BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THAY THẾ BÃ MÍA
CHO MẠT CƯA CÂY CAO SU ðỂ TRỒNG
NẤM LINH CHI GIỐNG NHẬT (Ganoderma lucidum) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. BÙI THỊ MINH DIỆU VÕ HỮU TIẾN
MSSV: 3102788
LỚP: CNSH K36
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. BÙI THỊ MINH DIỆU VÕ HỮU TIẾN
MSSV: 3102788
LỚP: CNSH K36
Cần Thơ, 08/2013 PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. Bùi Thị Minh Diệu Võ Hữu Tiến
DUYỆT CỦA HỘI ðỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 Võ Hữu Tiến
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học i Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
TÓM LƯỢC
ðề tài “Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất nấm linh chi giống Nhật
(Garnoderma lucidum) trên bã mía” ñược tiến hành nhằm mục ñích tận dụng nguồn
cơ chất bã mía tại ñịa phương ñể trồng nấm linh chi nhằm thay thế một phần cơ chất
chính là mạt cưa cây cao su. Thí nghiệm ñược bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 9
nghiệm thức là tỉ lệ thay thế bã mía cho mạt cưa cây cao su tăng dần (20%, 30% 40%,
50%, 60%, 70%, 80%, 100%) với nguồn dưỡng chất ñược bổ sung là cám gạo (5%
tính trên tổng khối lượng cơ chất) và bột bắp (5% tính trên tổng khối lượng cơ chất).
Kết quả cho thấy nghiệm thức sử dụng 30% bã mía và 70% mạt cưa cho thời gian tơ
nấm lan khắp khối cơ chất nhanh nhất (22 ngày). Tuy nhiên, nghiệm thức ñược chọn
có năng suất cao và ñạt hiệu quả kinh tế là nghiệm thức sử dụng 80% bã mía và 20%
mạt cưa (thời gian tơ lan khắp khối cơ chất theo thời gian là 29 ngày; hiệu suất sinh
học ñạt 21,343%; hàm lượng ñạm ñạt 2,2071% và tro tổng số ñạt 2,820%.)
Từ khóa: bột bắp, bã mía, cám gạo, mạt cưa, nấm linh chi giống Nhật
(Ganoderma lucidum).
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học ii Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
TỪ VIẾT TẮT
BM: Bã mía
CG: Cám gạo
NT: Nghiệm thức
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học iv Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
3.1 Phương tiện 11
3.1.1 ðịa ñiểm – thời gian nghiên cứu 11
3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 11
3.1.3 Thiết bị - dụng cụ - hóa chất 11
3.2 Phương pháp nghiên cứu 12
3.2.1 Phân lập giống linh chi 12
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của loại cơ chất ñến năng suất và chất lượng nấm 12
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 18
4.1 Kết quả phân lập nấm 18
4.2 Ảnh hưởng của loại cơ chất ñến sự tăng trưởng của nấm linh chi 18
4.2.1 Tơ lan kín khối cơ chất theo thời gian 18
4.2.2 Ảnh hưởng của cơ chất ñến năng suất nấm 19
4.2.3 Ảnh hưởng của cơ chất ñến hiệu quả kinh tế 20
4.2.4 Hiệu suất sinh học 21
4.2.5 Ảnh hưởng cơ chất ñến lượng tro trong nấm linh chi 22
4.2.6 Ảnh hưởng của cơ chất ñến ñạm tổng số trong nấm linh chi 23
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 25
5.1 Kết luận 25
5.2 Kiến nghị 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO 26
PHỤ LỤC 29
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học v Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1. Thành phần nấm linh chi 5
Bảng 2. Thành phần hóa học trong mạt cưa cây cao su 6
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
1
1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 ðặt vấn ñề:
Việt Nam là một nước mà sản xuất nông nghiệp chiếm ưu thế nên nguồn phụ phế
phẩm như bã mía, rơm rạ,… rất dồi dào, nếu không ñược xử lý ñúng cách sẽ gây ô
nhiễm môi trường. Nấm ăn và nấm dược liệu là những loại thực vật có thể sử dụng các
loại cơ chất giàu cellulose kể trên ñể phát triển. Vì vậy, việc tận dụng nguồn cơ chất
này ñể trồng nấm phục vụ cho nhu cầu xã hội, lại giúp tiêu thụ các nguồn phụ phế
phẩm này, giảm ô nhiễm môi trường là rất khả thi. Trong số các loại nấm, linh chi là
một loại nấm quý với nhiều dược tính, có giá trị trong y học nên có nhu cầu cao và
ñược nuôi trồng ngày càng nhiều. Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay nấm linh chi ñược
trồng chủ yếu trên cơ chất mạt cưa cây cao su (tập trung ở miền ðông Nam Bộ) không
ñủ cung cho nhu cầu thị trường, làm tăng giá thành sản phẩm.
