I. MỞ ĐẦU
Đông trùng hạ thảo (Ophiocordyceps sinensis, tên cũ Cordyceps sinensis) là một trong ba loại dược liệu quý bậc nhất theo quan niệm truyền thống của Trung Quốc, được mệnh danh là “vua của các loại thuốc”. Loại nấm này phân bố chủ yếu ở cao nguyên Thanh Tạng và các vùng lân cận có độ cao lớn, ký sinh trên ấu trùng của các loài bướm thuộc họ Hepialidae, tạo thành phức hợp côn trùng – nấm. Đông trùng hạ thảo có nhiều hoạt tính sinh học như bổ phổi ích thận, điều hòa miễn dịch, kháng u, kháng viêm, chống oxy hóa… Tuy nhiên, do nguồn tài nguyên Đông trùng hạ thảo tự nhiên ngày càng cạn kiệt và giá cả tăng cao, việc sản xuất bột sợi nấm Đông trùng hạ thảo bằng công nghệ lên men đã trở thành một giải pháp thay thế nhân tạo quan trọng. Bài viết này trình bày hệ thống các khía cạnh: quy trình sản xuất bột lên men, sự khác biệt so với Nhộng trùng thảo (Cordyceps militaris), thành phần dinh dưỡng, tác dụng dược lý và ứng dụng, đồng thời tuân thủ danh pháp phân loại hiện đại (Ophiocordyceps sinensis).

II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT LÊN MEN ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO
Việc sản xuất bột lên men Đông trùng hạ thảo chủ yếu dựa trên công nghệ lên men sinh học hiện đại. Ý tưởng cốt lõi là phân lập các chủng nấm ưu tú từ Đông trùng hạ thảo tự nhiên, nhân nuôi sinh khối sợi nấm một cách nhân tạo, sau đó chế biến thành bột. Hiện có hai phương pháp lên men chính: lên men rắn và lên men lỏng (lên men chìm sâu).
1.1. Thu nhận và sàng lọc chủng giống
Bước đầu tiên là thu nhận chủng Đông trùng hạ thảo thuần khiết, có hoạt tính tốt. Quy trình cơ bản: thu hái quả thể tươi từ vùng sản xuất tự nhiên, sử dụng các phương pháp sàng lọc sơ bộ và tái sàng lọc thông thường để chọn ra 3–8% số chủng tương đối ổn định và có đặc tính tốt, sau đó lần lượt qua các bước phân lập, gây đột biến, phục hồi để thu được chủng thuần.
2.2. Phương pháp lên men rắn
Lên men rắn là phương pháp nuôi cấy mô phỏng môi trường tự nhiên của Đông trùng hạ thảo. Thao tác cơ bản: cấy chủng thuần Đông trùng hạ thảo lên môi trường thích hợp, khi sợi nấm đã phát triển đầy khắp môi trường thì tiến hành thu hoạch, sấy khô ở nhiệt độ thấp, nghiền bằng máy nghiền tế bào thành bột siêu mịn, ta thu được bột sợi nấm Đông trùng hạ thảo.
III. THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO (VÀ BỘT LÊN MEN)
Thành phần hóa học của Đông trùng hạ thảo vô cùng phong phú: có khoảng 7% axit cordycepic, 25% protein, 8% lipid (trong đó 82% là các axit béo không no cần thiết mà cơ thể người không tổng hợp được), khoảng 29% carbohydrate, cùng với 12 loại axit amin tự do và 18 loại axit amin trong dịch thủy phân. Các hoạt chất chính được tổng hợp thành các nhóm sau:
3.1. Hợp chất nucleoside
Nucleoside là nhóm hoạt chất quan trọng của nấm Cordyceps. Adenosine tham gia vào chuyển hóa năng lượng, có tác dụng thúc đẩy tuần hoàn tim – não, cải thiện rối loạn nhịp tim, điều hòa giải phóng chất dẫn truyền thần kinh và chức năng nội tiết.
3.2. Polysaccharide
Polysaccharide nấm là một trong những thành phần dược hiệu chính, có nhiều chức năng như kháng u, chống bức xạ, chống mệt mỏi, kháng xơ hóa gan, bảo vệ thận, làm chậm lão hóa, điều hòa miễn dịch, điều hòa chuyển hóa lipid và glucose.
3.3. Axit cordycepic (mannitol)
Axit cordycepic (D mannitol) là một thành phần chính của Đông trùng hạ thảo, có các tác dụng: cải thiện chuyển hóa, phòng ngừa nhồi máu não và xuất huyết não, ức chế vi khuẩn, giảm ho long đờm chống hen, lợi tiểu tiêu phù, giảm áp lực nội sọ, bảo vệ thận và mạch máu, tăng cường sức đề kháng. Một trong những tiêu chuẩn chính để kiểm nghiệm chất lượng Đông trùng hạ thảo là hàm lượng axit cordycepic đạt 3–8%.
3.4. Sterol
Ergosterol là thành phần sterol quan trọng trong nấm Cordyceps, có hoạt tính kháng u và điều hòa miễn dịch rõ rệt, đồng thời là tiền chất của vitamin D₂.
3.5. Axit amin và protein
Đông trùng hạ thảo chứa 18 loại axit amin, bao gồm đủ 8 loại axit amin thiết yếu. Hệ axit amin đầy đủ và tỷ lệ thích hợp là cơ sở vật chất cho giá trị dinh dưỡng cao của Đông trùng hạ thảo.
3.6. Các hoạt chất khác
Ngoài ra, Đông trùng hạ thảo còn chứa nhiều alkaloid, hơn 30 loại nguyên tố vi lượng (cao nhất là Mg và Fe), superoxide dismutase (SOD), các vitamin (chủ yếu nhóm B, E, K), axit γ aminobutyric (GABA), tổng phenolic và tổng flavonoid… Cần lưu ý rằng hàm lượng các hoạt chất trong sợi nấm lên men chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như dòng chủng, thành phần môi trường, phương thức và điều kiện nuôi cấy; do đó, thành phần và hoạt tính của sản phẩm thu được từ các phương pháp bào chế khác nhau có thể sai khác đáng kể.

IV. TÁC DỤNG DƯỢC LÝ
4.1. Tác dụng điều hòa miễn dịch
Điều hòa miễn dịch là một trong những tác dụng dược lý cốt lõi nhất của Đông trùng hạ thảo. Nghiên cứu cho thấy polysaccharide nấm có thể kích hoạt các con đường tín hiệu p38, JNK và NF κB, thúc đẩy mạnh mẽ đại thực bào tiết ra NO, IL 1β, IL 6 và TNF α, đồng thời thúc đẩy tăng sinh tế bào lympho lách ở chuột. Đông trùng hạ thảo điều hòa miễn dịch bằng cách tăng cường đáp ứng miễn dịch, làm suy giảm sự ức chế miễn dịch trong vi môi trường khối u, và tái lập kiểu hình tế bào miễn dịch, qua đó nâng cao chức năng miễn dịch của cơ thể.
4.2. Tác dụng kháng u
Tác dụng kháng u của Đông trùng hạ thảo và các hoạt chất của nó được thực hiện thông qua nhiều cơ chế: gây apoptosis và tự thực của tế bào u, gây chặn chu kỳ tế bào, và ức chế hình thành mạch trong khối u. Cơ chế phân tử liên quan đến các con đường tín hiệu chính như MAPKs, NF κB, caspases và Akt. Polysaccharide chiết từ sợi nấm Paecilomyces hepiali còn ức chế sự phát triển ung thư gan thông qua con đường tín hiệu Nrf2/HO 1.
4.3. Tác dụng kháng viêm
Cao ethanol (EEOS 95) của dịch nuôi cấy chìm Đông trùng hạ thảo ức chế 71% sản xuất NO trong tế bào microglia BV2 kích thích bằng LPS ở nồng độ 500 μg/mL. Cơ chế kháng viêm liên quan đến việc tăng cường các con đường tín hiệu chống oxy hóa liên quan đến PPAR γ/Nrf 2/HO 1 và làm giảm các con đường tín hiệu gây viêm NF κB/COX 2/iNOS. Giá trị IC₅₀ của cao này đối với IL 6, IL 1β và TNF α lần lượt là 617, 277 và 507 μg/mL, thể hiện khả năng ức chế tốt hơn so với 1 mM melatonin.
4.4. Tác dụng chống oxy hóa và chống mệt mỏi
Đông trùng hạ thảo giàu các chất chống oxy hóa như SOD và polysaccharide, có tác dụng loại bỏ gốc tự do, tăng cường năng lực chống oxy hóa của cơ thể. Sản phẩm lên men sợi nấm cũng có tác dụng chống mệt mỏi rõ rệt, liên quan đến cải thiện chuyển hóa năng lượng và làm chậm sự xuất hiện mệt mỏi vận động.
4.5. Tác dụng bảo vệ hệ hô hấp
Theo y học cổ truyền, Đông trùng hạ thảo được dùng để “bổ phổi ích thận”, “cầm máu, hóa đờm”. Nghiên cứu dược lý hiện đại đã xác nhận: cao chiết nước lạnh (CWE) từ quả thể nuôi cấy có thể gây giãn cơ trơn đường thở trong các mô hình đường thở cô lập, cơ chế giãn liên quan đến con đường tín hiệu nitric oxide phụ thuộc và không phụ thuộc cGMP. Phát hiện này ủng hộ mạnh mẽ công dụng truyền thống của Đông trùng hạ thảo tự nhiên trong việc tăng cường sức khỏe hệ hô hấp.
4.6. Bảo vệ thận và chống xơ hóa
Axit cordycepic và polysaccharide nấm đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ thận. Axit cordycepic cải thiện vi tuần hoàn, có tác dụng lợi tiểu tiêu phù rõ rệt và giảm áp lực nội sọ. Đông trùng hạ thảo còn có tác dụng ức chế nhất định đối với xơ hóa gan và xơ hóa thận.
4.7. Tác dụng điều hòa chuyển hóa
Polysaccharide nấm có tác dụng điều hòa chuyển hóa lipid và glucose. Tiềm năng hạ đường huyết và hạ lipid máu của Đông trùng hạ thảo khiến nó có triển vọng trở thành liệu pháp hỗ trợ cho các bệnh chuyển hóa như đái tháo đường.
4.8. Các tác dụng dược lý khác
Đông trùng hạ thảo còn có các hoạt tính: kháng khuẩn, kháng virus, cải thiện rối loạn cương dương ở nam giới, tăng cường khả năng vận động, chống xơ vữa động mạch… Những tác dụng rộng rãi này cho thấy tiềm năng to lớn của Đông trùng hạ thảo trong phát triển thực phẩm chức năng và thuốc.

V. ỨNG DỤNG VÀ CÔNG DỤNG
5.1. Lĩnh vực dược phẩm
Trong y học cổ truyền Trung Quốc, Đông trùng hạ thảo thường được dùng để chữa các chứng: ho lâu ngày do hư, suyễn do hư, đau mỏi lưng gối, suy nhược sau ốm. Trong y học hiện đại, các sản phẩm từ sợi nấm lên men đã được sử dụng trong các bệnh lý hô hấp (viêm phế quản mạn, hen suyễn), bệnh thận, bệnh gan, và hỗ trợ điều trị ung thư
5.2. Lĩnh vực thực phẩm chức năng
Sợi nấm lên men Đông trùng hạ thảo được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm chức năng, chủ yếu để tăng cường miễn dịch, chống mệt mỏi, làm chậm lão hóa. Sợi nấm Paecilomyces hepiali là nguyên liệu thực phẩm chức năng đã được phê duyệt, thường dùng trong các dạng nang và đồ uống rắn. Sản phẩm lên men từ chủng CS 4 cũng đã được chứng minh có hiệu quả tương tự Đông trùng hạ thảo tự nhiên, đặc biệt trong cải thiện sức khỏe hô hấp và giảm mệt mỏi.
5.3. Mỹ phẩm và thực phẩm chức năng đặc biệt
Do có tác dụng chống oxy hóa và làm chậm lão hóa, chiết xuất Đông trùng hạ thảo đã bắt đầu được ứng dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm. Các thành phần polysaccharide hoạt tính cũng cho thấy triển vọng phát triển trong dinh dưỡng thể thao và thực phẩm chức năng.

VI. TỔNG KẾT VÀ TRIỂN VỌNG
Bột lên men Đông trùng hạ thảo, sản xuất bằng phương pháp lên men rắn hoặc lên men chìm, đã thành công trong việc thay thế nhân tạo Đông trùng hạ thảo tự nhiên, góp phần giải quyết mâu thuẫn giữa cạn kiệt nguồn tài nguyên và nhu cầu thị trường. Sản phẩm rất giàu dinh dưỡng và hoạt chất, bao gồm nucleoside, polysaccharide, sterol, axit amin và các nguyên tố vi lượng; các tác dụng dược lý bao gồm điều hòa miễn dịch, kháng u, kháng viêm, chống oxy hóa, bảo vệ hô hấp và thận, v.v., do đó có triển vọng phát triển rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm và thực phẩm chức năng.

 

Tác giả: Ths. Bs Nguyễn Đình Thành
Chuyên ngành: Đông Tây y kết hợp Nam học