Công Nghệ Sinh Học Trong Sản Xuất Hợp Chất Thứ Cấp Từ Thực Vật.pptx

Công Nghệ Sinh Học Trong Sản Xuất Hợp Chất Thứ Cấp Từ Thực Vật một số phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học trong hợp chất thứ cấp từ thực vật: chiết xuất từ cây trồng, nuôi cấy mô và tế bào thực vật; Phương pháp chiết xuất từ cây trồng là gì, Nuôi cấy mô và tế bào thực vật: nuôi cấy mô sẹo, nuôi cấy huyền phù tế bào, nuôi cấy rễ bất định, nuôi cấy rễ tơ, nuôi cấy phôi, ứng dụng CNSH trong sản xuất hợp chất thứ cấp

Nhóm :

CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT HỢP CHẤT

THỨ CẤP TỪ THỰC VẬT

Chiết xuất từ cây trồng

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ỨNG DỤNG CNSH TRONG HỢP CHẤT THỨ CẤP TỪ THỰC VẬT

02

Nuôi cấy mô và tế bào thực

vật

Chiết xuất từ cây trồng

- Phương pháp chiết xuất từ cây trồng (Plant extraction) là một trong những phương pháp phổ biến sản xuất hợp chất thứ cấp từ thực vật Là một lựa chọn linh hoạt và tiết kiệm chi phí nhưng còn tồn tại một số hạn chế như không ổn định, năng suất thấp, sinh trưởng chậm và gặp khó khăn khi sản xuất quy mô lớn, nguồn vật liệu có giá trị thường phụ thuộc các yếu tố tăng trưởng, khí hậu, sâu hại, dịch bệnh cây trồng

Nuôi cấy mô và tế bào thực vật

Trong các quá trình nuôi cấy này thường xuất hiện hai kiểu sinh trưởng sau:

• Sinh trưởng không phân hóa (undifferentiated growth)-> Nuôi cấy mô sẹo (Callus culcutre)

-> Nuôi cấy huyền phù tế bào (Suspension culture)• Sinh trưởng có phân hóa (differentiated growth)-> Nuôi cấy rễ (Root culture)

-> Nuôi cấy phôi (Embryo culture)

Nuôi cấy mô sẹo

- Mô sẹo là một loại mô tái tạo mà cơ thể tạo ra trong quá trình phục hồi sau tổn thương

- Khi được thu thập và nuôi cấy trong điều kiện kiểm soát, Nuôi cấy mô sẹo có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, bao gồm nghiên cứu về sự phục hồi sau tổn thương, đánh giá tác động của các chất hóa học hoặc thuốc trên quá trình tái tạo mô, và sản xuất các sản phẩm sinh học như collagen hoặc các yếu tố tăng trưởng

Nuôi cấy huyền phù tế bào

- Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào chứa các tế bào và các khối tế bào, sinh trưởng phân tán trong môi trường lỏng Thường được khởi đầu bằng cách đặt các khối mô callus dễ vỡ vụn trong môi trường lỏng chuyển động (lắc hoặc khuấy) Nuôi cấy dịch huyền phù vì thế là sự tiến triển từ thực vật đến mẫu vật, tới callus, và cuối cùng tới dịch huyền phù.

- Nuôi cấy dịch huyền phù thích hợp hơn cho việc sản xuất sinh khối của tế bào thực vật so với nuôi cấy callus, do nuôi cấy dịch huyền phù có thể duy trì và được thao tác tương tự với các hệ thống lên men vi sinh vật được ngập chìm trong môi trường lỏng

Nuôi cấy rễ bất định (adventitious root)

- Là hệ thống nuôi cấy rễ bất định, hệ thống mô phỏng việc thu sinh khối rễ từ cây trồng trong điều kiện tự nhiên – nơi tích tụ nhiều hợp chất thứ cấp, được thực hiện để nhân sinh khối dùng chiết xuất hợp chất thứ cấp Hiện loại mô này đang được nghiên cứu nuôi cấy trong môi trường không bổ sung chất điều hòa sinh trưởng tổng hợp nhằm tăng phổ ứng dụng sản xuất

Nuôi cấy rễ tơ (hairy root)

- Điểm đặc biệt là có thể nhân sinh khối quy mô lớn loại mô này trong môi trường không bổ sung tác nhân kích thích sinh trưởng tổng hợp nhằm tạo sản phẩm “sạch” dư lượng chất điều hòa sinh trưởng (dùng chiết xuất hợp chất thứ cấp) Thực tế cho thấy rễ tơ là hệ thống nuôi cấy sản sinh nhiều hoạt chất nhất so với hệ thống nuôi cấy rễ bất định

Nuôi cấy phôi

- Nuôi cấy phôi (embryo) có thể được thiết lập cho các phôi tách ra từ các hạt vô trùng, các noãn hoặc quả Các phôi được sản xuất từ kỹ thuật nuôi cấy tế bào, được gọi là phôi vô tính (somatic embryo), có thể được phân lập và nảy mầm cung cấp một cây trên một mẫu vật Nuôi cấy phôi có thể được ứng dụng để sản xuất nhanh cây giống từ các hạt có thời gian ngủ nghĩ dài Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn các hệ thống nhân giống truyền thống như là quá trình đồng nhất di truyền, sản xuất sinh khối và nhân giống các cây trồng sạch bệnh

Ứng dụng

Một trong những thành công của hướng đi này là nghiên cứu ứng dụng CNSH trong sản xuất hợp chất thứ cấp – hoạt chất saponin từ nhân sâm Nhóm nghiên cứu Yoshikawa và Furuya đã nuôi cấy rễ tóc sâm Triều Tiên tổng hợp saponin tương tự rễ ngoài tự nhiên; trường hợp nghiên cứu rễ tóc sâm Mỹ của nhóm Mathur và cộng sự (2010) cũng cho thấy tốc độ rễ sinh trưởng mạnh, cải thiện được khả năng tổng hợp saponin, rễ tóc có thể sản xuất hoạt chất saponin tốt nhất từ tuần thứ 6 đến tuần thứ 8 sau khi nuôi cấy.

CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE