Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng hệ sợi và ảnh hưởng của tỷ lệ cám mạch đến sự hình thành, phát triển quả thể của nấm hoàng chi (Tomophagus cattienensis)

Nấm hoàng chi Toc1 (Tomophagus cattienensis) là một chủng nấm mới thu thập từ vườn quốc gia Cát Tiên thuộc tỉnh Đồng Nai, được nhận định là một chủng nấm quý, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ và châu Phi. Hiện nay, các nghiên cứu mô tả đặc điểm sinh học, giá trị dược liệu của chi Tomophagus nói chung và loài Tomophagus cattienensis nói riêng còn chưa nhiều. Gần đây nhất, ba hợp chất steroid mới có trong quả thể T. cattienensis (đặt tên là cattienoid A-C) và schisanlactone A được phát hiện. Theo đó, mặc dù những hợp chất này không có hoạt tính kháng khuẩn cũng như ức chế tyrosinase, nhưng steroid B và schisanlactone A lại có khả năng gây độc tế bào KB (tế bào ung thư biểu mô biểu bì ở người) với giá trị IC₅₀ tương ứng của chúng lần lượt là 91,2 và 63,3μM.

Trong một nghiên cứu đã nhận định rằng điều kiện môi trường nuôi cấy là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng hệ sợi, sự hình thành và phát triển quả thể nấm. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về sinh trưởng hệ sợi, sự phát triển quả thể của chi Tomophagus nói chung, đặc biệt là loài mới T. cattienensis còn rất hạn chế. Những nghiên cứu cơ bản về đặc điểm sinh học, cơ chất nuôi trồng, hoạt tính dược liệu về loài nấm T. cattienensis là vô cùng cần thiết. Vì vậy, nhóm tác giả đã thực hiện nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng hệ sợi và ảnh hưởng của tỷ lệ cám mạch đến sự hình thành, phát triển quả thể của nấm hoàng chi (Tomophagus cattienensis) nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng hệ sợi chủng nấm T. cattienensis Toc1 trên các điều kiện khác nhau bao gồm: nhiệt độ, nguồn cacbon, nguồn nitơ, nguồn khoáng, đồng thời bước đầu xác định ảnh hưởng của tỷ lệ dinh dưỡng bổ sung trong giai đoạn nuôi trồng đến sự hình thành và phát triển quả thể chủng nấm.

Qua nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ có ảnh hưởng đến sinh trưởng hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1. Tại các mức nhiệt độ khác nhau, hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 thể hiện sự khác biệt rõ rệt về TĐTBHS và độ dày hệ sợi (Hình 1). Hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 khi được nuôi ở nhiệt độ 25ºC±1 phát triển nhanh, hệ sợi dày và khỏe hơn so với các mức nhiệt độ còn lại. Ở nền nhiệt độ thấp 20⁰C ±1, hệ sợi có thể sinh trưởng nhưng mật độ hệ sợi thưa, hệ sợi sinh trưởng yếu. Khi nuôi ở ngưỡng nhiệt độ cao hơn 30ºC ±1, hệ sợi phát triển tương đối tốt nhưng hệ sợi không dày. Tại mức nhiệt cao 35ºC±1 kéo dài, hệ sợi bị ức chế, ngừng sinh trưởng. Như vậy, hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 có thể sinh trưởng tốt trong ngưỡng nhiệt từ 25ºC ±1 đến 30ºC ±1, sinh trưởng tốt nhất tại nhiệt độ 25ºC±1, sinh trưởng yếu ở nền nhiệt độ thấp 20ºC ±1 và dường như bị ức chế sinh trưởng khi nhiệt độ tăng đến mức 35^ºC ±1.

