GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Nấm nói chung và nấm mèo nói riêng từ lâu đã được xem như một loại rau sạch cao cấp đã được con người sử dụng rộng rãi như là thực phẩm và dược liệu. Nấm mèo là một trong những loài nấm được ưa chuộng nhất ở Việt Nam. Không chỉ là một thức ăn lý tưởng mang lại các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể người như chứa nhiều protide, chất khoáng, vitamin, ít chất béo. Nấm mèo đen còn có thể dùng để chữa trị một số bệnh rất hữu hiệu như: lỵ, táo bón, giải độc gan, phòng chống tình trạng đông máu do nghẽn mạch, ngăn cản sự hình thành các mảng vữa xơ trong lòng huyết quản. Ngoài ra, còn có tác dụng chống lão hóa, chống ung thư và phóng xạ. Bởi vậy, nấm mèo đen thường được dùng cho những người bị cao huyết áp, xơ vữa động mạch, thiểu năng tuần hoàn não, thiểu năng động mạch vành và ung thư. [9] Hiện nay, trước sự phát triển tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật. Nhất là sinh học phân tử, công nghệ thông tin, công nghệ kỹ thuật vô trùng… đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ngành nấm học từ đó kỹ thuật nuôi trồng nấm cũng khoa học, hiện đại và dễ dàng hơn. Nhưng vấn đề chính vẫn là tính hiệu quả của ngành trồng nấm mang lại. Một ngành nuôi trồng chỉ sử dụng nguyên liệu chính là phế liệu của nông nghiệp, lâm nghiệp như rơm rạ, mạt cưa, bông thải… ít bị cạnh tranh bởi những ngành khác nhưng sản phẩm lại là nguồn thực phẩm và dược liệu rất quí giá, nhất là với những nước đông dân, đang có nhu cầu lớn về nguồn thực phẩm như ở nước ta. Tuy nhiên, do còn nhiều hạn chế nên tổng sản lượng nấm ở nước ta đang còn là con số khá khiêm tốn khoảng 250.000 tấn/năm. Bên cạnh đó, nấm mèo còn là một mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao, mỗi tấn nấm mèo thường có giá trị khoảng 12 – 18 USD. Châu Á, Châu Âu lại là thị trường xuất khẩu nấm mèo có tiềm năng của nước ta. Cho nên, việc nỗ lực tìm ra các phương pháp tối ưu nhất cho quá trình sản xuất nấm nhằm tăng năng suất và chất lượng nấm mèo cung cấp đủ cho thị trường trong nước và xuất khẩu đang được các cơ sở sản xuất nấm và các nhà khoa học quan tâm. GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 2 Để đóng góp một phần nhỏ vào nỗ lực trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Khảo sát ảnh hưởng thành phần môi trường dinh dưỡng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm mèo (Auricularia auricular)" với mong muốn sẽ tìm ra môi trường tốt nhất để tạo ra năng suất thu hoạch nấm cao và chất lượng tốt nhất cung cấp đủ cho thị trường hiện nay. 1.2. Mục tiêu của đề tài · Xác định được thành phần môi trường nhân giống cấp 1 (meo thạch), và cấp 2 (meo hạt) đạt hiệu quả cao, chất lượng giống tốt. · Tìm ra được tỷ lệ phối trộn dinh dưỡng trên môi trường giá thể mạt cưa cao su để cho kết quả nuôi trồng tối ưu nhất, sản phẩm nấm thu được đạt chất lượng và năng suất cao. 1.3. Nội dung đề tài · Khảo sát ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến sự sinh trưởng và phát triển của hệ sợi nấm mèo đen trên môi trường thạch và môi trường meo hạt. · Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn các chất dinh dưỡng trong môi trường giá thể mạt cưa cao su đến sự sinh trưởng và phát triển của hệ sợi nấm mèo đen. Qua đó, đánh giá tỷ lệ nhiễm trên từng loại môi trường. · Khảo sát tốc độ sinh trưởng và phát triển của quả thể nấm mèo đen trên