Đánh giá hiệu quả sử dụng chế phẩm EM trong xử lý nguyên liệu trồng nấm linh chi ganoderma lucidum

Từ những hạn chế nói trên mà hiện nay việc sử dụng các chế phẩm sinh học cụ thể là dùng chế phẩm EM thay cho vôi và bột nhẹ để xử lý nguyên liệu trồng nấm đã được nghiên cứu và phát triể

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNGĐẠIHỌCSƯPHẠM

KHOA SINH MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM EM TRONG

XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRỒNG NẤM LINH CHI

(GANODERMA LUCIDUM)

PHAN THỊ MỸ PHƯƠNG

Đà Nẵng, năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA SINH MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM EM TRONG

XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRỒNGNẤM LINH CHI

(GANODERMA LUCIDUM)

Ngành: Công nghệ sinh học Khóa: 2016-2020

Sinh viên: Phan Thị Mỹ Phương Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Bích Hằng

Đà Nẵng, năm 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi với các dữ liệu trình bày trong khóa luận này là trung thực Đây là kết quả nghiên cứu của tôi và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác trước đây Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu

vi phạm bất kỳ quy định nào về đạo đức khoa học

Đà nẵng, tháng 07 năm 2020 Sinh viên thực hiện

Phan Thị Mỹ Phương

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ Nhiệm khoa cùng toàn thể quý thầy cô giáo khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, xây dựng thành công khóa luận Tôi xin cảm ơn tập thể lớp 16CNSH và các bạn sinh viên tại phòng Công nghệ Sinh học Nấm đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tới Ba, Mẹ và gia đình đã luôn lo lắng, chăm sóc và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này

Đà Nẵng, tháng 07 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Phan Thị Mỹ Phương

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 NẤM LINH CHI 4

1.1.1 Giới thiệu về nấm Linh chi 4

1.1.2 Đặc điểm hình thái, cấu trúc của nấm Linh chi 4

1.1.3 Chu kỳ sống của nấm Linh chi 5

1.1.4 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm Linh chi (Nguyễn Hữu Đống và cs, 2005) 6

1.1.5 Thành phần dược tính nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) 7

1.2 CHẾ PHẨM EM (Effective Microorganisms) 9

1.2.1 Định nghĩa 9

1.2.2 Phân loại (Đoàn Đức Lân, 2014) 9

1.2.3 Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM (Trương Quốc Tùng, 2012) 9

1.2.4 Hoạt động tổng hợp của các vi sinh vật trong chế phẩm EM 12

1.2.5 Tác dụng của EM 12

1.3 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 14

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 14

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 15

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 17

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.2.1 Bố trí thí nghiệm và đánh giá cảm quan đống ủ 17

2.2.2 Phương pháp đánh giá sự sinh trưởng, phát triển của nấm Linh chi 18

- Thời gian tơ nấm phủ kín bịch của các nghiệm thức (ngày): tính số ngày từ khi cấy

giống đến lúc lan tơ đầy kín tất cả các bịch phôi của các thí nghiệm 18

2.2.3 Phương pháp đánh tỷ lệ nhiễm trong quá trình nuôi trồng 18

2.2.4 Phương pháp đánh giá hình thái nấm Linh chi 18

2.2.5 Phương pháp đánh giá năng suất khô của nấm Linh chi 19

2.2.7 Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch 19

2.2.8 Phương pháp xử lý số liệu 20

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN SỢI NẤM LINH CHI 21

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM ĐẾN TỶ LỆ NHIỄM TRONG QUÁ TRÌNH NUÔI SỢI 22

3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM ĐẾN HÌNH THÁI NẤM LINH CHI 23

3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM ĐẾN NĂNG SUẤT NẤM LINH CHI THU ĐƯỢC Ở CÁC THÍ NGHIỆM 25

3.5 PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ ATOMIC ABSORBTION SPECTROMETRIC (AAS) 26

3.6 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM ĐẾN HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHUẾCH TÁN TRÊN ĐĨA THẠCH 27

