SẢN PHẨM THỨ CẤP CỦA NUÔI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT

SẢN PHẨM THỨ CẤP CỦA NUÔI
CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT

1


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
I. NỘI DUNG
1. Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật…………………………………..4
1.1. Quy trình nuôi cấy tế bào thực vật……………………………4
1.2. Ưu điểm của nuôi cấy tế bào thực vật làm chất xúc tác sinh
học……………………………………………………………………….4
1.3. Đặc điểm kỹ thuật………………………………………………4
2. Giới thiệu về hợp chất thứ cấp……………………………………..5
2.1. Các alkaloid …………………………………………………….6
2.2. Các tinh dầu ……………………………………………………6
2.3. Các glycoside……………………………………………………6
3. Sự tích lũy các hợp chất thứ cấp trong tế bào thực
vật………………………………………………………………………..6
3.1. Ưu điểm…………………………………………………………6
3.2. Điều kiện tế bào nuôi cấy tích lũy hợp chất thứ cấp…………7
4. Ứng dụng nuôi cấy tế bào thực vật trong sản xuất các hoạt chất
sinh học hiện nay:…………………………………………………...8
4.1. Taxol (cây thông đỏ Pacific)…………………………………...9
4.2. Imperatorin (cây Angelica dahurica var)……………………..9
4.3. Berberine (rễ của cây Coptis japonica và vỏ của cây
Phellondendron amurense)…………………………………………...10
4.4. Diosgenin (cây Dioscorea doryophora)………………………10
4.5. Cryptotanshinone (cây Salvia miltiorrhiza)…………………10
4.6. Shikonin (rễ cây Lithospermum erythrorhizon)……………11

4.7. Anthocyanin (Trái anh đào, bắp cải tím,…)…………………11
II. KẾT LUẬN
III. TÀI LIỆU THAM KHẢO

2


LỜI NÓI ĐẦU
Với đề tài tìm hiểu về: “Sản phẩm thứ cấp trong nuôi cấy tế bào thực vật”
nhóm chúng tôi giúp người đọc có hình dung rõ hơn về các sản phẩm thứ
cấp trong nuôi cấy tế bào thực vật, cũng như các ứng dụng của hợp chất
thứ cấp trong y dược.
Đồng thời, hi vọng sẽ cung cấp những thông tin cần thiết giúp cho người
đọc hiểu được phần nào: Tiềm năng kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật
trong chiết xuất các hợp chất thứ cấp trong công nghiệp.

3


I. NỘI DUNG
1. Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật
1.1. Quy trình nuôi cấy tế bào thực vật
Thực vật
Mẫu nuôi
Mô sẹo
Sinh sản trong dịch
nuôi
Thu tế bào
So với VSV, nuôi tế bào Thực vật cho sinh sản chậm hơn. Nếu nuôi VSV
tính bằng phút, giờ, còn nuôi cấy tế bào thực vật tính bằng ngày, tháng.

Nuôi tế bào thực vật có thể lên men gián đoạn, lên men liên tục như
VSV. Tăng trưởng của tế bào thực vật và VSV gần giống nhau.
1.2. Ưu điểm của nuôi cấy tế bào thực vật làm chất xúc tác sinh học
- Có thể cung cấp liên tục nhiều sản phẩm trong mọi điều kiện thời tiết.
- Chất lượng sản phẩm được cải tiến và ổn định nhờ khả năng chọn được
các dòng tế bào có phẩm chất tốt và các điều kiện được tối ưu hóa.
- Nếu kiểm soát được điều kiện nuôi cấy, ta có thể tăng năng suất đặc
hiệu do thực vật tạo ra.
- Trong quá trình nuôi cấy, tế bào thực vật phát triển còn nhanh hơn cây
giống ban đầu. Mở ra triển vọng tăng năng suất cây trồng trong tương lai.
1.3. Đặc điểm kỹ thuật
Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật tiêu biểu cho tiềm năng cải thiện các
hợp chất có giá trị trong y dược, gia vị, hương liệu và màu nhuộm mà
không thể sản xuất chúng từ các tế bào vi sinh vật hoặc tổng hợp bằng
con đường hóa học.
Những năm gần đây, sự phát triển của các hợp chất thứ cấp quan trọng
trong thương mại là kết quả được mong đợi nhất trong lĩnh vực nghiên
cứu này. Ưu thế về mặt nguyên lý của kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật là
có thể cung cấp liên tục nguồn nguyên liệu để tách chiết một tỷ lệ lớn
lượng hoạt chất từ tế bào thực vật nuôi cấy (Mulbagal and Tsay, 2004).
Một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến việc sản xuất các
hợp chất thứ cấp từ tế bào thực vật là sự phân hóa hình thái. Nhiều hợp
chất thứ cấp được sản xuất trong suốt quá trình phân hóa tế bào, vì thế
chúng được tìm thấy trong các mô có khả năng phân hóa cao như rễ, lá
và hoa. Do sự phân hóa hình thái và sự trưởng thành không xuất hiện
trong nuôi cấy tế bào nên các chất thứ cấp có khuynh hướng ngưng tạo
thành trong quá trình nuôi cấy.

