Trong nhiều năm qua, các nghiên cứu về nuôi cấy đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris (C. militaris) tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào các nền nuôi truyền thống như gạo lứt, khoai tây hoặc môi trường tổng hợp. Tuy nhiên, việc sử dụng côn trùng ăn được làm ký chủ nuôi cấy – đúng với bản chất sinh học ký sinh tự nhiên của loài nấm này – vẫn còn là hướng đi ít được khai thác.

Mới đây, các nhà khoa học tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu thành công quy trình nuôi cấy C. militaris trên nhiều loại côn trùng sẵn có ở Việt Nam như nhộng tằm, sâu chít, dế…, mở ra triển vọng mới cho phát triển dược liệu và công nghệ sinh học ứng dụng.

Cordyceps militaris – nấm dược liệu giàu hoạt chất sinh học

C. militaris là loài nấm dược liệu thuộc lớp Ascomycetes, chi Cordyceps, có khả năng ký sinh trên côn trùng. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh loài nấm này có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, chống viêm, chống oxy hóa và điều hòa chuyển hóa năng lượng.

So với đông trùng hạ thảo tự nhiên ở vùng cao nguyên Tây Tạng (Trung Quốc) đang bị khai thác quá mức, C. militaris có ưu thế dễ nuôi trồng nhân tạo, thời gian sinh trưởng ngắn, hàm lượng hoạt chất cao và tính ổn định trong sản xuất, qua đó được xem là lựa chọn thay thế bền vững.

Nuôi cấy trên côn trùng: Tiếp cận gần với tự nhiên

Thực tế cho thấy, C. militaris có thể sinh trưởng tốt trên nhiều loại môi trường rắn như gạo lứt, bắp, khoai lang và các hạt giàu tinh bột. Đặc biệt, nền giàu protein từ côn trùng sấy khô cho thấy nhiều lợi thế trong việc hình thành quả thể và sinh tổng hợp hoạt chất.

Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng các loài ký chủ như sâu chít, bọ xít, châu chấu, dế và nhộng tằm đều có thể được sử dụng làm giá thể nuôi cấy hiệu quả. Trong đó, sâu chít và dế được đánh giá là điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển của quả thể và quá trình sinh tổng hợp cordycepin.

Cordycepin và adenosine – “chìa khóa” giá trị dược liệu

Cordycepin là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp đặc trưng của C. militaris, có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, virus, vi khuẩn, đồng thời chống viêm và stress oxy hóa. Đáng chú ý, hợp chất này còn có tác dụng ức chế enzym xanthine oxidase – enzym xúc tác chuyển xanthine thành acid uric – từ đó góp phần giảm acid uric huyết, hỗ trợ điều trị bệnh gút và các rối loạn chuyển hóa purin.

Bên cạnh đó, adenosine – một hợp chất nội sinh phổ biến trong cơ thể người – có khả năng liên kết với các thụ thể purinergic A1, A2A, A2B và A3, giúp giãn mạch, ổn định nhịp tim, giảm đau và điều hòa giấc ngủ. Trong hệ miễn dịch, adenosine đóng vai trò điều hòa ngược phản ứng viêm và hỗ trợ cơ thể thích ứng khi thiếu oxy hoặc stress chuyển hóa.

Nghiên cứu bài bản, lần đầu đánh giá toàn diện tại Việt Nam

Theo Trương Ngọc Minh, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), nhóm nghiên cứu đã triển khai đề tài “Đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa và ức chế enzym xanthine oxidase của đông trùng hạ thảo C. militaris trên một số ký chủ khác nhau”.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã áp dụng các phương pháp nuôi cấy sinh học, phân tích định lượng cordycepin và adenosine, đánh giá hoạt tính sinh học, sử dụng năm loài côn trùng làm ký chủ. Việc lựa chọn các loài côn trùng này dựa trên tính sẵn có ở Việt Nam, giá trị dinh dưỡng và sự đa dạng cấu trúc sinh học, qua đó tạo điều kiện thuận lợi cho kiểm soát quy trình nuôi cấy nhân tạo.

Cơ sở khoa học cho phát triển sản phẩm và kinh tế tuần hoàn

Đánh giá về đề tài, Nguyễn Văn Tuyến – Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu – cho biết đây là công trình đầu tiên tại Việt Nam thực hiện đánh giá toàn diện sự khác biệt về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của C. militaris khi nuôi cấy trên các loại côn trùng khác nhau. Kết quả nghiên cứu đã làm rõ mối liên hệ giữa loại ký chủ với khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất có giá trị cao như cordycepin, adenosine và các chỉ số chống oxy hóa, ức chế xanthine oxidase.

Các kết quả tối ưu hóa về nuôi cấy và chiết xuất đã tạo nền tảng khoa học cho phát triển các sản phẩm hỗ trợ tăng cường miễn dịch, chống oxy hóa và phòng ngừa rối loạn chuyển hóa purin. Đặc biệt, việc tận dụng phụ phẩm sau nuôi trồng để chiết xuất hoạt chất cho thấy tiềm năng nâng cao hiệu quả kinh tế, sinh học và chuỗi sản xuất, góp phần thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực dược liệu và công nghệ sinh học tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu đã được ghi nhận qua bốn bài báo khoa học quốc tế, cùng hệ thống số liệu chi tiết về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và hiệu quả của từng loại côn trùng làm giá thể – một bước tiến quan trọng trong hành trình nội địa hóa và nâng tầm giá trị đông trùng hạ thảo Việt Nam.

Nguồn: Tổng hợp