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

PHỤ LỤC 34

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1.2 Các hoạt chất sinh học và dẫn xuất trong nấm Linh chi

3.1 Sự sinh trưởng và phát triển của sợi nấm ở các nghiệm thức 21

3.3 Hình thái nấm Linh chi ở các công thức thí nghiệm 23

3.4 Năng suất của nấm Linh chi trên các công thức thí nghiệm 25

3.5 Hàm lượng KLN của nấm Linh chi ở các công thức 26

3.6 Khả năng kháng khuẩn của cao chiết nấm ở các CT 27

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

3.1 Hệ sợi nấm phủ kín bịch ở 37 ngày tại các công thức thí

TÓM TẮT

Nghề nuôi trồng nấm Linh chi ở nước ta đã được tiến hành từ nhiều năm trước đây, nhưng về vấn đề xử lý nguyên liệu trồng nấm bằng phương pháp truyền thống là sử dụng vôi (CaOH)2, bột nhẹ (CaCO3) đã bộc lộ nhiều hạn chế Từ những hạn chế nói trên mà hiện nay việc sử dụng các chế phẩm sinh học cụ thể là dùng chế phẩm EM thay cho vôi

và bột nhẹ để xử lý nguyên liệu trồng nấm đã được nghiên cứu và phát triển Qua kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy thời gian lan kín bịch, xuất hiện quả thể, quả thể trưởng thành của nấm Linh chi khi bổ sung 2 lít chế phẩm EM (CT3) đạt hiệu quả tốt nhất so với CT1 và CT2 Tỷ lệ bịch phôi bị nhiễm ở các nghiệm thức phối trộn EM thấp (0-9,3%), trong khi đó mẫu đối chứng lại có tỉ lệ nhiễm khá cao (25,3%) Năng suất nấm ở CT1 đạt cao nhất với 56,82 g/bịch Năng suất nấm ở CT có bổ sung chế phẩm EM thấp hơn đối chứng nhưng vẫn ở mức tương đối cao, cụ thể: CT2 (53,37g/bịch) > CT3 (47,701g/bịch) Tuy nhiên năng suất khô thu được trên tổng bịch ở CT3 là cao nhất đến CT2 và CT1 là thấp nhất, với tổng khối lượng nấm thu được lần lượt là 305g; 295,9g; 285,38g Bên cạnh

đó, kết quả phân tích kim loại nặng cho thấy hàm lượng 2 kim loại nặng là Pb và Cd trong mẫu nấm của 3 công thức nghiên cứu đều thấp hơn mức giới hạn cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT, trong đó hàm lượng kim loại nặng Pb và Cd thấp nhất ở CT3 là 0,033mg/kg, sau đó đến CT2 với hàm lượng tương ứng là 0,034mg/kg và cao nhất ở CT1

là 0,075mg/kg Ngoài ra, kết quả kháng khuẩn của cao chiết nấm Linh chi ở 3 CT đều có

khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn E.coli Vì vậy, việc bổ sung chế phẩm EM

vào khâu xử lý nguyên liệu trồng nấm Linh chi không những làm giảm tỷ lệ nhiễm, tăng năng suất, giảm hàm lượng kim loại nặng mà vẫn giữ được hoạt tính của nấm Linh chi

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay cùng với sự phát triển kinh tế xã hội thì việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người cũng được chú ý hơn và vấn đề sức khỏe là một trong những yếu tố hàng đầu được mọi người quan tâm Do đó, bên cạnh việc có một chế độ ăn uống, vận động phù hợp thì nhu cầu sử dụng các loại thảo dược để giúp tăng cường sức khỏe và hỗ trợ chữa bệnh ngày càng được ưa chuộng Một trong những loại thảo dược được nhiều người sử dụng đó là nấm dược liệu, cụ thể là nấm Linh chi Xuất phát từ nhu cầu trên mà nấm Linh chi đã trở thành đề tài hấp dẫn cho nghiên cứu và sản xuất nấm thương phẩm bởi giá trị kinh tế và giá trị dược liệu mà nó mang lại (Đỗ Huy Bình, 2014) Một số quốc gia như: Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, Thái Lan, đã tiến hành nhiều nghiên cứu trên nấm Linh chi Theo sách "Thần nông bản thảo”, cách đây 2000 năm, nấm Linh chi được xếp vào loại "Thượng dược”, có tác dụng bồi dưỡng cơ thể và chữa bệnh đứng trên Nhân sâm Cấu trúc độc đáo của nấm Linh chi chính là thành phần khoáng tố

