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

Header Page of 148 LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận án này, trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS TS Nguyễn Hoàng Lộc PGS TS Cao Đăng Nguyên quan tâm giúp đỡ hướng dẫn tận tình Xin bày tỏ lòng biết ơn tới cán bộ, giảng viên Phòng thí nghiệm Các hợp chất thứ cấp, Viện Tài nguyên-Môi trường Công nghệ sinh học, Đại học Huế; Bộ môn Sinh lý-Sinh hóa, Khoa Sinh học, Trường đại học Khoa học, Đại học Huế giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Xin cám ơn Ban Giám đốc, Ban Đào tạo Sau đại học Đại học Huế; Ban Giám hiệu, Phòng Nghiên cứu Khoa học Hợp tác Quốc tế, Phòng Đào tạo Sau đại học Trường đại học Khoa học; Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học, Trường đại học Khoa học, Đại học Huế; Ban Giám hiệu, Khoa Sinh-Môi trường, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng có nhiều giúp đỡ quí báu, tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận án Xin cám ơn đồng nghiệp, bạn bè nhiệt tình động viên, hỗ trợ hoàn thành luận án Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân gia đình đóng góp phần không nhỏ việc hoàn thành luận án Huế, ngày 15 tháng 02 năm 2014 Tác giả Võ Châu Tuấn Footer Page of 148 Header Page of 148 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết trình bày luận án trung thực, khách quan, nghiêm túc chưa công bố công trình khác Nếu có sai sót, xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tác giả Võ Châu Tuấn Footer Page of 148 Header Page of 148 MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC BẢNG CHÚ THÍCH CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .3 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 NUÔI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT 1.1.1 Sơ lược lịch sử nuôi cấy tế bào thực vật .5 1.1.2 Nuôi cấy huyền phù tế bào thực vật .6 1.1.2.1 Nuôi cấy callus 1.1.2.2 Nuôi cấy huyền phù tế bào 1.1.2.3 Các thông số đánh giá khả sinh trưởng tế bào .10 1.1.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình nuôi cấy tế bào 12 1.1.2.5 Nuôi cấy tế bào thực vật qui mô lớn 16 1.2 SỰ TÍCH LŨY CÁC HỢP CHẤT THỨ CẤP TRONG TẾ BÀO THỰC VẬT NUÔI CẤY IN VITRO 19 1.2.1 Vai trò hợp chất thứ cấp thực vật 19 1.2.2 Các nhóm hợp chất thứ cấp chủ yếu thực vật 19 1.2.2.1 Nhóm terpene 20 1.2.2.2 Nhóm phenol 20 1.2.2.3 Các hợp chất chứa nitrogen 20 Footer Page of 148 Header Page of 148 1.2.3 Những nghiên cứu sản xuất hợp thứ cấp từ nuôi cấy tế bào thực vật 21 1.2.3.1 Những nghiên cứu nước 21 1.2.3.2 Những nghiên cứu nước 25 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÂY NGHỆ ĐEN 28 1.3.2 Thành phần hóa học 28 1.3.3 Công dụng .30 1.3.3.1 Công dụng cổ truyền .30 1.3.3.2 Các hoạt tính sinh học 30 1.3.4 Tình hình nghiên cứu nuôi cấy in vitro nghệ đen 35 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.37 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 37 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 37 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.3.1 Nuôi cấy callus 39 2.3.2 Nuôi cấy huyền phù tế bào 39 2.3.2.1 Nuôi cấy huyền phù tế bào bình tam giác .39 2.3.2.2 Nuôi cấy huyền phù tế bào hệ lên men 40 2.3.3 Xác định khả sinh trưởng tế bào 40 2.3.4 Định lượng tinh dầu .41 2.3.5 Định lượng curcumin 41 2.3.6 Định lượng polysaccharide hòa tan nước 42 2.3.7 Xác định sesquiterpene 42 2.3.8 Xác định hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu 43 2.3.9 Xử lý thống kê .43 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 NUÔI CẤY CALLUS NGHỆ ĐEN 44 3.2 NUÔI CẤY HUYỀN PHÙ TẾ BÀO TRONG BÌNH TAM GIÁC 47 3.2.1 Ảnh hưởng cỡ mẫu nuôi cấy .47 Footer Page of 148 Header Page of 148 3.2.2 Ảnh hưởng tốc độ lắc 49 3.2.3 Ảnh hưởng chất ĐHST 51 3.2.3.1 Ảnh hưởng BA 51 3.2.3.2 Ảnh hưởng 2,4-D 52 3.2.3.3 Ảnh hưởng 2,4-D BA 52 3.2.4 Ảnh hưởng nguồn