Hình 1. Hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 sau 4 ngày cấy giống
ở các ngưỡng nhiệt độ khác nhau

Sự khác biệt về mật độ hệ sợi trên các môi trường bổ sung nguồn cacbon khác nhau cũng là một điểm đáng quan tâm của các nhà nghiên cứu. Kết quả hình 2A cho thấy rằng, khi nuôi trên môi trường bổ sung glucose và maltose, hệ sợi nấm hoàng chi Toc1 sinh trưởng đồng đều, hệ sợi dày mượt. Trên môi trường sử dụng saccharose và fructose, hệ sợi sinh trưởng đồng đều nhưng mật độ hệ sợi nấm mỏng. Đối với môi trường bổ sung lactose, hệ sợi sinh trưởng chậm, mật độ hệ sợi dày, hệ sợi sinh trưởng đồng đều nhưng đầu sợi nấm không mượt. Căn cứ vào kết quả thu được về hình thái hệ sợi cũng như TĐTBHS có thể kết luận rằng hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 sinh trưởng được trên nhiều nguồn cacbon khác nhau nhưng glucose là nguồn cacbon phù hợp nhất.

Mật độ hệ sợi giữa các công thức môi trường khác nhau không có sự khác biệt rõ rệt. Trên tất cả các môi trường, hệ sợi nấm hoàng chi Toc1 sinh trưởng nhanh, đồng đều. Tuy nhiên, trên môi trường bổ sung cao nấm men và (NH₄)₂SO₄, hệ sợi sinh trưởng tốt nhất, mật độ hệ sợi dày hơn các môi trường còn lại (Hình 2B). Như vậy, hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 sinh trưởng tốt trên tất cả các nguồn nitơ thí nghiệm, nhưng chúng sinh trưởng tốt nhất trên nền môi trường bổ sung cao nấm men với hàm lượng bổ sung 2g/l.

Hình 2. Ảnh hưởng của nguồn cacbon (A) và nguồn nitơ (B) đến sinh trưởng hệ sợi
chủng nấm hoàng chi Toc1 sau 4 ngày cấy giống

Bên cạnh đó, có sự khác biệt rõ ràng về sự phát triển hệ sợi và mật độ hệ sợi trên các môi trường muối khoáng khác nhau. So với 5 nguồn muối khoáng cùng nghiên cứu, trên nền môi trường bổ sung K₂HPO₄, hệ sợi chủng nấm hoàng chi sinh trưởng đồng đều, hệ sợi trắng mượt, mật độ hệ sợi dày hơn. Khi nuôi trên các môi trường bổ sung MgSO₄.7H₂O, KCl, KH₂PO₄ và NaNO₃ hệ sợi chủng nấm không có sự khác biệt, hệ sợi sinh trưởng đồng đều, mật độ hệ sợi trung bình. Trong khi đó, khi bổ sung KNO₃ vào môi trường nuôi cấy, hệ sợi sinh trưởng nhanh nhưng yếu, mật độ hệ sợi thưa mỏng (Hình 3). Căn cứ vào kết quả thu được về TĐTBHS và mật độ hệ sợi, có thể khẳng định K₂HPO₄ là nguồn muối khoáng phù hợp nhất đối với sinh trưởng hệ sợi nấm hoàng chi Toc1.

Hình 3. Sinh trưởng của hệ sợi chủng nấm hoàng chi Toc1 sau 4 ngày cấy giống
trên môi trường bổ sung nguồn muối khoáng khác nhau

Hình 4. Hệ sợi (A), hình thái quả thể sau 85 ngày (B) và kích thước quả thể (C) của
nấm hoàng chi Toc1 trên các công thức nuôi trồng khác nhau

Tóm lại, Môi trường dinh dưỡng và điều kiện nuôi cấy có tác động lớn đến sinh trưởng hệ sợi của nấm hoàng chi Toc1. Nghiên cứu đã chỉ ra nhiệt độ tối ưu để hệ sợi nấm hoàng chi sinh trưởng là 25ºC±1. Glucose, cao nấm men và K₂HPO₄ lần lượt là những nguồn cacbon, nitơ và muối khoáng thích hợp nhất đối với sự phát triển của hệ sợi chủng nấm. Cơ chất nền nuôi trồng gồm (89% mùn cưa + 5% bột ngô + 1% CaCO₃) bổ sung 5% cám mạch thu được hiệu suất sinh học nấm cao nhất đạt 15,97%.

Link chi tiết truy cập tại: https://tapchi.vnua.edu.vn/wp-content/uploads/2023/12/tap-chi-so-12.7.pdf

Đào Hương – NXB Học viện