Kỹ thuật lên men sinh khối nấm Thượng hoàng

Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Nấm Thượng hoàng (Phellinus linteus) là một loại nấm dược liệu nổi tiếng ở các nước phương Đông với các hoạt tính sinh học phong phú, đặc biệt trong hỗ trợ phòng chống ung thư.

Thành phần hóa học chính của nấm Thượng hoàng là các polysaccharide. Nhiều kết quả nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh polysaccharide được chiết xuất từ quả thể hay hệ sợi nấm Thượng hoàng có khả năng kích thích mạnh hệ miễn dịch, có tác dụng làm hạ đường huyết, kích thích tiết insulin đối với bệnh nhân tiểu đường, có khả năng gây ức chế các tế bào ung thư, hỗ trợ lưu thông máu huyết, tăng cường hiệu quả của thuốc, bảo vệ gan, chống dị ứng,…

Polysaccharide từ nấm dược liệu (như lentinan, pleuran, grifolan, crestin, ganoderan,…) có thành phần chủ yếu là β-glucan (beta glucan) với các cấu trúc khác nhau. β-glucan là một dạng polysaccharide hình thành từ các đơn phân là D-glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-glucoside. β-glucan được biết đến như là chất điều chỉnh đáp ứng sinh học vì nó có khả năng kích thích hệ miễn dịch; được sử dụng rộng rãi trong y học để điều trị các bệnh do vi khuẩn, nấm, virus gây ra và ung thư. Hơn nữa, các hợp chất này được sử dụng như là chất chống oxy hóa, chất chống đông máu, chống ung thư, chống viêm, kích thích hệ miễn dịch,… Vì bản chất β-glucan là một polysaccharide do đó các phương pháp tách chiết β-glucan cũng dựa trên nguyên lý chung tách chiết các polysaccharide.

Tuy nhiên, nấm Thượng hoàng là nấm đa niên nên thời gian nuôi trồng kéo dài, giá thành cao, do đó khả năng đáp ứng nhu cầu tiêu dùng còn bị hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, phương pháp nhân sinh khối hệ sợi nấm trong các hệ thống nuôi cấy ngập chìm được xem là giải pháp trong việc rút ngắn thời gian nuôi, thu sinh khối sợi nấm và dịch chiết có hàm lượng polysaccharide cao.

Quy trình và phương pháp thực hiện

Quy trình nuôi cấy nhân sinh khối nấm Thượng hoàng bằng hệ thống sục khí

Thuyết minh quy trình:

Bước 1: nấm Thượng hoàng được nuôi trên môi trường thạch đĩa PDA (Potato dextrose agar) ở nhiệt độ 25^oC – 28^oC, ủ trong thời gian 10 ngày.

Bước 2: dùng ống đục thạch chuyển 5 miếng thạch giống từ đĩa petri sang ống nghiệm chứa môi trường PDB (Potato dextrose broth) và nuôi trong vòng 15 ngày.

Bước 3: chuyển sinh khối nấm từ ống nghiệm sang bình nuôi thể tích 1 lít chứa 0,5 lít môi trường lỏng với thành phần bao gồm 35g glucose, 5g yeast extract và 25% dịch chiết tự nhiên 20%, pH 5,5 với tỷ lệ tiếp giống là 5%. Tiếp tục lên men với tốc độ sục khí 1,0vvm trong 30 ngày. Theo dõi sự hình thành và phát triển của sợi nấm.

Bước 4: sau 30 ngày nuôi cấy, tiến hành thu mẫu sinh khối và dịch nuôi trong các bình lên men. Phần sinh khối được sấy ở 45^oC trong 48 giờ để thu được mẫu sinh khối nấm khô. Dịch lên men sau khi lọc tiếp tục được ly tâm với tốc độ 3.000rpm trong 10 phút, thu dịch nổi, tủa trong ethanol trong 24 giờ và đem đi cô quay thu chất rắn để phân tích beta glucan.

Nấm Thượng hoàng lên men bằng bình sục khí.

Ưu điểm của công nghệ, hiệu quả kinh tế

Trong quy trình này, các nguyên liệu đầu vào, môi trường nuôi cấy được chuẩn hóa cùng với phương pháp lên men tối ưu cho nhân sinh khối nấm Thượng hoàng được xác định, giúp thu được hàm lượng polysaccharide hòa tan và hàm lượng beta glucan cao. Hệ thống lên men sinh khối nấm Thượng hoàng được hoàn thiện và vận hành sản xuất với quy mô 5 lít/mẻ.

Trong đó, phương pháp lên men tối ưu cho nhân sinh khối nấm Thượng hoàng là nuôi cấy sục khí 1,0vvm với thời gian nuôi là 30 ngày, trọng lượng sinh khối khô thu được là 9,85 ±  0,34g/L, hàm lượng polysaccharide hòa tan trong sinh khối và dịch nuôi lần lượt là 7,62 ± 0,16% và 0,32 ± 0,06%, hàm lượng beta glucan trong sinh khối và dịch nuôi lần lượt là 13,71 ± 0,48% và 2,72 ± 0,21%.

Sinh khối khô nấm Thượng hoàng.

Trên thị trường hiện có nhiều sản phẩm trà, thực phẩm chức năng chiết xuất từ sinh khối nấm Thượng hoàng, nhưng chủ yếu có xuất xứ Hàn Quốc. Quy trình lên men sinh khối nấm Thượng hoàng có thể triển khai sản xuất sản phẩm trong nước. Ưu điểm của việc nhân sinh khối hệ sợi nấm là phương pháp lên men đơn giản, dễ thực hiện, thời gian lên men ngắn, sinh khối thu được có hàm lượng polysaccharide hòa tan và beta glucan cao.

Chi phí sản xuất ước tính cho quy mô 100 lít/mẻ (tương đương 1kg sinh khối khô/mẻ) khoảng 1,2 triệu đồng. Sản phẩm sinh khối hệ sợi nấm khô dự kiến được thương mại với giá khoảng 1,5 triệu đồng/kg. Khi áp dụng ở quy mô sản xuất lớn có thể hạ giá thành sản phẩm.

Giá thành ước tính cho quy mô sản xuất 100 lít/mẻ = 1kg sinh khối khô/mẻ:

Thông tin chuyên gia, hỗ trợ

1. Mai Thị Hạnh Phúc

Điện thoại: 0385867877

Email: maihanhphuc2511@gmail.com    

2. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao

Địa chỉ: Ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TP.HCM. Điện thoại: 0286 8862726.

3.Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ - Phòng Giao dịch Công nghệ

79 Trương Định, P. Bến Thành, Q.1, TP. HCM

ĐT: (028) 3822 1635 - Fax: (028) 3829 1957

Email: pgdcn@cesti.gov.vn.

Lam Vân (CESTI)