Nghiên cứu lên men chìm nấm dược liệu Cordyceps spp. nguồn gốc Việt Nam để sản xuất sinh khối và exopolysaccharide nhằm tạo thực phẩm chức năng - Mã số đề tài: VAST02.05/16-17

Chủ nhiệm đề tài TS. Bùi Văn Ngọc
Đơn vị thực hiện Viện Công nghệ Sinh học
Thời gian thực hiện 2016 - 2018
Tổng kinh phí 500 triệu đồng
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Xây dựng quy trình công nghệ lên men chìm quy mô 300 lít/mẻ nhằm thu hồi sản phẩm và tạo thực phẩm chức năng từ sinh khối nấm Cordyceps spp.

Kết quả đạt được

Về khoa học:

  • Có bộ sưu tập gồm 8 chủng nấm ký sinh côn trùng: 5 chủng thuộc loài Cordyceps militaris là C. militaris FNA1, C. militaris FCP2, C. militaris HTD3, C. militaris FNA5 và C. militaris HCP6-CM1; C. cicadae VTD4; C. sinensis STD8 thuộc loài; Cordyceps STD7.
  • Có môi trường nuôi cấy, điều kiện nuôi cấy, nhân giống thích hợp cho 5 chủng nấm: C. militaris FNA1, C. militaris FCP2, C. militaris HTD3, C. militaris FNA5 và C. cicadae VTD4.
  • Trong 2 chủng xác định các điều kiện thích hợp cho lên men chìm là C. cicadae VTD4 và C. militaris FNA5. Chọn chủng FNA5 để nghiên cứu tối ưu môi trường nuôi cấy là MT3-1 (g/L): (Glucose 26,97 g; peptone 10,67 g; K2HPO4 0,97 g; KH2PO4 0,42 g; MgSO4.7H2O 0,05 g). Hàm lượng cordycepin đạt tối đa là 123,78 mg/L sau 18 ngày lên men.
  • Đã xây dựng được quy trình lên men của chủng nấm C. militaris FNA5 ở quy mô 5 lít, 50 lít và 300 lít/mẻ. Các mẻ lên men ở quy mô 5 và 50 lít có tỉ lệ tiếp giống 3-5%, hàm lượng các chất EPS đạt xấp xỉ khoảng 4 g/L; cordycepin đạt 125 mg/L (tương đương 2,51 mg/g sinh khối); sinh khối đạt >51 g/L sau 18 ngày lên men. Ở quy mô lên men 300 lít tỉ lệ tiếp giống 12-15%, sau 14 ngày lên men thu sinh khối là 52 g/L và hoạt chất cordycepin đạt 127,3 mg/L, EPS đạt 4,14 g/L.
  • Xác định hoạt tính kháng oxi hóa là 17,93 % ở nồng độ 0,291 µmol TE/mL. Hoạt tính đối kháng của cordycepin với 10 chủng vi khuẩn gây bệnh, trong đó có 2 chủng vi khuẩn kháng thuốc Methicilin Staphylococcus epidermidis (MRSE) ATCC 12228 và Staphylococcus aureus (MRSA) ATCC 33591 ở nồng độ 2,73 (mg/mL). Hoạt tính kháng nấm Candida albicans ATCC 10231 ở nồng độ cordycepin là 2,73 (mg/mL). Hoạt tính gây độc đối với 2 dòng tế bào ung thư phổi A549 và ung thư vú BT474 ở giá trị IC50 lần lượt là 1,07 và 0,42 µg/g.

Về ứng dụng:

  • Tạo thực phẩm chức năng gồm 2 loại dạng bột và dạng viên, 2 sản phẩm này đã được xác định hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học như sau:
    - Đối với sản phẩm trà uống: cordycepin đạt 5,56 mg/g; polysaccharide: 186,5 mg/g, adenosine: 0,318 mg/g; cordycepic acid: 25 mg/g; các loại vitamin B1: 1,39 µg/g; B2: 29,4 mcg/g; B12: 14,4 mcg/g; C: 41,34 mg/g; A: 2,03 mcg/g; lipid 6,42%... và khoáng chất Zn, Se, Cu, Fe, Ca, Mn tự nhiên.
    - Đối sản phẩm dạng viên nang cứng: cordycepin đạt: 6,185 mg/viên; polysaccharide: 151,3 mg/viên, adenosine: 0,755 mg/viên; các loại vitamin B1: 12 µg/viên; B2 0,45 µg/viên; và khoáng chất Zn, Se, Cu, Fe, Ca tự nhiên.
  • Các sản phẩm này đã kiểm tra chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn về vi sinh vật và các loại kim loại nặng của Bộ Y tế (QĐ số 42/2005/QĐ-BYT ngày 8/12/2005) cho thấy, 2 sản phẩm đạt các chỉ tiêu về VSATTP đối với sản phẩm thực phẩm chức năng sử dụng cho người.

Một số hình ảnh của đề tài:

T5.46.bvngoc1

T5.46.bvngoc2

T5.46.bvngoc3

Những đóng góp mới

Đã thực hiện được quy trình nghiên cứu lên men chìm 01 chủng nấm thuộc loài C. militaris phân lập ở Việt Nam trong quy mô pilot và thu được các sản phẩm có hoạt tính sinh học từ sinh khối nấm cho làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng.

Sản phẩm

- Các bài báo đã công bố (liệt kê): 03 bài báo khoa học đã đăng.

  1. Pham Thanh Huyen, Nguyen Duc Thang, Bui Van Ngoc, Nguyen Phuong Nhue, Nguyen Van The, Vu Thi Hanh Nguyen, Dang Thi Thuy Duong, Hoang Thi Yen, Phi Quyet Tien (2018). Effect of fermentation conditions on exopolysaccharides production by Cordyceps militaris FNA5. The 5thAcademic Conference on Natural Science for Young Scientists, Master and PhD. Students from Asean Coutries, Da Lat, Vietnam. ISBN 978-604-913-088-5: 233-239.
  2. Nguyễn Đức Thắng, Bùi Văn Ngọc, Phạm Thanh Huyền, Phí Quyết Tiến (2018). Sàng lọc các chủng Cordyceps militaris phân lập tại Việt Nam có khả năng sinh tổng hợp exopolysaccharid và cordycepin cao. Hội nghị khoa học Quốc gia lần thứ 3 về nghiên cứu và giảng dạy sinh học ở Việt Nam, Quy Nhơn.
  3. Nguyễn Đức Thắng, Bùi Văn Ngọc, Phạm Thanh Huyền, Phí Quyết Tiến (2018). Nghiên cứu đặc điểm và tiềm năng sinh các chất có hoạt tính sinh học của chủng nấm Cordyceps militaris FNA5 phân lập tại Việt Nam. Hội nghị Khoa học Công nghệ sinh học toàn quốc 2018, Hà Nội: 165-169.

- Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):

t5.46.bvngoca1

t5.46.bvngoca2

t5.46.bvngoca3

- Các sản phẩm khác

t5.46.bvngoca4

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".