Nghiên cứu tái sinh giống cây chùm ngây (moringa oleifera l ) chất lượng cao bằng kỹ thuật in vitro

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------o0o--------------

LĂNG VĂN HOÀNG

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TÁI SINH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY (Moringa oleifera L.)
CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG KỸ THUẬT IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học

:
:
:
:
:

Chính quy
Công nghệ sinh học
K43 - CNSH
CNSH – CNTP
2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------o0o--------------

LĂNG VĂN HOÀNG

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TÁI SINH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY (Moringa oleifera L.)
CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG KỸ THUẬT IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Lớp
: K43 - CNSH
Khoa
: CNSH – CNTP
Khóa học
: 2011 – 2015
Giảng viên HD : 1. ThS. Dƣơng Mạnh Cƣờng
Khoa CNSH – CNTP, Trƣờng ĐHNL Thái Nguyên
2. ThS. Lê Thị Hảo
Viện Khoa học Sự sống – Trƣờng ĐHNL Thái Nguyên

Thái Nguyên, năm 2015

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thiện đề tài khóa luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến thầy giáo Dương Mạnh Cường khoa CNSH và CNTP và tất cả các thầy
cô giáo trong khoa đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hướng dẫn em trong thời
gian thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn Ths. Lê Thị Hảo và các anh chị tại khu công nghệ tế bào,
Viện Khoa học Sự Sống đã tạo điều kiện, giúp đỡ, chỉ bảo cho em.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tạo
điều kiện về vật chất và tinh thần cho em trong quá trình học tập và
nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Lăng văn Hoàng


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. phân tích hàm lượng dinh dưỡng của Chùm Ngây ..................................... 7
Bảng 4.1: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch H2O2 (20%) đến khả năng
vô trùng mẫu Chùm Ngây (sau 15 ngày nuôi cấy) ...................................27
Bảng 4.2: Kết quả ảnh hưởng của HgCl2 (0,1%) đến khả năng vô trùng mẫu Chùm
Ngây (sau 15 ngày nuôi cấy) ......................................................................29
Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng kép sử dụng kết

hợp dung dịch H2O2 (20%) và viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l) đến khả
năng vô trùng mẫu Chùm Ngây (sau 15 ngầy nuôi cấy) ..........................31
Bảng 4.4: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tái sinh chồi Chùm
Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ......................................................................33
Bảng 4.5: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm
Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ......................................................................35
Bảng 4.6: Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nồng độ BAP và IAA đến hiệu
quả tái sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nôi cấy) ................................37
Bảng 4.7: Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa BAP và IBA đến hiệu quả tái
sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy)...........................................39


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2a: Hoa Chùm Ngây ............................................................................................. 4
Hình 2b: Quả Chùm Ngây ............................................................................................. 4
Hình 2c: Hạt Chùm Ngây .............................................................................................. 4
Hình 2d: Cây Chùm Ngây ............................................................................................. 4
Hình 2e. Sơ đồ các giai đoạn phân hóa tế bào ............................................................11
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của dung dịch H2O2 (20%) đến khả năng vô
trùng mẫu Chùm Ngây (sau 15 ngày nuôi cấy)......................................28
Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của HgCl2 (0,1%) đến khả năng vô trùng
mẫu Chùm Ngây (sau 15 ngày nuôi cấy) ...............................................30
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian khử trùng kép sử dụng kết hợp
dung dịch H2O2 (20%) và viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l) đến khả
năng vô trùng mẫu Chùm Ngây (sau 15 ngày nuôi cấy) .......................32
Hình 4.4a: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tái sinh
chồi Chùm Ngây (Sau 20 ngày nuôi cấy) ...............................................34

Hình 4.4b: Hình ảnh thể hiện ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tái sinh
chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy)................................................34
Hình 4.5a: Biểu đồ thể hiện quả ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tái sinh
hồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) .................................................36
Hình 4.5b: Hình ảnh thể hiện quả ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tái
sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy)........................................36
Hình 4.6a: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nồng độ BAP và IAA
đến hiệu quả tái sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ............38
Hình 4.6b: Hình ảnh thể hiện ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nồng độ BAP và IAA
đến hiệu quả tái sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ............38


iv

Hình 4.7a: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của sự kết hợp giữa BAP và IBA đến hiệu
quả tái sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ...........................40
Hình 4.7b: Hình ảnh thể hiện ảnh hưởng của sự kết hợp giữa BAP và IBA đến hiệu
quả tái sinh chồi Chùm Ngây (sau 20 ngày nuôi cấy) ...........................40


v

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

2,4 D

: 2,4 Diclorophenoxy acetic acid

BA

: 6-Benzylaminopurine

Cs

: Cộng sự

CT

: Công thức

CV

: Coeficient of Variation

Đ/c

: Đối chứng

GA3

: Gibberellic acid

IAA

: Indole-3-acetic acid

IBA

: Indole butyric acid

Kinetin

: 6-Furfurylaminopurine

LSD

: Least Singnificant Difference Test

MS

: Murashige & Skoog (1962)

