Nghiên cứu cảm ứng và nhân nuôi sinh khối rễ cây Cát cánh (Platycodon grandiflorum)

Tiến sĩ Đặng Thị Thanh Tâm; PGS. TS Đinh Trường Sơn; KS Đỗ Thị Phương Thảo; KS Nguyễn Vũ Phương Thảo

Từ khóa:

IBA, α-NAA (α-naphthyl acetic acid), rễ bất định, Platycodon grandiflorum

Tóm tắt

Cây Cát cánh (Platycodon grandiflorum (Jacq.) A.DC) là một loại thảo lược có hoa được ứng dụng nhiều trong y học truyền thống ở các nước Đông Á do có nhiều hợp chất thứ có giá trị đặc biệt là các hợp chất saponin. Nghiên cứu được tiến hành nhằm xác định nguồn vật liệu phù hợp để cảm ứng rễ bất định in vitro và xác định một số thông số kỹ thuật trong quá trình nhân nuôi rễ in vitro. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, vật liệu đoạn chồi là vật liệu phù hợp để cảm ứng tạo rễ bất định ở cây Cát cánh. Trên môi trường MS có bổ sung 1 mg/l α-NAA, sau 5 tuần nuôi cấy, 83% mẫu đoạn chồi cảm ứng ra rễ. Rễ cảm ứng từ đoạn chồi có màu trắng ngà, phân nhánh và có sự tăng trưởng về chiều dài tốt. Môi trường giảm nồng độ khoáng còn 1/8 MS được xác định là phù hợp cho sự tăng trưởng, kéo dài của rễ bất định in vitro cây Cát cánh. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng xác định môi trường dạng lỏng (không chứa agar) kích thích rễ tăng trưởng sinh khối chất khô hơn môi trường bán rắn (chứa 6,5 g/l agar). Đây là những kết quả bước đầu cho hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào cho quá trình nuôi cấy rễ bất định cây dược liệu Cát cánh nhằm thu các hợp chất thứ cấp mục tiêu có giá trị.

Tài liệu tham khảo

. Le Zhang, Yingli Wang, Dawei Yang, Chunhong Zhang, Na Zhang, Minhui Li & Yanze Liu (2015). Platycodon grandiflorus – An Ethnopharmacological, phytochemical and pharmacological review. Journal of Ethnopharmacology. 164: 147-161.

. Mina Kim, In-Guk Hwang, Sang-Bum Kim & Ae-Jin Choi (2020). Chemical characterization of balloon flower (Platycodon grandiflorum) sprout extracts and their regulation of inflammatory activity in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 murine macrophage cells. Food Science & Nutrition. 8(1): 246-256.

. C. Y. Shin, W. J. Lee, E. B. Lee, E. Y. Choi & K. H. Ko (2002). Platycodin D and D3 increase airway mucin release in vivo and in vitro in rats and hamsters. Planta Med. 68(3): 221-5.

. Yeo Dae Yoon, Sang Bae Han, Jong Soon Kang, Chang Woo Lee, Song-Kyu Park, Hyun Sun Lee, Jong Seong Kang & Hwan Mook Kim (2003). Toll-like receptor 4-dependent activation of macrophages by polysaccharide isolated from the radix of Platycodon grandiflorum. International Immunopharmacology. 3(13): 1873-1882.

. Yong Xie, Hangjun Pan, Hongxiang Sun & Duo Li (2008). A promising balanced Th1 and Th2 directing immunological adjuvant, saponins from the root of Platycodon grandiflorum. Vaccine. 26(31): 3937-3945.

. Kwang Ahn, Eun Noh, Hai Zhao, Soohwan Jung, Shichang Kang & Yonjung Kim (2005). Inhibition of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase II by Platycodon grandiflorum saponins via suppression of nuclear factor-KB activation in RAW 264.7 cells. Life Sciences - LIFE SCI. 76: 2315-2328.

. Ji-Young Lee, Jae-Wook Yoon, Cheong-Tae Kim & Seung-Taik Lim (2004). Antioxidant activity of phenylpropanoid esters isolated and identified from Platycodon grandiflorum A. DC. Phytochemistry. 65(22): 3033-3039.

. J. S. Yu & A. K. Kim (2010). Platycodin D induces apoptosis in MCF-7 human breast cancer cells. J Med Food. 13(2): 298-305.

. M. J. Hussain, Y. Abbas, N. Nazli, S. Fatima, S. Drouet, C. Hano & B. H. Abbasi (2022). Root Cultures, a Boon for the Production of Valuable Compounds: A Comparative Review. Plants (Basel). 11(3).

. S. Deepthi & K. Satheeshkumar (2017). Effects of major nutrients, growth regulators and inoculum size on enhanced growth and camptothecin production in adventitious root cultures of Ophiorrhiza mungos L. Biochemical Engineering Journal. 117: 198-209.

. Hee Ock Boo, Jeong Hun Park, Hag Hyun Kim, Soo Jeong Kwon & Sun Hee Woo (2018). Evaluation of Physiological Functionalities and Anti-inflammatory Activity on in vitro Cultured Adventitious Root of Platycodon grandiflorum. Journal of Crop Science and Biotechnology. 21(2): 183-191.

. Soo Kwon, Swapan Roy, Hye-Rim Kim, Young-Ja Moon, Ki-Hong Yoon, Sun-Hee Woo, Hee-Ock Boo, Jin-Woog Ko & Hag Kim (2017). Effects of Medium Compositions and Plant Growth Regulators on in vitro Organogenesis in Cultured Explants of Platycodon grandiflorum Species.

. Endang Rahmat & Youngmin Kang (2019). Adventitious root culture for secondary metabolite production in medicinal plants: A Review. Journal of Plant Biotechnology. 46(3): 143-157.

. P. K. Silja & K. Satheeshkumar (2015). Establishment of adventitious root cultures from leaf explants of Plumbago rosea and enhanced plumbagin production through elicitation. Industrial Crops and Products. 76: 479-486.

. Souhayla Kodad, Reda Melhaoui, Christophe Hano, Mohamed Addi, Nargis Sahib, Ahmed Elamrani, Malika Abid & Aatika Mihamou (2021). Effect of Culture Media and Plant Growth Regulators on Shoot Proliferation and Rooting of Internode Explants from Moroccan Native Almond (Prunus dulcis Mill.) Genotypes. International Journal of Agronomy. 2021(1): 9931574.

. S. M. Caplin & F. C. Steward (1949). A Technique for the Controlled Growth of Excised Plant Tissue in Liquid Media Under Aseptic Conditions. Nature. 163(4154): 920-921.

. M. R. Shukla, K. Piunno, P. K. Saxena & A. M. P. Jones (2020). Improved in vitro rooting in liquid culture using a two piece scaffold system. Eng Life Sci. 20(3-4): 126-132.