Ở các tỉnh ðồng bằng Sông Cửu Long nhiều mô hình trồng nấm linh chi cũng tỏ
ra khá hữu hiệu (như mô hình của cô Trần Thị Thum ngụ ấp An Lợi, xã An Bình A, thị
xã Hồng Ngự, tỉnh ðồng Tháp; mô hình của bà Thái Thị Em ấp Phụng Châu, xã Sơn
ðịnh, huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre ) nhưng vẫn còn hạn chế vì nguồn cơ chất là mạt
cưa cây cao su thu mua khó và giá thành cao do chi phí vận chuyển. Trong khi ñó,
nguồn bã mía ở các tỉnh ñồng bằng sông Cửu Long lại khá phổ biến và giá rẻ. Do ñó,
ñề tài “Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất nấm linh chi giống Nhật (Ganoderma
lucidum) trên bã mía” nhằm nghiên cứu quy trình thích hợp ñể trồng nấm linh chi trên
nguồn cơ chất này ñể sản xuất nấm dược liệu quí, ñồng thời giải quyết ñược một phần
phụ phẩm bã mía từ các nhà máy ñường ở ñịa phương, giảm nguy cơ ô nhiễm môi
vật mà chỉ có thể sống hoại sinh, ký sinh hoặc cộng sinh. Nấm không dự trữ chất dinh
dưỡng ở dạng tinh bột như thực vật mà là dạng glycogen như ở ñộng vật.
- Nấm có thể sinh sản vô tính hoặc hữu tính: sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi,
phân ñôi, phát triển từ một phần thể quả hoặc nảy mần từ bào tử vô tính. ðể sinh sản
hữu tính, nấm tạo bào tử hữu tính bằng cách hòa hai nhân ñơn bội (n) vào nhau tạo
thành hợp tử nhị bội (2n). Hợp tử này giảm phân tạo ra bốn tế bào ñơn bội (n). Mỗi tế
bào ñơn bội sau quá trình giảm nhiễm phát triển thành một bào tử hữu tính.
- Nấm không có chu trình phát triển chung. Chu trình sống của nấm ñảm bắt ñầu từ
ñảm bào tử hữu tính, nảy mầm cho hệ sợi khuẩn ty sơ cấp gồm những tế bào ñơn nhân,
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
3
khuẩn ty thứ cấp là những tế bào nhân kép và phát triển bởi sự hợp nhân của 2 tế bào
ñơn nhân, kết thúc chu trình là sự hình thành cơ quan sinh sản là quả thể (tai nấm). Tai
nấm sinh ra các ñảm bào tử và chu trình lại tiếp tục.
2.2 Tổng quan về nấm linh chi
2.2.1 Phân loại
Trên thực tế người ta phân loại nấm linh chi dựa vào màu sắc quả thể như: xích
chi (có màu ñỏ), hoàng chi (có màu vàng), tử chi (màu tím), hắc chi (màu ñen), bạch
chi (màu trắng), thanh chi (màu hơi xanh).
Theo (ðinh Xuân Linh, 2006) hệ thống phân loại nấm linh chi:
Giới Nấm: Mycota
Ngành Nấm ñảm: Basidiomycota
Lớp: Agaricomycetes
Bộ Nấm lỗ: Polyporales
Họ Nấm lim: Ganodermataceae
mọc tốt dưới bóng rợp, ánh sáng khuếch tán nhẹ. Nấm tiết ra các enzyme phân giải
màng tế bào endopolygalacturonase (endo - PG) và endopectin methyl - translinase
(endo - PMTE) có tác dụng làm nhũn, phá hủy các tế bào thực vật rất mạnh tạo ra các
hợp chất ñường ñơn giản ñược nấm sử dụng ñể sinh trưởng và phát triển (Nguyễn Hữu
ðống và ðinh Xuân Linh, 1999).
