Đặc điểm sinh trưởng hệ sợi của chủng nấm linh chi đen Amauroderma subresinosum Am-4

Mỗi chủng giống nấm yêu cầu một điều kiện nhân nuôi cụ thể, tại đó chúng thể hiện các đặc điểm sinh trưởng, phát triển tốt nhất, các điều kiện này khác nhau giữa các chủng giống nấm khác nhau. Điều kiện nuôi cấy là yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự phát triển của sợi nấm và sự hình thành quả thể nấm.

Ở Việt Nam, chi Amauroderma khá đa dạng, phân bố tại nhiều vùng khác nhau và khoảng 19 loài đã được ghi nhận. Các nghiên cứu về đặc điểm hình thái, cấu trúc ADN, thành phần hoạt chất và đặc điểm phân bố cũng như tác dụng dược lý của một số hợp chất thứ cấp có trong loài nấm này đã được các tác giả như  công bố. Tuy nhiên, các nghiên cứu về tuyển chọn, khảo sát và đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển hệ sợi, quả thể nhằm thương mại loài nấm này ở nước ta rất hạn chế. Trong bài này, chúng tôi giới thiệu tóm tắt một số kết quả đánh giá khả năng sinh trưởng hệ sợi của nấm Linh chi đen A. subresinosum chủng Am-4 được phát hiện tại Bảo Lâm, Lâm Đồng, Việt Nam trên các môi trường nhân nuôi sợi.

1. ẢNH HƯỞNG CỦA PH ĐẾN SINH TRƯỞNG HỆ SỢI NẤM LINH CHI ĐEN CHỦNG AM-4

pH có tác động đáng kể đến chức năng màng tế bào, hấp thụ chất dinh dưỡng, hoạt động của enzyme và các quá trình sinh tổng hợp trong tế bào. Mỗi loài nấm đều sinh trưởng, phát triển thuận lợi ở một giá trị pH nhất định. Trong thí nghiệm này, giá trị pH môi trường từ 5 đến 7 phù hợp cho sinh trưởng hệ sợi của chủng Am-4. Tại giá trị pH5, hệ sợi chủng Am-4 đạt tốc độ sinh trưởng nhanh nhất, đường kính hệ sợi sau 72, 96 và 120 giờ nuôi đạt lần lượt là 22,3±1,94, 26,4±1,48 và 33,8±2,36 mm; mật độ hệ sợi dày. Khi môi trường nuôi ở đạt ngưỡng pH6, tốc độ phát triển hệ sợi của chủng nấm Am-4 giảm, đường kính hệ sợi tại 120 giờ nuôi đạt 18,7±3,48 mm, thấp hơn so với đường kính hệ sợi khi nuôi trên môi trường với pH5 là 14,5 mm; mật độ hệ sợi mỏng. Trên môi trường nuôi sợi với pH7, hệ sợi chủng nấm Am-4 sinh trưởng rất chậm, sau 72 giờ nuôi không ghi nhận sự sinh trưởng của hệ sợi, tại 96 và 120 giờ nuôi, đường kính hệ sợi đạt 6,6±1,10 và 14,1±1,41 mm; mật độ hệ sợi hơi mỏng. Tại giá trị pH8, không ghi nhận sự tăng trưởng hệ sợi của chủng nấm Am-4 sau 120 giờ nuôi (Bảng 1).

Bảng 1. Đường kính và mật độ hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường có giá trị pH khác nhau sau 72, 96 và 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C

Ghi chú: SC: Somewhat compact (hệ sợi dày, phân bố không đều); T: Somewhat thin (hệ sợi mỏng, phân bố không đều); T: Thin (hệ sợi mỏng, phân bố đều).

Các chữ cái trong cùng một cột cho biết sự sai khác giữa các giá trị tại mức ý nghĩa P<0,05

Như vậy, giá trị pH5 là giá trị pH thích hợp cho sinh trưởng hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4.

2. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN SINH TRƯỞNG HỆ SỢI NẤM LINH CHI ĐEN CHỦNG AM-4

Nhiệt độ tác động mạnh mẽ nhất đến sự sinh trưởng hệ sợi và quả thể nấm. Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa nitơ, cacbon, quá trình hô hấp và sinh tổng hợp các chất cần thiết của tế bào sợi nấm. Hệ sợi nấm A. subresinosum chủng Am-4 sinh trưởng thuận lợi nhất khi được nuôi tại nhiệt độ 25^oC (Hình 2 và 3). Tại nhiệt độ này, đường kính hệ sợi đạt 32,1±0,82 và 40,0 mm sau 96 và 120 giờ nuôi; mật độ hệ sợi dày, đều. Ở nhiệt độ 30^oC, tốc độ phát triển hệ sợi của nấm Am-4 tương đương với tốc độ mọc sợi tại 25^oC; tuy nhiên mật độ hệ sợi nấm dày nhưng không đều. Ở nhiệt độ 20^oC, tốc độ sinh trưởng hệ sợi của chủng Am-4 chậm hơn, đường kính hệ sợi sau 120 giờ nuôi đạt 22,2±0,34 mm; mật độ hệ sợi dày, phân bố đều. Khi được nuôi tại nhiệt độ 35^oC, hệ sợi nấm Am-4 phát triển chậm nhất, đường kính hệ sợi sau 120 giờ nuôi chỉ đạt 18,7±0,45 mm; mật độ hệ sợi dày, không đều. Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt độ phù hợp cho sinh trưởng hệ sợi nấm Linh chi đen chủng Am-4 trong khoảng 25-30^oC, nhiệt độ tối ưu là 25^oC.