vi lượng đủ loại (119 chất), trong đó một số khoáng tố như Germanium hữu cơ, vanadium,… hay các hợp chất polysaccharides và triterpenoids là những hợp chất có hoạt tính sinh học với khả năng hữu ích làm tăng cường các chức năng của hệ thống miễn dịch và điều trị các bệnh về suy giảm miễn dịch (nhiễm virus, ung thư), dị ứng, kháng khuẩn, chống đông máu (Chee W.L và cs, 2011) Thêm vào đó, nấm Linh chi còn có tác dụng giảm cholesterol, chữa cao huyết áp, tiểu đường, nâng cao hoạt động của gan, chống HIV, HIV-1 và chống HIV-1 protease (Paterson R và cs, 2006; Jia J và cs, 2009)

Việt Nam là một nước nông nghiệp và giàu tiềm năng về lâm nghiệp, do đó nguồn phế thải nông-lâm nghiệp như bã mía, rơm rạ, mùn cưa rất dồi dào, đây là nguồn nguyên liệu thích hợp cho việc trồng nấm Nghề nuôi trồng nấm Linh chi ở nước ta đã được tiến hành từ nhiều năm trước đây, nhưng về vấn đề xử lý nguyên liệu trồng nấm bằng phương pháp truyền thống là sử dụng vôi (Ca(OH)2)bột nhẹ (CaCO3) đã bộc lộ nhiều hạn chế Cụ thể, nếu bổ sung vào nguyên liệu trồng nấm một lượng vôi nhiều sẽ làm cho độ pH tăng cao thì sợi nấm sẽ bị co lại và không phát triển được Còn nếu bổ sung quá ít vôi sẽ dẫn tới độ pH thấp làm cho nguyên liệu chua, dễ bị nhiễm bệnh Ngoài ra, việc sử dụng nước vôi để xử lý nguyên liệu thường gây ảnh hưởng đến sức khỏe cho người trực tiếp xử lý

như bị bong tróc da và cảm thấy nóng cũng như khó thở bởi vì trong quá trình pha vôi sẽ tạo ra khí CO2 làm tỏa nhiệt Bên cạnh đó việc bổ sung vôi và bột nhẹ trực tiếp vào quá trình xử lý nguyên liệu sẽ dẫn đến việc tích lũy một số kim loại nặng trong quả thể nấm làm giảm hiệu quả cũng như năng suất và chất lượng của nấm thành phẩm

Từ những hạn chế nói trên mà hiện nay việc sử dụng các chế phẩm sinh học – chế phẩm EM thay cho vôi để xử lý nguyên liệu trồng nấm đã được nghiên cứu và phát triển

Sử dụng chế phẩm EM giúp quá trình ủ nguyên liệu diễn ra nhanh hơn, góp phần tiết

kiệm rất nhiều chi phí về việc chăm sóc Đồng thời giúp cây nấm tăng năng suất, khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá hiệu quả sử

dụng chế phẩm EM trong xử lí nguyên liệu trồng nấm Linh chi (Ganoderma Lucidum)”

nhằm đưa ra những dẫn liệu khoa học về việc ứng dụng chế phẩm vi sinh thay thế vôi và bột nhẹ trong khâu xử lý nguyên liệu trồng nấm Linh chi

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Khảo sát, đánh giá hiệu quả sử dụng chế phẩm EM trong xử lý nguyên liệu trồng

nấm để nâng cao năng suất và chất lượng nấm Linh chi Đỏ (Granoderna Lucidum)

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp một số dẫn liệu khoa học về việc ứng dụng các chế phẩm vi sinh thay vôi và bột nhẹ để xử lý nguyên liệu trồng nấm, góp phần làm phong phú hơn cơ sở dữ liệu và tạo tiền đề cho các công trình nghiên cứu công nghệ, nuôi trồng sản xuất nấm hữu cơ

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của nghiên cứu sẽ làm cơ sở khoa học cho việc ứng dụng chế phẩm sinh học vào trong quy trình trồng nấm Linh chi để xử lý nguyên liệu thay cho việc sử dụng vôi và bột nhẹ như truyền thống Từ đó giúp nâng cao năng suất và chất lượng của nấm Linh chi, đáp ứng được nhu cầu ngày một tăng của người tiêu dùng

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Khảo sát sự ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm EM đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm Linh chi

- Khảo sát sự ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm EM đến tỷ lệ nhiễm trong quá trình nuôi trồng

- Khảo sát sự ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm EM đến hình thái nấm Linh chi

- Khảo sát sự ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm EM đến năng suất nấm Linh chi

- Khảo sát kim loại nặng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Atomic Absorbtion Spectrometric (AAS)

- Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 NẤM LINH CHI

1.1.1 Giới thiệu về nấm Linh chi

Nấm Linh chi có tên khoa học là Ganoderma lucidum, là một loại nấm lỗ thuộc chi

Ganoderma, họ Nấm lim Trong thư tịch cổ, nấm Linh chi còn được gọi với những tên

khác như Tiên thảo, Nấm trường thọ, Vạn niên nhung (Nguyễn Lân Dũng, 2001)

Nấm Linh chi là một loại nấm dược liệu đã được con người dùng làm thuốc từ xa xưa bởi nó có nhiều tác dụng: bảo can (bảo vệ gan), giải độc, cường tâm, kiện não, tiêu đờm, ích vị (bổ dạ dày), chống lão hóa

● Vị trí phân loại nấm Linh chi

Loài : Ganoderma lucidum

1.1.2 Đặc điểm hình thái, cấu trúc của nấm Linh chi

Qủa thể nấm Linh chi có cuống dài hoặc ngắn, thường đính bên, đôi khi trở thành đính tâm do quá liền với tán Cuống nấm hình trụ hoặc mảnh có đường kính khoảng 0,3 – 0,8cm hoặc lớn hơn (khoảng 2 – 3,5cm), ít khi phân nhánh, đôi khi uốn khúc cong Lớp

vỏ cuống láng đỏ - nâu đỏ - nâu đen, bóng, không có lông, phủ suốt lên mặt tán nấm

Mũ nấm dạng thận - gần tròn, đôi khi xòe hình quạt hoặc ít nhiều dị dạng Trên mặt

mũ nấm có vân gợn đồng tâm, màu sắc từ vàng chanh - vàng nghệ - vàng nâu – vàng cam – đỏ nâu – nâu tím – nâu đen, nhẵn bóng, láng như verni Nấm thường sẫm mầu dần khi

5

già, lớp vỏ láng phủ tràn kín mặt trên mũ, đôi khi có lớp phấn Kích thước mũ nấm có thay đổi Phần đính cuống nhô lên hoặc lõm xuống

Phần thịt nấm có màu vàngkem, nâu nhạt hoặc trắng kem, phân chia kiểu lớp trên

và dưới Ở lớp trên, các tia sợi hướng lên được thấy rõ, đầu các sợi phình hình chùy, màng rất dày, đan khít vào nhau, tạo thành lớp vỏ láng (dày khoảng 0,2 - 0,5mm) Nhờ lớp láng bóng không tan trong nước do đó mà nấm chịu được mưa, nắng Ở lớp dưới, hệ sợi tia xuống đều đặn, tiếp giáp vào tầng sinh bào tử Tầng sinh sản (thụ tầng – hymenium) là một lớp ống dày từ 0,2 – 1,8cm, màu kem – nâu nhạt gồm các ống nhỏ thẳng, miệng gần tròn, màu trắng – vàng chanh nhạt, khoảng 3 -5 ống/mm

