Tóm tắt
Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino) được sử dụng như một loại dược liệu hay làm trà uống với tác dụng giảm mỡ máu. Giảo cổ lam còn có nhiều tác dụng có lợi như hạ đường huyết, chống ung thư, bảo vệ tim mạch, gan và thần kinh, chống tiểu đường và viêm. Thành phần có hoạt tính sinh học chính là flavonoid và saponin. Trong nghiên cứu này, xác định môi trường nuôi cấy phù hợp và thử nghiệm nuôi cấy trong bioreactor tế bào huyền phù để sản xuất sinh khối và gypenoside đã được thực hiện. Khi nuôi cấy trong bình tam giác, môi trường nuôi cấy tế bào giảo cổ lam tốt nhất là MS cơ bản bổ sung 2 mg/L KIN kết hợp 0,5 mg/L IBA, sucrose 3% với sinh khối tươi đạt 3,693 g/50 mL môi trường, hàm lượng gypenoside đạt 40,240 mg/g và Rb1 đạt 0,041 mg/g khô sau 18 ngày nuôi cấy. Thử nghiệm nuôi cấy trong bioreactor chứa 6 L môi trường cho thấy sinh khối tế bào đạt cao nhất sau 18 ngày, với 45,611 g tươi. Trong khi đó, hàm lượng gypenoside và Rb1 đạt cao nhất vào ngày thứ 16, với giá trị tương ứng là 40,090 mg/g và 0,038 mg/g khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể nuôi tế bào huyền phù cây Giảo cổ lam để sản xuất sinh khối, cung cấp nguyên liệu cho quá trình sản xuất gypenoside.
Tài liệu tham khảo
- Cui W. Y., Jin Y., Liu H., Zu M. L., Zhai X. F., Yang C., Gu Y. L., Cheng Y., Piao X. L. (2021), Dammarane-type saponins from Gynostemma pentaphyllum and their cytotoxicities, Natural Product Research, 35(22), 4433–4441.
- Bùi Đình Lãm, Nguyễn Thị Tình, Nguyễn Văn Duy, Nguyễn Văn Bảo, Lã Văn Hiền, Ngô Xuân Bình (2015), Nghiên cứu khả năng nhân giống cây Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum Thunb) bằng phương pháp in vitro, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 15, 249–256.
- Xie P., Luo H. T., Pei W. J., Xiao M. Y., Li F. F., Gu Y. L., Piao X. L. (2024), Saponins derived from Gynostemma pentaphyllum regulate triglyceride and cholesterol metabolism and the mechanisms: A review, Journal of Ethnopharmacology, 319(Pt 1), 117186.
- Chen P. Y., Chang C. C., Huang H. C., Zhang L. J., Liaw C. C., Lin Y. C., Nguyen N. L., Vo T. H., Cheng Y. Y., Morris-Natschke S. L., Lee K. H., Kuo Y. H. (2019), New Dammarane-type Saponins from Gynostemma pentaphyllum, Molecules, 24(7).
- Liang T., Zou L., Sun S., Kuang X., Wei J., Wang L., Li Y., Sun C. (2019), Hybrid sequencing of the Gynostemma pentaphyllum transcriptome provides new insights into gypenoside biosynthesis, BMC Genomics, 20(1), 632.
- Nguyễn Hữu Nhân, Hoàng Tấn Quảng, Nguyễn Hoàng Lộc (2019), Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy lên khả năng sinh trưởng của callus cây Bách bệnh (Eurycoma longifolia Jack), Tạp chí Khoa học, Đại học Huế: Khoa học tự nhiên, 128, 69–76.
- Nguyễn Hoàng Lộc (2011), Nuôi cấy mô và tế bào thực vật-Các khái niệm và ứng dụng. NXB Đại học Huế.
- Jala A., Patchpoonporn W. (2012), Effect of BA NAA and 2,4D on Micropropagation of Tiaogulan (Gynostemma pentaphyllum Makino), International Transaction Journal of Engineering, Management, & Applied Sciences & Technologies, 3(4), 363–370.
- Ao Z., Qin Z. (1998), Effect of some stress factors on gypenoside accumulation in callus of Gynostemma pentaphyllum, Chinese Journal of Applied & Environmental Biology, 4(1), 10–14.
- Nguyen-Thanh T., Dang-Ngoc S., Tran-Quoc D., Hoang-Tan Q. (2023), Gypenosides production and spermatogenesis recovery potentials of extracts from cell Suspension cultures of Gynostemma pentaphyllum, Avicenna Journal of Medical Biotechnology, 15(4), 216-–22.
- Anh T. T. N., Thi P. T. D., Lan T. T., Dung T. Q., Vu N. Q. H., Phuong T. T. B., Quang H. T. (2020), Affect of culture conditions on growth and accumulation of saponin Rb1 in Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino suspension cells, Proceedings of Vietnam National Conference of Biotechnology, 885–890 (in Vietnamese).
- Hoàng Tấn Quảng, Phạm Thị Diễm Thi, Trần Thúy Lan, Phạm Mai Thu Thủy, Vũ Đức Hoàng, Phan Thị Á Kim (2021), Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy lên sinh trưởng của callus cây giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino)-một loại thảo dược quý, Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên, 130(1C), 127–137.
- Murashige T., Skoog F. (1962), A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures, Physiologia Plantarum, 15(3), 473–497.
- Nhan N. H., Loc N. H. (2018), Enhancement of eurycomanone biosynthesis in cell culture of longjack (Eurycoma longifolia) by elicitor treatment, J Plant Biotechnol, 45(4), 340–346.
- Loc N. H., Nhat N. T. D. (2013), Production of asiaticoside from centella (Centella asiatica L. Urban) cells in bioreactor, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 3(10), 806–810.
- Wu Q., Jang M., Piao X. L. (2014), Determination by UPLC-MS of four dammarane-type saponins from heat-processed Gynostemma pentaphyllum, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 78(2), 311–316.
- Quang H. T., Thi P. T. D., Sang D. N., Tram T. T. N., Huy N. D., Dung T. Q., The Q. T. T. (2022), Effects of plant elicitors on growth and gypenosides biosynthesis in cell culture of Giao co lam (Gynostemma pentaphyllum), Molecules, 27(9), 2972.
- Chandran H., Meena M., Barupal T., Sharma K. (2020), Plant tissue culture as a perpetual source for production of industrially important bioactive compounds, Biotechnology Reports, 26, e00450.
- André S. B., Mongomake K., Kouassi M., Edmond K. K., Kone T., Kouakou T., Kouadio J. (2015), Effects of plant growth regulators and carbohydrates on callus induction and proliferation from leaf explant of Lippia multiflora Moldenke (Verbenacea), International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 8, 118–127.
- Ilczuk A., Jagiełło-Kubiec K., Jacygrad E. (2013), The effect of carbon source in culture medium on micropropagation of common ninebark (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.) 'Diable D' or', Acta Scientiarum Polonorum - Hortorum Cultus, 12(3), 23–33.
- Mello M. O., Dias C. T. S., Amaral A. F. C., Melo M. (2001), Growth of Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe and Phaseolus vulgaris L. cell suspension cultures with carbon sources, Scientia Agricola, 58, 481–485.
- Bùi Văn Lệ, Nguyễn Ngọc Hồng (2006), Ảnh hưởng của chất điều hòa tăng trưởng thực vật và đường saccharose lên dịch nuôi cấy huyền phù tế bào dừa cạn (Catharanthus roseus), Tạo chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, 9(6), 59–66.
- Rao B., Kumar V., Amrutha N., Jalaja N., Vaidyanath K., Rao A., Polavarap S., Kishor P. (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), 269–276.