MT

: Môi trường

NAA

: α-naphthlene acetic acid

TDZ

: Thidiazuron


vi

MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1

1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 1
1.2. Mục đích của đề tài.................................................................................................. 2
1.3. Yêu cầu của đề tài.................................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................. 2
1.4.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................................. 2
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn. ................................................................................................. 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................... 4
2.1. Giới thiệu chung về cây Chùm Ngây..................................................................... 4
2.1.1. Đặc điểm thực vật học cây Chùm Ngây ............................................................. 4
2.1.2. Phân bố.................................................................................................................. 6
2.1.3. Phân loại................................................................................................................ 6
2.1.4. Giá trị của cây Chùm Ngây ................................................................................. 7
2.2. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật............................................................10
2.2.1. Khái niệm về nuôi cấy mô tế bào thực vật .......................................................10
2.2.2. Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật......................10
2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật ................12
2.3.1. Vật liệu nuôi cấy.................................................................................................12
2.3.2. Điều kiện vô trùng ..............................................................................................12
2.3.3. Môi trường hóa học ............................................................................................12
2.3.4.. Môi trường vật lý...............................................................................................16
2.4. Các giai đoạn chính trong nuôi cấy mô tế bào thực vật ......................................17
2.4.1. Giai đoạn chuẩn bị..............................................................................................17
2.4.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy ........................................................................................18
2.4.3. Giai đoạn nhân nhanh chồi ................................................................................18


vii

2.4.4. Tạo cây hoàn chỉnh ............................................................................................18
2.4.5. Chuyển cây in vitro ra ngoài vườn ươm ...........................................................18

2.5. Tình hình nghiên cứu về cây Chùm Ngây ở trong nước và trên thế giới ..........19
2.5.1. Tình hình nghiên cứu về cây Chùm Ngây trên thế giới...................................19
2.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ......................................................................20
PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....21
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................21
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................21
3.1.2 Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................21
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................................21
3.2.1.Địa điểm nghiên cứu ...........................................................................................21
3.2.2. Thời gian nghiên cứu .........................................................................................21
3.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................21
3.4. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................22
3.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất khử trùng (H202, HgCl2) đến khả
năng vô trùng mẫu Chùm Ngây. .................................................................................22
3.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến
khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây..............................................................................24
3.5. Xử lý số liệu ...........................................................................................................26
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................27
4.1. Kết quả ảnh hưởng của hóa chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu Chùm
Ngây...............................................................................................................................27
4.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của HgCl2 (0,1%) đến khả năng vô trùng mẫu
Chùm Ngây ...................................................................................................................29
4.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp dung dịch H2O2 (20%) và viên
khử trùng Johnson (2,5 mg/l) đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây ..................31


viii

4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái
sinh chồi Chùm Ngây ...................................................................................................33

4.2.1. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tái sinh chồi Chùm
Ngây...............................................................................................................................33
4.2.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây
........................................................................................................................................35
4.2.3. Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nồng độ BAP và IAA đến hiệu quả
tái sinh chồi Chùm Ngây..............................................................................................37
4.2.4. Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa BAP và IBA đến hiệu quả tái sinh
chồi Chùm Ngây ...........................................................................................................39
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................42
5.1. Kết luận ..................................................................................................................42
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Chùm Ngây hay còn gọi là cây thần Diệu, cây vạn Năng, cây kỳ Quan,
cây cải Ngựa, cây độ Sinh…., có tên khoa học là Moringa oleifera L. Là thực
vật thân gỗ phổ biến nhất trong chi Chùm Ngây (Moringa) được xuất xứ từ
vùng nam Á, phổ biến ở cả châu Á và châu phi [5].
Giá trị sử dụng của cây Chùm Ngây được chia làm hai nhóm chính: Sử
dụng làm thuốc chữa bệnh và làm nguồn lương thực giàu chất dinh dưỡng. Tổ
chức y tế thế giới (WHO) và tổ chức nông lương thế giới (FAO) đã khuyến
cáo sử dụng loài cây này là giải pháp ưu việt cho các bà mẹ thiếu sữa, trẻ em
suy dinh dưỡng nên cây Chùm Ngây được trồng và nghiên cứu ở nhiều

quốc gia trên thế giới [5].
Các bộ phận của cây Chùm Ngây như: Lá, hoa, thân, vỏ, bộ rễ chứa nhiều
khoáng chất quan trọng, rất giàu chất đạm, vitamin C, beta-caroten, acid amin và
một hỗn hợp gồm các chất rất hiếm trong hệ thực vật như: Zeatin, quercetin,
alpha-sitosterol, caffeoylquinic acid, kaempferol,… Trong cây Chùm Ngây có
hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp và các chất khoáng đa dạng không kém các
sản phẩm từ động vật. Đặc biệt, trong lá Chùm Ngây rất giàu dinh dưỡng, hàm
lượng Vitamin C cao hơn 7 lần so với vitamin C trong quả cam, hàm lượng
Vitamin A cao hơn 4 lần so với vitamin A trong củ cà rốt, hàm lượng Canxi cao
hơn 4 lần so với Canxi trong sữa, Potassium 3 lần nhiều hơn trái chuối, Chất
sắt gấp 3 lần so với rau chân vịt [22].
Giá trị làm thuốc của cây Chùm Ngây đã được khoa học chứng minh là có
khả năng chống viêm, kháng khối u, đặc biệt là những khối u ở vùng bụng [21],
kháng nấm gây bệnh [19], kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn, làm
giảm lượng cholesterol trong máu [27]. Ngoài ra, Chùm Ngây còn được sử dụng
làm mỹ phẩm.


2

Đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học, giá
trị dinh dưỡng, giá trị dược liệu của Chùm Ngây. Tuy nhiên, các nghiên cứu
về kỹ thuật nhân, chọn tạo giống Chùm Ngây còn rất hạn chế. Hiện nay Chùm
Ngây chủ yếu được nhân giống bằng các phương pháp nhân giống truyền
thống như giâm, hom, chiết…Không đáp ứng đủ nhu cầu về giống trong sản
xuất. Cây giống thường có một số biểu hiện như bị thoái hóa, không đồng
đều, bị nhiễm bệnh, năng suất không cao, chất lượng giống không ổn định.
Nhằm tạo ra nguồn giống chất lượng cao với số lượng lớn phục vụ gây trồng
vùng nguyên liệu trên quy mô lớn nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Xuất
phát từ thực tiễn trên. Chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu tái sinh giống cây

Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) chất lượng cao bằng kỹ thuật in vitro”.
1.2. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô
trùng mẫu cây Chùm Ngây.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả
năng tái sinh chồi Chùm Ngây.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Xác định ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng
mẫu Chùm Ngây.
- Xác định được ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả
năng tái sinh chồi Chùm Ngây.
1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Quá trình nghiên cứu sẽ đánh giá được ảnh hưởng của một số chất khử
trùng, chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng vô trùng, tái sinh,cây Chùm
Ngây bằng phương pháp in vitro.


3

- Nghiên cứu góp phần phát triển việc nghiên cứu kỹ thuật nhân giống in
vitro cây dược liệu nói chung và cây Chùm Ngây nói riêng.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn.
- Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến
quy trình nhân giống cây Chùm Ngây bằng phương pháp in vitro, là cơ sở cho
những nghiên cứu về sau.
- Góp phần bảo tồn và nhân giống Chùm Ngây, tạo ra một số lượng cây
giống lớn, đồng đều có chất lượng cao cung cấp cho sản xuất và thị trường
tiêu dùng.

4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về cây Chùm Ngây
2.1.1. Đặc điểm thực vật học cây Chùm Ngây
Chùm Ngây thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ 5 đến 10m, phân
nhánh nhiều, thân có tiết diện tròn, thân non màu xanh có lông, thân già màu
xám nốt sần.

Hình 2a: Hoa Chùm Ngây

Hình 2b: Quả Chùm Ngây

Hình 2c: Hạt Chùm Ngây

Hình 2d: Cây Chùm Ngây


5

2.1.1.1. Lá
Lá kép hình lông chim 3 lần lẻ, dài từ 30-60cm, màu xanh mốc, mọc
cách, có từ 5-7 cặp lá phụ bậc 1, 4-6 cặp lá phụ bậc 2, 6-9 cặp lá chét. Lá chét
dài từ 12-20mm hình trứng, mọc đối, mặt trên xanh hơn mặt dưới, lá non kích
thước lớn hơn lá già, gai nhỏ có lông ở chỗ phân nhánh lá kép lông chim. Gân
lá hình lông chim, nổi rõ mặt dưới. Cuống lá dài từ 18-25cm. Cụm hoa dạng
chùm sim mọc ở nách lá hay ngọn cành [5].
2.1.1.2. Hoa

Hoa không đều lưỡng tính, màu trắng hơi vàng mùi thơm, hình dạng
giống hoa đậu, có cuống dài 1-2cm, có lông tơ. Trục phát hoa màu xanh, có
lông dài 10-15cm. lá bắc hình vảy nhỏ, có lông. Lá đài hoa 5. rời, đều, hơi
cong hình lòng muỗng, màu trắng dài 1cm, rộng 0,4cm. Cánh hoa 5, rời,
không đều, cánh hoa dạng thìa, màu trắng hơi vàng, phấn nằm ngoài, dài hơn
nhị bất thụ và đối diện với cánh hoa, nhị bất thụ nằm xen kẽ cách hoa. Chỉ nhị
có kích thước to ở dưới, màu vàng, dài khoảng 0,6-1cm, có lông. Bao phấn 2
ô, hình bầu dục, màu vàng, hướng trong. Bộ nhụy có 3 lá noãn dính, tạo thành
bầu trên một ô, mang nhiều noãn, dính noãn bên, có lông. Vòng nhụy màu
xanh, dài 1,8cm, có nhiều lông. Đầu nhụy hình trụ, màu vàng có lông. Cây
cho nhiều lá vào cuối mùa khô và trổ hoa vào các tháng 1-2. Cây ra hoa rất
sớm thường ra ngay năm đầu tiên, khoảng 6 tháng sau khi trồng. Cây khoảng
12 năm tuổi là cho hạt tốt. Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo chiều
gió và nước hoặc được mang đi do những loài động vật ăn hạt [5].
2.1.1.3. Quả
Quả dạng nang treo, dài 25-30cm, ngang 2cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi
gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh, quả khô màu vàng xám. Hạt màu đen, tròn
có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu hà lan [5].


6

2.1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng phát triển
Cây Chùm Ngây dễ trồng, có thể trồng từ hạt, hom cành, hom củ và
trồng quanh năm. Vùng thiếu nước nên trồng vào mùa mưa, từ khoảng tháng
4, tháng 5. Cây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu
được hạn hán, ưa nắng, hầu như không bị sâu bệnh hại do đó trồng cây không
cần điều kiện gì đặc biệt cả về phân bón và nước tưới [15].
Tuy nhiên cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không thoát
nước tốt. Hệ thống rễ phát triển nếu được trồng từ hạt phình to như củ màu

trắng với những rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành hệ thống rễ sẽ
không được như vậy. Cây bắt đầu cho quả từ thân và nhánh từ sau 6 đến 8
tháng trồng [24].
2.1.2. Phân bố
Chùm Ngây là cây nhiệt đới và cận nhiệt đới, thích hợp trồng ở nơi có
điều kiện đất đai khô cằn và điều kiện khí hậu khắc nghiệt, chịu được hạn
hán, nên ở nhiều nơi trên thế giới Chùm Ngây được trồng làm hàng rào xanh
che bóng cho các khu sản xuất nông nghiệp, chắn gió, chắn cát [1].
Chùm Ngây được trồng phổ biến ở Châu Á và Châu Phi. Ở Việt Nam,
Chùm Ngây mọc tự nhiên ở Ninh Thuận, Bình Thuận. Tuy nhiên trong những
năm gần đây do nhiều nghiên cứu đã chứng minh công dụng tuyệt vời của
loài cây này mà diện tích gây trồng được mở rộng, chủ yếu ở các tỉnh phía
nam [10].
2.1.3. Phân loại
Giới Thực vật: Plantae
Ngành Ngọc lan: Magnoliopsida
Bộ Chùm Ngây: Moringales
Họ Chùm Ngây: Moringaceae
Chi: Moringa
Loài: Moringa oleifera Lam [14].


7

2.1.4. Giá trị của cây Chùm Ngây
2.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng
Trong Chùm Ngây có chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp (7 loại
vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại axit amin và 46 chất chống oxi hóa), các
bộ phận của cây chứa nhiều khoáng chất quan trọng và là nguồn cung cấp
chất đạm, vitamin, B-carote, axit amin và nhiều hợp chất phenolic. Cây Chùm

Ngây cung cấp hỗn hợp phối trộn nhiều hợp chất như: zeatin, quercetin, Bstosterol, caffeoylquinic axit và kaempferol rất hiếm gặp ở loài cây khác [25].
Trong lá Chùm Ngây rất giàu dinh dưỡng, hàm lượng vitamin C nhiều
hơn trái cam 7 lần, vitamin A nhiều hơn cà rốt 4 lần, canxi nhiều hơn sữa 4
lần, chất sắt nhiều hơn cải bó xôi 3 lần, vitamin E nhiều hơn hạnh nhân 3 lần,
kali nhiều hơn chuối 3 lần [22].
Theo báo cáo ngày 17/7/1998 của Campden and Chorleywood Food
Research Association in Conjunction đã đưa ra bảng phân tích hàm lượng
dinh dưỡng của quả, lá tươi và bột khô của lá cây Chùm Ngây như sau [23].
Bảng 2.1. phân tích hàm lƣợng dinh dƣỡng của Chùm Ngây
STT