4

Tuy nhiên, các tế bào không phân hóa trong nuôi cấy huyền phù thường
tạo thành một khối vài trăm tế bào, các tế bào ở giữa khối có sự tiếp xúc
với môi trường khác với các tế bào ở bên ngoài nên sự phân hóa sẽ xuất
hiện tới một mức độ nào đó trong khối để tạo thành các chất thứ cấp (Lee
2001).
a, Nuôi cấy tế bào huyền phù
Thường khởi đầu bằng cách đặt các khối callus dễ vỡ vụn trong môi
trường lỏng chuyển động (lắc hoặc khuấy). Trong quá trình nuôi cấy, các
tế bào sẽ dần dần tách ra khỏi mẫu do những chuyển động xoáy của môi
trường. Sau một thời gian ngắn trong dịch huyền phù sẽ có các tế bào
đơn, các cụm tế bào với kích thước khác nhau, các mẫu nuôi cấy còn
thừa chưa phát triển và các tế bào chết.
Tuy nhiên, cũng có những dịch huyền phù hoàn hảo, chứa tỷ lệ cao các tế
bào đơn và tỷ lệ nhỏ các cụm tế bào. Mức độ tách rời của tế bào trong
nuôi cấy phụ thuộc vào đặc tính của các khối tế bào xốp và có thể điều
chỉnh bằng cách thay đổi thành phần môi trường (Misawa, 1994).
b, Nuôi cấy callus
Ưu điểm là thao tác thí nghiệm đơn giản, dễ vận chuyển mẫu nhưng
nhược điểm là thể tích nuôi cấy bé nên khó phát triển ở quy mô công
nghiệp, mẫu nuôi cấy chỉ tiếp xúc được một mặt với nguồn dinh dưỡng,
những sản phẩm do mẫu nuôi cấy tạo ra trong quá trình trao đổi chất sẽ
tích tụ xung quanh dẫn đến làm chậm sự sinh trưởng của tế bào.
Vì thế, nuôi cấy tế bào huyền phù thích hợp hơn cho việc sản xuất sinh
khối tế bào thực vật vì có thể duy trì và thao tác tương tự với các hệ
thống lên men vi sinh vật ngập chìm trong môi trường lỏng.
3. Giới thiệu về hợp chất thứ cấp
Sản phẩm của các phản ứng hóa học của thực vật với môi trường hoặc là
sự bảo vệ hóa học chống lại vi sinh vật và động vật thường được hình
thành với một lượng nhỏ trong cây. Chúng được biết đến như là các hợp

chất thứ cấp và thường được dùng làm dược liệu hay phụ gia thực phẩm
có giá trị .Những nghiên cứu về các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực
vật đã phát triển từ cuối những năm 50 của thế kỷ 20 (Rao và cs 2002).
Các chất trao đổi thứ cấp có thể xếp trong ba nhóm chính là alkaloid, tinh
dầu và glycoside.
2.1. Các alkaloid :

5


Có dạng tinh thể là các hợp chất chứa nitrogen, được sử dụng trong
công nghiệp dược. Họ alkaloid bao gồm:
- Codein, nicotine, caffeine và morphine. Một số loài thực vật có chứa
nhiều alkaloid như cây thuốc phiện, cà độc dược, thuốc lá, khoai tây.
Alkaloid có thể có trong toàn cây hay chỉ tập trung ở bộ phận nào đó, như
ở quả cây thuốc phiện, vỏ cây canh ki na, rễ cây và độc dược....Các hoạt
tính sinh học của nó có thể tác động lên hệ thần kinh, hệ cơ, mạch máu
hay bộ máy hô hấp của con người.
- Với liều lượng lớn alkaloid thường độc nhưng liều lượng nhỏ chúng
thường làm dùng thuốc chữa bệnh.
2.2. Các tinh dầu :
- Chứa hỗn hợp terpenoid, chúng không tan trong nước. Được sử dụng
như chất tạo mùi, chất thơm và dung môi.
2.3. Các glycoside:
- Bao gồm các hợp chât phenol và flavonoid, saponin và các cyanogenic
Glycoside. Dùng làm thuốc nhuộm, chất tạo mùi thực phẩm và dược
phẩm.
3. Sự tích lũy các hợp chất thứ cấp trong tế bào thực vật
Sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ sinh học trong nuôi cấy mô và tế bào
thực vật giúp nhân giống các cây trồng có giá trị và tách chiết các hóa

