Luận án Tiến sĩ Sinh lý học thực vật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số elicitor lên khả năng tích lũy solasodine ở tế bào in vitro của cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance)

ĐẠI HỌC HUẾ<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC<br /> <br /> NGUYỄN HỮU THUẦN ANH<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ELICITOR<br /> LÊN KHẢ NĂNG TÍCH LŨY SOLASODINE<br /> Ở TẾ BÀO IN VITRO CỦA CÂY CÀ GAI LEO<br /> <br /> (Solanum hainanense Hance)<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH LÝ HỌC THỰC VẬT<br /> <br /> HUẾ - 2016<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại: Khoa Sinh học, Trường đại học Khoa<br /> học, Đại học Huế và Phòng thí nghiệm Hợp chất thứ cấp, Viện Tài<br /> nguyên-Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Huê (2011-2014).<br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> <br /> GS.TS. Nguyễn Hoàng Lộc<br /> PGS.TS. Cao Đăng Nguyên<br /> <br /> Phản biện 1: ............................................................................................................<br /> ............................................................................................................<br /> Phản biện 2: ............................................................................................................<br /> ............................................................................................................<br /> Phản biện 3: ............................................................................................................<br /> ............................................................................................................<br /> Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế họp<br /> tại:<br /> ................................................................................................................................<br /> Vào hồi ............ giờ ........ ngày ....... tháng .......... năm ..........................................<br /> Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Trường đại học Khoa học, Đại học<br /> Huế<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> T n cấp t iết c a đề t i<br /> Theo số liệu thống kê của ngành Y tế, mỗi năm ở Việt Nam<br /> tiêu thụ từ 30 - 50 tấn các loại dược liệu khác nhau để sử dụng trong<br /> y học cổ truyền làm nguyên liệu cho công nghiệp dược và xuất khẩu .<br /> Cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance) có tên khoa học<br /> khác là Solanum procumben Lour. thuộc họ Cà (Solanaceae). Trong<br /> thành phần h a học của cà gai leo, solasodine là hợp chất ch nh, c<br /> hoạt t nh kháng vi m và ảo vệ gan, chống ại tế ào ung thư. Ngoài<br /> ra solasodine đã được nghiên cứu cho thấy có nhiều tác dụng trong y<br /> dược. Tuy nhiên, từ trước đến nay cà gai eo được khai thác chủ yếu<br /> từ nguồn hoang dại, nguồn nguyên liệu này không đủ để đáp ứng cho<br /> việc nghiên cứu và điều trị.<br /> Nuôi cấy mô và tế bào thực vật là phương pháp có những ưu<br /> điểm vượt trội mở ra tiềm năng ớn để tăng thu sinh khối trong thời<br /> gian ngắn, hàm ượng hợp chất thứ cấp cao, chủ động dễ điều khiển<br /> quy trình sản xuất tạo nguồn nguyên liệu phục vụ việc tách chiết các<br /> hoạt chất sinh học trên quy mô công nghiệp, góp phần giải quyết<br /> những kh khăn n i tr n.<br /> Elicitor thực vật báo hiệu việc hình thành các hợp chất thứ cấp,<br /> bổ sung vào môi trường nuôi cấy à phương thức để thu được các sản<br /> phẩm hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học một cách hiệu quả nhất,<br /> vừa có thể rút ngắn thời gian lại đạt năng suất cao.<br /> uất phát từ đ , chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu ảnh<br /> ưởng c a một số elicitor lên khả năng t c lũy solasodine ở tế<br /> bào in vitro c a cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance).<br /> <br /> p<br /> <br /> dụng phương pháp nuôi cấy tế bào huyền phù tạo nguồn nguyên liệu<br /> cho việc tách chiết solasodine, cung cấp nguồn dược chất tự nhiên<br /> <br /> 1<br /> <br /> cho các nghiên cứu trong ĩnh vực y học. Các kết quả của đề tài sẽ<br /> àm cơ sở cho việc xây dựng<br /> <br /> qui trình sản xuất solasodine từ sinh<br /> <br /> khối tế ào để ứng dụng trong ĩnh vực dược phẩm sau này.<br /> M c tiêu c a đề t i<br /> Xây dựng quy trình sản xuất solasodine hiệu suất cao từ nuôi<br /> cấy in vitro tế bào của cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance).<br /> ng a<br /> <br /> oa ọc v t<br /> <br /> c tiễn<br /> : Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ cung<br /> <br /> cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về khả năng t ch ũy<br /> solasodine trong tế bào cà gai leo khi nuôi cấy có bổ sung các<br /> elicitor. Đồng thời luận án cũng à tài iệu tham khảo hữu ích cho<br /> nghiên cứu và giảng dạy về ĩnh vực sản xuất các hoạt chất sinh học<br /> bằng con đường nuôi cấy tế bào thực vật.<br /> : Đề tài à hướng nghiên cứu có tiềm năng<br /> ứng dụng trong ĩnh vực sản xuất hoạt chất sinh học dùng àm dược<br /> liệu bằng nuôi cấy tế bào thực vật, góp phần vào việc bảo vệ và chăm<br /> sóc sức khỏe cộng đồng.<br /> N<br /> <br /> ng đ ng g p<br /> <br /> i c a lu n n<br /> <br /> Đây à công trình đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu ảnh<br /> hưởng của một số elicitor lên khả năng sinh tổng hợp solasodine<br /> trong nuôi cấy tế bào cà gai leo. Kết quả của luận án à đáng tin cậy<br /> và có thể sử dụng để tiếp tục nghiên cứu phát triển sản xuất<br /> solasodine ở quy mô lớn hơn.<br /> P ạ<br /> <br /> vi ng iên cứu<br /> Các thí nghiệm đều được tiến hành trong điều kiện in vitro<br /> <br /> tại Phòng thí nghiệm Hợp chất thứ cấp, Viện Tài nguy n, Môi trường<br /> và Công nghệ sinh học, Đại học Huế từ tháng 11 năm 2011 đến tháng<br /> 11 năm 2014.<br /> <br /> 2<br /> <br /> C ương 1.<br /> T NG QUAN T I LIỆU<br /> 1.1. SẢN<br /> TẾ<br /> <br /> UẤT C C H P CHẤT THỨ CẤP TỪ NU I CẤY<br /> <br /> O THỰC VẬT<br /> Nuôi cấy tế bào thực vật tiêu biểu cho tiềm năng cải thiện các<br /> <br /> hợp chất có giá trị trong y dược, gia vị, hương iệu và màu nhuộm mà<br /> không thể sản xuất chúng từ các tế bào vi sinh vật hoặc tổng hợp<br /> bằng phương pháp h a học. Ưu điểm của kỹ thuật nuôi cấy tế bào<br /> thực vật là có thể cung cấp liên tục nguồn nguyên liệu để tách chiết<br /> một tỷ lệ lớn ượng hoạt chất từ tế bào thực vật nuôi cấy.<br /> Các sản phẩm trao đổi thứ cấp thường chiếm một ượng nhỏ<br /> (nhỏ hơn 1% trọng ượng khô) và độc lập cao trong thời kỳ sinh lý và<br /> phát triển của thực vật. Mặc dù hợp chất thứ cấp dường như không<br /> được thừa nhận vai trò trong việc duy trì quá trình sống cơ ản của<br /> thực vật - nơi mà chúng được tổng hợp, chúng có vai trò quan trọng<br /> trong sự tương tác giữa thực vật với môi trường.<br /> 1. . ỨNG D NG CHẤT KÍCH KH NG ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ<br /> NĂNG TÍCH LŨY H P CHẤT THỨ CẤP TRONG NU I CẤY<br /> TẾ<br /> <br /> O THỰC VẬT<br /> Elicitor thực vật có thể được định nghĩa như à một chất cơ<br /> <br /> bản mà khi đưa với các nồng độ nhỏ vào hệ thống tế bào sống thì<br /> khởi động hoặc cải thiện sự sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp. Sự<br /> cảm ứng thực vật là quá trình cảm ứng hoặc tăng cường sinh tổng<br /> hợp các chất chuyển hóa thứ cấp do sự bổ sung theo hàm ượng của<br /> elicitor. Elicitor bao gồm các chất có nguồn gốc từ mầm bệnh và các<br /> chất được tiết ra từ thực vật bằng phản ứng của mầm bệnh (elicitor<br /> <br /> 3<br /> <br />