(CESTI) Là nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Thành phố, do Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ chủ trì thực hiện, TS. Trịnh Thị Hương làm chủ nhiệm, thuộc chương trình Vườn ươm Sáng tạo KH&CN Trẻ, được nghiệm thu năm 2020.
Cây ba kích (Morinda officinalis How.) là một loại thảo dược quý, mọc hoang trong rừng, phân bố nhiều ở vùng đồi núi thấp của miền núi và trung du các tỉnh phía Bắc. Trong rễ cây ba kích có chứa các hợp chất thứ cấp có tác dụng dược lý như: anthraglucosid, iridoid glucoside, các sterol, các chất vô cơ (như K, Na, Mg, Fe, Cu, Zn), tinh bột, đường, acid hữu cơ, vitamin C. Vì vậy, ba kích là cây thuốc được sử dụng khá phổ biến trong y học cổ truyền. Nó có tác dụng tăng cường chức năng sinh lý, hỗ trợ điều trị thận hư. Ngoài ra, ba kích còn có tác dụng trong điều trị chứng cao huyết áp, phong thấp khớp, tăng sức dẻo dai, tăng sức đề kháng của cơ thể.
Hiện nay do việc khai thác quá mức dẫn đến trữ lượng ngoài tự nhiên của loài cây này giảm đi rõ rệt. Ba kích hiện có trong Sách Đỏ Việt Nam, danh lục các loài cây cần lưu giữ và bảo tồn. Một số nghiên cứu về nhân giống vô tính và trồng cây ba kích đã được thực hiện. Tuy nhiên, việc nuôi trồng ngoài tự nhiên đòi hỏi tốn nhiều công chăm sóc, thường xuyên bị côn trùng cắn phá, hoặc xảy ra tình trạng khai thác trộm. Bên cạnh đó, thời gian để thu hoạch được củ ba kích tương đối dài (3 năm) và thời gian thu hoạch thường vào một mùa nhất định là từ tháng 10 – 12. Điều này dẫn tới nguồn dược liệu bị hạn chế, không đủ cung ứng cho các ngành thực phẩm chức năng, y dược,…
Việc áp dụng các kỹ thuật nuôi cấy sinh khối tế bào thực vật không những góp phần sản xuất và thu nhận một lượng lớn sinh khối dễ dàng trong thời gian ngắn, mà còn giúp ly trích các hợp chất thứ cấp có giá trị dược liệu cũng như có thể chủ động điều khiển các điều kiện nuôi cấy để gia tăng hàm lượng hợp chất thứ cấp. Trong đó, nuôi cấy sinh khối rễ bất định đang là một hướng đầy tiềm năng do có thể dễ dàng kiểm soát quy trình nuôi cấy và chủ động tạo ra số lượng sinh khối lớn trong thời gian ngắn, góp phần cung cấp nguồn nguyên liệu cho ngành y dược, thực phẩm chức năng một cách chủ động.
Đề tài nêu trên đã xây dựng được quy trình nuôi cấy thu nhận sinh khối rễ bất định cây ba kích, tạo ra nguồn vật liệu rễ ba kích ban đầu có chứa hoạt chất anthraquinone tương đương với củ ba kích ở điều kiện trồng tự nhiên và hàm lượng polysacharide đạt yêu cầu của dược điển. Đây là cơ sở cho các nuôi cấy sinh khối ba kích với quy mô lớn, chủ động tạo ra nguồn vật liệu rễ ba kích cho các ngành công nghiệp dược, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng.
Ảnh hưởng của IBA, IAA, NAA lên khả năng tạo rễ bất định cây ba kích từ đốt thân trong điều kiện nuôi cấy tối sau 4 tuần nuôi cấy.
Cụ thể, đã xác định được các thông số kỹ thuật trong quy trình nuôi cấy thu nhận sinh khối rễ bất định gồm cảm ứng tạo rễ và nhân nhanh rễ bất định cây ba kích. Môi trường khoáng SH (Schenk and Hildebrandt,1972) bổ sung 2mg/L IBA, 30g/L sucrose, 8g/L agar thích hợp cho nuôi cấy cảm ứng tạo rễ bất định từ mẫu đốt thân với cách đặt đứng, và nuôi cấy ở điều kiện tối. Môi trường nhân nhanh rễ bất định là SH, bổ sung 2mg/L IBA, 45g/L sucrose, 8g/L agar, nuôi cấy ở môi trường đặc trong điều kiện tối.
Xác định hàm lượng hợp chất thứ cấp trong rễ bất định cây ba kích cho thấy, hàm lượng polysaccharide tổng số thu nhận được trong rễ bất định là 2,435%, thấp hơn so với mẫu rễ củ 3 năm tuổi thu nhận ở điều kiện trồng tự nhiên (7,738% và 11,137% tướng ứng mẫu ở Lâm Đồng và Quảng Ninh). Tuy nhiên thời gian thu nhận rễ nuôi cấy in vitro thấp hơn nhiều so với mẫu rễ trồng ở tự nhiên, do vậy rễ nuôi cấy in vitro vẫn được xem là nguồn vật liệu tiềm năng cho nuôi cấy sinh khối để thu nhận hợp chất thứ cấp. Hàm lượng anthraquinone thu nhận được trong rễ bất định là 0,0485% bằng với mẫu rễ củ tự nhiên 3 năm tuổi có nguồn gốc từ Quảng Ninh (0,0447%) và cao hơn mẫu rễ củ tự nhiên có nguồn gốc ở Lâm Đồng (0,0320%).
Kết quả này là cơ sở cho việc thu nhận và lựa chọn nguồn vật liệu thích hợp cho quá trình nuôi cấy sinh khối ba kích đạt hiệu quả cao. Rễ bất định nuôi cấy in vitro là nguồn vật liệu đầy tiềm năng trong nuôi cấy sinh khối thu nhận rễ ba kích thay thế cho ba kích trồng tự nhiên, không phụ thuộc vào điều kiện nuôi trồng tự nhiên và thổ nhưỡng, thời gian nuôi trồng được rút ngắn.
Kết quả của đề tài có thể ứng dụng để nuôi cấy sinh khối ba kích ở quy mô lớn cung cấp nguồn nguyên liệu cho các công ty sản xuất trà, thực phẩm chức năng, y dược. Từ đó thúc đẩy việc sản xuất các dạng thực phẩm chức năng từ cây ba kích, phục vụ nhu cầu chăm sóc sức khoẻ con người cũng như giúp giảm giá thành của sản phẩm. Đồng thời góp phần làm giảm tình trạng khai thác ba kích trong tự nhiên, giúp bảo tồn đa dạng sinh học..