Bào tử đảm (holobasidie) hình trứng – hình chùy, không màu, dài 16 – 22µm, mang bốn đảm bào tử (basidiospores) Đảm bào tử dạng trứng cụt (truncate), cấu trúc lớp

vỏ kép (bitunicate), màu vàng mật ong sáng, chính giữa khối nội chất tụ lại một giọt hình cầu, dạng giọt dầu Kích thước dao động (8-11,5) x (6 – 7,7) µm

1.1.3 Chu kỳ sống của nấm Linh chi

Bào tử đơn bội của nấm khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm tạo thành hệ sợi sơ cấp Hệ sợi sơ cấp đơn nhân, đơn bội sẽ phát triển và phối hợp với nhau tạo thành hệ sợi thứ cấp, phát triển và phân nhánh khắp giá thể

Lúc này hiện tượng hình thành bào tử vô tính màng dày, chúng dễ dàng phân tán và khi gặp điều kiện phù hợp sẽ nảy mầm cho ra hệ sợi song hạch tái sinh Hệ sợi thứ cấp sẽ phát triển mạnh cho đến khi đạt giai đoạn cộng bào (Nguyên Minh Khang, 2010)

Sau đó là giai đoạn các sợi bện kết lại chuẩn bị cho sự hình thành quả thể Đây chính là giai đoạn phân hóa hệ sợi nguyên thủy hình thành các sợi cứng hơn, ít phân nhánh và bện kết thành các cấu trúc bó Từ đó hình thành lên các mầm nấm màu trắng mịn vươn dài thành các trụ tròn Phần đỉnh trụ bắt đầu phát tán bào tử liên tục cho đến khi nấm già sẫm màu, khô và lụi dần trong vòng 3 – 4 tháng (Nguyễn Lân Dũng, 2004)

1.1.4 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm Linh chi (Nguyễn Hữu Đống và

cs, 2005)

a Dinh dưỡng

- Nguồn cacbon: nguồn cacbon chủ yếu là đường glucose, saccharose, maltose, tinh bột, pectin, lignin, cenlulose, hemicenlulose, từ đó chúng tổng hợp năng lượng và tạo thành các chất cần thiết

- Nguồn nitơ hữu cơ: protein, peptone, acid amin, ngoài ra có thể hấp thu ure, muối amon, sulphate amon Nitơ không được quá nhiều làm cho sợi nấm mọc nhiều khó hình thành thể quả

- Nguyên tố vi lượng: Ca, P, Mg, K

b Nhiệt độ

- Giai đoạn nuôi sợi: từ 200 C – 300C

- Giai đoạn quả thể: từ 220C – 280C

g Ánh sáng

- Giai đoạn nuôi sợi: không cần ánh sáng

- Giai đoạn phát triển quả thể: cần ánh sáng tán xạ Cường độ ánh sáng cân đối từ mọi phía

7

h pH

Linh chi thích nghi trong môi trường trung tính đến acid yếu Đối với nguyên liệu trồng nấm, không ở dạng dung dịch, nên khó đo với các loại máy đo pH ở dạng dung dịch Người ta có thể dùng “pH đo đất” để xác định độ pH của nguyên liệu (dụng cụ đơn giản như một cái dùi nhọn, khi ghim vào nguyên liệu sẽ cho biết ngay pH của cơ chất)

1.1.5 Thành phần dược tính nấm Linh chi (Ganoderma lucidum)

Theo phân tích của G- Bing Lin đã chứng minh các thành phần hóa dược tổng quát

của nấm Linh chi như sau:

Bảng 1.1 Thành phần dược tính của nấm Linh chi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông

Bảng 1.2 Các hoạt chất sinh học và dẫn xuất trong nấm Linh chi (Ganoderma

Lucidum)