carbon 54 3.2.4.1 Ảnh hưởng sucrose 54 3.2.4.2 Ảnh hưởng glucose 56 3.3 NUÔI CẤY TẾ BÀO HUYỀN PHÙ TRONG HỆ LÊN MEN 59 3.3.1 Khảo sát sinh trưởng tế bào 59 3.3.2 Ảnh hưởng điều kiện nuôi cấy 61 3.3.2.1 Cỡ mẫu 61 3.3.2.2 Tốc độ khuấy 62 3.3.2.3 Ảnh hưởng tốc độ sục khí 63 3.4 KHẢO SÁT SỰ TÍCH LŨY MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TẾ BÀO NGHỆ ĐEN .65 3.4.1 Hàm lượng tinh dầu .65 3.4.2 Hàm lượng polysaccharide hòa tan nước tổng số 67 3.4.3 Hàm lượng curcumin 68 3.4.4 Xác định sesquiterpene 73 3.5 HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU TẾ BÀO NGHỆ ĐEN 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .80 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC Footer Page of 148 Header Page of 148 BẢNG CHÚ THÍCH CHỮ VIẾT TẮT BAP : 6-benzylaminopurine BA : 6-benzyladenine CIB : centrifugal impeller bioreator cs : cộng DMSO : dimethyl sulfoxide ĐC : đối chứng ĐHST : điều hòa sinh trưởng HPLC : high performance liquid chromatography (sắc ký hiệu cao áp) IAA : indoleacetic acid IBA : indolebutyric acid Kin : kinetin L : lít L-DOPA : L-3,4 -dihydrooxyphenylamine LPS : lipopolysaccharide MS : Murashige Skoog (1962) NAA : naphthaleneacetic acid Nxb : nhà xuất TNF-α : tumor necrosis factor-alpha 2,4-D : 2,4-dichlorophenoxyacetic acid Footer Page of 148 Header Page of 148 DANH MỤC CÁC BẢNG TT 10 11 12 13 Tên bảng Bảng 3.1.Khả tạo callus từ bẹ nghệ đen in vitro Bảng 3.2 Ảnh hưởng chất ĐHST lên sinh trưởng phát sinh hình thái callus Bảng 3.3 Ảnh hưởng cỡ mẫu lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.4 Ảnh hưởng tốc độ lắc lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.5 Ảnh hưởng BA lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.6 Ảnh hưởng 2,4-D lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.7 Ảnh hưởng 2,4-D BA lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.8 Ảnh hưởng sucrose lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.9 Ảnh hưởng glucose lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.10 Ảnh hưởng fructose lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù bình tam giác Bảng 3.11 Ảnh hưởng cỡ mẫu lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù hệ lên men 10 L Bảng 3.12 Ảnh hưởng tốc độ khuấy lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù hệ lên men 10 L Bảng 3.13 Ảnh hưởng tốc độ sục khí lên sinh trưởng tế bào nuôi cấy huyền phù hệ lên men 10 L Footer Page of 148 Trang 44 46 48 50 51 52 53 54 56 57 62 63 64 Header Page of 148 14 15 16 Bảng 3.14 Hàm lượng tinh dầu tế bào nghệ đen nuôi cấy hệ lên men 10 L Bảng 3.15 Hàm lượng polysaccharide tế bào nghệ đen nuôi cấy hệ lên men 10 L Bảng 3.16 Hàm lượng curcumin tế bào nghệ đen nuôi cấy hệ lên men 10 L 66 67 69 Bảng 3.17 Chiều cao phổ hấp thụ (mAU) sesquiterpene 17 tế bào nuôi cấy hệ lên men 10 L tế bào củ nghệ tự 74 nhiên 18 Bảng 3.18 Khả kháng khuẩn tinh dầu tế bào nghệ đen Footer Page of 148 78 Header Page of 148 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 2.1 Cây nghệ đen nuôi cấy in vitro 37 Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm 38 Hình 3.1 Callus hình thành từ bẹ nghệ đen in vitro (A) callus trắng xốp, (B) callus trắng mọng nước Hình 3.2 Callus có màu vàng, rắn, rời rạc sau 14 ngày nuôi cấy Hình 3.3 Dịch huyền phù tế bào nghệ đen sau 14 ngày nuôi cấy bình tam giác môi trường có 3% sucrose 45 47 55 Hình 3.4 Sinh trưởng tế bào nghệ đen nuôi cấy bình tam giác môi trường MS có 3% sucrose; 0,5 mg/L BA 58 1,5 mg/L 2,4-D, lắc 120 vòng/phút Hình 3.5 Nuôi cấy tế bào nghệ đen bình tam giác 250 ml đặt máy lắc Hình 3.6 Nuôi cấy tế bào nghệ đen hệ lên men 10 L 59 60 Hình 3.7 Sinh trưởng tế bào nghệ đen hệ lên men nuôi cấy môi trường MS có 3% sucrose; 0,5 mg/L BA; 1,5 mg/L 2,4-D ; khuấy 120 vòng/phút; sục khí 2,0 L/phút, cỡ mẫu 60 100 g 10 Hình 3.8 Sinh khối tươi (A) sinh khối khô (B) tế bào