Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng đến khả năng hình thành thể quả nấm Cordyceps militaris

TẠP CHÍ KHOA HỌC<br /> Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Số 8(3/2017) tr. 70 - 78<br /> <br /> ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM VÀ ÁNH SÁNG<br /> ĐẾN KHẢ NĂNG HÌNH THÀNH THỂ QUẢ NẤM Cordyceps militaris<br /> Phạm Văn Nhã, Đỗ Hải Lan, Đặng Xuân Hoàng, Phạm Thị Lan,9<br /> Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Bạc Thị Thu<br /> Trường Đại học Tây Bắc<br /> Tóm tắt: Chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng đến sự sinh trưởng, phát<br /> triển và hình thành thể quả nấm Cordyceps militaris. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nhiệt độ 25 C, độ ẩm<br /> không khí 80 - 90%, cường độ ánh sáng 500 - 1000 lx thích hợp cho quá trình hình thành thể quả.<br /> Từ khóa: Cordyceps militaris, Bombyx mori, tạo thể quả của nấm.<br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> Cordyceps militaris (L. ex Fr.) Link. là loài nấm thuộc chi Cordyceps, họ Clavicipitaceae,<br /> bộ Hypocreales, lớp Nấm túi Ascomycetes. Loài C. militaris trong tự nhiên ký sinh chủ yếu trên<br /> ấu trùng và nhộng của các loài bướm thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera), trong đó có Tằm dâu<br /> (Bombyx mori L.) là loài côn trùng biến thái hoàn toàn thuộc họ Bướm đêm (Bombycidae) [5].<br /> Ngoài ra, C. militaris còn có các ký chủ khác như các loài côn trùng thuộc bộ Cánh cứng<br /> (Coleoptera), bộ Cánh màng (Hymenoptera), và bộ Hai cánh (Diptera) [8].<br /> Trong lịch sử Y học cổ truyền, hai loài Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc. và<br /> C. militaris được nghiên cứu nhiều nhất về vai trò làm thuốc và thực phẩm chức năng.<br /> C. sinensis là một loại nấm dược liệu có giá trị cao, được thu hái và giao dịch từ lâu đời. Do bị<br /> khai thác triệt để, số lượng của C. sinensis trong tự nhiên giảm mạnh. Khác với C. sinensis,<br /> loài C. militaris có thể dễ dàng nuôi nhân tạo bằng cả hai phương pháp rắn và lỏng trong môi<br /> trường có nhiều nguồn cacbon và nitơ. C. militaris được xem như một nguồn thay thế cho<br /> C. sinensis do nó chứa các hợp chất hóa học và dược tính tương tự giống nấm C. sinensis như<br /> hoạt tính chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư... [2, 4, 7].<br /> 2. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu<br /> 2.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> Cordyceps militaris (L.ex Fr.) Link. Mã số: NBRC 100741. Chủng giống được lưu giữ<br /> và bảo quản ở 4C trên môi trường PDA (Potato Dextrose Agar) tại Phòng Thực hành Thực<br /> vật - Di truyền, Khoa Sinh - Hoá, Trường Đại học Tây Bắc.<br /> 2.2. Nội dung nghiên cứu<br /> - Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng hình thành thể quả của nấm<br /> C. militaristrên giá thể nhân tạo: Nuôi nấm trên giá thể nhân tạo. Tiến hành thí nghiệm ở các<br /> dải nhiệt độ khác nhau: 7C, 15C, 20C, 25C, 30C; độ ẩm 80%; cường độ ánh sáng 500 lx;<br /> 9<br /> <br /> Ngày nhận bài: 17/8/2016. Ngày nhận đăng: 25/9/2016<br /> Liên lạc: Phạm Văn Nhã, e - mail: phamvannhadhtb@gmail.com<br /> <br /> 70<br /> <br /> thời gian chiếu sáng 12 h/ngày. Ở mỗi dải nhiệt độ, bố trí ít nhất 30 bình, lặp lại thí nghiệm 3<br /> lần. Theo dõi khả năng hình thành thể quả, kích thước, khối lượng của thể quả trong các lọ giá<br /> thể ở các dải nhiệt độ khác nhau. Xử lí kết quả thu được. Kết luận nhiệt độ tối ưu cho nấm<br /> phát triển, hình thành thể quả.