1.2 TỔNG QUAN VỀ SÂM NGỌC LINH
1.2.8 Một số nghiên cứu về sâm Ngọc Linh trong và ngoài nước
Ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống sâm Ngọc Linh: sau khi dƣợc tính và tác dụng đối với sức khỏe của sâm Ngọc Linh đƣợc công khai trên các phương tiện đại chúng, những năm 80 của thế kỷ 20, trên thị trường tự do giá sâm Ngọc Linh tương đương giá sâm Triều Tiên và vào những năm 90, giá sâm Ngọc Linh còn đắt hơn sâm Triều Tiên nhiều lần. Từ
đó, việc khai thác, mua bán và khai thác sâm Ngọc Linh ngày càng tràn lan dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng của giống sâm quý.
Để bảo tồn nguồn gen này, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh. Trong những năm gần đây, đã có nhiều thành công trong việc nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh trong phòng thí nghiệm và đây là một số nghiên cứu trong và ngoài nước:
1.2.8.1 Trong nước
Sâm Ngọc Linh là một cây thuốc quý, trong dân gian nó đƣợc ví nhƣ thần dƣợc. Ngay từ những năm đầu thập niên 80, một số nhà nghiên cứu sâm thuộc trường Đại học y dược Tp.HCM đã nghiên cứu trồng cây sâm Việt Nam trong điều kiện nhân tạo tại dãy núi Ngọc Linh. Đến đầu thập niên 90 của thế
kỷ 20 Sở khoa học công nghệ và môi trường Kon Tum cũng như huyện Đăk
Tô lại tổ chức để trồng thử nghiệm một lần nữa cây sâm Việt Nam trong điều kiện nhân tạo.
Trung tâm Sâm Việt nam (nay là Trung tâm sâm và dƣợc liệu Tp.HCM
- Viện dƣợc liệu) nghiên cứu một cách có hệ thống kể từ năm 1978 trong đề tài nghiên cứu cấp bộ và sau đó nằm trong chương trình nghiên cứu trọng điểm “Tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc” 64C của nhà nước.
Trong hơn 20 năm qua, cây sâm Ngọc Linh đã đƣợc nghiên cứu toàn diện trên nhiều lĩnh vực nhƣ: Thực vật học, hóa học, dƣợc lý, trồng trọt, nuôi cấy mô, chế phẩm và thử lâm sàng qua các hợp tác với viện, trường ở trong và ngoài nước. Đặc biệt những công trình nghiên cứu công bố trong vòng 10 năm gần đây đã làm sáng tỏ thêm về thành phần hoạt chất chính của chúng.
Năm 2010, Dương Tấn Nhựt và cộng sự đã nhân giống in vitro và trồng thử nghiệm ở vườn ươm. Trong giai đoạn tăng trưởng chồi, mụi trường ẵ MS đƣợc bổ sung 1,0 mg/l BA và 0,5 mg/l NAA, 50 g/l sucrose, 2,0 g/l than hoạt tính và đƣợc đặt trong điều kiện ánh sáng đèn LED 70% đỏ và 30% xanh là tốt nhất. Sau 6 tháng trồng 1000 cây sâm in vitro ngoài khu vực vườn ươm
cho thấy, tốc độ sinh trưởng là nhanh hơn so với cây sâm Ngọc Linh gieo bằng hạt với tỷ lệ sống sót là 87% [18].
Năm 2011, Hoàng Xuân Chiến và cộng sự đã tạo ra môi trường thích hợp để tạo củ in vitro sâm Ngọc Linh là môi trường SH có bổ sung 1,0 mg/l
BA và 2,0 mg/l NAA trong điều kiện chiếu sáng 16 h/ngày. Nồng độ thích hợp cho việc tạo củ là 3,0 mg/l. GA3 ức chế quá trình tạo củ sâm Ngọc Linh. Nồng độ sucrose tốt nhất cho quá trình tạo củ sâm là 50 g/l. Qua hệ thống
HPLC cho thấy sâm Ngọc Linh nuôi cấy mô có chứa cả 3 loại saponin quan trọng là MR2 (0,77%), G-Rgt (0,17%), G-Rb1 (0,21%) [19].
Năm 2013, Ngô Thanh Tài và cộng sự đã nghiên cứu tác động của ánh sáng đèn LED lên khả năng tăng sinh mô sẹo và sự hình thành cây con từ phôi
vô tính cây sâm Ngọc Linh. Kết quả cho thấy, mô sẹo đã tăng khối lượng tươi đến 1197 mg dưới điều kiện 100% LED vàng lớn hơn so với nghiệm thức đối chứng sử dụng đèn neon (0,763 g). Nhƣng kết hợp (60% LED đỏ + 40% LED xanh dương) thích hợp ở giai đoạn hình thành cây con từ phôi (11,21 cây/mẫu) [20].