các môi trường giá thể khác nhau. · Đánh giá trạng thái sinh trưởng và phát triển, tính năng suất của nấm mèo sau thu hoạch. GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 3 GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1 Vài nét về ngành Nấm trồng 1 Lịch sử phát triển của nấm ăn [1], [10] Theo các tài kiệu khảo cổ thì từ thời đồ đá cũ (5000 – 4000 năm trước Công nguyên) những cư dân nguyên thủy ở Trung Quốc đã biết thu lượm và sử dụng nhiều loại nấm ăn từ thiên nhiên. Năm 400 trước Công nguyên đã có những miêu tả khoa học về sinh lý, sinh thái của không ít các loại nấm ăn. Năm 100 trước Công nguyên bắt đầu có những ghi chép đầu tiên về kỹ thuật trồng nấm. Thời đó nấm bậc cao được gọi là chi. Nấm tử chi sau này được xác định là loài nấm dược liệu Ganoderma sinensis. Năm 200 – 300 (sau Công nguyên) có những ghi chép về phương pháp nuôi trồng nấm linh chi. Đến năm 581 – 600 trong sách “Dược tính luận” có ghi chép về phương pháp trồng mộc nhĩ (sau này là loài Auricularia auricula, Auricularia polytricha). Sau đó, nhiều nấm được đưa vào nuôi trồng như nấm kim châm, nấm hương, nấm ngân nhĩ, nấm rơm… Hiện nay nghề trồng nấm đã phổ biến rộng rãi trên thế giới đặt biệt là Trung Quốc với sản lượng nấm trồng cao nhất thế giới. Sau đó là một số nước như Nhật Bản, Mỹ… Ở Việt Nam thì khó có thể biết chính xác được nghề trồng nấm có từ khi nào. Tuy nhiên, nấm trồng phát triển mạnh ở miền Nam vào cuối năm 60 và từ những năm 70. Thời kỳ du nhập nuôi cấy giống thuần và trồng nấm dưới dạng công nghiệp. Bắt đầu hình thành nhiều làng nấm, nhiều trại nấm với quy mô lớn rãi rác ở Đồng Nai, Hóc Môn, Củ Chi…Nhưng chủ yếu là nuôi trồng nấm mèo, nấm rơm, nấm đông cô… GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 5 2 GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 6 Khái quát về nấm [1], [10] Hiện nay, số loài nấm nuôi trồng được chỉ chiếm một phần nhỏ trong số nấm ăn thiên nhiên. Ngoài đặc điểm chung là có quả thể (hay tai nấm) có kích thước lớn, chúng còn ăn ngon và ít chịu ảnh hưởng của ngoại cảnh trong việc tạo quả thể. Nấm có hàng trăm ngàn loài rất phong phú và đa dạng, bao gồm những loài ăn được và không ăn được, loài có thể quan sát được ở mức độ đại thể và những loài phải quan sát bằng kính hiển vi. Nấm là một loại sinh vật nhân thật không có chất diệp lục, dị dưỡng. Nấm khác với những thực vật xanh: không có lục lạp, không có sự phân hóa thành rễ, thân, lá, không có hoa, phần lớn không chứa cellulose trong thành tế bào, không có một chu trình phát triển chung như thực vật. Do đó chúng không có đời sống tự dưỡng (autotroph). Nấm chỉ có thể hấp thu chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể từ cơ thể khác hay từ đất qua bề mặt của tế bào hệ sợi nấm. Cùng với động vật, thực vật, sinh vật khởi sinh hay tiền sinh (vi khuẩn, tảo lam…), nấm tạo thành những giới riêng biệt của thế giới sinh vật trên hành tinh chúng ta và giới này ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nền kinh tế mới. .3 Phân loại nấm học [1], [5][6] Từ khi bắt đầu có những nghiên cứu chuyên sâu về nấm học có rất nhiều hệ thống phân loại nấm được đưa ra. Bên cạnh rất nhiều ý kiến bác bỏ thì cũng có những ý kiến được công nhận. Chính những hệ thống phân loại đó đã đóng góp vào kho tàng nghiên cứu của nghành nấm học. Hiện nay, trong các nghiên cứu về nấm người ta thường dựa vào các hệ thống phân loại sau: · Năm 