Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc

triển hoá học xanh: một mặt cung cấp sinh khối cho sản xuất hoá chất, mặt khác phải biến thực vật thành nhà máy hoá chất. Đặc biệt đối với các hợp chất tự nhiên có tác dụng sinh học cao. Vì cho đến nay 80% dân số thế giới vẫn dùng các sản phẩm từ tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu, phòng và chữa trị bệnh. Do tế bào thực vật có tính toàn thế (Totipotency) nhờ khả năng ít bị biệt hóa và phát triển tốt, nên dễ nuôi cấy hơn so với nuôi cấy tế...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc Tác giả: Trần Công Luận Ngoài những nhiệm vụ truyền thống công nghệ sinh học thực vật còn ph ải gánh vác các ngành sản xuất mới: (1) Tăng sinh khối để sản xuất năng l ượng thay th ế nguồn dầu m ỏ, (2) Phát triển hoá học xanh: một mặt cung cấp sinh khối cho sản xuất hoá ch ất, m ặt khác ph ải bi ến th ực vật thành nhà máy hoá chất. Đặc biệt đối với các hợp chất tự nhiên có tác d ụng sinh h ọc cao. Vì cho đến nay 80% dân số thế giới vẫn dùng các sản phẩm từ tự nhiên trong chăm sóc s ức kh ỏe ban đầu, phòng và chữa trị bệnh. Do tế bào thực vật có tính toàn thế (Totipotency) nhờ khả năng ít b ị bi ệt hóa và phát tri ển t ốt, nên dễ nuôi cấy hơn so với nuôi cấy tế bào động vật. Nên ngày nay công ngh ệ sinh học th ực v ật đã được áp dụng ở quy mô lớn, thậm chí sản xuất công nghiệp nh ờ vào các ứng d ụng k ỹ thu ật vi nhân giống (Microprogation) tạo ra các cây giống có độ đồng đều, với hiệu suất nhân gi ống cao so với kỹ thuật truyền thống từ hạt hay hom cành. Giúp rút ng ắn giai đoạn phát tri ển, s ử d ụng ưu thế lai những cây lâu năm và làm chủ được mùa vụ gieo trồng. Lĩnh v ực nuôi c ấy mô t ế bào đ ể tạo sinh khối có hoạt chất sinh học cao cũng được phát triển và áp d ụng trong quy mô s ản xu ất công nghiệp mà không cần qua giai đoạn trồng trên đồng ruộng. Nh ững s ản ph ẩm thứ c ấp t ừ k ỹ thuật nuôi cấy mô tế bào có thể tham khảo ở bảng 1. Bảng 1. Hàm lượng hợp chất từ tế bào nuôi cấy mô so sánh với cây mẹ Hàm lượng (%) Tỷ lệ mô Mô Hợp chất Cây thuốc cấy/cây Tham khảo Cây mẹ cấy mẹ Ajmalicin Catharanthus roseus 1,0 0,3 3,3 Lee and Shuler 2000 Anthraquinon Morinda citrifolia 18 2,2 8 Zenk 1977 Berberin Coptis japonica 13 2 3,3 Fujita and Tabata 1987 Ginsenosid Panax ginseng 27 4,5 6 Matsubara et al. 1989 Nicotin Nicotiana tabacum 3,4 2,0 1,7 Mantell et al. 1983 Acid Petersen and Coleus blumei 27 3 9 rosmarinic Simmondblumei 2003 Lithospermum Shikonin 20 1,5 3,5 Kim and Chang 1990 erythrorhizon Ubiquinon 10 Nicotiana tabacum 0,036 0,003 12 Fujita and Tabata 1987 Thực vật bậc cao là nguồn cung cấp hợp chất có tác dụng sinh học cao được dùng trong công nghiệp dược. Một số hợp chất thứ cấp được dùng làm thuốc như: morphin, codein, cocain, quinin, các alkaloid Dừa cạn, alkaloid Dương địa hoàng, colchicin, phytostigminin, pilocarpin, reserpin và các steroid như: Diosgenin, digoxin, và digitoxin (B ảng 2). Hợp chất Điều trị Loài Giá (USD/ kg) Cao huyết áp Ajmalicin Catharanthus roseus 37.000 Sốt rét Ajmalin Rauwolfia serpentine 75.000 Ung thư Camptothecin Camptotheca acuminata 432.000 Giảm đau Codein Papaver somniferum 17.000 Ung thư Colchicin Colchium autumnale 35.000 Ung thư Ellipticin Orchrosia elliptica 240.000 Giảm đau Morphin Papaver somniferum 340.000 Sát khuẩn Shikonin Lithospermum erythrorhizon 4.500 Ung thư vú, phổi Taxol Taxus brevifolia 600.000 buồng trứng Ung thư máu Vinblastin Catharanthus roseus 1.000.000 Ung thư máu Vincristin Catharanthus roseus 2.000.000 Với sự phát triển công nghệ gen thực vật nhờ phát hiện vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens gây khối u ở thực vật, việc tạo giống bằng kỹ thuật di ...