nghệ đen sau 14 ngày nuôi cấy hệ lên men 10 L 61 Hình 3.9 Sinh trưởng tế bào nghệ đen lên men 11 nuôi cấy môi trường MS có 3% sucrose; 0,5 mg/L BA; 1,5 mg/L 2,4-D ; khuấy 150 vòng/phút; sục khí 2,5 L/phút, cỡ mẫu 65 200 g 12 Footer Page of 148 Hình 3.10 Phổ HPLC curcumin chuẩn (0,5 mg/ml) 71 Header Page 10 of 148 13 14 Hình 3.11 Phổ HPLC curcumin củ nghệ đen 01 năm tuổi tự nhiên Hình 3.12 Phổ HPLC curcumin tế bào nghệ đen sau đến 18 ngày nuôi cấy hệ lên men 10 lít 72 73 Hình 3.13 Phổ HPLC sesquiterpene A: Củ nghệ đen tự 15 nhiên; B: tế bào nghệ đen nuôi cấy hệ lên men 10 L từ 76 đến 18 ngày 16 Hình 3.14 Khả kháng khuẩn tinh dầu nghệ đen Footer Page 10 of 148 77 Header Page 103 of 148 93 90 Loc N.H., Duc D.T., Kwon T.H., Yang M.S (2005), “Micropropagation of zedoary (Curcuma zedoaria Roscoe)-a valuable medicinal plant”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture 81, pp.119-122 91 Loc N.H., Duc D.T., Kwon T.H., Yang M.S (2005), “Micropropagation of zedoary (Curcuma zedoaria Roscoe)-a valuable medicinal plant”, Plant Cell Tiss Organ Cult 81, pp.119-122 92 Long R.M., Croteau R (2005), “Preliminary assessment of the C13- side chain 2’-hydroxylase involved in taxol biosynthesis”, Biochem Biophys Res Commun 338, pp 410-417 93 Loyola-Vargas V.M., Vázquez-Flota F (2006), Plant Cell Culture Protocols, Humana Press Inc., USA 94 Makabe H., Maru N., Kuwabara A., Kamo T., Hirota M (2006), “Antiinflammatory sesquiterpenes from Curcuma zedoaria”, Nat Prod Res 20, pp 680-686 95 Manzan ACCM, Fabio ST, Eliane B, Nanci PP (2003) Extraction of essential oil and pigments from Curcuma longa L, by steam distillation and extraction with volatile solvents J Agricult Food Chem 51: 6802-6807 96 Masuda T., Jitoe A., Isobe J., Nakatani N., Yonemori S (1993), “Antioxidative and anti-inflammatory curcumin-related phenolics from rhizomes of Curcuma domestica”, Phytochemistry 32, pp 1557-1560 97 Matsubara K., Kitani S., Yoshioka T., Morimoto T., Fujita Y., Yamada Y (1989), “High density culture of Coptis japonica cells in creases berberine production”, Chem Tech Biotechnol 46, pp 61-69 98 Matsuda H., Morikawa T., Toguchida I., Ninomiya K., Yoshikawa M (2001c), “Inhibitors of nitric oxide production and new sesquiterpenes, zedoarofuran, 4-epicurcumenol, neocurcumenol, gajutsulactones A, and B, zedoarolodes A and B, from Zedoariae rhizoma”, Chem Pharma Bull 49, pp 1558-1566 Footer Page 103 of 148 Header Page 104 of 148 94 99 Matsuda H., Ninomiya K., Morikawa T., Yoshikawa M (1998), “Inhibitory effect and action mechanism of sesquiterpenes from zedoariae rhizoma on D–galactosamine/lipopolysaccharide -induced liver injury”, Bioorg Med Chem Lett 8, pp 339-344 100 Mau J.L., Eric Y.C.L., Nai-Phon Wang, Chien-Chou C., Chi-Huarng C., Charng-Cherng (2003), “Composition and antioxidant activity of the essential oil from Curcuma zedoaria”, Food Chem 82, pp 583-591 101 Mello M.O., Dias C.T.S., Amaral A.F.C., Melo M (2001a), “Growth of Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe and Phaseolus vulgaris L cell suspension cultures with carbon sources”, Scientia Agricola 58, pp 481-485 102 Mello M.O., Melo M., Appezzato-da-Glória B (2001b), “Histological analysis of the callogenesis and organogenesis from root segments of Curcuma zedoaria Roscoe”, Brazilian Archives of Biology and Technology 44(2), pp 197-203 103 Miachir J.I., Romani V.L.M., de Campos Amaral A.F., Mello M.O., Crocomo O.J., Melo M (2004), “Micropropagation and callogenesis of Curcuma zedoaria Roscoe”, Sci Agric (Piracicaba, Braz) 61(4), pp 427-432 104 Misawa M (1994), Plant tissue culture: An alternative for production of useful metabolite, FAO Agricultural Services Bulletin 105 Moon C.K., Park K.S., Lee S.H., Yoon Y.P (1985), “Antitumor activities of several phytopolysaccharides”, Archives of Pharmacal Research 8(1), pp 42-44 