CÔNG BỐ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ LÊN MEN SINH KHỐI CORDYCEPS MILITARIS
CÔNG BỐ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ LÊN MEN SINH KHỐI CORDYCEPS MILITARIS
Trong những năm gần đây, công nghệ lên men sinh khối Cordyceps militaris đã trở thành một trong những hướng nghiên cứu quan trọng của lĩnh vực công nghệ sinh học, dược liệu và thực phẩm chức năng. So với phương pháp nuôi trồng tạo quả thể truyền thống, công nghệ lên men cho phép kiểm soát chặt chẽ các điều kiện nuôi cấy, rút ngắn thời gian sản xuất và tạo ra nguồn sinh khối ổn định phục vụ nghiên cứu cũng như phát triển sản phẩm.
Sinh khối Cordyceps militaris thu được từ quá trình lên men có thể chứa nhiều nhóm hợp chất như cordycepin, adenosine, polysaccharide, ergosterol, peptide, axit amin, nucleoside, polyphenol và các chất chuyển hóa thứ cấp khác. Thành phần và hàm lượng của các hợp chất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng giống, môi trường dinh dưỡng, nguồn carbon, nguồn nitơ, pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan, tốc độ khuấy, thời gian lên men và điều kiện thu hoạch. Do đó, việc tối ưu hóa quy trình lên men là yếu tố quyết định chất lượng của sinh khối.
Hiện nay, các hệ thống lên men chìm (submerged fermentation) và lên men bề mặt (surface fermentation) đều được nghiên cứu và ứng dụng. Trong đó, lên men chìm được quan tâm nhiều nhờ khả năng tự động hóa, kiểm soát môi trường nuôi cấy và thuận lợi cho sản xuất quy mô lớn. Việc sử dụng các bioreactor hiện đại giúp theo dõi liên tục các thông số như pH, nhiệt độ, oxy hòa tan, tốc độ khuấy và tốc độ cấp khí, góp phần nâng cao khả năng tái lập giữa các mẻ sản xuất.
Bên cạnh việc tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy, nhiều nghiên cứu còn tập trung vào việc cải tiến thành phần môi trường lên men nhằm nâng cao khả năng tổng hợp các hợp chất mục tiêu. Các phương pháp thiết kế thí nghiệm (Design of Experiments – DoE), mô hình bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology – RSM) và các thuật toán học máy đang được áp dụng để phân tích mối quan hệ giữa các thông số công nghệ và thành phần hóa học của sinh khối, giúp giảm số lượng thí nghiệm và nâng cao hiệu quả tối ưu hóa.
Sau quá trình lên men, sinh khối thường được xử lý bằng các công đoạn thu hồi, rửa, sấy và nghiền trước khi đưa vào sản xuất hoặc chiết xuất hoạt chất. Chất lượng của sinh khối cần được đánh giá bằng các phương pháp phân tích hiện đại như HPLC, LC–MS/MS, GC–MS, FTIR và các kỹ thuật hóa lý khác để xác định thành phần hóa học, độ ẩm, độ tinh khiết và các chỉ tiêu an toàn. Việc chuẩn hóa các phương pháp phân tích đóng vai trò quan trọng trong bảo đảm tính đồng nhất và khả năng truy xuất nguồn gốc của sản phẩm.
Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã khảo sát đặc tính sinh học của nhiều hợp chất được tạo thành trong sinh khối Cordyceps militaris. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của từng hợp chất hoặc dịch chiết không đồng nghĩa với hiệu quả của toàn bộ sản phẩm lên men. Việc đánh giá giá trị ứng dụng của sinh khối cần được thực hiện thông qua các nghiên cứu phù hợp và tuân thủ nguyên tắc khoa học dựa trên bằng chứng.
Nhằm góp phần phát triển lĩnh vực này, Trung tâm Nghiên cứu Hoạt chất Sinh học và Đông Trùng Hạ Thảo KIMSOHA đang triển khai các chương trình nghiên cứu về tuyển chọn chủng giống, tối ưu hóa môi trường nuôi cấy, công nghệ lên men, thu hồi sinh khối, chiết xuất hoạt chất và kiểm soát chất lượng. Định hướng nghiên cứu tập trung xây dựng quy trình có khả năng tái lập cao, phù hợp với các nguyên tắc Quality by Design (QbD), Good Manufacturing Practice (GMP) và các tiêu chuẩn quốc tế về quản lý chất lượng, tạo nền tảng cho việc phát triển các sản phẩm từ sinh khối Cordyceps militaris phục vụ nghiên cứu, thực phẩm và công nghệ sinh học.
Việc làm chủ công nghệ lên men sinh khối không chỉ góp phần chủ động nguồn nguyên liệu chất lượng cao mà còn mở ra nhiều cơ hội phát triển các quy trình sản xuất hiện đại, có khả năng mở rộng quy mô và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghệ sinh học tại Việt Nam.
Thông tin về các công trình nghiên cứu và công bố khoa học được cập nhật tại nongtraidongtrunghathao.com.
Trung tâm Nghiên cứu Hoạt chất Sinh học và Đông Trùng Hạ Thảo KIMSOHA