Nghiên cứu phương pháp nuôi cấy rễ tơ của cây Ké hoa đào (Urena lobata L.) và đánh giá hoạt tính ức chế α-glucosidase của nguồn rễ này - NCS. Vũ Thị Bạch Phượng

Tên đề tài luận án:     Nghiên cứu phương pháp nuôi cấy rễ tơ của cây Ké hoa đào (Urena lobata L.) và đánh giá hoạt tính ức chế α-glucosidase của nguồn rễ này
Chuyên ngành:     Hóa sinh học
Mã số:         62420116
Họ tên NCS:         VŨ THỊ BẠCH PHƯỢNG
Khóa đào tạo:     2014
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS.QUÁCH NGÔ DIỄM PHƯƠNG
                                              2. PGS.TS.PHẠM THỊ ÁNH HỒNG
Cơ sở đào tạo:     Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- ĐHQG.HCM 
1. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN:
Nuôi cấy rễ tơ bằng phương pháp chuyển gen tự nhiên nhờ vi khuẩn gram âm Agrobacterium rhizogenes có trong đất hiện đang là một phương pháp đơn giản, hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi trong việc tăng sinh khối rễ nhằm thu nhận hợp chất thứ cấp ở thực vật. Họ Bông (Malvaceae) là một họ lớn, đa dạng về hình thái và chủng loại, trong đó có nhiều loài cây có giá trị về dược liệu. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về nuôi cấy rễ của các cây họ Bông nhằm làm tăng năng suất trong thu nhận nguồn rễ có giá trị dược liệu cao lại là vấn đề chưa được công bố. Kết quả nghiên cứu của luận án đã chứng minh cho thấy rễ của sáu loài cây dược liệu thuộc họ Bông: Ké hoa đào (Urena lobata L.), Cối xay (Abutilon indicum L.), Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.), Dâm bụt (Hibiscus rosa-sinensis L.), Chổi đực (Sida acuta Burm.f.), Ké hoa vàng (Sida rhombifolia L var. parvifolia Gagn.) là bộ phận có hoạt tính ức chế α-glucosidase và hoạt tính kháng oxy hóa tốt hơn so với thân và lá. Đặc biệt, rễ cây Ké hóa đào có hoạt tính nổi trội hơn các cây còn lại về khả năng ức chế α-glucosidase, đây là minh chứng cho thấy tiềm năng dược liệu của Ké hoa đào trong hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường tuýp 2. Luận án đã đưa ra được quy trình cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và rễ tơ thủy canh cây Ké hoa đào để tăng sinh khối nguồn rễ có hoạt tính ức chế α-glucosidase cao. Khi đánh giá hoạt tính sinh học của nguồn rễ tạo thành so với nguồn rễ ngoài tự nhiên, rễ thủy canh được xâm nhiễm vi khuẩn A. rhizogenes trong môi trường đã cải thiện có hoạt tính ức chế α-glucosidase cao hơn khoảng 7 lần so với mẫu rễ thủy canh không được xâm nhiễm và cao hơn khoảng 14 lần so với mẫu rễ được trồng trong đất 10 tuần. Đối với mẫu rễ tơ in vitro nuôi trong môi trường đã cải thiện 25 ngày tuổi có hoạt tính tuy thấp hơn mẫu rễ tơ thủy canh 10 tuần tuổi khoảng 10,6 lần, nhưng vẫn cao hơn mẫu rễ trồng trong đất 10 tuần tuổi khoảng 1,3 lần. Kết quả thử nghiệm tác động hạ glucose huyết in vivo trên chuột bằng nghiệm pháp dung nạp đường sucrose đã khẳng định thêm một lần nữa khả năng hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường tuýp 2 của các nguồn rễ cây Ké hoa đào đã tạo thành, trong đó rễ tơ thủy canh tốt hơn rễ tơ in vitro. Với sự thành công trong kỹ thuật nuôi cấy rễ tơ cây Ké hoa đào, luận án đã góp phần chứng minh cho thấy tiềm năng của việc nghiên cứu sản xuất rễ thực vật có hoạt tính sinh học cao cung cấp cho ngành dược trong tương lai. 
2. NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN:
Luận án đã đạt được những kết quả mới như:
    Tạo được nguồn nguyên liệu rễ tơ cây Ké hoa đào có hoạt tính ức chế α-glucosidase bằng cả hai hình thức nuôi cấy in vitro và nuôi cấy thủy canh. 
    Xác định được mối tương quan giữa các nhóm hợp chất trong rễ cây Ké hoa đào với hoạt tính ức chế α-glucosidase.
    So sánh được hoạt tính ức chế α-glucosidase in vitro và in vivo của nguồn rễ tạo thành từ nuôi cấy so với nguồn rễ ngoài tự nhiên.
3. CÁC ỨNG DỤNG/ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HAY NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU 
    Thực hiện nghiên cứu tăng sinh khối rễ tơ in vitro Ké hoa đào bằng phương pháp nuôi cấy bioreactor nhằm mục đích thu nhận một lượng lớn sinh khối rễ Ké hoa đào có hoạt tính sinh học cao để cung cấp nguồn nguyên liệu phục vụ cho ngành dược.
    Khảo sát thêm các điều kiện nuôi cấy thủy canh (pH, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…) cũng như mô hình nuôi cấy thủy canh (thủy canh hồi lưu, thủy canh sục khí…) nhằm hoàn thiện thêm quy trình nuôi cấy rễ tơ thủy canh Ké hoa đào để tăng năng suất thu nhận sinh khối rễ có hoạt tính sinh học.
    Nghiên cứu các phương pháp để bảo quản các dòng rễ tơ in vitro Ké hoa đào có năng suất và hoạt tính sinh học cao đã chọn lọc được.