106 Mulabagal V., Tsay H.S (2004), “Plant cell cultures- an alternative and efficient source for the production of biologically important secondary metabolites”, International Journal of Applied Science and Engineering 2(1), pp 29-48 Footer Page 104 of 148 Header Page 105 of 148 95 107 Murashige T., Skoog F (1962), “A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures”, Physiol Plant 15, pp 473-497 108 Nadkarni K.M (1999), Indian Materia Medica, 3rd edn, Mumbai, India: Popular Prakashan Private Limited 109 Nagella P., Murthy H.N (2010), “Establishment of cell suspension cultures of Withania somnifera for the production of withanolide A”, Bioresour Technol., 101(17), pp 6735-9 110 Nakanishi T., Miyasaka H., Nasu M., Hashimoto H., Yoneda K (1983), “Production of cryptotanshinone and feruginol in cultured cells of Salvia miltiorrhiza”, Phytochemistry 22, pp 721-722, 111 Narayanaswany S (1994), Plant cell and tissue culture, McGraw-Hill Publishing Company, New Dehli 112 Nhut D.T., Tram N.T., Don N.T (2006), “Effect of sucrose, glucose and fructose in proliferration of Hymalaya Yew (Taxus wallichiana Zucc.) cell suspesion cultures -a potetial source for taxol production”, Pro Int Workshop Biotechnology in Agricut, Nong Lam University, Ho Chi Minh city, Vietnam, pp 142-145 113 Oksman-Caldentey K.M., Inze D (2004), “Plant cell factories in the post genomic era: new ways to produce designer secondary metabolites”, Trends Plant Sci 9, pp 433-440 114 Omar R., Abdullah M.A., Hasan M.A., Marziah M (2004), “Development of growth medium for Centenlla asiatica cell culture via response surface methodology”, American Applied Sciences, 1(3), pp 215-219 115 Padmanabha B.V., Chandrashekar M., Ramesha B.T., Hombe G.H.C., Rajesh P.G., Suhas S., Vasudeva R., Ganeshaiah K.N., Shaanker R (2006), “Patterns of accumulation of camptothecin, an anti-cancer alkaloid in Nothapodytes nimmoniana Graham, in the Western Ghats, India Implications for identifying high-yielding sources of the alkaloid”, Curr Sci 90, pp 95-100 Footer Page 105 of 148 Header Page 106 of 148 96 116 Paek K.Y., Chakrabarty D., Hahn E.J (2005), “Application of bioreactor systems for large scale production of horticultural and medicinal plants”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture 81, pp 287-300 117 Palazon J., Moyano E., Bonfill M., Cusido R.M., Pinol M.T (2006), In floriculture, ornamental and plant biotechnology Advances and topical issues, Global Science Books, Ltd: London, UK, pp 209-221 118 Pamplona C.R., de Souza M.M., da Silva Machado M., Cechinel Filho V., Navarro D., Yunes R.A., Monache F.D., Niero R (2006), “Seasonal variation and analgesic properties of different parts from Curcuma zedoaria Roscoe (Zingiberaceae) grown in Brazil”, Z Naturforsch 61, pp 6-10 119 Paramapojn S., Gritsanapan W (2007), “Variation of curcuminoids in ethanolic extract of Curcuma zedoaria rhizomes in Thailand by HPLC”, Planta Med 73, pp 797-1034 120 Paramapojn S., Gritsanapan W (2009), “Free radical scavenging activity determination and quantitative analysis of curcuminoids in Curcuma zedoaria”, Current Science 97(7), pp 1069-1073 121 Parc G., Canaguier A., Hocquemiller R., Chriqui D., Meyer M (2002), “Production of taxoids with biological activity by plants and callus cultures from selected Taxus genotypes”, Phytochemistry 59, pp 725-730 122 Paszty C., Lurquin P.F (1987), “Improved plant protoplast plating/selection technique for quantitation of transformation”, Bio Techniques 5, pp 716-718 123 Payne G., Bringi V., Prince C., Shuler M (1991), Plant cell and tissue culture in liquid systems, Hanser Publishers, Munich 124 Philip K., Malek S.N.A., Sani W., Shin S.K., Kumar S.A., Lai H.S., Serm L.G., Rahman S.N.S.A (2009), “Antimicrobial activity of some medicinal plants from Malaysia”, American Journal of Applied