THÀNH PHẦN DINH

TRÁI

DƢỠNG/100gr

TƢƠI

01 Water ( nước ) %

LÁ TƢƠI

BỘT LÁ
KHÔ

86,9 %

75,0 %

7,5 %

02 Calories

26

92

205

03 Protein ( g )

2,5

6,7

27,1

04 Fat ( g ) ( chất béo )

0,1

1,7

2,3

05 Carbohydrate ( g )

3,7

13,4

38,2

06 Fiber ( g ) ( chất xơ )

4,8

0,9

19,2

07 Minerals ( g ) ( chất khoáng )

2,0

2,3

_

08 Ca ( mg )

30

440

2003


8

09 Mg ( mg )

24

25

368

10 P ( mg )

110

70

204

11 K ( mg )

259

259

1324

12 Cu ( mg )

3,1

1,1

0,054

13 Fe ( mg )

5,3

7,0

28,2

14 S ( g )

137

137

870

15 Oxalic acid ( mg )

10

101

1,6

16 Vitamin A - Beta Carotene ( mg )

0,11

6,8

1,6

17 Vitamin B - choline ( mg )

423

423

-

18 Vitamin B1 - thiamin ( mg )

0,05

0,21

2,64

19 Vitamin B2 - Riboflavin ( mg )

0,07

0,05

20,5

20 Vitamin B3 - nicotinic acid ( mg )

0,2

0,8

8,2

21 Vitamin C - ascorbic acid ( mg )

120

220

17,3

-

-

113

23 Arginine ( g/16gN )

3,66

6,0

1,33 %

24 Histidine ( g/16gN )

1,1

2,1

0,61%

25 Lysine ( g/16gN )

1,5

4,3

1,32%

26 Tryptophan ( g/16gN )

0,8

1,9

0,43%

27 Phenylanaline ( g/16gN )

4,3

6,4

1,39 %

28 Methionine ( g/16gN )

1,4

2,0

0,35%

29 Threonine ( g/16gN )

3,9

4,9

1,19 %

30 Leucine ( g/16gN )

6,5

9,3

1,95%

31 Isoleucine ( g/16gN )

4,4

6,3

0,83%

32 Valine ( g/16gN )

5,4

7,1

1,06%

22 Vitamin E - tocopherol acetate


9

2.1.4.2. Giá trị dược liệu
Theo kinh nghiệm dân gian Ấn Độ lá Chùm Ngây dùng để phòng và trị
khoảng 300 chứng bệnh khác nhau. Ở một số quốc gia khác như: Pakistan,
Trung Mỹ, Saudi Arabia, và Việt Nam cũng sử dụng Chùm Ngây làm thuốc
chữa bệnh, khoa học hiện đại đã xác nhận thông tin này. Sau đây là một số tác
dụng của Chùm Ngây được chứng minh bằng thực nghiệm.
Các quốc gia đang phát triển sử dụng Chùm Ngây như dược liệu kết hợp
chữa hàng trăm loại bệnh hiểm nghèo, bệnh thông thường như phòng và trị
bệnh ung thư, tiểu đường, thiếu máu, còi xương, tim mạch, kinh phong, xưng
tấy, viêm nhiễm, mỡ máu, đau dạ dày, ngừa thai, ung loét, lão hóa, suy nhược
cơ thể, suy nhược thần kinh, trị chứng bất lực và tăng cường khả năng ham
muốn tình dục. Đặc biệt hợp chất zeatin với năng lực chống lão hóa mạnh mẽ
trong Chùm Ngây gấp vài ngàn lần so với bất kỳ một cây khác. Thêm vào đó,
Chùm Ngây là cây có 2 hợp chất phòng và chặn đứng sự phát triển của khối u,

khiến cây được mệnh danh loài cây phòng ung thư [10].
Hoạt tính chống viêm, khối u: Theo các bộ phận cây Chùm Ngây như
hoa, lá, rễ được sử dụng trong bài thuốc dân gian chữa ung thư [21].
Hoạt tính kháng nấm gây bệnh: Dịch chiết thô và dầu cây Chùm Ngây có
hoạt tính kháng các loại nấm Dermatophyte gây các bệnh ngoài da như:
Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Epidermophyton floccosum
và Microsporum canis.
Ngoài ra, ở một số nước như Mỹ và các Châu Âu, lá còn được dùng để
sản xuất các sản phẩm kem dưỡng da, thực phẩm chức năng [19].
2.1.4.3. Giá trị kinh tế
Cây Chùm Ngây sau khi trồng khoảng 3 tháng tuổi bắt đầu cho thu
hoạch, cây cao 60cm bắt đầu cắt ngọn và mỗi tháng sau đó tỉa cành thúc đẩy
cây đâm chồi, chăm sóc bón phân, sau 6 tháng tuổi, cây cao khoảng 2m, là


10

thời gian bắt đầu thu hoạch chính, trung bình cây đã có thể cho từ 500g-900g
lá tươi/ cây/ tháng. Nếu chỉ trồng 5000 cây/ hecta, sau 6 tháng có thể thu
hoạch trung bình 2500kg lá /hecta/tháng thu nhập ít nhất sẽ là 20 triệu đồng /
tháng/hecta [16].
2.2. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.2.1. Khái niệm về nuôi cấy mô tế bào thực vật
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là quá trình nuôi cấy in vitro các nguyên
liệu như đoạn thân , đoạn rễ, vảy củ hay mẫu mô, cánh hoa có kích thước phù
hợp được nuôi cấy trong ống nghiệm với điều kiện vô trùng và môi trường
thích hợp để tạo thành mô hay cây hoàn chỉnh.
Ưu điểm của phương pháp này là: Cho hệ số nhân giống cao nên có thể
tạo ra số lượng cây lớn trong thời gian ngắn; Thực hiện quanh năm không phụ
thuộc vào điều kiện tự nhiên; Tạo ra cá thể mới giữ được đặc tính của cây ban

đầu [2].
2.2.2. Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.2.2.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
Gottlieb Haberlandt (1902) nhà thực vật học người Đức đã đặt nền móng
đầu tiên cho nuôi cấy mô tế bào thực vật. Ông đưa ra giả thuyết về tính toàn
năng của tế bào trong cuốn sách “Thực nghiệm về nuôi cấy tế bào tách rời”.
Theo ông mỗi tế bào bất kỳ của cơ thể sinh vật nào đều mang toàn bộ lượng
thông tin di truyền của cơ thể đó và có khả năng phát triển thành cơ thể hoàn
chỉnh khi gặp điều kiện thuận lợi [2].
2.2.2.2. Sự phân hóa và phản phân hóa
Cơ thể thực vật hình thành là một chính thể thống nhất bao gồm nhiều cơ
quan chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy
nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên (tế bào hợp
tử). Ở giai đoạn đầu, tế bào hợp tử tiếp tục phân chia hình thành nhiều tế bào


11

phôi sinh chưa mang chức năng riêng biệt (chuyên hóa). Sau đó, từ các tế bào
phôi sinh này chúng tiếp tục được biến đổi thành các tế bào chuyên hóa đặc hiệu
cho các mô, cơ quan có chức năng khác nhau (Dương Mậu Hùng, 2003) [7].
Sự phân hóa tế bào là sự chuyển các tế bào phôi sinh thành các tế bào mô
chuyên hóa, đảm bảo các chức năng khác nhau. Quá trình phân hóa tế bào có thể
biểu thị như sau [3].
Quá trình phân hóa tế bào:
Tế bào phôi sinh → Tế bào dãn → Tế bào phân hoá
Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành các tế bào có chức năng chuyên
biệt, chúng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình. Trong trường hợp
cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng có thể trở về dạng tế bào phôi sinh và
phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược lại với sự

phân hóa tế bào [9].
Phân hóa tế bào

Tế bào phôi sinh

tế bào dãn

tế bào chuyên hóa

Phản phân hóa tế bào
Hình 2e. Sơ đồ các giai đoạn phân hóa tế bào
Về bản chất thì sự phân hóa và phản phân hóa là một quá trình hoạt hóa,
ức chế các gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá thể, có
một số gen được hoạt hóa (mà vốn trước nay bị ức chế) để cho ta tính trạng
mới, còn một số gen khác lại bị đình chỉ hoạt động. Điều này xảy ra theo một
chương trình đã được mã hóa trong cấu trúc của phân tử ADN của mỗi tế bào
khiến cho quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật luôn được hài