chất quý hiếm mang lại nhiều ý nghĩa về mặt thương mại.
Phương pháp này sẽ mở rộng và tăng khả năng thu hồi các hóa chất giá
trị có nguồn gốc thực vật, một sự thay thế từ quy mô nông nghiệp truyền
thống lên quy mô công nghiệp trong sản xuất các hợp chất thứ cấp. Kỹ
thuật nuôi cấy tế bào được khởi xướng từ cuối những năm 60 của thế kỷ
20 như là một công cụ hữu ích để nghiên cứu và sản xuất hợp chất thứ
cấp thực vật. Kỹ thuật này được phát triển với mục tiêu cải thiện hiệu
suất các sản phẩm có hoạt tính sinh học.
3.1. Ưu điểm
Có thể cung cấp sản phẩm một cách liên tục và đáng tin cậy dựa trên
những lý do sau:
- Tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị diễn ra dưới sự điều khiển
các yếu tố môi trường nuôi cấy, độc lập với khí hậu và điều kiện đất
trồng;
- Phủ định ảnh hưởng sinh học đến các sản phẩm là hợp chất thứ cấp
trong tự nhiên (vi sinh vật và côn trùng);
6


- Có thể chọn lọc các giống cây trồng cho nhiều loại hợp chất thứ cấp
khác nhau;
- Tự động hóa, điều khiển sự sinh trưởng của ba tế bào và điều hòa quá
trình chuyển hóa, chi phí có thể giảm và lượng sản phẩm tăng lên.
Bên cạnh đó, những kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy nuôi cấy tế bào
huyền phù của thực vật cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm
protein tái tổ hợp.
Trong nuôi cấy tế bào, việc chọn lựa cẩn thận các tế bào có khả năng phát
triển và điều kiện nuôi cấy tối ưu sẽ giúp tăng khả năng tích lũy một vài
sản phẩm ở mức cao hơn. Để thu được hiệu suất cao cho khai thác
thương mại, người ta đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau trong nỗ

lực tập trung vào việc kích thích hoạt động sinh tổng hợp của các tế bào
nuôi cấy.
3.2. Điều kiện tế bào nuôi cấy tích lũy hợp chất thứ cấp
- Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy.
- Chọn lựa các dòng tế bào năng suất cao.
- Bổ sung các tiền chất nuôi cấy.
- Dùng các chất kích kháng bảo vệ thực vật (elicitor).
Ngoài ra, còn có các thông số hóa học và vật lý như thành phần và pH
môi trường, chất điều hòa sinh trưởng, nhiệt độ nuôi cấy, sự thông khí, sự
lắc hoặc khuấy, và ánh sáng….
Một vài sản phẩm tích lũy trong tế bào ở mức cao hơn so với ở trong cây
trồng tự nhiên khi được nuôi cấy ở điều kiện tối ưu. Các thông số vật lý
và yếu tố dinh dưỡng trong một mẻ có thể gần như là yếu tố cơ bản cho
việc tối ưu hóa hiệu suất nuôi cấy.
a, Chọn lọc các dòng tế bào cho năng suất cao:
Chọn lọc tế bào dựa vào khả năng tổng hợp một vài hợp chất có giá trị
cao trong nuôi cấy đã được Berlin và Sasse công bố năm 1985, và sau đó
phương thức này đã được ứng dụng rộng rãi. Chẳng hạn, một dòng tế bào
của cây bát tiên sau 24 lần chọn lọc đã tích lũy gấp khoảng 7 lần lượng
anthocyanin được sản xuất từ nuôi cấy tế bào bố mẹ (Yamamoto và cs
1982). Yamada và Sato (1981) đã chọn lọc được một dòng tế bào của
Coptis japonica có khả năng sinh trưởng gấp 6 lần trước đây sau 3 tuần
nuôi cấy và lượng berberin đạt tới 1,2 g/L.
b, Cung cấp tiền chất (precursor feeding):
Bổ sung các tiền chất của quá trình sinh tổng hợp nội bào vào môi trường
nuôi cấy cũng có thể tăng lượng sản phẩm mong muốn do một số hợp
7