2.2.4 Các nhân tố ảnh hưởng ñến sinh trưởng và phát triển của nấm
Nhiệt ñộ: nấm linh chi phát triển ở nhiệt ñộ tương ñối rộng. Ở giai ñoạn ra tơ sợi
là 20-30
0
C, còn giai ñoạn phát triển quả thể là 22-28
0
C.
ðộ ẩm ñóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nấm linh chi. Lúc phát
triển tơ ñộ ẩm cơ chất cần ñạt 60-65%. Nhưng trong giai ñoạn phát triển quả thể ñộ ẩm
không khí khá cao, ñạt 80-95%.
Ánh sáng: ở giai ñoạn phát triển tơ nấm thì không cần ánh sáng nhưng ñến giai
ñoạn quả thể thì cần ánh sáng tán xạ (500-1200 lux), cường ñộ ánh sáng nên cân ñối từ
mọi hướng.
pH: cơ chất làm giá thể cho nấm linh chi có pH từ acid yếu ñến trung tính (5,5-7).
ðộ thoáng khí: nấm cần oxygen trong quá trình phát triển nên nhà nuôi trồng nấm
phải thông thoáng nhưng tránh gió lùa trực tiếp.
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
5
Dinh dưỡng: nấm có thể sử dụng trực tiếp nguồn cellulose trên cơ chất. Ngoài ra
ta có thể bổ sung thêm một vài nguồn N từ cám gạo, bột bắp, ñậu nành hay DAP,…
Nhóm chất Hoạt chất Hoạt tính
Alcaloid Trợ tim
B-D-Glucan Chống ung thư, tăng tính miễn dịch
Ganoderan A, B, C Hạ ñường huyết
Polysacarid
D-6
Tăng tổng hợp protein, tăng chuyển hóa acid
nucleic
Ganodosteron Giải ñộc gan
Steroid
Acid lanosporeric A
Lanosterol
Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Acid ganodermic Mf, T-O Ức chế giải phóng histamine
Acid ganodermic R, S Hạ huyết áp, ức chế ACE
Acid ganodermic B, D, F, H,
K, S, Y,
Ganodermadiol
Chống khối u
Ganosporelacton A, B Bảo vệ gan
Triterpenoid
Lucidol A, lucidol
Ức chế kết dính tiểu cầu, thư giãn cơ, giảm
ñau
Nucleotid Anedosin dẫn xuất Chống dị ứng phổ rộng, ñiều hòa miễn dịch
Protein Lingzhi - 8 Ức chế giải phóng histamine
Acid béo Dẫn xuất của acid oleic
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 – 2013
Ngoài nước và một phần ñường còn sót lại, bã mía còn có một số thành phần hóa học
trong bảng sau:
Thành
phần
Phần trăm trọng lượng khô
N 1,68 – 0,2
P 0,48 – 0,04
K 1,18 – 0,05
Ca 0,12 – 0,03
Mg 0,04 – 0,01
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
7
Bảng 3: Một số thành phần trong bã mía (*Nguồn: Viện chăn nuôi quốc gia, 2001)
2.4 Thành phần hóa học trong dưỡng chất
2.4.1 Cám gạo
Cám gạo thường có dạng bột, mềm và mịn. Cám gạo chiếm khoảng 10-12% khối
lượng lúa chưa xay xát. Cám là hỗn hợp của lớp vỏ ngoài của hạt gạo và lớp aloron.
Những thành phần ñược thu hồi khi xay xát và chế biến gạo và ñược gọi chung là cám.