1969 nhà khoa học người Mỹ R.H.Whitaker đã đưa ra hệ thống phân loại 5 giới (Kingdom): · Giới Khởi sinh (Monera): Gồm vi khuẩn và tảo vi khuẩn lam · Giới Nguyên sinh (Protista): Gồm một số tảo đơn bào, nấm đơn bào có khả năng di động nhờ lông roi (tiên mao) và các động vật nguyên sinh · Giới nấm (Fungi hay Mycetalia, Mycota) · Giới thực vật (Plantae hay Vegetabilia) · Giới động vật (Animalia) GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 7 · GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 8 Năm 1973 nhà khoa học A.L.Takhtadjan đưa ra hệ thống phân loại như sau: · Giới Mycota: gồm vi khuẩn và vi khuẩn lam · Giới nấm · Giới thực vật · Giới động vật · Phân loại nấm hiện đại bao gồm các ngành và ngành phụ như sau: (Allexopolous, 1962) · Ngành nấm nhầy (Myxomycota): Loài nấm này có cả hai tính chất động vật và thực vật, chúng sinh sản bằng bào tử, nhưng tế bào lại là khối sinh chất không có vách ngăn bao bọc, di chuyển và nuốt thức ăn như động vật (amib). · Ngành nấm thật (Eumycotina): Chiếm số lượng lớn, bao gồm các tế bào với nhân tương đối hoàn chỉnh. Tế bào nấm có vách bao bọc như tế bào thực vật, đa số cấu tạo bởi chitin. Nhiều tế bào nấm còn tích trữ đường ở dạng glycogen, giống như động vật. Một số loài sinh sản theo lối tạo những giao tử có lông roi để di động (động bào tử), nhưng hợp tử lại phát triển theo 1 kiểu chung của nấm. Dựa theo sự sinh sản hữu tính, các nhà phân loại đã chia chúng thành các ngành phụ như sau: ·Ngành phụ nấm tiên mao (Mastigomycotina) ·Ngành phụ nấm tiếp hợp (Zygomycotina) ·Ngành phụ nấm túi (Ascomycotina) ·Ngành phụ nấm đảm (Basidiomycotina) ·Ngành phụ nấm bất toàn (Deuteromycotina) 4 Hình thái học của nấm .1 Hình thái học sợi nấm (khuẩn ty thể) [1],[2],[10] Nấm ăn có cấu tạo chủ yếu là hệ sợi nấm. Sợi nấm ăn có dạng ống tròn, đường kính khoảng 2 - 4µm. Các ống này đều có vách ngăn ngang. Khoảng cách giữa hai vách ngăn ngang (khoảng 3-10µm) được gọi là tế bào. Quan sát vi thể trong tế bào sợi nấm cho thấy nấm có cấu tạo giống với cấu tạo chung của các sinh vật có nhân thực (eukaryote). Cụ thể gồm các cơ quan chính như: màng tế bào (cell wall), màng tế bào chất (cytoplasmic membrane), nhân tế bào (nucleus) và hạch nhân (nucleolus), thể ribô (ribosome), ty thể (mitochondrion), mạng lưới nội chất (endoplasmic reticulum), thể golgi (golgi body) . Sợi nấm có thể phát triển từ bào tử hay từ một đoạn sợi nấm. Bào tử nảy mầm theo nhiều hướng khác nhau, sợi nấm phân nhánh nhiều lần, tạo nên một mạng hệ sợi nấm dày chằng chịt và thường có màu trắng. GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 9 Các nấm ăn thuộc ngành phụ nấm túi (Ascomycotina) và ngành phụ nấm đảm (Basidiomycotina) đều có thành tế bào cấu tạo chủ yếu bởi kitin – glucan. · Đối với nấm đảm có tới 3 cấp sợi nấm: · Sợi nấm cấp một (sơ sinh): Lúc đầu không có vách ngăn và có nhiều nhân, dần dần sẽ tạo vách ngăn và phân thành những tế bào đơn nhân trong sợi nấm. · Sợi Nấm cấp hai (thứ sinh): Tạo thành do sự phối trộn giữa hai sợi nấm cấp một. Khi đó nguyên sinh chất giữa hai sợi nấm khác dấu sẽ trộn với nhau. Hai nhân vẫn đứng riêng rẽ làm cho các tế bào có hai nhân, còn gọi là sợi nấm song nhân (Dicaryolic hyphae). · Sợi nấm cấp ba (tam sinh): Do sợi nấm cấp hai phát triển thành. Các sợi nấm liên kết lại chặt chẽ với nhau và tạo thành quả thể nấm. Ở đây có sự phối hợp nguyên sinh chất giữa hai sợi nấm