chất trung gian nhanh chóng bắt đầu sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp

và vì thế làm tăng lượng sản phẩm cuối cùng. Phương pháp này hữu ích
khi dùng các tiền chất có giá thành rẻ.
c, Bổ sung tiền chất nuôi cấy:
Bổ sung phenylalanine khi nuôi cấy tế bào huyền phù cây Salvia
officinalis đã kích thích tạo ra rosmarinic acid, cung cấp ferulic acid
trong nuôi cấy tế bào cây Vanilla planifolia đã tăng tích lũy valnillin,
hoặc bổ sung leucine dẫn đến việc tăng các monoterpen dễ bay hơi trong
nuôi cấy Perilla frutiscens (Mulbagal and Tsay 2004).
d, Sự kích kháng bảo vệ thực vật (elicitation):
Thực vật sản xuất các hợp chất thứ cấp trong tự nhiên như một bộ máy
bảo vệ chống lại các yếu tố gây bệnh. Chất kích kháng bảo vệ thực vật
(elicitor) báo hiệu việc hình thành các hợp chất thứ cấp. Sử dụng các
elicitor của bộ máy bảo vệ cây, tức sự kích kháng bảo vệ thực vật, là
phương thức để thu được các sản phẩm hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh
học một cách hiệu quả nhất. Sử dụng các elicitor sinh học và phi sinh học
(được phân loại dựa trên nguồn gốc của chúng) để kích thích hình thành
các hợp chất thứ cấp trong quá trình nuôi cấy tế bào, có thể giúp rút ngắn
thời gian và đạt hiệu suất cao (DiCosmo và Tallevi, 1985).
5. Ứng dụng nuôi cấy tế bào thực vật trong sản xuất các hoạt chất
sinh học hiện nay:
4.1. Taxol (cây thông đỏ Pacific)
Ngay từ năm 1971, Wani và các cộng sự đã tìm ra một diterpene amide
mới có khả năng chống ung thư gọi là “taxol” chiết từ cây thông đỏ
Pacific (Taxus brevifolia). Đến năm 1983, taxol được Cục quản lý Dược
phẩm và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đồng ý đưa vào thử nghiệm ở giai
đoạn I điều trị cho ung thư buồng trứng và ung thư vú.
Ngoài ra, taxol cũng có tác dụng đối với các bệnh nhân có khối u ác tính,
ung thư phổi và các dạng u bướu và nó được xem như là chất đầu tiên
của một nhóm mới trong hóa trị liệu ung thư (Cragg và cộng sự 1993).
Tuy nhiên, sử dụng taxol trong điều trị bị hạn chế do chỉ tách chiết được

một lượng rất ít từ vỏ của cây thông đỏ tự nhiên. Lớp vỏ mỏng này chứa
khoảng 0,001% taxol tính theo khối lượng khô. Ở cây 100 năm tuổi trung
bình chỉ thu được 3 kg vỏ (khoảng 300 mg taxol), lượng này ứng với một
liều trong toàn đợt điều trị ung thư. Do đó, cần có những nguồn khác để
thay thế mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng tăng trong y học.
8


Hiện nay, việc sản xuất taxol bằng nuôi cấy tế bào các loài Taxus đã trở
thành một trong những ứng dụng rộng rãi của nuôi cấy tế bào thực vật và
đang tạo ra các giá trị thương mại to lớn. FettNeto và cộng sự (1994) đã
nghiên cứu ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng và một số yếu tố khác lên
sự tích lũy taxol trong nuôi cấy tế bào T. cuspidata. Srinivasan và cộng
sự (1995) nghiên cứu quá trình sản xuất taxol bằng nuôi cấy tế bào của T.
baccata. Lee và cs (1995) đã nghiên cứu sản xuất taxol bằng nuôi cấy tế
bào huyền phù của cây T. mairei, một loài được tìm thấy tại Đài Loan ở
độ cao 2000 m so với mực nước biển. Các dòng tế bào thu được từ callus
có nguồn gốc thân và lá, và một trong những dòng này sau khi được bổ
sung các tiền chất vào môi trường nuôi cấy, thì sau 6 tuần cứ một lít dịch
huyền phù tế bào sẽ có khoảng 200 mg taxol.
4.2. Imperatorin (cây Angelica dahurica var)
Tsay và cs (1994) đã nghiên cứu sản xuất imperatorin từ nuôi cấy tế bào
huyền phù của cây Angelica dahurica var. Formosana. Đây là một loài
cây bản địa lâu năm ở Đài Loan, được sử dụng để chữa chứng đau đầu và
bệnh vảy nến.
Imperatorin được xem là thành phần hoạt động chính trong điều trị các
bệnh về da. Nếu sản xuất cây Angelica dahurica var. formosana bằng
phương pháp nhân giống truyền thống sẽ mất một thời gian dài mới có
thể đáp ứng được nhu cầu. Vì vậy, phương pháp nuôi cấy tế bào huyền
phù sản xuất imperatorin đã được chọn lựa sử dụng. Nghiên cứu đã cho

