Thông tin được đưa ra tại chương trình báo cáo phân tích “Xu hướng ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất hợp chất thứ cấp – Saponin từ nhân sâm” do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TP.HCM (CESTI) tổ chức ngày 5/5. Các nội dung về tình hình sử dụng các hợp chất thứ cấp (HCTC), phương pháp sản xuất và ứng dụng công nghệ sinh học (CNSH) trong sản xuất HCTC, nghiên cứu và ứng dụng nhân sâm trên cơ sở số liệu sáng chế quốc tế, nghiên cứu tạo rễ tóc sâm Ngọc Linh và nhân nhanh sinh khối rễ tóc sâm Ngọc Linh,… đã được trình bày và thảo luận.
Theo TS. Hà Thị Loan (Phó Giám đốc Trung tâm CNSH TP.HCM), các HCTC thường được hình thành trong cây với chức năng chủ yếu là bảo vệ thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh và động vật ăn cỏ. Thực vật là nguồn cung cấp các hợp chất hóa học khác nhau rất có giá trị, dùng để làm dược liệu, phụ gia thực phẩm, chất diệt côn trùng,… Trong 30 năm qua có hơn 25% loại thuốc được đăng ký mới dựa trên phân tử có nguồn gốc thực vật (HCTC) và khoảng 50% thuốc bán chạy hàng đầu có nguồn gốc từ các HCTC. Công tác nghiên cứu ứng dụng CNSH để sản xuất các HCTC đã được ứng dụng trên một số loài dược liệu tại nhiều nước trên thế giới. Cây trồng sẽ tiếp tục cung cấp các sản phẩm mới cũng như các hợp chất để sản xuất các loại thuốc mới.
TS. Hà Thị Loan trình bày về các phương pháp sản xuất HCTC từ thực vật. Ảnh: LV. Có nhiều phương pháp sản xuất HCTC từ thực vật như chiết xuất từ cây trồng, nuôi cấy mô tế bào và nuôi cấy cơ quan. Tuy nhiên các phương pháp chiết xuất từ cây trồng, nuôi cấy tế bào 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,... Hướng nuôi cấy rễ tóc để sản xuất HCTC cho hệ số nhân sinh khối lớn, ổn định và chứa hàm lượng hoạt chất cao. Do vậy, nuôi cấy mô thực vật quy mô lớn là một giải pháp thay thế các phương pháp trồng truyền thống. Một trong những thành công của hướng đi này là nghiên cứu ứng dụng CNSH trong sản xuất HCTC – 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.
Về xu hướng nghiên cứu và ứng dụng nhân sâm trên cơ sở số liệu sáng chế quốc tế, theo đại diện CESTI, sáng chế đầu tiên được nộp tại Nhật Bản, số lượng tăng dần từ năm 2000 và đạt lượng nộp đơn nhiều nhất là 653 sáng chế vào năm 2014. Trong 6326 sáng chế về nghiên cứu và ứng dụng nhân sâm, có 103 sáng chế về tổng hợp các HCTC từ nhân sâm. Các sáng chế này được nộp đơn bảo hộ tại 41 quốc gia và 2 tổ chức từ 5 châu lục, tuy nhiên phần lớn tập trung tại châu Á. Các quốc gia dẫn đầu về nhận đơn là Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Mỹ. Các sáng chế tập trung chủ yếu vào một số hướng nghiên cứu về chế phẩm, thuốc, chiết xuất từ nhân sâm (34%); hoạt tính trị liệu của các hợp chất, chiết xuất từ nhân sâm (22%); ứng dụng nhân sâm trong thực phẩm chức năng, thức uống, sản phẩm chăm sóc da,…
Ngoài sáng chế, xu hướng nghiên cứu và ứng dụng nhân sâm còn thể hiện qua số lượng bài báo khoa học được công bố với 6110 bài trong giai đoạn từ 2000 – 2009.
Tại Việt Nam đã có một số đề tài về nghiên cứu và ứng dụng nhân sâm như Nghiên cứu nhân giống vô tính và sản xuất sinh khối rễ cây sâm Ngọc Linh (Viện Sinh học Tây Nguyên), Nghiên cứu chuyển gen tạo rễ tóc sâm Ngọc Linh làm vật liệu cho nuôi cấy bioreactor (Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên),…
Các đại biểu tại hội thảo tìm hiểu sản phẩm thức uống chức năng từ sâm Ngọc Linh do Trung tâm CNSH TP.HCM sản xuất thử nghiệm. Ảnh: LV. Bên cạnh đó, TS. Hà Thị Loan cũng đã tiến hành nghiên cứu tạo rễ tóc sâm Ngọc Linh và nhân nhanh sinh khối thu nhận HCTC saponin. Với nghiên cứu này, tác giả đã ứng dụng nuôi cấy tạo các dòng rễ tóc sâm Ngọc Linh và bước đầu sản xuất thử nghiệm một số sản phẩm như trà túi lọc sâm Ngọc Linh, rượu sâm Ngọc Linh,… Kết quả nghiên cứu cho thấy, hệ thống TIS (nuôi cấy ngập chìm tạm thời) có tiềm năng trong sản xuất sinh khối rễ tóc sâm Ngọc Linh, có thể triển khai trên nhân nhanh rễ tóc trên các hệ thống bioreactor, mở ra hướng phát triển loài sâm quý thu nhận hoạt chất saponin bằng ứng dụng CNSH.
Tại buổi báo cáo, ThS. Vũ Huỳnh Kim Long (Đại học Y dược TP.HCM) cũng trình bày về các phương pháp chiết xuất, phân tích và đánh giá chất lượng sâm Ngọc Linh. Trong đó việc chiết tác và phân lập các saponin có thể dùng phương pháp chiết phân bố lỏng, sắc ký cột pha thuận, sắc ký cột đảo, sắc ký lỏng hiệu năng cao điều chế,… Phân tích và kiểm định sâm Việt Nam có thể dùng các phương pháp vi học (soi bột, vi phẫu); định tính; định lượng. Áp dụng phân tích thành phần saponin của một số mẫu sâm Việt Nam cho thấy, các mẫu sâm trên thị trường phần lớn không có G-Rd trong khi mẫu sâm Trà Linh G-Rd khá cao (1,5%); hàm lượng V-R2 cao (trên 0,5%), một số mẫu lên tới 2-4%, trong khi sâm Trà Linh khá thấp (< 0,2%); hàm lượng N-R1 cao (trên 1%), sâm Trà Linh thì chỉ khoảng 0,1%. Sâm Việt Nam có các tác dụng dược lý trên hệ thần kinh trung ương, tăng sinh lực, chống oxy hóa, kích thích miễn dịch, hồi phục máu, chống ung thư,…
Lam Vân