Nấm ký sinh côn trùng đóng vai trò to lớn trong việc khống chế côn trùng hại. Tuy vậy ví dụ đầu tiên phải kể đến không phải là đối với con trùng hại mà là côn trùng vật nuôi. Vào thế kỷ XVI, XVII, nghề tằm tơ rất phát triển ở Pháp và Ý. Nhưng cũng trong thời kỳ này, nghề tằm tơ bị thiệt hại nặng nề do bệnh tằm vôi (Muscardine) hay còn gọi là nấm bạch cương. Mãi tới năm 1835, công trình đầu tiên về đặc điểm gây bệnh và biện pháp phòng trừ bệnh này của nhà khoa học, cha đẻ “bệnh lý học côn trùng” Agistino Bassi được công bố. Sau này, để ghi nhận công lao của người đã phát hiện ra nó, loài nấm được mang tên Beauveria bassiana.  

Nấm gây bệnh cho côn trùng và nhện nhỏ hại cây được quan tâm nghiên cứu nhiều gồm các chi nấm bạch cương Beauveria, lục cương Metarhizium, nấm bột Nomuraea. Một số loài điển hình bao gồm:

-         Beauveria bassiana (Bals) Vuill; B. brongniartii Sacc. (B. tenella)

-         Metarhizium anisopliae Sorok ; M. flavoviride Gams

-         Nomuraea rileyi

-         Cephalosporium sp.

-         Hirsutella sp.

-         ..

Hai loài nấm được nghiên cứu và sản xuất chế phấm sử dụng nhiều nhất hiện nay là Beauveria bassiana (Bals) Vuill và Metarhizium anisopliae Sorok.

1. Đặc điểm hình thái và cơ chế tác động lên côn trùng

+ Bạch cương, Beauveria bassiana (Bb)

Bào tử trần, hình cầu hoặc hình trứng (1-5,5 x 3-3,5 mm). Tế bào sinh bào tử trần đơn phát sinh từ sợi dinh dưỡng có cuống phình to

Trong quá trình phát triển, nấm tiết ra độc tố gọi Beauvericin. Chính độc tốc này là cho côn trùng bị chết.

Độc tố (Beauvericin) được tổng hợp vào năm 1969. Công thức C45H37O9N3 (N-metyl L-phenylalanin-D-hydroxy-izovaleryl), là loại depxipeptid vòng có điểm sôi 93-940C.

Cơ chế tác động:

Khi bào tử gặp phải cơ thể côn trùng chúng sẽ nảy mầm, mọc thành sợi nấm xuyên qua vỏ kitin và phát triển trong cơ thể làm tiêu hao các tế bào bạch huyết và cuối cùng côn trùng bị chết, trên cơ thể phủ kín lớp phấn trắng. Khi bị chết cơ thể côn trùng cứng lại, các bào tử tiếp tục phát tán trong không khí.

Trên các nguồn thức ăn khác nhau nấm sinh ra các men thủy phân thành các chất đơn phân tử rồi đồng hóa. Việc phân giải vỏ kitin được tiến hành ngay khi nấm xâm nhập trên cơ thể côn trùng, sau đó là việc phân giải protein và lipit ở các mô bên trong. Trong nuôi cấy nấm thì tỷ lệ C:N cần được xác định. Ngoài ra một lượng kitin nhất định là cần thiết cho quá trình phát triển bào từ đính (conidiospore) và bào tử chồi (blastospore). Không chỉ có vậy, các nguyên tố vi lượng, vitatmin đều cần thiết cho việc phát triển của nấm.

Phương pháp lên nuôi cấy chìm được coi là phương pháp ưu việt hiện nay.

Nhiệt độ thích hợp 25-300C, ẩm độ tương đối là 80-90%, ánh sáng yếu, cần lượng oxy thích hợp, pH từ 5,5-6. Các loại thuốc trừ bệnh ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm.

Ngoài côn trùng, Bb còn tấn công trên nhiều loài nhện nhỏ hại cây trồng thuộc các giống Tetranychus, Tarsonemus, Bryobia.

+ Lục cương Metarhizium anisopliae (Ma)

Loài nấm này do Metchnikov phát hiện năm 1878. Chính ông là người đã dùng môi trường bã bia để nuôi nhân Ma sử dụng trong phòng chống Anislopia austriaca hại lúa mì.