12

hòa. Mặt khác, khi tế bào nằm trong một khối mô của cơ thể thường bị ức
chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách riêng từng tế bào hoặc giảm kích
thước của khối mô sẽ tạo điều kiện cho sự hoạt hóa các gen của tế bào [6].
2.3. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.3.1. Vật liệu nuôi cấy
Vật liệu nuôi cấy là nguồn nguyên liệu khởi đầu cho nuôi cấy mô tế bào
thực vật.
Vật liệu nuôi cấy ảnh hưởng khá lớn tới kết quả nuôi cấy. Về nguyên tắc
mỗi tế bào của mô chuyên hóa như than, rễ, lá, chồi … Trên cơ thể sinh vật

đều có khả năng làm vật liệu nuôi cấy. Tuy nhiên, thực tế tùy từng loại tế bào
và các loại mô khác nhau mà kết quả phát sinh hình thái khác nhau, với khả
năng tạo chồi rễ hay mô sẹo [12].
Vì vậy việc chọn mẫu cấy cho phù hợp phải căn cứ vào: Trạng thái sinh
lý hay tuổi của mẫu, mẫu non trẻ có sự phản ứng với các điều kiện và môi
trường nhanh, dễ tái sinh. Ngoài ra mô non mới được hình thành sinh trưởng
mạnh, mức độ nhiễm mầm bệnh ít hơn [11].
2.3.2. Điều kiện vô trùng
Điều kiện vô trùng là yêu cầu quan trọng nhất quyết định trước tiên đến
sự thành bại của việc nuôi cấy. Toàn bộ quá trình nuôi cấy in vitro cần đảm
bảo điều kiện vô trùng tuyệt đối. Vô trùng bao gồm: Vô trùng phòng nuôi cấy,
vô trùng dụng cụ và môi trường, vô trùng mẫu cấy [11].
2.3.3. Môi trường hóa học
Môi trường hóa học cung cấp chất dinh dưỡng cơ bản cần thiết cho sự
sinh trưởng và phân hóa của mô trong suốt quá trình nuôi cấy in vitro.
Thành phần của môi trường hóa học thay đổi theo loài cây, bộ phận cây,
mục đích nuôi cấy nhưng thường có các nhóm chất sau [8].


13

a, Nhóm nguyên tố khoáng đa lượng
Nguyên tố đa lượng là những nguyên tố muối khoáng như: N, P, K, Mg,
Ca, Na, S, được sử dụng ở nồng độ trên 30 ppm. Các nguyên tố này có chức
năng tham gia vào quá trình trao đổi chất giữa các tế bào thực vật với môi
trường và xây dựng nên thành tế bào, môi trường nhiều nito thích hợp cho
việc hình thành chồi, với môi trường nhiều kali sẽ giúp cho quá trình trao đổi
chất diễn ra mạnh mẽ [2].
b, Nhóm các nguyên tố vi lượng
Nguyên tố vi lượng là những nguyên tố khoáng được sử dụng ở nồng độ

dưới 30 ppm gồm có Fe, Bo, Mn, Mo, Cu, Zn, Ni… tuy chỉ cần một lượng
nhỏ trong môi trường nuôi cấy nhưng chúng là thành phần không thể thiếu
cho sự sinh trưởng và phát triển của mô. Nếu thiếu Fe quá trình phân chia của
tế bào bị rối roạn, thiếu bo mô nuôi cấy phát triển mô sẹo rất nhanh, nhưng có
hiệu suất tái sinh thấp. Hàm lượng của các nguyên tố đa lượng và các nguyên
tố vi lượng phụ thuộc vào từng môi trường nuôi cấy và từng đối tượng nuôi
cấy [2].
c, Nguồn cacbon
Mặc dù mẫu cấy vẫn có khả năng quang hợp, nhưng rất yếu vì vậy phải
bổ sung thêm nguồn các bon để mẫu cấy có thể tổng hợp được các chất hữu
cơ giúp tế bào phân chia. Thông thường nguồn cacbon bổ sung là đường
saccharose và glucose với liều lượng 20-30g/l dung dịch [2].
d, Các Vitamin
Theo Czocowoki (1952) thì mô tế bào thực vật khi nuôi cấy in vitro vẫn
có khả năng tổng hợp vitamin nhưng không đáp ứng đủ nhu cầu của chúng.
Vì vậy phải bổ sung các vitamin cần thiết vào môi trường nuôi cấy để góp
phần tạo các cô enzyme xúc tác các phản ứng sinh hóa trong tế bào. Các
vitamin thường được sử dụng như: B1 (thiamin), B2 (Ribofravin), B3 (Axit


