có công thức (3'-deoxyadenosine, C10H13N5O3, nhiệt độ nóng chảy 225°C), một chất tƣơng tự nucleoside [6], đƣợc coi nhƣ một loại kháng sinh axit nucleic có thể kìm hãm sự hình thành tế bào ung thƣ của các tế bào góp phần vào sự bình thƣờng của các tế bào ung thƣ là một trong những thành phần của DNA [13]. Ngoài ra còn có hoạt tính kháng khuẩn [5]. Cordycepin (3′-deoxyadenosine) Adenosine 12 - Adenosine (C10H13N5O4) Nucleotides (bao gồm adenosine, uridine, cytidine, uracil và guanosine) là các thành phần quan trọng trong Cordyceps militaris [21]. Adenosine có nhiều tác dụng dƣợc lý, nó có thể điều trị suy tim mãn tính và ức chế sự dẫn truyền thần kinh trong hệ thần kinh trung ƣơng. Các nucleosides khác cũng có thể đƣợc sử dụng để điều trị nhiều bệnh khác nhau. Ví dụ, Ribeiro (1995) thấy rằng adenosine ức chế sự dẫn truyền hệ thần kinh kích thích. Dunwiddie & Masino (2001) nhận thấy rằng adenosine là một bộ điều biến có tác dụng ức chế và tổng hợp về hoạt động thần kinh, trong đó bao gồm quy định của giấc ngủ và mức độ hƣng phấn, rối loạn thần kinh, quy định về giữ tính nhạy cảm, vận động, giảm đau, điều hòa những tác động của ethanol và chất gây nghiện. Tabrizchi & Bedi (2001) xem xét các đặc tính của phân nhóm của các thụ thể adenosine trong mạch máu, cũng nhƣ ảnh hƣởng của các thụ thể adenosine trên hệ tuần hoàn ngoại biên. Carlezon et al. (2005) nhận thấy rằng cytidine có tác dụng chống trầm cảm giống nhƣ trong các thử nghiệm bơi ở chuột [12]. - Cordycepic acid (D-mannitol)(C6H14O6) Cordycepic acid, một chất đồng phân của axit quinic, là một trong những thành phần dƣợc phẩm chính hoạt động. Cordycepic acid đã đƣợc xác định là D-mannitol. Mannitol là một chế phẩm sinh học với hoạt động sinh học quan trọng. Hàm lƣợng của mannitol trong loài Cordyceps thay đổi theo môi trƣờng sống. Nghiên cứu cho thấy, có khoảng 25-80 mg/g ở trong quả thể nấm [9],[24]. - Polysaccharides Một số polysaccharides và đƣờng khác đã đƣợc xác định có trong chiết xuất Cordyceps militaris và các hoạt động dƣợc lý của chúng đã đƣợc nghiên cứu. Những polysaccharides có hiệu quả trong việc điều chỉnh lƣợng đƣờng