thấy trong chu kỳ sinh trưởng của tế bào huyền phù, sản phẩm
imperatorin đạt giá trị cực đại trong khoảng giữa 10 và 14 ngày.
Benzylamino purine ở nồng độ từ 0,5-1,0 mg/L đã kích thích tổng hợp
imperatorin, một tỷ lệ thích hợp ammonium nitrate và nitrate (2:1) cũng
như tăng nồng độ phosphate từ 1-2 mM sẽ làm tăng lượng impertatorin.
Glucose là nguồn carbon tốt hơn saccharose và fructose về hiệu quả sản
xuất imperatorin. Vai trò của elicitor cũng đã được khảo sát, bổ sung
thêm vanadyl sulphate trong môi trường sẽ tăng tích lũy imperatorin,
quyết định nồng độ và thời gian sinh trưởng của tế bào. Bổ sung vanadyl
sulphate ở nồng độ 30 mg/L vào môi trường đã cho hiệu quả tốt nhất sau
10 ngày nuôi cấy. Hoặc bổ sung 20 g/L chất hấp phụ amberlite XAD-7
vào môi trường, quá trình tổng hợp imperatorin cũng tăng mạnh ở ngày
nuôi cấy thứ 10. Hàm lượng imperatorin sản xuất bởi phương thức này
đạt 460 µg khối lượng tươi cao hơn đối chứng 140 lần.
4.3. Berberine (rễ của cây Coptis japonica và vỏ của cây
Phellondendron amurense)
9


Berberine là một isoquinoline alkaloid có trong hệ rễ của cây Coptis
japonica và vỏ của cây Phellondendron amurense. Berberine chloride
được sử dụng để chữa bệnh rối loạn tiêu hóa.
Để thu được nguyên liệu thô từ rễ cây Coptis phải mất 5-6 năm (Yamada
và Sato (1981) C. japonica). Sau đó, công ty hóa dầu Mitsui (Nhật Bản)
đã cải thiện được năng suất bằng cách thêm 10-8 M gibberellic acid vào
môi trường, hiệu suất rất nhiều tới 1,66 g/L (Misawa 1994).
4.4. Diosgenin (cây Dioscorea doryophora)
Yeh và cs (1994) nghiên cứu sản xuất diosgenin bằng nuôi cấy tế bào
huyền phù của cây Dioscorea doryophora. Phương pháp này được sử
dụng như một cách thay thế quá trình tổng hợp steroid. Nuôi cấy tế bào

huyền phù được thiết lập bằng cách đưa callus vào môi trường có 0,2
mg/L 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Nồng độ saccharose tối
thích cho tổng hợp diosgenin là 3%. Lượng diosgenin thu được trong
trường hợp này đạt tới 3,2% khối lượng khô. Sản xuất diosgenin từ cây
D. doryophora bằng nuôi cấy tế bào huyền phù hiện nay đã được ứng
dụng trên quy mô công nghiệp.
4.5. Cryptotanshinone (cây Salvia miltiorrhiza)
Miyasaka và cs (1989) đã nghiên cứu sản xuất cryptotanshinone từ nuôi
cấy callus cây Salvia miltiorrhiza. Salvia là một chi quan trọng của họ
Lamiaceae và một vài loài của Salvia mọc hoang dại trên khắp thế giới
dùng làm thuốc dân gian. Hiệu quả của BA đối với việc hình thành
cryptotanshinone trong nuôi cấy callus S.miltiorrhiza đã được khảo sát.
Callus sơ cấp được tạo ra từ nuôi cấy mảnh lá ở trong tối trên môi trường
bổ sung 1,0 mg/L 2,4-D. Callus sau đó phát triển nhanh hơn trên môi
trường có 1,0 mg/L 2,4-D và 0,5 mg/L BA. Kết quả phân tích HPLC cho
thấy callus chứa một lượng nhỏ cryptotanshinone (0,26 mg/g khối lượng
khô).
Loại bỏ 2,4-D khỏi môi trường nuôi cấy cho kết quả là lượng
cryptotanshinone trong callus tăng lên. Nồng độ cao nhất của
cryptotanshione thu được trong callus nuôi cấy trên môi trường có 0,2
mg/L BA trong 6 ngày là 4,59 mg/g khối lượng khô (Wu và cs 2003). chi
thuộc họ Solanaceae như: Duboisia, Scopolia, Atropa, Hyoscyamus và
Datura những năm 1960 (Misawa, 1994). Tuy nhiên, hàm lượng của
scopolamine và hyoscyamine trong tế bào nuôi cấy thường rất thấp. Sau
này, Tabata và cs (1971) đã bổ sung tropic acid vào dịch huyền phù nuôi
cấy Scopolia japonica lên 15 lần.

