NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ TÍCH LŨY OLEANOLIC ACID CỦA TẾ BÀO ĐINH LĂNG (POLYSCIAS FRUTICOSA (L.) HARMS) NUÔI CẤY IN VITRO
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Luận án "Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và tích lũy oleanolic acid của tế bào đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms) nuôi cấy in vitro" được thực hiện nhằm giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về oleanolic acid – một triterpene thuộc nhóm saponin có hoạt tính sinh học cao trong y học (kháng viêm, bảo vệ gan, chống khối u, điều trị tiểu đường, chống cao huyết áp) – trong bối cảnh nguồn nguyên liệu tự nhiên không ổn định, năng suất thấp và phụ thuộc lớn vào điều kiện canh tác truyền thống. Do đó, phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật được xem là hướng tiềm năng, đặc biệt khi các nghiên cứu về sử dụng elicitor trong nuôi cấy tế bào đinh lăng lá nhỏ còn hạn chế.
Mục tiêu chính của đề tài là xác định môi trường nuôi cấy và elicitor thích hợp để tăng cường khả năng tích lũy oleanolic acid của tế bào cây đinh lăng lá nhỏ. Nội dung nghiên cứu tập trung vào khảo sát ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy (nguồn carbon, chất điều hòa sinh trưởng) lên sinh trưởng callus và tế bào huyền phù, cùng với tác động của các elicitor như dịch chiết nấm men (YE) và methyl jasmonate (MeJA) đến sinh trưởng và tích lũy oleanolic acid trong tế bào huyền phù. Các thí nghiệm được tiến hành tại các phòng thí nghiệm của Đại học Huế, với phân tích hàm lượng oleanolic acid tại Đại học Y Dược Huế và Công ty CP Dược TW Huế.
Các kết quả chính cho thấy, môi trường MS cơ bản bổ sung 1 mg/L 2,4-D, 0,5 mg/L KIN, 30 g/L sucrose và 9 g/L agar là tối ưu cho sinh trưởng callus thân cây đinh lăng lá nhỏ, đạt khối lượng tươi 0,1239 g và khối lượng khô 0,0088 g, tăng 23% sinh khối khô so với đối chứng. Đối với tế bào đinh lăng lá nhỏ, môi trường MS cơ bản với 1 mg/L BAP, 0,5 mg/L 2,4-D và 20 g/L sucrose mang lại sinh khối khô cao nhất (0,45 g/bình), cao hơn khoảng 50% so với đối chứng.
Đáng chú ý, luận án đã chứng minh hiệu quả của elicitor trong việc tăng cường tích lũy oleanolic acid. Cụ thể, bổ sung YE ở nồng độ 1 g/L sau 6 ngày nuôi cấy đạt hiệu quả cao nhất với 164,34 mg/g khối lượng khô, gấp 6,47 lần so với đối chứng (25,40 mg/g). MeJA ở nồng độ 100 µM bổ sung sau 3 ngày nuôi cấy cũng cho kết quả tốt, tích lũy 131,83 mg/g khối lượng khô, gấp gần 5,2 lần so với đối chứng. Dịch chiết nấm men (YE) được xác định là có hiệu quả hơn methyl jasmonate (MeJA).
Luận án này là công trình đầu tiên sử dụng các elicitor YE và MeJA để cải thiện khả năng tích lũy oleanolic acid trong tế bào đinh lăng lá nhỏ. Kết quả cung cấp dữ liệu khoa học mới, có ý nghĩa thực tiễn lớn, mở ra tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất hoạt chất sinh học dùng làm dược liệu bằng công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật. Đề tài kiến nghị tiếp tục nghiên cứu ứng dụng và mở rộng quy mô pilot để hoàn thiện quy trình sản xuất.