Cyclooctasulfur Ức chế giải phóng histamine

Adenosine dẫn xuất Nucleitide Ức chế kết dính tiểu cầu, thư giản

cơ, giảm đau

Lingzhi – 8 Proteine Chống dị ứng phổ rộng, điều hòa,

miễn dịch Ganodosterone Steroide Giải độc gan

D -6 Polysaccharide Tăng tổng hợp protein, tăng chuyển

hóa acid nucleic Ganoderic acid R, S Triterpenoid Ức chế giải phóng histamine

Ganosporelacton A,B Triterpenoid Chống khối u

Oleic acid dẫn xuất Acid béo Ức chế giải phóng histamine

Đến nay, các nghiên cứu về thành phần hóa học và các hoạt chất đã xác định được trong nấm Linh chi có khoảng 119 loại triperpens và nhiều loại polysaccharide có giá trị

ví dụ như 1,3-ꞵ D-glucan Các nghiên cứu của Krcmar và cs (1999), Zhang và cs (2001), Qin và cs (2008) cho thấy hoạt chất triterpens, polysaccharides và protein có nguồn gốc

từ quả thể nấm Linh chi đều có mối tương quan dương tính với các đáp ứng miễn dịch cơ thể

Các chất chống oxy hóa bao gồm polyphenol, carotenoid, vitamin C và vitamin E… trong nấm Linh chi có hiệu quả hữu ích trong việc phòng chống viêm khớp, viêm phế quản, hen suyễn, viêm loét dạ dày, và cải thiện hiện tượng mất ngủ insomnia (Yegenoglu H và cs, 2011)

Ngoài ra, các hợp chất polysaccharides, peptide phức tạp, β-glucans, lectin, germanium hữu cơ, adenosine, triterpenoids và nucleotide là những hợp chất có hoạt tính sinh học với khả năng hữu ích làm tăng cường các chức năng của hệ thống miễn dịch và điều trị các bệnh về suy giảm miễn dịch (nhiễm virus, ung thư), dị ứng, nhiễm vi sinh vật gây bệnh, chống đông máu (Ko H-H và cs, 2007) Thêm vào đó, nấm linh chi còn có tác dụng làm giảm cholesterol, chữa cao huyết áp, tiểu đường, nâng cao hoạt động của gan, chống HIV, HIV-1 và chống HIV-1 protease (Jia J và cs, 2009)

Chế phẩm sinh học EM có nguồn gốc từ Nhật Bản, do giáo sư tiến sĩTeuro Higa sáng chế và được áp dụng vào thực tiễn từ năm 1980 Chế phẩm này được đưa vào Việt Nam năm 1997 Đến nay có khoảng trên 100 nước sử dụng EM trong môi trường và nông nghiệp

Tùy vào điều kiện thực tế sử dụng mà chế phẩm sinh học EM gốc được sản xuất thành các dạng khác nhau, có thêm một số chất phụ gia và một số dạng phù hợp

1.2.2 Phân loại (Đoàn Đức Lân, 2014)

- Theo tính chất, chế phẩm EM chia thành 3 dạng chính: Dạng lỏng (nước), dạng bột, dạng viên Trong đó thường gặp dạng lỏng và dạng bột (Hoàng Hữu Thái, 2016)

- Theo công dụng, chia thành các loại:

+ Chế phẩm sinh học có tác dụng xử lý chất thải, nước thải, rác thải (sinh hoạt, chăn nuôi, trồng trọt, công nghiệp, y tế…)

+ Chế phẩm sinh học có tác dụng kích thích sinh trưởng, sinh sản của vật nuôi cây trồng

1.2.3 Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM (Trương Quốc Tùng, 2012)

Trong chế phẩm EM có khoảng 80 loài vi sinh vật cả kỵ khí và hiếm khí thuộc 10 chi khác nhau Chúng bao gồm các vi khuẩn quang hợp (tổng hợp ra chất hữu cơ từ

CO2 và H2O), vi khuẩn cố định Nitơ (sử dụng chất hữu cơ của vi khuẩn quang hợp để chuyển N2 trong không khí thành các hợp chất Nitơ), xạ khuẩn (sản sinh chất kháng sinh

ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ), vi khuẩn lactic (chuyển hoá thức

ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu), nấm men (sản sinh vitamin và các axit amin) Các vi sinh vật trong chế phẩm EM tạo ra một hệ thống vi sinh thái với nhau, chúng hỗ trợ lẫn nhau, cùng sinh trưởng và phát triển (Chang, 1987)

- Vi khuẩn quang hợp

Vi khuẩn quang hợp là nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời chuyển thành năng lượng hoá học trong các liên kết cao năng của cơ thể Năng lượng này được dùng để đồng hoá CO2 trong không khí tạo nên chất hữu cơ.Vi khuẩn quang hợp có sắc tố quang hợp trong tế bào nhưng sắc tố quang hợp ở vi khuẩn không phải Clorofil như ở cây xanh mà bao gồm nhiều loại khác nhau như Bacteriochlorofil a, b, c, e, g…mỗi loại có một phổ hấp thụ ánh sáng riêng

Vi khuẩn quang hợp chiếm tỉ lệ lớn nhất trong chế phẩm EM và nó cũng giữ vai trò chủ đạo trong quá trình hoạt động Vi khuẩn quang hợp tổng hợp nên các chất có lợi như axit amin, hormon sinh trưởng, đường và các chất hoạt động sinh học khác Tất cả chúng thúc đẩy cho sự sinh trưởng, phát triển cuả thực vật do quá trình hấp thụ trực tiếp vào cơ thể Mặt khác các sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp đồng thời cũng

là chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật đất khác Như vậy vi khuẩn quang hợp được bổ sung trong đất phát triển tốt sẽ góp phần vào quá trình thúc đẩy các vi sinh vật phát triển

và làm tăng thêm hiệu quả hoạt động của vi sinh vật đó

- Vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic thuộc vi khuẩn Gram (+) không tạo bào tử, hầu hết không di động, có hình thái khác nhau Vi khuẩn lactic lên men kị khí bắt buộc, tuy nhiên chúng cũng có thể sinh trưởng được là khi có mặt O2 đó là vi khuẩn sống từ kỵ khí tới vi hiếu khí Vi khuẩn lactic thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải kị khí đường, hydrat cacbon với sự tích luỹ axit lactic trong môi trường Người ta đã ứng dụng quá trình lên men lactic rất rộng rãi để chế biến thức ăn chua, ủ chua thức ăn cho gia súc, sản xuất axit lactic Chính vì vậy, vi khuẩn lactic được đưa vào chế phẩm EM với mục đích chủ yếu để chuyển hoá thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu Sau đây là những hoạt động của vi khuẩn lactic trong chế phẩm EM

- Chuyển hoá các thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu

11

- Vi khuẩn lactic sinh axit lactic, là chất khử trùng mạnh, nó tiêu diệt các vi sinh vật

có hại và làm tăng sự phân huỷ của các chất hữu cơ

- Vi khuẩn lactic làm tăng sự phân cắt các hợp chất hữu cơ như cellulose sau đó lên men chúng mà không gây ảnh hưởng có hại nào từ các chất hữu cơ không phân huỷ

- Vi khuẩn lactic có khả năng tiêu diệt sự hoạt động và truyền giống của Fusarium

là loài gây bệnh cho mùa màng (làm yếu cây trồng, gia tăng mầm bệnh)

- Xạ khuẩn

Xạ khuẩn là loại trung gian giữa vi khuẩn và nấm thuộc nhóm Prokaryota Đa số

xạ khuẩn có cấu tạo dạng sợi, sợi liên kết với nhau tạo thành khuẩn lạc phân nhánh phức tạp nhưng toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhánh, không có vách ngăn ngang

Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong đất và trong chế phẩm EM Chúng tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất như cellulose, tinh bột, góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên Do đặc tính này nên chế phẩm