<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm tới tới khả năng hình thành thể quả của nấm<br /> C. militaris trên giá thể nhân tạo: Nuôi nấm trên giá thể nhân tạo. Tiến hành thí nghiệm ở các<br /> dải độ ẩm khác nhau: 50%, 60%, 70%, 80%, 90%; nhiệt độ 25C; cường độ ánh sáng 500 lx;<br /> thời gian chiếu sáng 12 h/ngày. Ở mỗi dải độ ẩm, bố trí ít nhất 30 bình, lặp lại thí nghiệm 3<br /> lần. Theo dõi khả năng hình thành thể quả, kích thước, khối lượng của thể quả trong các lọ giá<br /> thể ở các dải độ ẩm khác nhau. Xử lí kết quả thu được. Kết luận độ ẩm tối ưu cho nấm phát<br /> triển, hình thành thể quả.<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng tới khả năng hình thành thể quả của nấm trên<br /> giá thể nhân tạo: Nuôi nấm trên giá thể nhân tạo. Tiến hành thí nghiệm ở các loại ánh sáng<br /> (ánh sáng đèn compact và ánh sáng đèn led trắng) và cường độ ánh sáng khác nhau (100 lx,<br /> 200 lx, 300 lx, 400 lx, 500 lx, 600 lx, 700 lx,800 lx, 900 lx, 1000 lx); thời gian chiếu sáng<br /> 12 h/ngày, nhiệt độ 25C, độ ẩm 80 - 90%. Ở mỗi loại ánh sáng và cường độ ánh sáng, bố trí<br /> ít nhất 30 bình, lặp lại thí nghiệm 3 lần. Theo dõi khả năng hình thành thể quả, kích thước, khối<br /> lượng của thể quả trong các lọ giá thể ở các loại ánh sáng và các cường độ ánh sáng khác nhau.<br /> Xử lí kết quả thu được. Kết luận loại ánh sáng và cường độ ánh sáng tối ưu nhất cho nấm phát<br /> triển, hình thành thể quả.<br /> 2.3. Phương pháp nghiên cứu<br /> - Phương pháp nuôi cấy giống trên môi trường PDA.<br /> - Phương pháp nuôi cấy giống trong môi trường lỏng SDAY (Sabouraud Dextrose Agar<br /> plus Yeast Extract) thu hệ sợi và bào tử.<br /> - Phương pháp nuôi trồng tạo thể quả nấm C. militaris trên giá thể nhân tạo (nhộng và<br /> gạo lứt).<br /> - Phương pháp bảo quản chủng nấm.<br /> 2.4. Xử lí số liệu<br /> Số liệu thu được được xử lí bằng xác suất thống kê.<br /> Công thức tính giá trị trung bình của các chỉ tiêu:<br /> <br /> x=<br /> <br /> a<br /> i<br /> <br /> i<br /> <br /> 30<br /> <br /> Trong đó: a - là kết quả đo của mẫu thứ i. 30 - số lượng mẫu nghiên cứu. x - giá trị<br /> trung bình của kết quả đo.<br /> Sai số trong kết quả đo được đánh giá theo công thức sau: m =<br /> <br /> <br /> <br /> i<br /> <br /> ai - x<br /> 30<br /> 71<br /> <br /> Kết quả cuối cùng thu được được viết thành dạng: x ± m .<br /> Số liệu thu được được xử lí trên phần mềm Iristat 4.0.<br /> 3. Kết quả và thảo luận<br /> 3.1. Một số kết quả bước đầu về nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng<br /> đến sinh trưởng, phát triển và hình thành thể quả của nấm Cordyceps militaris<br /> 3.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng hình thành thể quả của nấm<br /> C. militaristrên giá thể nhân tạo<br /> Các lọ giá thể đã lên hệ sợi được bố trí ở các nhiệt độ khác nhau: 7C, 15C, 20C,<br /> 25C, 30C, độ ẩm 80%, cường độ ánh sáng 500 lx, thời gian chiếu sáng 12 h/ngày. Kết quả<br /> nghiên cứu được thể hiện trong Bảng 1 và Hình 1.