Ứng dụng khoa học và công nghệ trong nuôi cấy nấm đông trùng hạ thảo

Với mục tiêu nâng cao chất lượng sản phẩm nấm đông trùng hạ thảo sản xuất trong nước, các nhà khoa học thuộc Trung tâm Ứng dụng, dịch vụ khoa học và công nghệ (KH&CN) thuộc Sở KH&CN Nam Định đã thực hiện dự án “Ứng dụng tiến bộ KH&CN xây dựng mô hình sản xuất giống, nuôi trồng và chế biến nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris tại Nam Định”. Kết quả của dự án đã thu hoạch được 800 kg nấm đông trùng hạ thảo các loại, đồng thời làm chủ quy trình, công nghệ đạt chuẩn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm.

Tiềm năng nấm đông trùng hạ thảo mang lại

Nấm đông trùng hạ thảo là tên gọi của một loài nấm sinh sôi, phát triển trên một loài sâu non. Quá trình hình thành nên vị thuốc này vô cùng đặc biệt, đó là vào mùa đông loài nấm Cordyceps sinensis sẽ ký sinh trên cơ thể của loài sâu non thuộc chi Hepialus. Để sinh tồn, loại nấm này sẽ hút hết chất dinh dưỡng từ ấu trùng. Đến mùa hè, lúc này chúng đã phát triển thành nấm dạng sợi và thoát ra khỏi xác của ấu trùng rồi mọc vươn lên mặt đất, trở thành cây nấm trưởng thành. Vì mùa đông nó là sâu, mùa hè hóa thành nấm nên được gọi là nấm đông trùng hạ thảo.

Nấm đông trùng hạ thảo được biết đến là một loại thảo dược có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe, có giá thành cao. Trong thành phần của nấm đông trùng hạ thảo có chứa nhiều dưỡng chất tốt cho sức khỏe con người như: 17 loại acid amin khác nhau có tác dụng giúp chuyển hóa và tổng hợp các protein trong cơ thể; các nguyên tố vi lượng Mn, Al, K, Na, Mg tham gia vào hoạt động hoạt hóa, trao đổi chất và coenzym xúc tác; thành phần D-mannitol giúp phòng ngừa và điều trị các bệnh như thiểu niệu, phù não, bài tiết; hoạt chất sinh học Hydroxyethyl Adenosine giúp kháng khuẩn, diệt virus… Do nhu cầu sử dụng nhiều, lợi nhuận kinh doanh cao nên nấm đông trùng hạ thảo được giới thiệu bán tràn lan trên thị trường, nhiều loại không rõ nguồn gốc, xuất xứ với giá bán chênh lệch mà người mua cũng khó đánh giá đúng.

Với kinh nghiệm nghiên cứu về nuôi cấy mô tế bào một số loài cây trồng, trước đó, Trung tâm Ứng dụng, dịch vụ KH&CN Nam Định đã thực hiện thành công đề tài “Ứng dụng tiến bộ kỹ thuật sản xuất thử nghiệm nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris” giai đoạn 2017-2019. Trung tâm đã đầu tư trang thiết bị, máy móc hiện đại như phòng cấy nuôi tối/sáng theo tiêu chuẩn khép kín vô trùng, tự động điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, không khí; tủ cấy vi sinh, nồi hấp tiệt trùng, máy lắc giống… Đồng thời, nấm được nuôi dưỡng trong môi trường điều khiển tương đồng cao nhất với môi trường tự nhiên như ở Tây Tạng (nhiệt độ 18-20oC, độ ẩm dao động 78-90%) với các nguyên liệu như nhộng tằm, gạo, ngô, dinh dưỡng hữu cơ. Sau 60-70 ngày, đề tài đã cho thu hoạch lứa nấm đông trùng hạ thảo nhân tạo đầu tiên với 1.500 lọ nấm tươi. Sau khi phân tích kiểm nghiệm thành phẩm cho thấy, sản phẩm có chất lượng, hàm lượng dược chất tương đương với các sản phẩm uy tín, có thương hiệu cùng loại trên thị trường. Trong đó, 2 dược chất cơ bản là Cordycepin (có tác dụng phòng chống u xơ, tiền ung thư) và Adenosin (điều trị tim mạch) cùng 17 axit amin quý hiếm khác trong nấm đều đạt tỷ lệ cao.

