Thoái hóa giống trong sản xuất Đông trùng hạ thảo

Hiện nay Đông trùng hạ thảo (Cordyceps Militaris) đã được nuôi trồng khá phổ biến ở Việt Nam. Công ty NẤM VÀNG cùng với một số ít đơn vị khác đang triển khai được tất cả các bước trong quá trình nuôi trồng ĐTHT từ bước làm giống, chuẩn bị môi trường, cấy phôi, chăm sóc, thu hoạch và thương mại. Do đó, NẤM VÀNG phải chuẩn hóa tất cả các khâu để giảm thiểu rủi ro, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm đặc biệt là vấn đề về giống Đông trùng hạ thảo trong quá trình sản xuất.

Chuẩn bị giống Đông trùng hạ thảo (C. Militaris) là một khâu cực kỳ quan trọng trong quá trình nuôi trồng và nó ảnh hưởng đến 80% sự thành công của một mẻ nuôi trồng. Vấn đề thoái hóa giống trong sản xuất ĐTHT hầu như đơn vị nào cũng gặp phải trong quá trình nuôi trồng. Bài viết này chia sẻ cho các bạn cách nhận biết sự thoái hóa của chủng C. Militaris để giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất.

Dựa vào các chỉ tiêu sau để xác định một giống sản xuất đã bị thoái hóa hay chưa:

1. Quả thể giảm, lùn, nhiều tơ
2. Hàm lượng carotenoid giảm đi kèm với quả thể nhat màu.
3. Hàm lượng polysaccharide giảm
4. Hoạt tính cellulase giảm và hoạt tính amylase tăng

Như vậy trong thực tế sản xuất có thể dựa vào hai chỉ tiêu trực quan 1 và 2 là đã có thể kết luận.

Sự thoái hóa của các chủng C. militaris thường dẫn đến tốc độ tăng trưởng thấp hơn, sự giảm hình thành quả thể và giảm sản xuất sắc tố. Sự thoái hóa này không phải là do sự thay đổi DNA và có thể do sự ức chế hoặc điều hòa của quá trình tổng hợp chất chuyển hóa, bởi vì nhiều loại chất chuyển hóa (carotene, cellulase, amylase, EPS và IPS) thay đổi ở các mức độ khác nhau.

Tốc độ tăng trưởng của chủng thoái hóa (cm-6D2 và cm-6D3) là bình thường, và hệ sợi nấm mỏng với màu vàng nhẹ. Hệ nấm của chủng gốc (cm-6) dày đặc và màu vàng, và hệ nấm của F12 dày đặc với màu vàng sáng. Kết quả này cho thấy rằng chủng thoái hóa hoàn toàn mất khả năng phân biệt mầm và tạo quả thể,do đó được xem là thoái hóa hoàn toàn (Hình 1). Tuy nhiên, các chủng thoái hóa không được xác định và giải thích rõ ràng về sự khác biệt so với các chủng gốc trong nghiên cứu của Li (Li và cộng sự 2010). Theo nghiên cứu trước (Wang và cộng sự 2010), biến đổi gen của C.militaris từ Anh, Trung Quốc, Nhật, Hàn, và Na Uy là rất nhỏ và không tương quan với nguôn gốc địa lý. Sản xuất tạo khối không ảnh hưởng đến sự ổn định di truyền của C.militaris.

(1) Đặc điểm của hệ nấm từ các chủng khác nhau: hệ nấm hình thành bởi chủng cm-6D2 và cm-6D3 thì có màu trắng kem với sự đổi màu chậm và màu sáng nhẹ. Hệ nấm của chủng cm-6 có màu cam với đáy sâu và tiết ra sắc tố vàng hơn. Hệ nấm của chủng F12 thì ở giữa có hình dạng bánh mỳ trồi lên và lông tơ được liên kết giao nhau với một màu đậm hơn ở mặt sau. Hệ nấm của các chủng cm-3, cm-5, và cm-7 thì có màu cam với màu vàng đậm.

(2) Xác định các polysaccharides được tạo ra bởi các chủng khác nhau: Kết quả thấy rằng, so với chủng bình thường (16.93g mg/g), nồng độ của polysaccharides nội bào tạo ra bởi chủng thoái hóa cao hơn và đạt 25.63 mg/g bởi chủng cm-6D3. Việc sản xuất polysaccharides nội bào bởi các chủng cm-5 và cm-7 gần giống với cm-6. Ngược lại, so với các chủng thoái hóa, nồng độ của các polysaccharides ngoại bào của các chủng cm-3, cm-5, cm-6 và cm-7 tương đối cao hơn, trong khi sản xuất bởi các chủng cm-6D2, cm-6D3 và F12 thì tất cả đều thấp hơn so với các chủng bình thường.

(3) Xác định carotenoids được tạo ra bởi các chủng khác nhau: hệ nấm của C. militaris chuyển sang màu vàng sau khi chiếu sáng và có thể tổng hợp một lượng carotenoids nhất định. Sản xuất carotenoids từ các chủng thoái hóa cm-6D2 và cm-6D3 lần lượt là 2.63 và 6.89g / g. Tuy nhiên, việc sản xuất carotenoids bởi các chủng F12, cm-6, cm-3, cm-5, và cm-7 thì cao nhiều hơn, cụ thể đạt tới 23.64, 38.68, 20.24, 18,.73 và 21.27 µ g / g. Dữ liệu này chỉ ra rằng khả năng sản xuất carotenoids bằng các chủng thoái hóa thấp hơn các chủng bình thường. Hàm lượng carotenoid trong chủng F12 cũng thấp hơn so với chủng gốc cm-6. Điều này làm giảm sản xuất carotenoid bởi các chủng thoái hóa có thể được sử dụng như một chỉ số đánh giá hiệu quả trong việc đánh giá sự thoái hóa của chủng.

(4) Hoạt tính cellulase : hoạt tính cellulase của tất cả các chủng (cm-6, cm-6D2, cm-6D3 và F12) tương đối thấp, cụ thể đạt lần lượt là 0.788, 0.695, 0.659, và 0.602 U / mL. Hoạt tính cellulose của chủng cm-6 thì cao hơn chủng thoái hóa và F12, và không thấy mối tương quan rõ ràng đã được quan sát giữa chủng thoái hóa và chủng bình thường. Tất cả các hoạt động cellulase đều thấp, cho thấy khả năng phân hủy cellulose của C. militaris là yếu. Do đó, rất khó sử dụng cellulose làm nguồn cacbon chính, phù hợp với nhận định rằng rất khó để nuôi cấy C. militaris sử dụng vinasse làm chất nền (Morrell-Falvey và cộng sự 2015).

(5) Hoạt tính của amylase: Phân tích hoạt động của amylase ở các chủng thoái hóa và các chủng bình thường cho thấy mức độ amylase trong cm-6D2, cm-6D3 và F12 gần nhau và đều cao hơn so với cm-6, cho thấy rằng chủng thoái hóa có thể tiết ra mức amylase cao.

Tác giả: Đặng Thị Mỵ – Nguyễn Hữu Trí

Tham khảo: Molecular analysis and biochemical characteristics of degenerated strains of Cordyceps militaris. DOI:10.1007/s00203-017-1359-0