Sciences 6(8), pp 1613-1617 Footer Page 106 of 148 Header Page 107 of 148 97 125 Prakash G., Srivastava A.K (2007), “Azadirachtin production in stirred tank reactors by Azadirachta indica suspension culture”, Process Biochem 42, pp 93-97 126 Priosoeryanto B.P., Sumarny R., Rahmadini Y., Nainggolan G.R.M., Andany S (2001), “Growth inhibition effect of plants extract (Mussaenda pubescens and Curcuma zedoaria) on tumour cell lines in vitro”, Proceeding of the 2nd SEAG, South East Asian Germany AlumniNetwork, Los Barios, The Philippines on August, pp 27-31 127 Raghuveer Gupta PS, Ali MM., Eranna D and Ramachandra SS (2003), “Evaluation of anti-ulcer effect of root of Curcuma zedoaria in rats”, Indian Traditional Knowledge 2(4), pp 375-377 128 Rajasekaran T., Ravishankar G.A., Venkataraman L.V (1991), “Influence of nutrient stress on pyrethrin production by cultured cells of pyrethrum (Chrysanthemum cinerariaefolium)”, Curr Sci 60, pp.705-707 129 Ramawat K.G., Merillon J.M (2004), Biotechnology Secondary Metabolites, Science Publishers, Inc Plymouth, UK 130 Rao B.R., Kumar V., Amrutha N., Jalaja N., Vaidyanath K., Rao A.M., Polavarapu S.R.R., Kishor P.B.K (2008), “Effect of growth regulators, carbon source and cell aggregate size on berberine production from cell cultures of Tinospora cordifolia Miers”, Current Trends in Biotechnology and Pharmacy, 2(2), pp 269-276 131 Rao B.S., Shintre V.P., Simonsen J.L (1928), “Essential oil from rhizome of Curcuma zedoaria Rosc.”, Soc Chem Ind 47, pp 171-172 132 Rao S.R., Ravishankar G.A (2002), “Plant cell cultures: chemical factories of secondary metabolites”, Biotechnology Advances 20, pp 101-153 133 Ritterhaus E., Ulrich J., Westphal K (1990), “Large-scale production of plant cell cultures”, Iaptc Newsl 61, pp 2-10 Footer Page 107 of 148 Header Page 108 of 148 98 134 Rodríguez-Monroy M., Trejo-Espino J.L., Jimenez-Aparicio A., de la Luz M.M., Villarreal M.L., Trejo-Tapia G (2004), “Evaluation of morphological properties of Solanum chrysotrichum cell cultues in a shake flask and fermentor and rheological properties of broths”, Food Technol Biotechnol 42 (3), pp 153-158 135 Ryu D.D.Y., Lee S.O., Romani R.J (1990), “Determination of growth rate for plant cell cultures: comparative studies” Biotechnol Bioeng 35, pp 305-311 136 Sakato K., Misawa M (1974), “Effects of chemical and physical conditions on growth of Camptotheca acuminata cell cultures”, Agri Biol Chem 38, pp 491-497 137 Saralamp P., Chuakual W., Temsirikul R., Clayton T (2000), Medicinal plants in Thailand Volume 1, Amerin Printing and Publishing Public Co., Ltd., Bangkok, Thailand 138 Sarin R (2005), “Useful metabolites from plant tissue cultures”, Biotechnol 4, pp 79-93 139 Seo W.G., Hwang J.C., Kang S.K., Jin U.H., Suh S.J., Moon S.K (2005), “Suppressive effect of Zedoariae rhizome on pulmonary metastasis of B16 melanoma cells”, Ethnopharmacol 101, pp 249-257 140 Sheper T (2001), Advances in biochemical engineering biotechnologyplant cells (Vol 72), Springer-Verlag, Berlin Heideberg 141 Shimomura K., Kitazawa T., Okamura N., Yagi A (1991), “Tanshinone production in adventitious roots and regenerates of Salvia miltiorrhiza”, Nat Prod 54 (6), pp 1583 -1587 142 Shin K.H., Yoon K.Y., Cho T.S (1994), “Pharmacologycal activities of sesquiterpenes from the rzhome of Curcuma zedoaria”, Saengyak Hakhoechi 25, pp 221-225 Footer Page 108 of 148 Header Page 109 of 148 99 143 Shiobara Y., Asakawa Y., Kodama M., Yasuda K., Takemoto T (1985), “Curcumenone, curcumanolide A and cucumanolide B, three sesquiterpenoids from Curcuma zedoaria”, Phytochemistry 24, pp 2629-2933 144 Shuler M.L., Kargi F (2002), Bioprocess Engineering, Basic Concepts, 2nd edn Prentice Hall, NJ, USA 145 Singh G., Singh O.P., Maurya S (2002), “Chemical and biocidal investigations on essential oils of some Indian