Đẩy mạnh nuôi cấy nấm đông trùng hạ thảo

Tiếp nối thành công trên, từ năm 2020-2022, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Ứng dụng, dịch vụ KH&CN đã tiếp tục thực hiện dự án “Ứng dụng tiến bộ KH&CN xây dựng mô hình sản xuất giống, nuôi trồng và chế biến nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris tại Nam Định” thuộc chương trình “Hỗ trợ ứng dụng và chuyển giao tiến bộ KH&CN thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số giai đoạn 2016-2025” với mục tiêu tiếp nhận, chuyển giao các quy trình công nghệ, cụ thể: sản xuất giống nấm đông trùng hạ thảo (phân lập, nhân giống cấp 1 trên môi trường thuần khiết, nhân giống cấp 2 trên môi trường dạng dịch thể); nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo (các kỹ thuật làm giá thể cơ chất tổng hợp và trên côn trùng, kỹ thuật chăm sóc, thu hái); kỹ thuật sơ chế sản phẩm đông trùng hạ thảo dạng sấy nhiệt gió và sấy thăng hoa.

Quá trình nuôi cấy nấm đông trùng hạ thảo.

Trong quá trình thực hiện dự án, Trung tâm đã cải tạo cơ sở hạ tầng, hoàn thiện khu sản xuất giống với tổng diện tích 90 m2 gồm khu chuẩn bị dụng cụ nguyên liệu, phòng hấp môi trường, phòng cấy giống, kho nguyên vật liệu dụng cụ và khu nuôi trồng gồm các phòng ươm sợi, nuôi sáng, sơ chế; kho sản phẩm cùng các thiết bị cần thiết đảm bảo yêu cầu tổ chức sản xuất. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng thành công 3 mô hình mẫu gồm 1 mô hình sản xuất giống, nuôi trồng và sơ chế nấm đông trùng hạ thảo tại Trung tâm Ứng dụng, dịch vụ KH&CN, 2 mô hình vệ tinh nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo tại Công ty Cổ phần Đầu tư và phát triển Thiên Trường Phát và một hộ kinh doanh tại TP Nam Định.

Sản phẩm nấm đông trùng hạ thảo của nhóm nghiên cứu thực hiện.

Do đặc thù của việc phân lập và sản xuất giống gốc không thể thực hiện liên tục nên dự án triển khai thành 5 đợt sản xuất với quy mô phân lập giống là từ 300 tuýp giống gốc sản xuất, 1.500 tuýp (30 lít) giống cấp 1; 1.500 lít giống cấp 2 dạng dịch thể và 150.000 lọ, hộp nhựa đựng phôi. Trong đó, 100.000 lọ phôi được bàn giao cho 2 mô hình vệ tinh, 50.000 hộp phôi nuôi trồng và thu hoạch tại Trung tâm. Sau 2 năm thực hiện, nhóm nghiên cứu đã thu hoạch được 800 kg nấm đông trùng hạ thảo các loại. Ngoài sản phẩm nấm tươi, dự án cho ra thị trường một số sản phẩm nấm đã chế biến khác như nấm sấy khô, rượu đông trùng hạ thảo… Đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình, làm chủ công nghệ đạt chuẩn, sản xuất nấm đông trùng hạ thảo đạt chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm. Ngoài ra, sản phẩm được đưa ra thị trường với giá bán rẻ hơn 10 lần so với sản phẩm nhập khẩu và được người tiêu dùng đón nhận tích cực. Đây là mô hình sản xuất nấm công nghệ cao nhằm đa dạng hóa nguồn dược liệu phục vụ chế biến thực phẩm chức năng, tạo ra giá trị gia tăng cao từ sản xuất nấm dược liệu, tham gia vào chuỗi giá trị trong ngành hàng nấm; góp phần thực hiện thành công đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp, thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội trong tỉnh và các vùng lân cận.

Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hỗ trợ các hộ dân khu vực nông thôn có nhu cầu tiếp nhận kỹ thuật và sản xuất nấm đông trùng hạ thảo. Đồng thời tiếp tục sản xuất giống, phôi nấm cung cấp đủ số lượng, ổn định chất lượng cho các cơ sở sản xuất nấm thương phẩm trên địa bàn tỉnh và các tỉnh lân cận; mở rộng 2-3 trang trại nuôi trồng nấm thương phẩm quy mô lớn cho nông dân trên địa bàn tỉnh để tạo nguồn sản phẩm nấm tiêu thụ nội địa, hình thành thị trường sản phẩm trên thị trường. Từng bước hình thành mạng liên kết sản xuất, chế biến khép kín với các doanh nghiệp, hộ dân trong và ngoài tỉnh tiến tới nâng cao chất lượng sản phẩm nấm đông trùng hạ thảo, phục vụ mục đích xuất khẩu, nâng cao năng lực cạnh tranh sản phẩm nấm của Nam Định nói riêng, Việt Nam nói chung.