Nghiên cứu nuôi cấy tế bào cây nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) và khảo sát khả năng tích lũy một số hợp chất có hoạt tính sinh học của chúng.
Thông tin về ngành học không được cung cấp trong văn bản.
Luận án tập trung vào việc nghiên cứu nuôi cấy tế bào cây nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) và khảo sát khả năng tích lũy các hợp chất có hoạt tính sinh học của chúng, nhằm giải quyết vấn đề thiếu hụt nguồn dược liệu tự nhiên do khai thác bừa bãi và biến đổi môi trường. Thực vật, đặc biệt là nghệ đen, là nguồn phong phú các hợp chất thứ cấp quý giá như curcumin, terpenoid và tinh dầu, có nhiều hoạt tính sinh học như kháng ung thư, chống viêm, chống oxy hóa và kháng khuẩn. Tuy nhiên, việc sản xuất nghệ đen tự nhiên gặp nhiều hạn chế về năng suất và nguồn cung ổn định.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết lập các điều kiện và môi trường nuôi cấy tế bào thực vật thích hợp để sản xuất nhanh sinh khối tế bào nghệ đen, đồng thời xác định khả năng tích lũy và hoạt tính sinh học của các hợp chất trong tế bào nuôi cấy huyền phù. Các nội dung nghiên cứu bao gồm tạo callus từ bẹ lá, nuôi cấy huyền phù tế bào, khảo sát sự tích lũy các hợp chất hoạt tính sinh học như tinh dầu, curcumin, sesquiterpene, polysaccharide và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu tế bào.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc tạo ra dòng callus thích hợp cho nuôi cấy huyền phù và xác định hệ thống các điều kiện nuôi cấy tối ưu cho sinh trưởng ổn định của tế bào nghệ đen trong cả bình tam giác và hệ lên men 10 lít. Nghiên cứu cũng đã khảo sát thành công sự tích lũy của các hợp chất hoạt tính sinh học, xác định hàm lượng và thời điểm tích lũy cao nhất, đồng thời phát hiện sự chuyển hóa sinh học của curcumin và sesquiterpene trong quá trình nuôi cấy. Đặc biệt, tinh dầu từ tế bào nuôi cấy nghệ đen đã được chứng minh có khả năng ức chế sinh trưởng của một số loài vi sinh vật gây bệnh.
Kết quả cho thấy môi trường MS với 20 g/L sucrose, 0,8% agar, 0,5 mg/L BA và 0,5 mg/L 2,4-D là tối ưu để tạo callus. Môi trường MS với 30 g/L sucrose, 0,5 mg/L BA và 1,5 mg/L 2,4-D, cùng tốc độ lắc 120 vòng/phút, đạt sinh khối tối đa 10,44 g tươi/0,66 g khô sau 14 ngày trong bình tam giác. Trong hệ lên men 10 L, các điều kiện tối ưu là 30 g/L sucrose, 0,5 mg/L BA, 1,5 mg/L 2,4-D, tốc độ khuấy 150 vòng/phút và tốc độ sục khí 2,5 L/phút, cho sinh khối cực đại 603 g tươi/53,25 g khô sau 14 ngày. Hàm lượng tinh dầu và curcumin trong tế bào nuôi cấy đạt cao hơn đáng kể so với củ nghệ đen tự nhiên (gấp 1,6 lần tinh dầu và 2,7 lần curcumin), trong khi polysaccharide thấp hơn. Tinh dầu từ tế bào nuôi cấy thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với B. cereus, S. aureus và E. coli.
Luận án này cung cấp những dẫn liệu khoa học mới và hệ thống về nuôi cấy tế bào nghệ đen, làm cơ sở khoa học để sản xuất quy mô lớn các hoạt chất thứ cấp từ nghệ đen, góp phần bảo vệ và chăm sóc sức khỏe cộng đồng.