Curcuma species”, Prog Crystal Growth and Charact 45, pp.75-81 146 Smith J.I., Smart N.J., Misawa M., Kurz W.G.W., Tallevi S.G., DiCosmo F (1987), “Increased accumulation of indole alkaloids by some cell lines of Catharanthus roseus in response to addition of vanadyl sulphate”, Plant Cell Rep 6, pp 142-145 147 Smollny T.H., Wichers T., Risk D., Van Zwam A., Shasavari A., Alfermann A.W (1992), “Formation of lignans in suspension cultures of Linum album”, Planta Med Suppl 58, pp 622 148 Srivastava S., Srivastava A.K (2007), “Hairy root culture for massproduction of high-value secondary metabolites”, Crit Rev Biotechnol 27, pp 29-43 149 Srvidya A.R., Yadev A.K., Dhanbal S.P (2009), “Antioxidant and antimicrobial activity of rhizome of Curcuma aromatica and Curcuma zeodaria, leaves of Abutilon indicum”, Arch Pharm Sci & Res 1(1), pp 14-19 150 Stanly C., Bhatt A., Keng C.L (2010), “A comparative study of Curcuma zedoaria and Zingiber zerumbet plantlet production using different micropropagation systems”, African Journal of Biotechnology 9(28), pp 4326-4333 Footer Page 109 of 148 Header Page 110 of 148 100 151 Sun Y.L., Tang J., Gu X.H., Li D.Y (2005), “Water-soluble polysaccharides from Angelica sinensis (Oliv.) Diels: Preparation, characterization, and bioacitivity”, Int Biol Macromol 36, pp 283289 152 Syu W.J., Shen C.C., Don M.J., Ou J.C., Lee G.H., Sun C.M (1998), “Cytotoxicity of curcuminoids and some novel compounds from Curcuma zedoaria”, Nat Prod 61, pp 1531-1534 153 Taiz L., Zeiger E (2006), Plant physiology, Sinauer Associates, Inc Publishers, Massachusetts, pp 315-344 154 Tal B., Rokem J.S., Goldberg I (1983), “Factors affecting growth and product formation in plant cells grown in continuous culture”, Plant Cell Rep 2, pp 219-222 155 Tepsorn R (2009), Antimicrobial activity of Thai traditional medicinal plants extract incorporated alginate-tapioca starch based edible films against food related Bacteria including foodborne pathogens, PhD Thesis, University of Hohenheim, Thailand 156 Teramoto S., Komamine A (1988), Biotechnology in agriculture and forestry, Medicinal and aromatic plants IV Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, pp 209-224 157 Thanh N.T., Ket N.V., Yoeup P.K (2007), “Effecting of medium composition on biomass and ginsenoside production in cell suspension culture of Panax vietnamensis Ha et Grushv”, VNU Journal of sicence Natural and Technology 23, pp 269-274 158 Thanh N.T., Ket N.V., Yoeup P.K (2008), “Effects of macro elements on biomass and ginsenoside production in cell suspension culture of Ngoc Linh ginseng (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)”, VNU Journal of sicence Natural and Technology 23, pp 269-274 Footer Page 110 of 148 Header Page 111 of 148 101 159 Thanh N.T., Yu K.W., Hahn E.J., Peak K.Y., Murthy H.N (2005b), “High density cultivation of Panax ginseng cells in balloon type bioreactors: role of oxygen supply on biomass and ginsenoside production”, Genetics and Applications 2, pp 7-13 160 Thengane S.R., Kulkarni D.K., Shrikhande V.A., Joshi S.P., Sonawane K.B., Krishnamurthy K.V (2003), “Influence of medium composition on callus induction and camptothecin(s) accumulation in Nothapodytes foetida”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture 72, pp 247-251 161 Trejo-Tapia G., Arias-Castro C., Rodríguez-Mendiola M (2003), “Influence of the culture medium constituents and inoculum size on the accumulation of blue pigment and cell growth of Lavandula spica” Plant Cell Tiss Org Cult 72, pp 7-12 162 Vanisree M., Lee C.Y., Shu-Fung L., Nalawade S.M.L., Yih C., Tsay H.S (2004), “Studies on the production of some important secondary metabolites from medicinal plants by plant tissue cultures”, Bot Bull Acad Sin 45, pp.1-22 163 Vanisree M., Tsay H.S (2004), “Plant cell cultures-an alternative