Nhà khoa học Việt nuôi đông trùng hạ thảo giàu hoạt chất trên sâu chít

2 giờ trướcBài gốc

Đông trùng hạ thảo giàu sinh khối trên côn trùng ăn được

Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã chứng minh sâu chít và dế mèn là những ký chủ sinh học tối ưu giúp Cordyceps militaris (C. militaris, thường gọi là Đông trùng hạ thảo) đạt sinh khối cao, đồng thời tích lũy hàm lượng các hợp chất quý như cordycepin và adenosine vượt trội so với các nền nuôi truyền thống. Phát hiện này đã làm sáng tỏ vai trò của nền ký chủ đối với khả năng sinh tổng hợp hoạt chất sinh học, mở ra hướng mới trong phát triển thực phẩm bảo vệ sức khỏe có nguồn gốc tự nhiên tại Việt Nam.

TS. Trương Ngọc Minh thực hiện quy trình nuôi cấy C. militaris trên nền ký chủ côn trùng trong phòng thí nghiệm.

TS. Trương Ngọc Minh và nhóm nghiên cứu Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao vừa triển khai đề tài: "Đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa và ức chế enzym xanthine oxidase của Cordyceps militaris trên một số ký chủ khác nhau", trong khuôn khổ chương trình khoa học và công nghệ cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dành cho nhà khoa học trẻ có trình độ cao.

Theo TS. Trương Ngọc Minh, các hợp chất chủ đạo của C. militaris gồm cordycepin, adenosine và polysaccharide đều có giá trị dược lý cao. Cordycepin được biết đến với khả năng chống viêm, chống oxy hóa và ức chế sự phát triển của tế bào bất thường; adenosine có tác dụng điều hòa tuần hoàn máu, giảm mệt mỏi và hỗ trợ chuyển hóa năng lượng.

Trong khi polysaccharide đóng vai trò tăng cường miễn dịch và bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa. Chính sự phối hợp của ba hợp chất này tạo nên tiềm năng sinh học toàn diện của C. militaris trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý mạn tính.

Trong bối cảnh các bệnh lý mạn tính liên quan đến stress oxy hóa, viêm kéo dài và rối loạn chuyển hóa điển hình như gút hay tăng acid uric huyết ngày càng phổ biến, nhu cầu phát triển các sản phẩm sinh học an toàn và hiệu quả trở nên cấp thiết.

Với khả năng sinh tổng hợp nhiều hoạt chất quý, C. militaris được xem là nguồn dược liệu tiềm năng trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị các bệnh lý chuyển hóa, tim mạch, thần kinh và lão hóa. Việc tối ưu hóa quá trình nuôi trồng nhằm nâng cao hàm lượng hoạt chất sinh học trong C. militaris mang ý nghĩa thực tiễn và giá trị ứng dụng lớn.

Tại Việt Nam, các mô hình nuôi trồng C. militaris chủ yếu sử dụng giá thể truyền thống như gạo lứt, khoai tây hoặc ngũ cốc, khiến hàm lượng hoạt chất và hiệu quả sinh học của nấm dao động lớn.

Các loài côn trùng ăn được sử dụng làm ký chủ trong nghiên cứu: (a) Halyomorpha halys (bọ xít nâu), (b) Gryllus bimaculatus (dế mèn), (c) Oxya chinensis (châu chấu), (d) Bombyx mori pupae (nhộng tằm) và (e) Brihaspa atrostigmella (sâu chít)

Nhóm nghiên cứu tập trung xây dựng bộ dữ liệu định lượng toàn diện, minh chứng mối liên hệ giữa loại ký chủ và khả năng sinh tổng hợp các hợp chất chủ đạo của C. militaris. Kết quả mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng. Cách tiếp cận sử dụng côn trùng bản địa làm ký chủ thể hiện hướng phát triển bền vững, kết hợp giữa nghiên cứu công nghệ sinh học, bảo tồn nguồn tài nguyên tự nhiên và thúc đẩy kinh tế nông nghiệp địa phương.

Nhóm đã tiến hành thí nghiệm nuôi cấy C. militaris trên năm loài côn trùng ăn được phổ biến tại Việt Nam như sâu chít, dế mèn, nhộng tằm, châu chấu và bọ xít nâu. Đây đều là những loài côn trùng phổ biến tại Việt Nam, dễ thu thập, có thành phần dinh dưỡng phong phú, đặc biệt giàu protein, lipid, vitamin nhóm B và các nguyên tố vi lượng như kẽm, sắt, đồng; những yếu tố có khả năng kích thích sự sinh trưởng và tích lũy hợp chất sinh học của nấm.

Quy trình nuôi được chuẩn hóa nghiêm ngặt từ khâu xử lý mẫu, khử trùng, phối trộn nền dinh dưỡng, đến kiểm soát điều kiện nuôi về nhiệt độ, độ ẩm và chiếu sáng. Từng ký chủ được đánh giá riêng biệt nhằm xác định ảnh hưởng của thành phần sinh học trong vật chủ đối với khả năng hình thành quả thể và hiệu suất sinh khối.

Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt về tốc độ phát triển, hình thái và màu sắc của quả thể giữa các nhóm ký chủ. Trong đó, sâu chít và dế mèn cho quả thể phát triển đồng đều, thân nấm dày, màu cam sáng đặc trưng và độ dài sợi nấm lớn hơn so với các mẫu nuôi khác.

Đông trùng hạ thảo từ sâu chít có hàm lượng cordycepin cao nhất

TS. Trương Ngọc Minh cho biết, khi so sánh về hiệu suất sinh học, kết quả định lượng cho thấy, hàm lượng cordycepin và adenosine thay đổi phụ thuộc chặt chẽ vào loại ký chủ. Mẫu nuôi trên sâu chít có hàm lượng cordycepin cao nhất, đạt mức gấp 1,5 - 2 lần so với các ký chủ khác, trong khi mẫu nuôi trên dế mèn thể hiện nồng độ adenosine nổi bật, phản ánh khả năng cảm ứng sinh học đặc trưng của từng nền dinh dưỡng. Việc phân tích hàm lượng polysaccharide tổng số cho thấy, sâu chít và dế mèn cũng có mức tích lũy cao hơn, góp phần tăng cường hoạt tính chống oxy hóa tổng thể của mẫu nấm.

Các thử nghiệm hoạt tính sinh học trong phòng thí nghiệm, bao gồm đánh giá khả năng chống oxy hóa và ức chế enzym xanthine oxidase, đều cho kết quả nhất quán với dữ liệu hóa học. Mẫu nuôi trên sâu chít và dế mèn thể hiện hiệu lực ức chế enzym xanthine oxidase mạnh hơn, với giá trị IC50 thấp, cho thấy khả năng tiềm tàng trong việc điều hòa chuyển hóa purin và giảm hình thành acid uric - một trong những cơ chế sinh học cốt lõi gây bệnh gút và các rối loạn chuyển hóa liên quan.

Quả thể và nền rắn của C. militaris nuôi cấy trên các loại ký chủ khác nhau:(a) Halyomorpha halys (bọ xít nâu), (b) Gryllus bimaculatus (dế mèn), (c) Oxya chinensis (châu chấu), (d) Bombyx mori pupae (nhộng tằm), (e) Brihaspa atrostigmella (sâu chít).

"Những kết quả này khẳng định rằng, việc lựa chọn ký chủ phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất sinh khối mà còn quyết định chất lượng dược lý của sản phẩm", TS. Nguyễn Ngọc Minh nói.

Nhóm nghiên cứu đặc biệt chú trọng đến việc tận dụng phụ phẩm sau nuôi. Phần nền rắn còn lại vốn thường bị loại bỏ được thu hồi và xử lý bằng dung môi sinh học để chiết tách thêm các hợp chất có hoạt tính sinh học. Kết quả cho thấy, phần nền này vẫn chứa lượng đáng kể cordycepin và polysaccharide, có thể được khai thác để sản xuất các chế phẩm bổ trợ hoặc làm nguyên liệu cho ngành mỹ phẩm sinh học. Cách tiếp cận này không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế mà còn góp phần hình thành mô hình sản xuất khép kín, giảm thiểu chất thải và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực dược liệu.

Theo TS. Trương Ngọc Minh, ưu điểm nổi bật của mô hình nuôi này là khai thác trọn vẹn giá trị của nguồn nguyên liệu ăn được. Việc tận dụng côn trùng làm nền ký chủ không chỉ nâng cao hiệu quả sinh học mà còn giúp giảm chi phí, hướng tới sản phẩm "sinh học xanh" thân thiện môi trường. Bằng việc tối ưu hóa đồng thời quy trình nuôi và chiết tách, nhóm đã xây dựng hệ thống kỹ thuật hoàn chỉnh, sẵn sàng chuyển giao và thương mại hóa trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm chức năng.

Các sản phẩm từ C. militaris nuôi trên côn trùng ăn được đạt chất lượng cao, có đặc tính cảm quan tốt, mùi thơm tự nhiên, màu sắc tươi sáng và cấu trúc bền. Đây là nền tảng để phát triển các dòng sản phẩm cao cấp như viên nang chiết xuất cordycepin, trà thảo dược và thực phẩm bảo vệ sức khỏe hỗ trợ giảm acid uric, chống oxy hóa.

Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đánh giá đây là công trình đầu tiên trong nước thiết lập mối liên hệ định lượng giữa loại ký chủ và khả năng sinh tổng hợp hợp chất dược lý của C. militaris. Việc xây dựng thành công bộ dữ liệu chuẩn hóa có độ chính xác và độ lặp lại cao là cơ sở vững chắc cho kiểm soát chất lượng và đăng ký sản phẩm trong tương lai. Hội đồng ghi nhận hướng nghiên cứu này vừa mang giá trị khoa học nền tảng, vừa có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược liệu và công nghệ sinh học.

Tô Hội

Nguồn SK&ĐS : https://suckhoedoisong.vn/nha-khoa-hoc-viet-nuoi-dong-trung-ha-thao-giau-hoat-chat-tren-sau-chit-169251204150459904.htm