EM còn được ứng dụng trong quá trình chế biến phân huỷ rác Xạ khuẩn còn sản sinh ra các chất kháng sinh từ quá trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp và các chất hữu cơ trong môi trường Chất kháng sinh này có tác dụng diệt nấm và vi khuẩn gây hại

- Nấm men

Nấm men thuộc vi nấm, có cấu trúc đơn bào Nấm men tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ các chất hữu cơ trong đất Nấm men còn tổng hợp các chất kháng sinh có ích cho sự sinh trưởng của cây trồng từ axit amin và đường được tạo thành trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp Các chất có hoạt tính sinh học như hocmon và enzyme do nấm men tạo ra thúc đẩy tế bào hoạt động và phân nhánh rễ cây Những chất được tạo thành trong quá trình trao đổi chất thì lại là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật hữu hiệu khác như vi khuẩn lactic và xạ khuẩn

Ngoài các hoạt tính sinh lý, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin và các axit amin, đặc biệt là các axit amin không thay thế Do đặc tính này nên chế phẩm

EM còn dùng để bổ sung cùng với thức ăn cho gia súc tạo năng suất cao

- Nấm sợi

Cơ thể nấm sợi đa bào có cấu tạo hình sợi phân nhánh, tạo thành một hệ sợi chằng chịt phát triển rất nhanh gọi là khuẩn ti thể hay hệ sợi nấm Nấm sợi còn gọi là nấm sản sinh men cũng tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất ở trong đất cùng với các vi sinh vật khác Nấm sản sinh men như Aspergillus, Pennicillium nhanh chóng phân huỷ chất hữu cơ tạo este và chất kháng sinh Do vậy chúng có thể khử được mùi hôi của rác, nước thải, khử được chất độc và bảo vệ khỏi sự phá hoại của sâu bọ và ruồi nhặng

1.2.4 Hoạt động tổng hợp của các vi sinh vật trong chế phẩm EM

Mỗi loại vi sinh vật trong chế phẩm EM có một chức năng hoạt động riêng của chúng Các vi sinh vật này là các vi sinh vật có lợi cùng chung sống trong một môi trường, chúng sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ nhau do vậy hiệu quả hoạt động tổng hợp của chế phẩm EM được tăng lên rất nhiều (Nguyễn Lân Dũng, 2001)

Trong chế phẩm EM, loài vi sinh vật hoạt động chủ chốt đó là vi khuẩn quang hợp Sản phẩm của quá trình trao đổi ở vi khuẩn quang hợp lại là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật khác như vi khuẩn lactic và xạ khuẩn Mặt khác vi khuẩn quang hợp cũng

sử dụng các chất do vi sinh vật khác sản sinh ra Hiện tượng này là “Cùng tồn tại và hỗ trợ cho nhau”

EM sử dụng các chất hoạt động do rễ cây tiết ra cho sự tăng trưởng như các hydrat cacbon, axit amin, axit nucleic, các vitamin và hormon là các chất dễ hấp thụ cho cây Chính vì thế cây xanh phát triển tốt trong những vùng đất có EM

1.2.5 Tác dụng của EM

EM được thử nghiệm tại nhiều quốc gia: Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin,Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Indonexia, Srilanca, Nepal,Việt Nam, Triều Tiên, Belarus và cho thấy những kết quả khả quan ( Đoàn Đức Lân, 2014)

a Trong trồng trọt

EM có tác dụng đối với nhiều loại cây trồng (cây lương thực, cây rau màu, cây ăn quả…) ở mọi giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau Những thử nghiệm ở tất cả các châu lục cho thấy rằng EM có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng đất Cụ thể là :

- Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng

- Tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng

- Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sống

- Cải thiện môi trường đất, làm cho đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu

- Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh

b Trong chăn nuôi

- Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh

- Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các loại thức ăn

- Kích thích khả năng sinh sản

- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi

- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi Điều kỳ diệu ở đây là: EM có tác dụng đối với mọi loại vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm và các loài thuỷ, hải sản

c Trong bảo vệ môi trường

Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2,

NH3…) nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, toilet, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Rác hữu cơ được xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh

Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá