ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU_ SAN PHAM THU CAP TU NUOI CAY TE BAO THUC VAT

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
KHOA CNSH VÀ KTMT

BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI: SẢN PHẨM THỨ CẤP TỪ NI CẤY MƠ THỰC VẬT
Mơn: Nhập Mơn Cơng Nghệ Sinh Học
Giáo viên hướng dẫn: Trần Hồng Ngâu
Danh Sách Nhóm:
1)
2)
3)
4)
5)

Lương Thị Kiều Oanh ( 2008120285) lớp 03DHSH4
Lê THị Mỹ Anh( 2008120194) lớp 03DHSH3
Vương Thị Quyên ( 2008120253) Lớp 03DHSH4
Giang Thị Tuyết Nhung ( 2008120333) Lớp 03DHSH4
Vương Mỹ Hồng ( 2008110089)

Lời mở đầu


- Công nghệ sinh học là một ngành rất rộng và đa dạng. Rộng và đa dạng ở đây có
nghĩa là có rất nhiều ngành khác nhau dựa trên một nền tản là sự sinh trưởng và
phát triển.trong đó, cộng nghệ nuôi cấy mô thực vật cũng là một ngành khá phổ
biến của công nghệ sinh học.
- Ngày nay các ngành công nghệ hiện đại đang phát triện 1 cách đáng kể, 1 phần
cũng dựa trên nền tản nuôi cấy mô thực vật để thu được sản phẩm thứ cấp từ chúng
- Thực vật là nguyên liệu sản xuất ra rất nhiều chất hữu cơ có giá trị dùng làm thực

phẩm hoặc dược phẩm ( khoảng 25% các loại dược phẩm có nguồn gốc từ thực
vật). Tuy nhiên, sử dụng các dược liệu này vẫn rất hạn chế do chỉ có thể chiết xuất
trực tiếp một lượng rất ít từ thực vật, hoá học tổng hợp hữu cơ mặc dù đã đạt được
nhiều thành tựu quan trọng nhưng nhiều chất trao đổi thứ cấp vẫn cịn khó tổng
hợp hoặc có thể tổng hợp được nhưng chi phí rất đắt. Ví dụ, một số hỗn hợp phức
tạp như tinh dầu hoa hồng là khơng thể tổng hợp hố học được. Chính vì vậy cần
có giải pháp để sản xuất, tăng hàm lượng và ổn định nguồn cung cấp. Giải pháp đó
chính là ứng dụng công nghệ sinh học, mà cụ thể là cơng nghệ ni cấy tế bào thực
vật.

Tìm Hiểu Đề Tài: Sản Phẩm Thứ Cấp Từ Nuôi Cấy Mô Tế Bào


**********
1) Lý do chọn đề tài
- Công nghệ sinh học là một nhóm ngành cơng nghệ liên quan chặt chẽ và
mật thiết với nhau, vì thế mà ni cấy tế bào mô thực vật cũng khá quan
trọng trong các ngành công nghiệp hiện đại
- Hiện nay, các ngành công nghiệp hiện đại ngày nay đang phát triển dựa
trên nguồn thu nhận các sản phẩm thứ cấp từ nuôi cấy mô thực vật.

2) Tầm quan trọng của đề tài
- Giúp cho chúng ta biết thêm về các sản phẩm thứ cấp, và các quy trình
ni cấy mơ tế bào để thu sản phẩm thứ cấp.đóng góp nhiều vai trị trong
sự phát triển của các ngành công nghiệp ngày nay
- Giúp chúng ta biết thêm về mối liên quan giữa Ngành công nghệ sinh học
thực vật với lương thực, thực phẩm , dược phẩm, vật liệu tiêu dùng và
nguồn năng lượng trong đời sống của con người. Và bên cạnh đó, chúng
cịn liên quan đến mơi trường và khí hậu tồn cầu.

I)

Khái Quát Về Sản Phẩm Thứ Cấp và Nuôi Cấy Mô
Tế Bào Thực Vật

1. Khái niệm
1.1Nuôi cấy mô thực vật là gì?
- Ni cấy mơ tế bào thực vật(plant tissue culture) là sự nuôi cấy in vitro tế bào
đơn, mô hay cơ quan… trong điều kiện vô trùng
- Là kỹ thuật đưa một mô, bộ phận hoặc tế bào của thực vật vào trong một hệ thống
vơ trùng có thể kiểm sốt về: thành phần chất khống, điều hồ sinh trưởng, các
chất hữu cơ cung cấp cho cây, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm để một, bộ phận đó sinh
trưởng, phát triển theo mục đích của người ni cấy.