<br /> Bảng 1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới khả năng hình thành thể quả của nấm C. militaris<br /> trên giá thể nhân tạo<br /> Nhiệt độ (C)<br /> <br /> Các chỉ tiêu theo dõi<br /> 7<br /> <br /> 15<br /> <br /> 20<br /> <br /> 25<br /> <br /> 30<br /> <br /> Thời gian hình thành mầm thể quả<br /> sau khi ra sáng (ngày)<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> 9 - 12<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> -<br /> <br /> Số lượng thể quả/lọ<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> 122,86 ± 0,45<br /> <br /> 145,39 ± 0,61<br /> <br /> -<br /> <br /> 26,58 ± 0,74<br /> <br /> 35,43 ± 0,26<br /> 76,53 ± 0,41 ×<br /> 3,46 ± 0,23<br /> <br /> Khối lượng thể quả/lọ (g)<br /> Kích thước thể quả (chiều cao x<br /> đường kính (mm))<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> 73,34 ± 0,75 ×<br /> 3,37 ± 0,64<br /> <br /> Hình dạng thể quả<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> Hình trụ hoặc phân<br /> nhánh<br /> <br /> Hình trụ hoặc<br /> phân nhánh<br /> <br /> -<br /> <br /> Màu sắc thể quả<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> Ghi chú: Dấu “-” thể hiện không quan sát thấy thể quả ở các mẫu nghiên cứu<br /> <br /> 7C<br /> <br /> 15C<br /> <br /> 20C<br /> <br /> 25C<br /> <br /> 30C<br /> <br /> Hình 1. Thể quả nấm C. militaris ở các nhiệt độ khác nhau trên giá thể nhân tạo<br /> 72<br /> <br /> Dựa vào kết quả ở Bảng 1 và Hình 1, kết hợp với theo dõi quá trình hình thành thể quả,<br /> nhận thấy: ở 7C và 15C nhiệt độ thấp, hệ sợi nấm chuyển màu từ trắng sang vàng cam<br /> nhưng không hình thành mầm nhú thể quả. Ở 30C, sau 2 - 3 ngày ra sáng, hệ sợi nấm màu<br /> trắng chuyển sang màu cam nhạt. Tuy nhiên, do nhiệt độ cao không thích hợp cho hệ sợi nấm<br /> sinh trưởng và phát triển, hệ sợi nấm bị chết, không hình thành mầm nhú thể quả. Nhiệt độ<br /> phòng nuôi 20C, 25C thích hợp cho hệ sợi nấm sinh trưởng, phát triển và hình thành thể<br /> quả, sau 2 - 3 ngày ra sáng, hệ sợi nấm chuyển màu, thời gian hình thành mầm nhú thể quả ở<br /> 25C nhanh hơn ở 20C. Kích thước, khối lượng trung bình thể quả của nấm C. militaris khi nuôi<br /> ở 25C lớn hơn khi nuôi ở 20C.<br /> Như vậy, khoảng nhiệt độ thích hợp cho nuôi cấy tạo hệ sợi và hình thành thể quả nấm<br /> C. militaris là 20 - 25C, trong đó ở 25C là nhiệt độ tối ưu nhất. Kết quả của nhóm nghiên cứu<br /> cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của một số tác giả trước đây [3, 6].<br /> 3.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm tới khả năng hình thành thể quả của nấm<br /> C. militaris trên giá thể nhân tạo<br /> Bảng 2. Ảnh hƣởng của độ ẩm tới khả năng hình thành thể quả của nấm C. militaris<br /> trên giá thể nhân tạo<br /> Các chỉ tiêu theo dõi<br /> <br /> Độ ẩm (%)<br /> 50<br /> <br /> 60<br /> <br /> 70<br /> <br /> 80<br /> <br /> 90<br /> <br /> Thời gian hình thành<br /> mầm thể quả sau khi ra<br /> sáng (ngày)<br /> <br /> -<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> Số lượng thể quả /lọ<br /> <br /> -<br /> <br /> 8,50 ± 0,12<br /> <br /> 22,85 ± 0,34<br /> <br /> 146,60 ± 0,21<br /> <br /> 147,09 ± 0,61<br /> <br /> Khối lượng thể quả/lọ (g)<br /> <br /> -<br /> <br /> 5,65 ± 74<br /> <br /> 11,58 ± 0,47<br /> <br /> 33,56 ± 0,64<br /> <br /> 34,69 ± 0,53<br /> <br /> Kích thước thể quả (chiều<br /> cao × đường kính (mm))<br /> <br /> -<br /> <br /> 41,75 ± 0,26<br /> × 3,49 ± 0,11<br /> <br /> 57,22 ± 0,13x<br /> 3,47 ± 0,25<br /> <br /> 75,34 ± 0,56x<br /> 3,46 ± 0,85<br /> <br /> 75,47 ± 0,27x<br /> 3,46 ± 0,11<br /> <br /> -<br /> <br /> Hình trụ, hình<br /> chùy, hoặc<br /> phân nhánh<br /> <br /> Hình trụ, hình<br /> chùy, hoặc<br /> phân nhánh<br /> <br /> Đa số thể quả có<br /> hình trụ, một số<br /> ít phân nhánh<br /> <br /> Đa số thể quả có<br /> hình trụ, một số<br /> ít phân nhánh<br /> <br /> -<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Hình dạng thể quả<br /> <br /> Màu sắc thể quả<br /> <br /> Ghi chú: Dấu “-“ thể hiện không quan sát thấy thể quả ở các mẫu nghiên cứu<br /> <br /> Các lọ giá thể đã lên hệ sợi được bố trí ở các độ ẩm khác nhau: 50%, 60%, 70%, 80%,<br /> 90%; nhiệt độ nuôi trồng 25C, cường độ ánh sáng 500 lx. Kết quả nghiên cứu được thể hiện<br /> trong Bảng 2 và Hình 2.<br /> Dựa vào kết quả theo dõi trong quá trình nuôi trồng thể quả ở các độ ẩm khác nhau kết<br /> hợp với số liệu Bảng 2 và Hình 2, nhận thấy độ ẩm của phòng nuôi ảnh hưởng rất lớn đến khả<br /> năng hình thành thể quả của chủng nấm nghiên cứu, cụ thể như sau: Ở độ ẩm 50%, không<br /> hình thành thể quả. Độ ẩm 60%, có hình thành thể quả nhưng số lượng thể quả trung bình/lọ<br /> không cao, kích thước và hình dạng của thể quả không đồng đều, thể quả có dạng hình trụ,<br /> hình cầu hoặc dạng khối u. Độ ẩm phòng nuôi là 70%, nấm hình thành thể quả tốt hơn so với<br /> 73<br /> <br /> khi nuôi trồng ở độ ẩm 60%, số lượng thể quả trung bình/lọ, kích thước và hình dạng thể quả<br /> vẫn còn chưa đồng đều, thể quả thường có dạng hình trụ đôi khi phân nhánh, một số ít có<br /> dạng khối u. Hình dạng kích thước và màu sắc của thể quả tương đối đồng đều khi nuôi trồng<br /> tạo thể quả nấm trong phòng nuôi có độ ẩm 80 - 90%.<br /> <br /> 50%<br /> <br /> 60%<br /> <br /> 70%<br /> <br /> 90%<br /> <br /> 80%<br /> <br /> Hình 2. Thể quả nấm C. militaris ở các độ ẩm khác nhau trên giá thể nhân tạo<br /> Như vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy độ ẩm không khí trong khoảng 80 - 90%, thích<br /> hợp cho chủng nấm C. militaris sinh trưởng, phát triển và hình thành thể quả. Kết quả này<br /> cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Fang và Zhang [3, 10].<br /> 3.1.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng tới khả năng hình thành thể quả của nấm<br /> C. militaris trên giá thể nhân tạo<br /> * Kết quả nghiên cứu các loại ánh sáng khác nhau lên sự hình thành thể quả của nấm<br /> trên giá thể nhân tạo<br /> Các lọ giá thể đã lên hệ sợi được bố trí với cường độ ánh sáng 500 lx từ hai nguồn sáng<br /> riêng biệt là ánh sáng đèn compact và ánh sáng đèn led, nhiệt độ nuôi trồng 25C, độ ẩm 90%,<br /> thời gian chiếu sáng 12 h/ngày.<br /> Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các loại ánh sáng đến khả năng hình thành thể quả<br /> của nấm C. militaris được được thể hiện trong Bảng 3 và Hình 3.<br /> Bảng 3. Ảnh hƣởng của ánh sáng đèn compact và ánh sáng đèn led trắng<br /> lên sự hình thành thể quả của C. militaris trên giá thể nhân tạo<br /> Các chỉ tiêu theo dõi<br /> <br /> Ánh sáng đèn compact<br /> <br /> Ánh sáng đèn led trắng<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> 7 - 10<br /> <br /> Số lượng thể quả/lọ<br /> <br /> 145,73 ± 0,21<br /> <br /> 80,63 ± 0,35<br /> <br /> Khối lượng thể quả/lọ<br /> <br /> 33,54 ± 0,19<br /> <br /> 20,57 ± 0,28<br /> <br /> 74,89 ± 0,03 × 3,43 ± 0,26<br /> <br /> 54,89 ± 0,18 × 3,49 ± 0,31<br /> <br /> Thời gian hình thành mầm thể<br /> quả sau khi ra sáng (ngày)<br /> <br /> Kích thước thể quả (chiều cao<br /> ×đường kính (mm))<br /> Hình dạng thể quả<br /> <br /> Hình trụ, một số ít phân nhánh<br /> <br /> Hình trụ, một số ít phân nhánh,<br /> hoặc có dạng khối u<br /> <br /> Màu sắc thể quả<br /> <br /> Vàng sậm<br /> <br /> Vàng nhạt<br /> <br /> 74<br /> <br />