Bào tử trần hình que 3,5 x 6,4 x 7,2 mm (Hình 6.2) màu lục xám đến xanh lục. Khuẩn lạc có màu xành đôi chỗ có màu hơi hồng. Có 2 dạng bào tử là bào tử lớn Metarhizium anisopliae var. major có kích thước 10-14 mm và bảo tử nhỏ Metarhizium anisopliae var anisopliae kích thước 3,5-5,0 mm. Có khoảng trên 200 loài côn trùng, đặc biệt là bộ Coleoptera mẫn cảm với loài nấm này.

Độc tố của nấm là Destuxin A, B, C và D. Độc tố destruxin A (C29H4707N5), B (C30H51O7N5), được tách tương ứng từ năm 1961 và 1971. Chúng có điểm sối tương ứng là 1880C và 2340C.

Sau khi rơi trên bề mặt cơ thể côn trùng, trong 24 giờ nấm sẽ mọc sợi nấm xuyên qua vỏ côn trùng, phát triển thành các nhánh chằng chịt trong cơ thể. Trong quá trình phát triển chúng tiêt ra độc tố A và B là các chất độc làm cho côn trùng chết. Ma có mặt trong môi trường sống: không khí, đất, trên các phụ phẩm...

Môi trường phù hợp: nhiệt độ 24-250C, pH (6,-7,4). Có thể phân lập Ma từ côn trùng chết với triệu chứng điển hình là có lớp nấm màu xanh trên bề mặt cơ thể, trong đất...

2. Nghiên cứu ứng dụng

Việc nghiên cứu ứng dụng nấm côn trùng đã được tiến hành từ hơn 100 năm nay.

Từ năm 1892 F. Tangl đã nhân nuôi Bb để trừ sâu róm Porthetria dispa. Ở Bắc Mỹ đã phát hiện có 175 loài côn trùng bị nấm Bb tấn công. Các bộ côn trùng có nhiều loài mẫn cảm gồm Coleoptera, Hemiptera, Homoptera, Orthoptera, Isoptera, Lepidoptera, Ve bét Acarina…

Tại các nước như Trung Quốc, Nhất Bản, Thái Lan, Úc…một hướng sử dụng nhiều nấm côn trùng là đối với sâu hại trong đất (ruồi hại rễ bắt cải, bọ hà khoai tây, …). Hiệu quả phòng trừ thường đạt khoảng trên 70%.

Ở Việt Nam, từ nhữung năm 1990, Viện BVTV, Đại học Lâm nghiệp tiến hành nghiên cứu thu thập, tuyển chọn, nhân và bảo quản các chủng nấm côn trùng để sản xuất thuốc trừ sâu. Trong các loài côn trùng hại lúa, ngô, mía, thông … đã có 31 được ghi nhận bị nấm Bt tấn công và trên 40 loài bị M.a. tấn công như liệt kê dưới đây (Phạm Thị Thùy, 2004).

+ Các loài bị nấm Bb tấn công:

-          Sâu khoang : Spodoptera litura

-          Sâu keo da láng : Spodoptera exgua

-          Sâu xanh bông : Helicoverpa armigera

-          Sâu xanh thuốc lá : Helicoverpa assulta

-          Sâu xanh bướm trắng : Pieris rapae

-          Sâu tơ : Plutella xylostella

-          Sâu đục thân ngô : Ostrinia nubilalis

-          Sâu đục quả đậu : Etiella sp

-          Sâu róm thông : Dendrolimus punctatus

-          Bọ xít hôi : Leptinotasa acuta

-          Rầy nâu : Nilaparvata lugens

-          Sâu cắn gié : Leucania separata

-          Bọ xít đen : Scotinophora lurida

-          Bọ xít xanh : Neraza viridula

-          Bọ hà khoai lang : Cylas formicarius

-          Sâu đo xanh : Anomis flava

-          Câu cấu : Hypomesces squamosus

-          Châu chấu : Locusta sp.

-          Châu chấu mía : Hieroglyphus tonkinensis

-          Châu chấu sống lưng vàng : Pantaga sucincta

-          Bọ hại dừa : Brontispa longissima

-          Sâu kèn hại keo tai tượng : Amasstisa sp

-          Sâu đo hại quế : Culculla paterianria

-          Sâu xanh ăn lá bồ đề : Fentonia sp

-          Rệp : Aphis sp

-          Mối đất: Coptotermes sp.

-          Mọt bột đỏ: Tribolium sp.

-          Mọt gạo : Sitotroga sp

-          Rệp nâu mềm hại cà phê : Parasaisetia nigra...

+ Các loài côn trùng bị nấm Ma tấn công:

-          Châu chấu sống lưng vàng : Patanga sucincta

-          Châu chấu mía : Hieroglyphus banian

-          Châu chấu mía : Hieroglyphus tonkinensis

-          Châu chấu lúa : Oxya chinensis

-          Châu chấu lúa : Oxya dominuta

-          Châu chấu: Locusta sp.

-          Bọ hại dừa : Brontispa sp.

-          Bọ hại dừa : Brontispa longissima

-          Mối đất : Coptotermes sp.

-          Mối đất : Coptotermes squamosus

-          Sâu kèn hại keo tai tượng : Amasstisa sp

-          Sâu đo hại quế : Culculla paterianria

-          Sâu xanh thuốc lá : Helicoverpa assulta

-          Sâu xanh bông : Helicoverpa armigera

-          Sâu xanh bướm trắng : Pieris rapae

-          Sâu khoang : Spodoptera litura

-          Sâu đục quả đậu : Maruca testulalis

-          Sâu đục thân ngô : Pyrausta nubilalis

-          Sâu ăn lá đậu : Etiella sp

-          Bọ xít hôi : Leptinotasa acuta

-          Bọ xít đen: Scotinophora lurida

-          Bộ xít xanh : Neraza viridulla

-          Sâu cắn gié : Leucania separata

-          Rầy nâu : Nilaparvata lugens

-          Rầy xanh đuôi đen : Nephotetix bipunctatus

-          Bọ hà khoai lang : Cylas formicarius

-          Sâu đo xanh : Anomis flava

-          Câu cấu : Hypomeces squamosus

-          Sâu xanh ăn lá bồ đề : Fentonia sp.

-          Mọt gạo : Sitotroga sp.

-          Sâu róm thông : Dendrrolomus punctatus

-          Bọ hung đen hại mía : Alissonotum impressicole

-          Cánh cam : Anomala cupripes

-          Sâu róm quế : Malacosoma dentata

-          Sâu đục cành quế : Arbela bailbarana

-          Bọ hung nâu : Exolontha sp

-          Bọ hung nâu nhỏ : Maladera orientalis

-          Xén tóc : Bacchisa atritaric

-          Bọ xít vải : Tessaratoma papillosa

Đã hoàn thiện công nghệ sản xuất qui mô 20-30 kg/ngày. Hai sản phẩm là Boverin và Mat được sử dụng để trừ các loài côn trùng hại như Sâu đo xanh, Châu chấu, Sâu róm thông, Bọ hại dừa, Bọ hung hại mía, Sâu xanh bông, Mối hại cà phê…

Loài Bb còn có thể nhân theo phương pháp đơn giản áp dụng tại hộ gia đình trên môi trường đặc cám + trấu + ngô sử dụng trong phòng chống bọ hà Cylas formicarius đạt kết quả khá tốt (Nguyễn Văn Đĩnh và Nguyễn Thị Kim Oanh, 2001). Bb có khả năng sử dụng hiệu quả trong phòng trừ sâu róm thông (Nguyễn Thanh Hải và Nguyễn Văn Đĩnh, 2002).  

Ngoài 2 loại nấm phổ biến trên còn có các loại nấm khác có tác dụng trong phòng trừ tự nhiên sâu và nhện hại cây trồng.

Trong số này phải kể đến Enthomophthora acaricida ký sinh trên nhện đỏ hại cam Panonychus citri và Eutetranychus sexmaculatus. Nấm E. fresenu ký sinh phổ biến trên tổ hợp nhện đỏ son và nhện đỏ hai chấm Tetranychus urticae. Nấm Hirsutell thompsonu ký sinh trên nhện rám vàng Phyllocoptruta oleivera ve bét hại cam quýt