2.1Sản phẩm thứ cấp là gì?
- Sản phẩm thứ cấp là các sản phẩm mà ta thu được trong q trình ni cấy mô tế
bào, nhằm cung cấp các sản phẩm cần thiết cho mục đích nghiên cứu
- Thực vật là nguồn cung cấp các hợp chất dùng làm dược liệu hoặc phụ gia thực
phẩm có giá trị. Những sản phẩm này được biết như là các chất trao đổi thứ cấp,
thường được hình thành với một lượng rất nhỏ trong cây và chức năng trao đổi
chất chưa được biết đầy đủ.


- sản phẩm của các phản ứng hóa học của thực vật với mơi trường hoặc là sự bảo
vệ hóa học chống lại vi sinh vật và động vật. Những nghiên cứu về các hợp chất
thứ cấp có nguồn gốc thực vật đã phát triển.
- Một số sản phẩm thứ cấp từ nuôi cấy tế bào thực vật đã được thành công nghiên
cứu và sản xuất trên quy mô lớn như các hoạt chất shikonin, một loại hoạt chất sắc
tố đỏ có khả năng diệt khuẩn có trong rễ cây Lithospermum erythrorhizon có ở

Nhật Bản và Triều Tiên, hoạt chất ginsenosid và berberin ( được công bố bởi
Tulecke và Nickell năm 1959), sản xuất diosgenin bằng nuôi cấy tế bào huyền phù
của cây Dioscorea doryophora ( nghiên cứu năm 1994 bởi Yeh và cộng sự ).
- Ở Việt Nam, công nghệ nuôi cấy tế bào phát triển vào những năm 1970. Từ đó
đến nay đã đạt được nhiều thành cơng, đáng kể nhất chính là quy trình sản xuất
sâm Ngọc Linh do Học viện Quân y khai thác. Chỉ với một vài tế bào từ rễ củ sâm
Ngọc Linh, bằng kỹ thuật nuôi cấy tế bào, các nhà khoa học của Học viện Quân y
đã có thể sản xuất sâm Ngọc Linh với số lượng lớn trong vòng 10-20 ngày. Việt
Nam cũng đã triển khai các dự án nuôi cấy và chiết xuất taxol từ cây thông đỏ ở
Lâm Đồng. Ngồi ra cịn có “ Nghiên cứu sản xuất arteminisin dùng kỹ thuật nuôi
cấy tế bào từ cây thanh hao hoa vàng”,… tuy nhiên những dự án nói trên vẫn cịn ở
quy mơ phịng thí nghiệm.
- Các sản phẩm thứ cấp thường gặp như: shikonin, anthocyanin, Ubiquinon 10
hoặc coenzyme Q10, berberine, Reserpine, Biotin….

II) Nuôi cấy tế bào mô thực vật
1) Môi trường nuôi cấy
- Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật gồm các chất cơ bản:
 Các chất vô cơ đa lượng: N, P, K, S, Ca, Mg
 Các nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Zn, Br, ….
 Các vitamin
 Nguồn cacbon
 Các chất điều hòa tăng trưởng thực vật: auxin, cytokinin …
- Agar dùng cho môi trường đặc.

2) Mẫu dùng cho nuôi cấy


- Tất cả các bộ phận của cây tươi đều có thể dùng để làm mẫu ni cấy,
nhưng tùy theo mục đích nghiên cứu mà ta chọn các mẫu khác nhau như:

rễ , lá, thân hay phấn hoa, noãn, thịt lá…
- Mẫu nuôi cấy phải chứa các tế bào sống từ mô non của các tế bào đang
phân chia mạnh chiếm tỉ lệ lớn.
- Mẫu phải lấy từ các cây có phẩm chất và sức sống tốt, năng suất cao và
không bị sâu bệnh và không ở trạng thái ngủ.
- Mẫu phải được vô trùng trước khi đưa vào môi trường nuôi cấy
- Khi chọn được mẫu thực vật để tiến hành ni cấy, người ta tiến hành các
q trình xử lý như trong vi nhân giống
3) Các kỹ thuật nuôi cấy
3.1 Nuôi cấy mô phân sinh
- mẫu nuôi cấy: thường là các đỉnh sinh trưởng ( meristem)
- Quy trình nuôi cấy: Mẫu cây  khử trùng bề mặt  rửa mẫu nhiều lần cho sạch
chất sát trùng  đưa vào môi trường nuôi cấy( trong hộp petri hay lọ vô trùng) 
tạo mô sẹo  tạo cụm chồi Nhân giống
 Các tế bào sống phân chia tạo thành một khối nổi lên gọi là mô sẹo, thời
gian để tạo thành mô sẹo thường khoảng 3 – 8 tuần sau khi cấy mẫu
 Tạo cụm chồi: sẹo phát triển tiếp tục tạo thành chối , chồi phát triển tạo
thành cây con. Khi chối ra rễ thì ta tách ra đưa ra trồng

Cụm chồi phát triển

cụm chồi thành cây con

-Theo kinh nghiệm nuôi cấy của các nhà khoa học cho thấy sinh khối thu được cao
nhất ở ngày thứ 8. Ta chuyển tồn bộ sinh khối này sang q trình ni cấy kế tiếp.


Dung tích mỗi lần ni sau nhiều hơn lần ni trước khoảng 10 –15 lần. Cứ như
vậy, ta nhân giống cho đến khi đủ lượng giống cho sản xuất lớn. Tỉ lệ tiếp giống
trong sản xuất lớn khoảng 1 –5 %.

3.2 nuôi cấy các cơ quan thực vật
- mẫu nuôi cấy: các cơ quan như rễ, chồi, cành , lá…..

Chồi cây

cành cây

- quy trình ni cấy: đặt mảnh mẫu ni cấy vào mơi trường ni cấy khơng có
kích thích tố thực vật  mẫu sẽ phát triển tạo thành chồi  nếu mơi trường có


cytokinin thì mẫu sẽ mọc chồi nhánh và tạo thành cụm chồi  được cung cấp đầy
đủ chất dinh dưỡng các cụm chồi sẽ phát triển thành cây con  đem đi nhân giống.

Cây con đã phát triển

3.3 nuôi cấy tế bào trần
- mẫu là các tế bào hạt trần
- các tế bào trần kết hợp với nhau tạo thành tế bào lai gọi là dung hợp tế bào trần
- các tế bào trần nếu để trên môi trường dinh dưỡng thì sau 5- 10 ngày sẽ tạo vách
tế bào và phân chia. Nếu ni trong mơi trường lỏng thì tế bào không sinh sản.
- Trong nhiều trường hợp không cần thiết phải qua giai đoạn tạo mô sẹo để nuôi
cấy tế bào đơn mà trực tiếp sử dụng tế bào nguyên thủy của mẫu cấy để nuôi cấy tế
bào đơn. Phương pháp này tiết kiệm được thời gian, công sức và chi phí rất nhiều.
3.4 tái sinh các mơ đã nuôi cấy
- khi trong môi trường nuôi cấy giàu kích thích tố tăng trưởng ( auxin và cytokinin)
thì các tế bào mất biệt hóa và mơ sẹo hình thành
- khi trong môi trường giảm nồng độ các chất điều hịa tăng trưởng thì nó có thể
hình thành nhiều cấu trúc tái biệt hóa như phơi soma, hay chồi rễ.

- dựa vào khả năng tái sinh có thể điều khiển sự phát triển của mô sẹo


3.5 nuôi bao phấn và hạt phấn
4) ứng dụng của ni cấy mơ tế bào
- nhân giống vơ tính quy mô lớn
- Tạo hạt giống nhân tạo
- sản xuất cây giống sạch mầm bệnh
- lập ngân hàng gen thực vật

III) Sản phẩm thứ cấp từ nuôi cấy mô tế bào
1.

Nguồn gốc và phân loại sản phẩm thứ cấp

1.1 nguồn gốc
- Thực vật là nguồn cung cấp các hợp chất dùng làm dược liệu hoặc phụ gia thực
phẩm có giá trị. Những sản phẩm này thường được biết đến như là các chất trao
đổi thứ cấp.
1.2 phân loại
- Những nghiên cứu về hợp chất thứ cấp thực vật phát triển từ những năm 1950.
Có khoảng hơn 30.000 hợp chất được chiết xuất từ thực vật có hoạt tính và rất có
giá trị đối với cuộc sống. Những hợp chất này như các alkaloid, terpenoid,
phenolic… được biết đến như là các hợp chất thứ cấp. các hợp chất thức ấp thường
chỉ được tạo ra ở một số loại tế bào nhất định như các tế bào rễ tơ, biểu mô, hoa, lá,
…
- Các chất trao đổi thứ cấp hay còn gọi là các chất thứ cấp có thể xếp trong ba
nhóm chính: alkaloid, tinh dầu và glycoside.
1.2.1 Alkaloid
- Họ alkaloid bao gồm: codein, nicotine, caffeine và morphine. Một số loài thực vật

chứa nhiều alkaloid như: cây thuốc phiện (họ Papaveraceae); cây cà độc dược,
thuốc lá và khoai tây (họ Solanaceae).


- Các alkaloid có dạng tinh thể là các hợp chất chứa nitrogen, có thể được tách
chiết từ các dung dịch acid.
- Alkaloid có hoạt tính sinh lý trên tất cả động vật và được sử dụng trong công
nghiệp dược.

Cấu tạo hóa học của alkaloid
1.2.2 tinh dầu

Tinh dầu
- Các tinh dầu chứa hỗn hợp terpenoid và được sử dụng như là chất mùi,
chất thơm và dung môi
- Giống như những lipid khác, các terpenoid không tan trong nước.
Terpene được xây dựng từ những đơn vị 5 carbon và được thiết lập từ
nhiều đơn vị isoprene, ví dụ monoterpene chứa 2 đơn vị isoprene,
sesquiterpene chứa 3 đơn vị isoprene, diterpene chứa 4 đơn vị isoprene.
Thu tinh dầu bằng cách chưng cất bằng hơi hoặc nước từ lá cây; thân cây;


hoa; vỏ cây; rễ cây; hoặc những thành phần khác của thực vật. Các
phương pháp khác để tách chiết tinh dầu là các phương pháp như ép hay
tách chiết dung môi.
1.2.3 Glycoside
- Glycoside bao gồm các hợp chất phenol và flavonoid, saponin và các cyanogenic
glycoside, một số trong số chúng được dùng làm thuốc nhuộm, chất mùi thực
phẩm và dược phẩm.

Cấu tạo hóa học của glycoside
1.2.4 taxol
- Một trong những hợp chất thứ cấp rất có giá trị trọng điều trị ung thư là taxol.
Nhu cầu taxol trên thế giới rất cao nhưng hàm lượng chiết xuất từ các loại thơng tự
nhiên rất ít do lớp vỏ mỏng của cây thông đỏ chỉ chứa khoảng 0,001% taxol.
- Các hợp chất thứ cấp có giá trị như vậy có thể sản xuất bằng công nghệ nuôi cấy
tế bào. Đây là một kỹ thuật quan trọng trong công nghệ sinh học mà ưu điểm lớn
nhất là có thể chủ động tăng nguồn cung cấp các nguồn dược liệu bằng cách tách
chiết một tỉ lệ lớn lượng hoạt chất từ tế bào thực vật nuôi cấy.

taxol


2. Quy trình ni cấy tế bào sản xuất hợp chất thứ cấp
2.1 quy trình ni cấy
- Trong khi tiến hành ni cấy, người ta có thể tiến hành ni cấy theo chu kỳ (theo
từng mẻ), cũng có thể ni cấy liên tục như trong kỹ thuật nuôi cấy và lên men vi
sinh vật.
- Quy trình ni cấy tế bào để chiết xuất hợp chất thứ cấp thường qua ba bước cơ
bản là nuôi cấy callus, nuôi cấy dịch huyền phù và nuôi cấy bioreactor.
2.1.1 Tạo callus sâm Ngọc linh
- Callus là dịng tế bào ban đầu, tương tự mơ sẹo tạo ra để hàn gắn vị trí tổn thương
của cây.
- Khi đã có callus, tiến hành cấy chuyển nhiều lần trong môi trường thạch mềm rồi
được cấy chuyển sang môi trường lỏng chuyển động bằng cách lắc hoặc khuấy
(nuôi cấy dịch huyền phù). Đây là giai đoạn rất quan trọng, nghiên cứu khảo sát
được môi trường và điều kiện ni cấy thích hợp cho tế bào phát triển tốt nhất và
có hàm lượng hoạt chất cao nhất có tính chất quyết định thành cơng của q trình
ni cấy tế bào

.