cấp một xảy ra rất sớm, sợi nấm song nhân là hình thái chủ yếu của sợi nấm. Quả thể là do các sợi nấm song nhân liên kết lại tạo thành. · Đối với nấm túi: Sợi nấm song nhân chỉ sinh ra trước khi hình thành túi. Sự hình thành quả thể ở nấm túi là sự phối hợp giữa sợi nấm cấp một và sợi nấm song nhân. .2 Hình thái học của quả thể nấm [1], [3] Quả nấm hay quả thể (fruit body) vừa là cơ quan sinh sản vừa là cơ quan sinh bào tử của các loài nấm bậc cao. Quả nấm ở nấm đảm gọi là quả đảm (basidiocarp), ở nấm túi gọi là quả túi (ascocarp). Mỗi loại nấm có hình dạng, cấu tạo, màu sắc, kích thước khác nhau. Quả thể các loài nấm có cấu tạo chung gồm: Mũ nấm (phần trên cùng của nấm). Mũ nấm mọc trên cuống nấm (stipe), phía dưới có nhiều phiến nấm. Trên cuống nấm có thể có hoặc không có cuống nấm, vòng nấm (ở phần dưới mũ nấm). ở gốc cuống có bao nấm (volva). Trên mũ nấm có thể có những phiến vẩy, những vòng đồng tâm, mấu lồi hay những đường vân hoặc những nếp nhăn. Tản hay cơ thể của nấm là những tế bào đơn hay dạng sợi kéo dài. Phần lớn các sợi phân nhánh. Khi các sợi nấm bện lại với nhau tạo thành thể sinh bào tử, gọi là quả thể hay tai nấm. Đặc trưng của nấm lớn là có cơ quan sinh sản bào tử kích thước lớn, có thể nhìn thấy bằng mắt thường, do sự kết bện của sợi nấm khi gặp điều kiện thuận lợi. Thường có hai kiểu quả thể trong nhóm nấm lớn: - Kiểu 1: Bào tử thường được sinh ra trong những thể hình cầu, như những nấm thuộc Gasteromycetes. - Kiểu 2: Bào tử sinh ra ở một phần của quả thể nấm. Những nấm này thuộc Basidiomycetes. Có thể bào tử ở phần phiến hay không thuộc phiến (Aphyllophorales). Ở nhóm này ta thường gặp hai kiểu quả thể như sau: GVHD: Th.S Nguyễn Minh Khang 10 · Quả thể lật ngược, phiến ở phía trên hay không có phiến, thường không có hình dạng nhất định. Chúng rất mỏng, đôi khi dày nhất đạt 2 mm. · Quả thể thẳng đứng, gặp ở nhóm Basibiomyceteses hay Discomycetes. Các sợi nấm phủ lên nhau ở mặt ngoài hay chỉ một phần bên trên. Những kiểu này quả thể rất khác nhau ở các phần chân nấm, mũ nấm, phiến nấm. 5 Biến dưỡng của nấm [1] Nấm chủ yếu sống dị dưỡng, lấy thức ăn từ các nguồn hữu cơ (động vật và thực vật). Hầu hết các loài nấm đều lấy dinh dưỡng qua màng tế bào sợi (giống rễ cây). Nhiều nấm có hệ men (ezyme) phân giải tương đối mạnh, chúng có khả năng sản xuất enzyme ngoại bào, những enzym ngoại bào này giúp cho nấm biến đổi những chất hữu cơ phức tạp thành dạng hòa tan dễ hấp thu. Dựa vào cách hấp thu dinh dưỡng của nấm có thể chia làm 3 nhóm: · Hoại sinh: là đặc tính chung của hầu hết các loài nấm. Trong đó có nấm trồng. Thức ăn là xác bã thực vật hay động vật. · Ký sinh: Chủ yếu các loài nấm gây bệnh, chúng sống bám vào cơ thể sinh vật khác để hút thức ăn của sinh vật chủ. · Cộng sinh: là nhóm nấm đặc biệt. Lấy thức ăn từ cơ thể sinh vật chủ nhưng không làm tổn hại sinh vật chủ, ngược lại còn giúp cho chúng phát triển tốt hơn (như nấm Tuber hay Boletus cộng sinh với cây thông sồi…). vì vậy các loài này có mối quan hệ mật thiết với ký chủ. Do đó việc nuôi trồng những giống nấm này rất phức tạp. . năm trước Công nguyên) những cư dân nguyên thủy ở Trung Quốc đã biết thu lượm và sử dụng nhiều loại nấm ăn từ thiên nhiên. Năm 400 trước Công nguyên đã có. nguyên liệu chính là phế liệu của nông nghiệp, lâm nghiệp như rơm rạ, mạt cưa, bông thải… ít bị cạnh tranh bởi những ngành khác nhưng sản phẩm lại là ngu n