and efficient source for the production of biologically important secondary metabolites”, Int J Appl Sci Eng 2, pp 29-48 164 Vasil I.K (2008), “A history of plant biotechnology: from the cell theory of Schleiden and Schwann to biotech crops”, Plant Cell Rep 27, pp 1423-1440 165 Verpoorte R., Contin A., Memelink J (2002), “Biotechnology for the production of plant secondary metabolites”, Phytochem Rev 1, pp.13-25 166 Véronique J., Genestier S., Courduroux J C (1992), “Bioreactor studies on the effect of dissolved oxygen concentration on growth and differentiaton of carrot (Daucus carota L.) cell culture”, Plant Cell report 11(12), pp 605-608 Footer Page 111 of 148 Header Page 112 of 148 102 167 Vijaya S.N., Udayasri P.V.V., Aswani K.Y., Ravi B.B., Phani K.Y., Vijay V.M (2010), “Advancements in the production of secondary metabolites”, Natural Products 3, pp 112-123 168 Villarreal M.L., Arias C., Feria-Velasco A., Ramirez O.T., Quintero R (1997), “Cell suspension culture of Solanum chrysotrichum (Schldl)- A plant producing an antifungal spirostanol saponin”, Plant Cell Tissue and Organ Culture, 50, pp 39-44 169 Wang G.L., Luo H.M., Fang H.J., Jiang D., Huang H.G (2004), “Fractionation of polysaccharide from Curcuma zedoaria Rosc and its bioactivities”, Ying Yang Hsueh Pao 26(5), pp 366-369 170 Wang G.L., Luo H.M., Fang H.J., Jiang D., Huang H.G (2004), “Fractionation of polysaccharide from Curcuma zedoaria Rosc and its bioactivities”, Ying Yang Hsueh Pao 26(5), pp 366-369 171 Wang G.R., Qi N.M., Wang Z.M (2010), “Application of a stir-tank bioreactor for perfusion culture and continuous harvest of Glycyrrhiza inflata suspension cells”, African Journal of Biotechnology (3), pp 347-351 172 Wang S.J., Zhong J.J (1996), “A novel centrifugal impeller bioreactor I Fluid circulation, mixing, and liquid velocity profiles”, Biotechnol Bioeng 51, pp 511-519 173 Wang W., Zhong J.J (2002), “Manipulation of ginsenoside heterogeneity in cell cultures of Panax notoginseng by addition of jasmonates”, Biosci Bioeng 93, pp 48-53 174 Wang X., Morris-Natschke S.L., Lee K.H (2007), “New developments in the chemistry and biology of the bioactive constituents of Tanshen”, Med Res Rev 27, pp 133-148 Footer Page 112 of 148 Header Page 113 of 148 103 175 Watanabe K., Shibata M., Yano S., Cai Y Shibuya H., Kitagawa I (1986), “Antiulcer activity of extracts and isolated compound from zedoary (Gajustsu) cultivated in Yakushima (Japan)”, Yakugaku Zasshi 106(12), pp 1137-1142 176 Wilson B., Abraham G., Manju V.S., Mathew M., Vimala B., Sundaresan S., Curcuma Nambisan B (2005), “Antibacterial activity of zedoaria and Curcuma malabarica tubers”, Ethnopharmacol 99, pp 147-151 177 Wink M (1999), Biochemistry of plant secondary metabolism Annual plant reviews, vol 2, Sheffield Academic Press 178 Woerdenbag H.J., Van U.W., Frijlink H.W., Lerk C.F., Pras N., Malingre T.M (1990), “Increased podophyllotoxin production in Podophyllum hexandrum cell suspension cultures after feeding coniferyl alcohol as βcyclo dextrin complex”, Plant Cell Rep 9, pp 97-100 179 Xingyi (1999), "The chemical constituents of the essential oil from Curcuma zedoaria (Christm) Rosc”, Guang Zhiwu 19 (1), pp 95-96 180 Yasuda S., Satosh K., Ishi T., Furuya T (1972), Studies on the cultural conditions of plant cell suspension culture Fermentation technology today, Society for fermentation Technology, Osaka, Japan, pp 697-703 181 Yesil-Celiktas O., Gurel A., Vardar-Sukan F (2010), Large scale cultivation of plant cell and tissue culture in bioreactors, Transworld Research Network, Kerala, India 182 Yoshioka T., Fujii E., Endo M., Wada K., Tokunaga Y., Shiba N., Hohsho H., Shibuya H., Muraki T (1998), “Antiinflammatory potency of dehydrocurdione, a zedoary-derived sesquiterpene”, Inflamm Res 47(12), pp 476-481 Footer Page 113 of 148 Header