14

panthotenic), B5 (axit nicotinic), B6 (piridoxin) với nồng độ phổ biến là
1mg/l. Myo – intositol cũng hay được sử dụng vì nó có vai trò quan trọng
trong sinh tổng hợp thành tế bào thực vật [8].
e, Các chất phụ gia hữu cơ
Các chất phụ gia được đưa vào môi trường nuôi cấy nhằm kích thích sự
sinh trưởng của mô sẹo và các cơ quan khác như: Nước dừa, khoai tây, chuối,
dịch chiết nấm men. Trong thành phần của nước dừa chứa các axit amin, axit
hữu cơ, đường, Myo – inositol và các chất có hoạt tính Auxin, các gluoxit của

Cytokinin. Ngoài ra, khoai tây và chuối cũng hay được sử dụng, vì trong
thành phần của chúng có chứa một số vitamin và các kích thích tố có tác dụng
tích cực đến sự sinh trưởng, phát triển của mẫu cấy [8].
f, Các chất làm đông cứng môi trường (giá thể)
Một số chất được sử dụng để làm môi trường nuôi cấy đông đặc lại để
tạo thành giá thể cho mẫu phát triển như agar: Đây là một loại polysaccharid
làm từ rong biển và có khả năng ngậm nước cao, ở 800C agar ngậm nước và
tồn tại ở trạng thái lỏng, còn ở dưới 400C nó tồn tại ở trạng thái rắn. Trong
môi trường có tính axit cao, khả năng đông đặc của agar giảm. Nồng độ
thường sử dụng 5-8g/l [2].
g, PH của môi trường
Là yếu tố quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình hấp thụ các
chất dinh dưỡng từ môi trường vào mẫu cấy. Thực tế đã chứng minh khi PH
thấp (PH < 4,5) hoặc cao hơn (PH > 7) đều gây ra ức chế sinh trưởng, phát
triển của mô và tế bào nuôi cấy. Nếu PH của môi trường giảm mạnh mẽ sẽ
làm rối loạn quá trình trao đổi Fe, làm giảm hay ngừng hẳn quá trình sinh
trưởng của mẫu cấy, thường PH dao động trong khoảng từ 5,5 – 6,5 trong
nuôi cấy mô tế bào thực vật [15].


15

h, Các chất điều tiết sinh trưởng
Các chất điều tiết sinh trưởng là thành phần không thể thiếu trong môi
trường nuôi cấy, có vai trò quan trọng trong quá trình phát sinh hình thái thực
vật. Hiệu quả của chất điều hòa sinh trưởng phụ thuộc vào: Nồng độ, hoạt tính
của chất điều hòa sinh trưởng và yếu tố nội sinh của mẫu cấy [8].
Dựa vào hoạt tính sinh lý phân chia chất điều tiết sinh trưởng thành 2
nhóm: Nhóm chất kích thích sinh trưởng và nhóm chất ức chế sinh trưởng.
Trong nuôi cấy mô, tế bào thực vật, nhóm chất kích thích sinh trưởng là nhóm

thường được sử dụng [4].
Nhóm Auxin: Được phát hiện lần đầu tiên bởi Charles Darwin và con
trai là Francis Darwin khi thử nghiệm tính hướng sáng trên cây yến mạch. Sau
đó, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và dần mở rộng hiểu biết về nhóm chất
này. Auxin trong cơ thể thực vật tập trung nhiều ở các chồi, lá non, hạt nảy
mầm, trong phấn hoa. Auxin có nhiều tác động tới các hiệu ứng sinh trưởng
và phát triển trên cơ thể thực vật. Cụ thể như sau: Auxin có ảnh hưởng tới tính
hướng động của thực vật, tiêu biểu là tính hướng sáng và hướng đất. Auxin
gây ra hiện tượng ưu thế đỉnh (sự sinh trưởng của chồi đỉnh sẽ ức chế chồi
nách). Auxin khởi động việc hình thành rễ bên và rễ phụ do kích thích sự
phân chia của tế bào trụ bì nơi rễ sẽ sinh trưởng xuyên qua vỏ và biểu bì.
Ngoài ra, auxin còn có tác động đến việc hình thành chồi hoa, sự phát triển
của quả và làm chậm sự rụng lá [4].
Các auxin thường được sử dụng là NAA, IBA, 2,4D (các auxin nhân
tạo), IAA (auxin tự nhiên). Hoạt tính của các chất này được xếp theo thứ tự
từ yếu đến mạnh như sau: IAA, IBA, NAA và 2,4D. IAA nhạy cảm với
nhiệt độ và dễ phân hủy trong quá trình hấp khử trùng do đó không ổn định
trong môi trường nuôi cấy mô. NAA và 2,4D không bị biến tính ở nhiệt độ
cao. Tuy nhiên chất 2,4D là chất dễ gây độc nhưng có tác dụng nhạy đến sự
phân chia tế bào và hình thành callus [4].