Cám có lượng dinh dưỡng rất cao với lượng chất béo chưa bảo hoà cao, vitamin nhóm
E, nhóm B, phylate, kẽm, can xi, kali ñều rất cao, ngoài ra trong cám còn có chức chất
béo omega 3 khá cao. Cám chiếm thì 65% chất dinh dưỡng của hạt gạo, thành thần của
cám có nhiều loại vitamin và chất béo tốt, lại cân ñối và có nhiều xơ dễ tiêu có thể xem
Protein thô (%) 13,00 9,76 12,15 11,20
Lipid thô (%) 12,03 6,76 11,43 12,80
Xơ (%) 7,77 18,56 6,85 7,10
Dẫn xuất không ñạm (NFE)
(%)
46,40 40,10 52,64 47,00
Khoáng (Ash) (%) 8,37 15,09 6,93 9,30
Ca (%) 0,17 0,32 0,28 0,11
Phospho (%) 1,56 0,54 0,17 1,22
(*Nguồn Viện chăn nuôi quốc gia. 2001)
2.4.2 Bột bắp
Bột bắp cung cấp nhiều năng lượng với hàm lượng tinh bột cao và hàm lượng xơ
thấp. Hàm lượng protein từ 80-120g/Kg tùy thuộc vào từng loại giống bắp, tỷ lệ chất
béo khá cao nên việc bảo quản bột bắp khó hơn. Sau ñây là bảng tóm tắt thành phần
hóa học của một số loại bột bắp.
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
9Bảng 5: Thành phần hóa học các loại bột bắp
Thành phần hóa học (%
trọng lượng khô)
Hạt
bắp tẻ
trắng
Hạt
quốc gia khác trong ñó có Việt Nam.
Ở Việt Nam kỹ thuật trồng nấm linh chi ngày càng ñược cải thiện và ñược thiết
lập một trại trồng nấm và bào chế linh chi ở Sài Gòn từ năm 1987. Nấm linh chi ñược
trồng ña số trên cơ chất là mạt cưa cây cao su cùng với một số phụ phẩm nông nghiệp.
Bịch phôi ñược ủ và cho ra quả thể ở các giàn hoặc ñược treo theo từng dây. Sản lượng
nấm cho ra ở Việt Nam hằng năm ước tính khoảng 100 tấn.
Năm 2009, ông Trần Minh Khải (51 tuổi, xã Minh Thạnh, huyện Dầu Tiếng,
Bình Dương) ñã xây dựng hẳn một trang trại diện tích hơn 1.500 m2, mỗi năm cung
cấp hàng tấn nấm ra thị trường (Báo Thanh Niên – Huy Anh).
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 – 2013
Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
10
Trong cùng năm 2009,
anh Nguyễn Công Thành, việt kiều Hungary bắt ñầu trồng
thử nghiệm lô nấm ñầu tiên tại trại nấm rộng 6.000 m
2
ở tổ 3, ấp Ràng, xã Trung Lập
Thượng, quận Củ Chi, TP.HCM (Trung Dung).
Năm 2010, Hợp tác xã nông nghiệp Phú Lương, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa
Thiên-Huế, ñã sản xuất thành công nấm linh chi, từ mạt cưa của các loại cây có mủ
trắng, nhất là mạt cưa cây cao su rất thông dụng và dễ kiếm trên ñịa bàn
(Theo Báo mới – Quốc Việt).
Một thành công khác, năm 2011, Việc tận dụng mạt cưa gỗ cây cao su có sẵn ở
huyện Dầu Tiếng ( Bình Dương), trang trại Khánh Vân ñã làm phôi nấm sản xuất
thành công nấm Linh Chi mang lại hiệu quả kinh tế rất cao. ( Theo Báo mới)
Cùng năm 2011, tại Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Kiểm ñịnh, Kiểm
Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học cung cấp.
Cám gạo, bột bắp ñược thu mua từ cơ sở thức ăn gia súc Hồng Phúc, ñường 30/4
quận Ninh Kiều, Tp. Cần Thơ.
Vôi thu mua tại quận Cái Răng thành phố Cần Thơ.
Quy trình trồng nấm linh chi ñược phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Phân tử
Thực Vật, Viện Nghiên cứu & Phát triển Công nghệ Sinh Học, Trường ðại Học Cần
Thơ cung cấp.
