Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled Science & Technology Development, Vol 19, No T5 2016 Trang 26 Ảnh hưởng của vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes đến sự phát triển và sinh tổng hợp alkaloid trong cây dừa cạn (Catharanthus roseu[.]
Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 Ảnh hưởng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes đến phát triển sinh tổng hợp alkaloid dừa cạn (Catharanthus roseus) trồng điều kiện khí canh Bùi Xuân Lượng Trường Cao Đẳng Nghề Số 8, Đồng Nai Trần Thị Lệ Minh Trường Đại Học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh (Bài nhận ngày 08 tháng 01 năm 2016, nhận đăng ngày 02 tháng 12 năm 2016) TÓM TẮT Nghiên cứu tiến hành nhằm mục đích cải tiến lượng sinh khối gia tăng hàm lượng hợp chất thứ cấp dừa cạn (Catharanthus roseus) cách trồng hệ thống khí canh có bổ sung vi khuẩn Agrobacterium rhizogennes Kết nghiên cứu xác định dừa cạn trồng hệ thống khí canh bổ sung vi khuẩn nồng độ 109 CFU/mL có khả sinh trưởng phát triển tốt so với trồng không bổ sung vi khuẩn A rhizogennes Mẫu nụ có chiết suất phân tích hàm lượng vincristine vinblastine hệ thống HPLC Hàm lượng vincristine vinblastine trồng hệ thống khí canh bổ sung vi khuẩn A rhizogennes với nồng độ 109 CFU/mL cao so với trồng hệ thống khí canh khơng bổ sung vi khuẩn Từ khóa: Dừa cạn, khí canh, Agrobacterium rhizogennes MỞ ĐẦU Hiện nay, tồn cầu có khoảng 25 triệu người phải sống chung với bệnh ung thư năm có thêm khoảng 11 triệu trường hợp mắc bệnh Việc tìm hợp chất có khả ức chế ung thư nhà khoa học tập trung nghiên cứu tổng hợp nhiều đường khác Nhiều loại thuốc tổng hợp sử dụng khơng thay loại thuốc có nguồn gốc từ loại thảo dược Qua nghiên cứu, nhà khoa học nhận thấy số chất thực vật sản sinh ra, gọi hợp chất thứ cấp, làm chất nhuộm, chất tạo mùi thực phẩm dược phẩm Vincristine vinblastine hai alkaloid chiết xuất từ dừa cạn có tác dụng điều trị ung thư thông qua ức chế phân chia tế bào Trang 26 [1] Tuy nhiên hợp chất lại có hàm lượng nhỏ tế bào thực vật việc tổng hợp hợp chất đường hóa học khơng khả thi kinh tế cấu trúc phức tạp trọng lượng phân tử lớn Mặt khác nhiều thuốc tổng hợp hóa học tồn phần có cấu trúc hóa học khác với cấu trúc hóa học hợp chất thiên nhiên nên sinh nhiều tác dụng phụ độc hại cho thể người gây quái thai, ung thư, tai biến nguy hiểm khác dị ứng, điếc, rụng tóc…[2] Vì vậy, nhiều chiến lược nhằm gia tăng tổng hợp alkaloid tế bào đã, nghiên cứu thực bổ sung tiền chất, chất hay nhân tố cảm ứng Phương pháp sử dụng vi khuẩn A rhizogennes lây nhiễm vào thực vật giúp gia tăng hợp chất thứ cấp [3] TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SOÁ T5- 2016 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Các kết phân tích dựa vào bảng ANOVA, bảng trắc nghiệm phân hạng so sánh khác biệt giá trị trung bình nghiệm thức phương pháp LSD Thí nghiệm tiến hành dừa cạn (Catharanthus roseus) Sử dụng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes chủng ATTC 11325 Pha lỗng vi khuẩn mơi trường YMB nồng độ 109 CFU/ mL Phun trực tiếp dung dịch vi khuẩn 109 CFU/ mL dung dịch đối chứng (môi trường YMB) vào rễ trồng hệ thống khí canh Khảo sát sinh trưởng (số lá, chiều cao thân, chiều dài rễ trọng lượng tươi) Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên, lần lặp lại Phương pháp ly trích alkaloid: dừa cạn thu giai đoạn sau 42 56 ngày trồng sấy nhiệt độ 40 0C; sau mẫu khơ xay nhuyễn thu dịch chiết theo quy trình ly trích alkaloid từ ngun liệu khơ Sau xác định hàm lượng vincristine vinblastine kỹ thuật HPLC [5] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hệ thống khí canh thiết kế theo mơ hình Roberto năm 2003 [4] Hệ thống gồm thùng nhựa chứa cao 70 cm, đường kính đáy 40 cm, đường kính nắp 60 cm Giá đỡ để trồng xốp Bên thùng thiết kế béc phun sương (loại béc số 3), béc phun sương nối vào máy phun sương bình chứa dung dịch Dung dịch sau phun thu bình chứa nhờ hệ thống ống dẫn Máy phun sương nối với điều khiển thời gian phun ngừng phun Vi khuẩn A rhizogenes ứng dụng nhiều nghiên cứu sản xuất hợp chất thứ cấp cung cấp cho ngành dược Tiến hành bổ sung vi khuẩn với 109 CFU/mL đối chứng (không bổ sung vi khuẩn) Mặc dù không sử dụng cefotaxime để loại bỏ vi khuẩn A rhizogenes, sau 56 ngày trồng, dừa cạn nghiệm thức phát triển tốt đánh giá ảnh hưởng vi khuẩn A rhizogenes đến sinh trưởng sinh tổng hợp alkaloid Ở nghiệm thức bổ sung vi khuẩn A rhizogenes nồng độ 109 CFU/ mL có khả sinh trưởng cao Từ kết Bảng cho thấy chiều dài rễ giai đoạn trồng sau 56 ngày nghiệm thức khơng có khác biệt, nhiên trọng lượng cây, chiều cao thân, số số nhánh có khác biệt mức ý nghĩa (Bảng 1, Hình 1) Chu kỳ phun dung dịch dinh dưỡng hệ thống khí canh 15 giây phun 30 phút ngừng phun Chỉ tiêu theo dõi: Sinh trưởng phát triển dừa cạn Sinh tổng hợp alkaloid dừa cạn Bảng Kết trắc nghiệm thống kê so sánh số lá, chiều cao thân, chiều dài rễ trọng lượng tươi dừa cạn trồng hệ thống khí canh có bổ sung vi khuẩn đối chứng sau 56 ngày trồng Nghiệm thức Trọng lượng tươi (g) Số (lá) Chiều cao thân (cm) NTA 45,5 33,56 29,2 53,7 NTB 70,91 40,67 35,5 55,89 Ttính 26,91 ** 6,03 ** 4,30 Chiều dài rễ (cm) ** 1,56ns (**: Khác biệt có ý nghĩa (P