2.1.2 ni cấy dịch huyền phù
- Trong q trình ni cấy, các tế bào sẽdần dần tách ra khỏi mẫu do những chuyển
động xốy của mơi 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 ni cấy cịn 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.
- Huyền phù tế bào sau khi kết thúc q trình ni cấy được đem đi ly tâm. Sản
phẩm bậc 2 ở trong dung dịch ly tâm. Áp dụng những phương pháp hóa, lý tương
ứng để tách các sản phẩm này ra khỏi dung dịch và đem tinh chế thì sẽ thu được
sản phẩm bậc 2.
2.1.3 ni cấy bioreactor
- Khi tìm được điều kiện thích hợp, các nhà khoa học có thể phát triển quy mơ ni
cấy trên hệ thống bình ni cấy sinh học-bioreactor có dung tích khác nhau. Sau
khi nghiên cứu thành cơng quy trình ni cấy tế bào trong phịng thí nghiệm, các
nhà khoa học tiếp tục triển khai các phịng sinh khối tế bào thực vật. Từ đó sử dụng
các kỹthuật chiết tách để thu nhận các hợp chất cần thiết.

Hệ thống ni cấy bioreactor
2.2 ứng dụng
- Quy trình trên được ứng dụng trong nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh Panax
vietnamensis do học viện Quân y Việt Nam triển khai trong chương trình hợp tác
với Hàn Quốc.


- Sâm Ngọc Linh là loại sâm thứ 20 được tìm thấy trên thế giới, có tác dụng phịng
chống ung thư, bảo vệ tế bào gan, kích thích hệ miễn dịch, chống stress và trầm
cảm, chống oxy hóa, lão hóa.

- Sâm Ngọc Linh sinh trưởng chậm, từ 5-7 năm mới có thểsử dụng. Trong tự
nhiên, lồi cây này bịkhai thác cạn kiệt và có nguy cơ tuyệt chủng (sâm Ngọc Linh
nằm trong sách đỏ Việt Nam). Trên thị trường, giá sâm Ngọc Linh khoảng 50 triệu
đồng/kg.
- Sau khi nghiên cứu thành cơng quy trình ni cấy tế bào trong phịng thí nghiệm,
các nhà khoa học ở học viện Quân y tiếp tục triển khai hệ thống các phòng sinh
khối tế bào thực vật với trang thiết bị hiện đại, nâng cơng suất sinh khối từ 5lít/mẻ
lên thành 100 lít/mẻ (tương đương 35 kg sinh khối sâm tươi). Hệ thống này bao
gồm phịng pha chế sản xuất mơi trường, phịng cấy chuyển tế bào, phịng ni cấy
tế bào, phịng thanh trùng, hệ thống ni cấy bioreactor thể tích 5 lít, 15 lít, 100 lít;
phịng thu hoạch chiết xuất hoạt chất; phịng phân tích đánh giá kiểm nghiệm dược;
phịng nghiên cứu dược lý thực nghiệm...
3. thực trạng hiện nay của các quy trình ni cấy
-Hiện nay người ta đã thiết kế những thiết bị ni cấy tế bào đơn với dung tích
hàng chục m3. Trong thiết kế và chế tạo các bình nuôi cấy tế bào đơn thực vật, về
cơ bản không khác những thiết bị lên men trong công nghệ vi sinh vật. Có hai điểm
khác cần lưu ý là các thiết bị ni cấy tế bào đơn khơng có hệ thốngcung cấp
oxygen mà chỉ có cánh khuấy. Thứ hai, thiết bị ni cấy phải có hệ thống chiếu
sáng đảm bảo cho quá trình tự dưỡng của tế bào xảy ra.
- Trong một số trường hợp khác, người ta áp dụng phương pháp này để nuôi cấy tế
bào trần và thu được những kết quả rất khả quan.Phương pháp nuôi cấy tế bào đơn
đang được ứng dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Pháp, Canada, Mỹ và Hà Lan.
4.

Một số phương pháp tăng năng suất ni cấy tế bào

- Chọn lọc dịng tế bào cho năng suất cao: chọn lọc tế bào dựa vào khả năng tổng
hợp một vài hợp chất có giá trịcao trong nuôi cấy đã được Berlin và Sasse cơng bố
năm 1985, sau đó phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi. Với dòng tế bào
của cây bát tiên Euphorbia milli sau 24 lần chọn lọc đã tích lũy gấp 7 lần lượng

anthocyanin so với nuôi cấy tế bào bố mẹ. Yamada và Sato (Nhật) đã chọn lọc


được một dòng tế bào của cây Coptis japonica, chiết tách lượng chất berberin đạt
1,2 g/l, có khả năng sinh trưởng gấp 6 lần sau 3 tuần nuôi cấy.
- Tối ưu hóa mơi trường ni cấy: các thơng số hóa học, vật lý như thành phần và
pH môi trường, chất điều hịa sinh trưởng, nhiệt độ ni cấy, sự thơng khí, sự lắc
hoặc khuấy, ánh sáng… đều có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng các hợp chất thứ
cấp. 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 gần như là yếu tố cơ bản cho việc tối ưu hóa hiệu suất ni
cấy.
- Cung cấp tiền chất: bổ sung các tiền chất của quá trình sinh tổng hợp nội bào vào
mơi trường ni cấy cũng có thể tăng lượng sản phẩm mong muốn do một số hợp
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. Bổ sung phenylalanin khi ni cấy tế bào huyền phù cây hoa
xơn Salvia officinalis đã kích thích tạo ra acid rosmarinic, cung cấp acid ferulic
trong ni cấy tế bào cây Vanilla planifolia đã tăng tích lũy vanillin, hoặc bổ sung
leucin làm tăng các monoterpen dễbay hơi trong ni cấy cây tía tơ Perilla
frutiscens.
- Phương pháp gợi kích thích (elicitation): các chất kích kháng bảo vệ thực vật –
elicitor báo hiệu việc hình thành các hợp chất thứcấp. Các elicitor có thể là các
peptid, oligosaccharid, lipid, glycopeptid hay các ion kim loại nặng... Sử dụng các
elicitor là phương thức để thu được các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học một
cách hiệu quả nhất. Trong sốcác elicitor được biết đến nhiều nhất là jasmonat, được
dùng để tăng hàm lượng taxol trong tế bào thông đỏ.
- Cố định tế bào: phương pháp cố định tế bào giúp các tế bào tiếp xúc với nhau tạo
thành khối tế bào lớn hơn, giúp làm tăng hiệu suất hợp chất. Cốđịnh tế bào thường
dùng alginate trong một hộp xốp đồng nhất, hoặc cố định tự nhiên cho tế bào phát

triển thành cụm.
5.

Cách thu nhận sản phẩm thứ cấp

- Để thu nhận các sản phẩm thứ cấp từ môi trường nuôi cấy, người ta sử dụng các
kỹ thuật tách chiết khác nhau tùy vào từng loại chất.


 Các kỹ thuật tách chiết:
5.1

Phương pháp chưng cất

Chưng cất là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể (dung
dịch) của các chất lỏng khác nhau. Chất rắn hòa tan được tách ra khỏi chất lỏng
bằng cách kết tinh.

5.2

Phương pháp sắc ký

Sắc ký là một phương pháp phân tích lý – hóa trong đó các chất được tách ra khỏi
hỗn hợp dựa trên sự “phân bố” liên tục của chúng giữa hai pha, một pha không


chuyển động (pha tĩnh) và một pha chuyển động (pha động) dịch chuyển qua pha
tĩnh theo một phương nhất định.
5.2.1 Sắc ký lỏng

5.2.2 Sắc ký cột

 Ngòi các phương pháp trên thì cịn có các phương pháp như : Sắc ký lớp mỏng,
Sắc ký phân bố ngược dòng….
 Phương pháp ly trích (chiết)
- Chiết là một phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách lấy
một chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu.
 Chiết lỏng - lỏng
 Chiết lỏng - rắn
 Kỹ thuật chiết pha rắn
IV) Ứng dụng và thực trạng


Các hợp chất thứ cấp được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp dược, phụ gia thực
phẩm, mỹ phẩm,...
1.Công nghiệp dược
Các alkaloid có hoạt tính sinh học rất khác biệt, một số tác dụng lên hệ thần kinh
(caffein, atropin, strychnin,...), một số tác dụng lên cơ (veratrin, atropin,...), một số
tác dụng lên mạch máu (hydrastin, ephedrin,...), một số khác tác dụng lên bộ máy
hô hấp (morphine,...). Alkkaloid thường độc với liều lượng lớn nhưng với liều
lượng nhỏ, chúng được sử dụng làm thuốc chữa bệnh.
Morphine