3.1.3 Thiết bị - dụng cụ - hóa chất:
Thiết bị dụng cụ: Thiết bị vô cơ mẫu, thiết bị chưng cất ñạm, lò nung cao ñộ, tủ ủ,
tủ sấy, tủ cấy, nồi khử trùng, ống nghiệm, ñĩa petri, que cấy, dao cấy, bình hút ẩm,
Hóa chất: NaOH, D_ Glucose, Peptone, Agar, MgSO
4
.7H
2
0, KH
2
PO
4
, H
2
SO
4
0.1N, N
ồi khử tr
ùng
ðo ñ
vào thí nghiệm của Trần Thị Mỹ Nhung (2012) là 5% cám gạo + 5% bột bắp. Vì tỷ lệ
này cho năng suất tốt.
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm (một nhân tố - cơ chất) ñược bố trí hoàn toàn
ngẫu nhiên với 2 loại cơ chất ñã ñược phối trộn theo các tỷ lệ khác nhau, cùng mức bổ
sung chất dinh dưỡng (5% cám gạo + 5% bột bắp – theo kết quả nghiên cứu của Trần
Thị Mỹ Nhung, 2012) với 9 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần (10 bịch
phôi/1 lần lặp lại). Tổng cộng có 270 bịch phôi. Dưới ñây là các nghiệm thức:
Nghiệm thức 1: 100% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 2: 20% bã mía + 80% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 3: 30% bã mía + 70% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 4: 40% bã mía + 60% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 5: 50% bã mía + 50% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 6: 60% bã mía + 40% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 7: 70% bã mía + 30% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 - 2013 Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
13
Nghiệm thức 8: 80% bã mía + 20% mạt cưa + 5% cám gạo + 5% bột bắp
Nghiệm thức 9: 100% bã mía + 5% cám gạo + 5% bột bắp
- Quy trình tóm tắt qua sơ ñồ sau (Lê Duy Thắng , 2006 có ñiều chỉnh)
ðóng bịch , khử trùng
100
0
C trong 10h
Treo và tưới
nư
ớc
Cấy giống vào bịch
phôi
Thu Nấm
Ủ cho ñến khi tơ ñầy bịch phôi
Giống cấp 3
Luận văn tốt nghiệp ðại Học khóa 36 – 2013
Trường ðHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
14
Cắt từng miếng agar (kích thước 3x4cm) từ ñĩa petri (giống cấp 1), chuyển vào
túi chứa lúa ñã ñược xử lí, tiếp tục ủ ở nhiệt ñộ 28-30
0
C cho ñến khi tơ nấm phát triển
tốt và lan sâu vào môi trường hạt lúa thu ñược giống cấp 2. Trong quá trình này chú ý
loại bỏ những túi chứa giống bị nhiễm.
+ Chuẩn bị giống cấp 3
Thân cây khoai mì ñược gọt sạch vỏ, cắt ñoạn 8cm-10cm, phơi khô và xử lý qua
ñêm với nước vôi (3%). Sau ñó vớt ra rửa sạch, nấu cho ñến khi bẻ ñôi que mì thấy
Hình 3: Chuẩn bị bịch phôi.
+ Cấy vào bịch phôi
Bịch phôi ñể nguội 1 ngày, sau ñó cấy giống cấp 3 vào bịch (mỗi bịch 1 que),
dùng bông không thấm ñã ñược khử trùng hơ trên ngọn lửa ñèn cồn và ñậy lại (quá
trình này ñược thực hiện trong tủ cấy). Tiến hành ủ ñến khi tơ lan ñầy bịch, loại bỏ
bịch nhiễm, tháo nút bông và treo lên (mỗi dây 10 bịch).
+ Kỹ thuật trồng và chăm sóc nấm
Nhà trồng: sạch sẽ, thoáng mát và giữ ñược ñộ ẩm (80-95%), ánh sáng nhẹ.
Trước khi treo bịch phôi phải ñược xử lý bằng vôi bột (100g/m
2
) vài ngày.
Trồng và chăm sóc: lúc mới treo sau vài ngày không ñược tháo nút bông và tưới
nước trực tiếp lên bịch phôi, chỉ ñược tưới dưới nền ñể tạo ñộ ẩm. Khi tơ nấm phát
triển mạnh và không nhiễm thì mới ñược tháo nút và tưới phun sương lên bề mặt bịch
phôi (không phun trực tiếp vào phần nút). Theo dõi và loại bỏ bịch nhiễm.