Page 114 of 148 104 183 Zenk M.H (1978), “The impact of plant cell culture on industry”, in Frontiers of Plant Tissue Culture 1978 (Thorpe, T A., ed.), Intl Assoc Plant Tissue Culture, Univ of Calgary Printing Services, pp 1-13 184 Zenk M.H., EI-Shagi H., Schulte U (1975), “Anthraquinone production by cell suspension cultures of Morinda citrifolia”, Planta Med Suppl, pp 79-101 185 Zhang Q., Rich J.O., Cotterill I.C., Pantaleone D.P., Michels P.C (2005), “14Hydroxylation of opiates: Catalytic direct autoxidation of codeinone to 14hydroxycodeinone”, Am Chem Soc 127, pp 7286-7287 186 Zhang Z.Y., Zhong J.J (2004), “Scale-up of centrifugal impeller bioreactor for hyperproduction of ginseng saponins and polysaccharide by highdensity cultivation of Panax notoginseng cells”, Biotechnol Prog 20, pp.1076-1081 187 Zhang Z.Y., Zhong J.J (2004), “Scale-up of centrifugal impeller bioreactor for hyperproduction of ginseng saponins and polysaccharide by highdensity cultivation of Panax notoginseng cells”, Biotechnol Prog 20, pp.1076-1081 188 Zhao J., Verpoorte (2007), “Manipulating indole alkaloid production by Catharanthus roseus crll culture in bioreactors: from biochemical processing to metabolic engineering”, Phytochem Rev 6, pp 435-457 189 Zhao D., Xing J., Li M., Lu D., Zhao Q (2001), “Optimization of growth and jaceosidin production in callus and cell suspension cultures of Saussurea medusa”, Plant Cell Tissue and Organ Culture 67, pp 227-234 190 Zhao J., Zhu W., Hu Q (2001b), “Enhanced catharanthine production in Catharanthus roseus cell cultures by combined elicitor treatment in shake flasks and bioreactors”, Enzyme Microb Technol 28, pp 673-681 Footer Page 114 of 148 Header Page 115 of 148 105 191 Zhong J.J., Yoshida T (1995), “High-density cultivation of Perilla frutescens cell suspensions for anthocyanin production: Effects of sucrose concentration and inoculum size”, Enzyme and Microbial Technology 17, pp 1073-1079 192 Zhu L (1993), Aromatic plants and essential constituents, Hai Feng Publishing Co., Hong Kong 193 Ziv M (2000), “Bioreactor technology for plant micropropagation”, Horticultural Reviews, 24, pp 14-23 Footer Page 115 of 148 Header Page 116 of 148 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Môi trường MS (Murashige Skoog, 1962) Muối khoáng Nồng độ (mg/l) Potasium nitrate (KNO3) 1900 Amonium nitrate (NH4NO3) 1650 Calcium chloride (CaCl2.H2O) 440 Magnesium sulfate (MgSO4.7H2O) 370 Potassium phosphate (KH2PO4) 170 Na2EDTA.2H2O 37,2 Manganese sulfate (MnSO4.4H2O) 22,3 Ferrous sulfate (FeSO4.7H2O) 27,8 Zinc Sulfate (ZnSO4.7H2O) 8,6 Boric Acid (H3BO3) 6,2 Potassium Iodine (KI) 0.83 Sodium molybdate (Na2MoO4.2H2O) 0,25 Colbalt chloride (CoCl2.6H2O) 0,025 Cupric Sulfate (CuSO4.5H2O) 0,025 Vitamin Nồng độ (mg/l) Myo-inositol 100 Nicotinic acid 0,5 Pyridoxine HCl 0,5 Thiamine HCl 0,1 Glycine Sucrose 30 g/l Agar Footer Page 116 of 148 g/l Header Page 117 of 148 Phụ lục 2: Hình ảnh thí nghiệm Hình: Nuôi cấy tế bào nghệ đen bình tam giác 250 ml, máy lắc Hình: Tế bào nghệ đen để lắng bình tam giác 250 ml Hình: Sinh khối tươi tế bào nghệ đen thu sau khí nuôi cấy 14 ngày hệ lên men 10 L Footer Page 117 of 148 ... cấy tế bào nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) khảo sát khả tích lũy số hợp chất có hoạt tính sinh học chúng MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thiết lập điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp để sản... nhanh sinh khối tế bào, đồng thời xác định khả tích lũy hoạt tính sinh học số hợp chất tế bào nghệ đen nuôi cấy huyền phù hệ lên men 10 L Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết nghiên. .. Kết nghiên cứu luận án cung cấp dẫn liệu khoa học mới, có tính hệ thống nuôi cấy in vitro tế bào nghệ đen tích lũy số hợp chất có hoạt tính sinh học chúng; đồng thời nguồn tài liệu tham khảo hữu