10

4.6. Shikonin (rễ cây Lithospermum erythrorhizon)
Shikonin, một loại sắc tố đỏ có khả năng diệt khuẩn, có trong rễ cây
Lithospermum erythrorhizon . Tuy nhiên, người ta đã tạo được dòng tế
bào rễ cây Lithospermum có khả năng tích lũy đến 15% shikonin và đã
hoàn chỉnh công nghệ nuôi cấy tế bào sản xuất shikonin. Công nghệ này
cho phép trong một chu kỳ nuôi cấy thu hoạch tới 5 kg hoạt chất và giúp
giảm nhiều giá thành của shikonin.
4.7. Anthocyanin (Trái anh đào, bắp cải tím,…)
Anthocyanin là hợp chất bioflavonoid. Sắc tố được cung cấp qua màu sắc
của các loại thực vật và trái cây.
Tác dụng của nó là chống ung thư, chống oxi hóa, chống tia tử ngoại,
chống viêm. Phương pháp chiết anthocyanin từ quả dâu tằm trong nước
SO2. Kết quả thu được là với nước SO2 ở nồng độ 1100ppm và nhiệt độ
60 C cho hàm lượng anthomycin tương đối cao.

II. KẾT LUẬN
Ứng dụng nuôi cấy tế bào thực vật để sản xuất các hợp chất thứ cấp đã
tạo ra một bước tiến xa trong khoa học thực vật. Việc phát triển và sử

11


dụng các công cụ di truyền cũng như sự hiểu biết ngày càng sâu sắc hơn
về bản chất của tế bào và các phương thức điều hòa quá trình chuyển hóa
trao đổi chất thứ cấp là cơ sở cho việc sản xuất chúng ở quy mô thương
mại.
Do nhu cầu sử dụng các sản phẩm tự nhiên trong y-dược ngày càng
tăng nhưng sản lượng của chúng ở cây trồng tự nhiên lại rất thấp đã thúc
đẩy sự phát triển không ngừng của công nghệ nuôi cấy tế bào ở quy mô
lớn. Tuy nhiên, các con đường sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp mong

muốn trong thực vật cũng như trong nuôi cấy tế bào ở quy mô lớn là rất
phức tạp. Vì vậy, các thông tin ở mức độ tế bào và phân tử của các quá
trình chuyển hóa là rất cần thiết cho sự phát triển của sản xuất công
nghiệp. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện ở các điều kiện khác nhau
để giải thích các hiện tượng xuất hiện trong quá trình sản xuất các chất
trao đổi thứ cấp từ các tế bào thực vật nuôi cấy in vitro. Các kết quả này
cũng đã cho thấy các hệ thống nuôi cấy tế bào thực vật có tiềm năng rất
lớn cho việc khai thác thương mại các chất trao đổi thứ cấp.

12


III. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách “Nhập môn công nghệ sinh học” – NXB Giáo dục – Phạm
Thành Hổ.
2. Sách “Công công nghệ tế bào” – NXB Đại học Quốc Gia TPHCM –
Nguyễn Thị Thủy Tiên.
3. Wickremesinhe ERM, Arteca RN (1993) Taxus callus cultures:
Intiation, growth optimization, characterization and taxol production.
Plant Cell Tissue and Organ Culture 35: 181-193.
4. Bảng số liệu: Các hợp chất thứ cấp đã được sản xuất từ nuôi cấy mô
và tế bào thực vật (Mulbagal and Tsay 2004).

13