Hình 2. Đường kính hệ sợi của chủng nấm Linh chi đen Am-4 sau 72, 96, 120 giờ nuôi tại các ngưỡng nhiệt độ khác nhau, pH5

Hình 3. Hình thái hệ sợi của chủng nấm Linh chi đen Am-4 sau 120 giờ nuôi tại các ngưỡng nhiệt độ khác nhau, pH5

3. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG NUÔI ĐẾN SINH TRƯỞNG HỆ SỢI NẤM LINH CHI ĐEN CHỦNG AM-4

Năm loại môi trường khác nhau đã được sử dụng để nuôi hệ sợi nấm Linh chi đen chủng Am-4. Kết quả thí nghiệm (Bảng 3) cho thấy, hệ sợi của chủng Am-4 trên hai môi trường MEA và PDA sinh trưởng nhanh nhất, tuy nhiên, tốc độ mọc sợi của chủng Am-4 trên môi trường MEA nhanh hơn trên môi trường PDA, đường kính hệ sợi nấm sau 72, 96 và 120 giờ nuôi đạt lần lượt là 29,25±0,14, 35,69±1,36 và 40,0±0,0 mm; mật độ hệ sợi dày (Hình 4). Trên môi trường SDA và MCM, tốc độ mọc sợi của chủng Am-4 không có sự khác biệt, và khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) so với tốc độ mọc sợi trên môi trường PDA và MEA. Đường kính hệ sợi sau 120 giờ nuôi đạt 29,71±1,21 đến 29,83±0,50 mm; mật độ hệ sợi trung bình. Trên môi trường Czapek, tốc độ tăng trưởng hệ sợi của Am-4 rất chậm, đường kính hệ sợi của chủng nấm sau 72, 96 và 120 giờ nuôi chỉ đạt 10,36±0,34, 15,20±0,5 và 21,01±0,32 mm; mật độ hệ sợi mỏng.

Bảng 2. Đường kính và mật độ hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên các môi trường nhân giống sau 72, 96 và 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25±1⁰C, pH5

Ghi chú: C: Compact (hệ sợi dày, phân bố đều); SC: Somewhat compact (hệ sợi dày, phân bố không đều); T: Thin (hệ sợi mỏng, phân bố đều).

Các chữ cái trong cùng một cột cho biết sự sai khác giữa các giá trị tại mức ý nghĩa P<0,05

Hình 4. Hình thái hệ sợi của chủng nấm Linh chi đen Am-4 trên các loại môi trường sau 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25±1⁰C, pH5

4. ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN DINH DƯỠNG ĐẾN SINH TRƯỞNG HỆ SỢI NẤM LINH CHI ĐEN CHỦNG AM-4

Nguồn cacbon

Môi trường nuôi cung cấp nguồn dinh dưỡng cacbon thích hợp sẽ kích thích hệ sợi nấm sinh trưởng nhanh, tạo ra sinh khối lớn. Nấm Linh chi (G. lucidum) có thể sử dụng nhiều nguồn carbon khác nhau, bao gồm dextrin, galactose, mannose, maltose, sucrose, và xylose. Trong thí nghiệm này, hệ sợi nấm chủng Am-4 phát triển thuận lợi trên môi trường có bổ sung glucose, lactose và dextrose; đường kính hệ sợi sau 120 giờ nuôi đều đạt trên 35 mm (Bảng 3).

Bảng 3. Đường kính và mật độ hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên các môi trường bổ sung các nguồn cacbon sau 72, 96 và 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Ghi chú: C: compact (hệ sợi dày, phân bố đều); SC: somewhat (hệ sợi dày, phân bố không đều)

Các chữ cái trong cùng một cột cho biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê P<0,05.

Tốc độ mọc sợi của chủng nấm Am-4 giảm khi nuôi trên môi trường bổ sung sucrose và fructose, đường kính hệ sợi đạt 32,23 đến 32,51 mm sau 120 giờ nuôi. Hơn nữa, mật độ hệ sợi nấm của chủng Am-4 trên môi trường có bổ sung glucose dày, đều hơn so với mật độ hệ sợi khi nuôi trên môi trường với các nguồn cacbon còn lại (Hình 5). Như vậy, glucose là nguồn cacbon thích hợp nhất cho sự sinh trưởng hệ sợi của chủng nấm Am-4.

Hình 5. Hình thái hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường bổ sung các nguồn cabon sau 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Nguồn nitơ

Nitơ là nguyên tố trực tiếp tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các hợp chất chứa nitơ và chitin trong thành tế bào. Nấm có thể sử dụng cả nguồn nitơ vô cơ (muối nitrat, ion amoni, v.v.) và nguồn nitơ hữu cơ (peptone, yeast extract, v.v.). Trong số 4 nguồn nitơ sử dụng, peptone thúc đẩy sự tăng trưởng hệ sợi của chủng nấm Am-4 mạnh nhất, đường kính hệ sợi sau 120 giờ nuôi đạt 37,34±0,63 mm; mật độ hệ sợi dày. Trên môi trường bổ sung NH₄Cl và NaNO₃, tốc độ phát triển hệ sợi của chủng Am-4 không có sự sai khác P<0,05; mật độ hệ sợi nấm trung bình và phân bố không đều (Hình 6). Đặc biệt, không ghi nhận kết quả về sự tăng trưởng hệ sợi của chủng nấm Am-4 trên môi trường MMM có bổ sung 2 g/l ure (Hình 7).

Hình 6. Đường kính hệ sợi nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường bổ sung các nguồn nitơ sau 72, 96 và 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Hình 7. Hệ sợi nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường bổ sung các nguồn nitơ sau 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25±1⁰C, pH5

Tỷ lệ C/N

Tỷ lệ C/N đã ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng hệ sợi của chủng nấm Am-4. Trong 5 tỷ lệ C/N khảo sát, tỷ lệ C/N 10:1 thuận lợi nhất cho sự phát triển hệ sợi của chủng Am-4, đường kính hệ sợi nấm sau 120 giờ nuôi đạt 38,03±0,49 mm; mật độ hệ sợi dày (Hình 8 và 9). Khi tỷ lệ C/N đạt các giá trị 20:1, 30:1 và 40:1, tốc độ phát triển hệ sợi của chủng nấm Am-4 giảm dần, đường kính hệ sợi nấm sau 120 giờ nuôi đạt lần lượt là 29,50±0,12; 21,97±2,44 và 16,33±0,12 mm; mật độ hệ sợi từ trung bình (tỷ lệ 30C:1N) đến dày (tỷ lệ 20C:1N và 40C:1N). Tại tỷ lệ C/N=50:1, trong 72 giờ đầu không ghi nhận sự tăng trưởng về đường kính hệ sợi nấm Am-4, sau 120 giờ nuôi, đường kính hệ sợi đạt 9,56±0,10 mm.

Hình 8. Đường kính hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường có tỷ lệ C/N khác nhau sau 72, 96 và 120 giờ nuôi sợi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Hình 9. Hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường có tỷ lệ C/N khác nhau sau 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Nguồn muối khoáng

Bốn loại muối khoáng gồm KCl, MgSO₄.7H₂O, KH₂PO₄, ZnSO₄.7H₂O với hàm lượng 0,1% đã được bổ sung vào môi trường nhân giống nấm Linh chi đen chủng Am-4. Kết quả (Hình 10) cho thấy trên môi trường bổ sung muối ZnSO₄.7H₂O chủng Am-4 mọc sợi nhanh nhất, đường kính hệ sợi nấm chủng Am-4 sau 120 giờ nuôi sợi đạt 31,91±0,6 mm; mật độ hệ sợi trung bình (Hình 11). Tốc độ phát triển hệ sợi của chủng nấm Am-4 trên môi trường bổ sung các loại muối gồm KCl, MgSO₄.7H₂O và KH₂PO₄ không có sự sai khác ở P<0,05; mật độ hệ sợi mỏng. Khả năng hấp thụ muối khoáng cũng phụ thuộc vào chủng nấm, giai đoạn phát triển của nấm, ví dụ muối K₂HPO_4, MgSO₄.7H₂O, và CaCl₂ phù hợp với nấm T. fuciformis, trong khi đó muối Mg.SO₄.7H₂O, KH₂PO₄, NaCl phù hợp với nấm G. applanatum.

Hình 10. Đường kính hệ sợi của nấm linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường YM bổ sung các nguồn muối khoáng sau 72, 96 và 120 giờ nuôi sợi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

Hình 11. Hệ sợi của nấm linh chi đen chủng Am-4 trên môi trường YM bổ sung các nguồn muối khoáng sau 120 giờ nuôi ở nhiệt độ 25⁰C, pH5

KẾT LUẬN

Hệ sợi nấm Linh chi đen chủng Am-4 phát triển tốt nhất trên môi trường MEA với giá trị pH5, nhiệt độ nuôi sợi là 25±1⁰C.

Nguồn dinh dưỡng cacbon và nitơ thích hợp cho hệ sợi nấm linh chi đen chủng Am-4 sinh trưởng là glucose và NaNO₃ với tỷ lệ C/N tối ưu là 10 :1.

ZnSO₄.7H₂O là nguồn muối khoáng tối ưu cho sinh trưởng hệ sợi của nấm Linh chi đen chủng Am-4.

Trần Thu Hà¹, Nguyễn Hàm Chi², Nguyễn Văn Giang^2*

¹ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nấm – Viện Di truyền Nông nghiệp

² Học viện Nông nghiệp Việt Nam

^*Email: nvgiang@vnua.edu.vn.