Cấu tạo hóa học của morphine

morphine

tác dụng trên thần kinh trung ương
Tác dụng giảm đau
Gây ngủ

Gây sảng khối
Ức chế trung tâm hơ hấp ở hành tủy
Tác dụng lên vụng dưới đồi: Làm mất thăng bằng cơ chế điều nhiệt làm
thân nhiệt giảm nhẹ. Tuy nhiên, khi dùng liều cao kéo dài, thuốc có thể gây
tăng nhiệt độ cơ thể.
 Tác dụng nội tiết: tác động ngay tại vùng dưới đồi, ức chế giải phóng GnRH
(Go nadotrop in- releasing hormone) và CRF (corticotropin- releasing
factor) do đó làm giảm LH, FSH, ACTH, TSH và beta endorphin.
 Tác dụng ngoại biên








 Trên tim mạch: ở liều điều trị morphin ít tác dụng trên tim mạch. Liều cao
làm hạ huyết áp doức chế trung tâm vận mạch.
 Trên cơ trơn:

 Cơ trơn của ruột: trên thành ruột và đám rối thần kinh có nhiều receptor với
morphin nội sinh. Morphin làm giảm nhu động ruột, làm giảm tiết mật, dịch
tụy, dịch ruột và làm tăng hấp thu nước, điện giải qua thành ruột, do đó gây
táo bón. Làm co cơ vịng (mơn vị, hậu môn....) co thắt cơ oddi ở chỗ nối ruột
tá- ống mật chủ

 Trên các cơ trơn khác: morphin làm tăng trương lực, tăng co bóp nên có thể
gây bí đái (do co thắt cơ vịng bàng quang), làm xuất hiện cơn hen trên
người có tiền sử bị hen (do co khí quản).

 Trên da: với liều điều trị morphin gây giãn mạch da và ngứa, mặt, cổ, nửa
thân trên người bệnh bị đỏ.
 Trên chuyển hóa: làm giảm oxy hóa, giảm dự trữ base, gây tích luỹ acid
trong máu. Vì vậy, người nghiện mặt bị phù, móng tay và mơi thâm tím.
Ephedrin

 Đề phịng hay điều trị hạ huyết áp trong gây tê tủy sống.
 Điều trị triệu chứng xung huyết mũi, thường đi kèm với cảm lạnh, viêm mũi
dị ứng, viêm xoang, viêm mũi.


 Đề phòng co thắt phế quản trong hen (nhưng không phải là thuốc chọn đầu
tiên)
2.
Mỹ phẩm
Người ta sử dụng tinh dầu để sản xuất mỹ phẩm như nước hoa, dầu thơm

3.

Phụ gia thực phẩm
- Các hợp chất phenol được dùng tạo mùi thực phẩm
V)
Những thuận lợi và khó khăn của việc nuôi cấy mô thực vật thu nhận
sản phẩm thứ cấp:
 Thuậnlợi :
+ Tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị diễn ra dưới sự điều khiển của 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)
+ Có thể chọn lọc các giống cây trồng cho nhiều loại hợp chất thứ cấp khác nhau.

+ Với việc tự động hoá điều khiển sự sinh trưởng của tế bào và điều hồ q trình
chuyển hố, chi phí có thể giảm và lượng sản phẩm tăng lên. Bên cạnh đó, những
kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy ni cấy tế bào huyền phù của thực vật cũng
được sử dụng để sản xuất các sản phẩm protein tái tổ hợp.

 Khó khăn:


Do nhu cầu sử dụng các sản phẩm tự nhiên trong 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 chất thứ cấp mong muốn trong thực vật cũng như trong nuôi
cấy tế bào ở quy mô lớn là rất phức tạp, đòi hỏi thiết bị hiện đại và đắt tiền, vận
hành phức tạp
VI) Kết luận:
 Thông qua các quy trình và phương pháp ni cấy mơ thực vật, chúng ta có
thể nắm rõ hơn về ngành cơng nghệ ni cấy mơ. Bên cạnh những ưu điểm
thì nó cũng có những nhược điểm nhưng nếu chúng ta nắm rõ hơn về nó, thì
ngành cơng nghệ này sẽ ngày càng được khắc phục và phát triển hơn.
 Các ngành công nghệ cũng ngày càng được phát triển dực trên những ứng
dụng và khai thác tối đa nguồn sản phẩm thứ cấp mà ngành công nghệ này
mang lại.

 tài liệu tham khảo
 Nhập môn công nghệ sinh học- Phạm Thành Hổ
 Thư viện số- DHCNTP tp.HCM
 Trang web : violet.vn