Năm 2015, Dương Tấn Nhựt và cộng sự cho thấy sự khác biệt đáng kể trong tăng trưởng và phát triển, vì các điều kiện ánh sáng khác nhau phù hợp cho các giai đoạn khác nhau. Các kết quả được cung cấp các phương pháp mới bằng cách sử dụng đèn LED cho cả vi nhân giống đầy đủ của Panax vietnamensis [21].
1.2.8.2 Ngoài nước
Năm 2000, Claire Kevers và cộng sự đã tạo đƣợc phôi từ các phần gốc của nhân sâm Panax và đƣợc sử dụng làm nguồn cấy cho nuôi cấy chất lỏng phôi trong quy trình gồm ba bước: nuôi cấy huyền phù các tập hợp tế bào với
sự có mặt của hỗn hợp auxin/cytokinin, một môi trường cảm ứng chỉ chứa auxin (trong 5 đến 30 ngày) và một môi trường tái sinh chỉ chứa cytokinin (trong một tháng). Việc kết hợp các polyamines hoặc tiền chất của chúng là arginine và ornithine vào môi trường cảm ứng hoặc tái sinh đã làm tăng số lƣợng phôi đƣợc tạo ra tới 4 lần. Các chất ức chế cả sinh tổng hợp và phân hủy sinh học của polyamines làm giảm số lƣợng phôi. Những kết quả này hỗ trợ những phát hiện trước đó về vai trò của polyamines trong quá trình tạo phôi soma [22].
Năm 2003, Palazón và cộng sự đã thử nghiệm ba yếu: hệ thống bioreacter, môi trường và thời gian nuôi cấy lên khả năng tăng sinh rễ lông của nhân sâm để sản xuất ginsenosides. Trong số các hệ thống bioreacter, bioreacter sóng có vẻ là hiệu quả nhất trong việc thúc đẩy sự phát triển của rễ
gốc lông. Trong điều kiện tối ƣu đƣợc thiết lập (trao đổi trung bình 14 ngày một lần) trong thời gian nuôi 56 ngày trong bioreacter, khối lượng tươi ban đầu ban đầu đã đƣợc tăng gấp 28 lần, sinh khối rễ là 284,9 g/l và hàm lƣợng ginsenoside là 145,6 mg/l. Đáng chú ý là quá trình sản xuất ginsenoside này vƣợt quá gấp 3 lần thu đƣợc trong quá trình nuôi cấy lỏng lắc rễ lông nhân sâm, mặc dù việc tăng kích thước bình lắc dẫn đến kết giảm năng suất khi nuôi cấy trong bioreactor [23].
Năm 2005, Wu và cộng sự đã khảo sát ảnh hưởng của việc tăng áp suất thẩm thấu và cung cấp chất dinh dƣỡng đối với sự gia tăng sản phẩm saponin trong nuôi cấy mô tế bào nhân sâm. Kết quả cho thấy khi nuôi cấy tế bào trong môi trường có bổ sung 0,2 M sorbitol và chất điều hòa sinh trưởng tăng trưởng, 30 g/l sucrose và 0,5 g/l casein hydrolysate, khoảng 2 ngày trước pha tĩnh, hàm lƣợng saponin tăng 3,5 lần so với đối chứng [24].
Năm 2014, kết quả nghiên cứu của Marsik đã chỉ ra rằng, casein hydrolysate (0,5 g/l) có thể là chất phụ gia hiệu quả nhất trong các chất dinh dƣỡng hữu cơ thử nghiệm vì khả năng kích thích sản xuất saponin (2,2 mg/g mẫu khô) trong nhân sâm [25].
Năm 2018, Vasyutkina và cộng sự đã phân tích so sánh về sự biến đổi
di truyền và sự khác biệt của các loài nhân sâm quý hiếm, sâm Ngọc linh và
P. Ginseng C.A. Meyer, đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng các marker ISSR.
Đã chứng minh rằng tất cả các thông số đa dạng di truyền của nhân sâm Việt Nam cao và vƣợt đáng kể so với nhân sâm nhƣng lại có mức độ phân hóa di truyền thấp hơn và bị ảnh hưởng bởi sự nội địa hóa và hoạt động của con người nên cần được bảo vệ [26].