Đặt vấn đề Họ gừng bao gồm khoảng 47 chi và hơn 1.000 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở nam và đông nam châu Á. Ở Việt Nam, hiện biết gần 20 chi và gần 100 loài [3], [13]. Từ đời Minh Trung Quốc, nhà y học nổi tiếng Lý Thời Châu đã viết trong cuốn “Bản thảo Cương mục” như sau: “gừng đắng mà không hôi tanh có thể xua tà, đuổi ác, có thể ăn sống, ăn chín, ngâm giấm, làm tương, ngâm muối, xào với mật, đường. Cũng có thể làm rau, làm kẹo, làm thuốc rất có lợi”.
Nước gừng tính hơi ôn có công dụng long đờm, chữa ho. Vỏ gừng tính mát có công dụng hòa tỳ vị, tiêu viêm, sưng. Gừng khô tính nhiệt, dùng ấm có công dụng giải hàn, trừ tỳ vị hư hàn. Lá gừng tính ôn có công dụng hỗ trợ tiêu hóa, hoạt huyết, tiêu nhỏ, có thể chữa ăn nhiều thịt không tiêu, làm tiêu vết bầm tím khi ngã,.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, cây gừng có tác dụng đặc biệt đã được phát hiện và nghiên cứu. Cụ thể như: hoạt tính kháng virus, chống oxi hóa và kháng khuẩn [20]; tăng cường nhận thức tiềm năng cho phụ nữ trung niên [24]. Tuy nhiên nguồn gen cây họ gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh do sự khai thác quá mức. Theo Quyết định số 80/2005/QĐ- BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn từ năm 2005 cây Gừng Núi Đá đã được xếp vào nhóm giống cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn [12].
Vì vậy, cây Gừng Núi Đá rất cần có định hướng bảo tồn đúng đắn để phục vụ xã hội trong tương lai. Ở Việt Nam, mới chỉ có một số nghiên cứu lẻ tẻ về phân loại thực vật và bảo tồn tại các gia đình, còn các nghiên cứu sâu về chọn tạo nhân giống và lưu giữ bảo quản gừng in vitro hầu như chưa có nghiên cứu nào được thực hiện. Vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng, môi trường và một số hợp chất hữu cơ tự nhiên đến khả năng tái sinh, nhân nhanh cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe)”. Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống các loài gừng nói chung và Gừng Núi Đá nói riêng để bảo tồn và tạo ra số lượng cây giống lớn, sạch bệnh, đồng đều phục vụ cho sản xuất.
Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng, môi trường và một số hợp chất hữu cơ tự nhiên đến khả năng tái sinh, nhân nhanh cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe. Yêu cầu nghiên cứu Xác định được chất khử trùng, nồng độ chất khử trùng và thời gian khử trùng cho hiệu quả tạo mẫu Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) vô trùng cao nhất. Xác định được ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng tái sinh chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) Xác định được ảnh hưởng của một số hợp chất hữa cơ (nước dừa, dịch chiết khoai tây và dịch chiết cà rốt) đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần xây dựng được quy trình kỹ thuật nhân giống cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro. Ý nghĩa thực tiễn Bảo tồn được loại dược liệu quý Góp phần nghiên cứu quy trình nhân nhanh in vitro cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) tạo số lượng cây lớn phục vụ sản xuất, nâng cao thu nhập cho người dân n 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về Gừng Núi Đá 2. Phân loại Theo Võ Văn Chi trong Sách tra cứu tên cây cỏ Việt Nam (2007), cây Gừng Núi Đá được phân loại như sau [5]: Giới (Regnum) : Plantae Ngành (Phylum) : Magnoliophyta (Angiospermae) Lớp (Class) : Liliopsida (Monocotyledones) Bộ (Ordo) : Zingiberales Họ (Family) : Zingiberaceae Chi (Genus) : Zingiber Loài (Species) :purpureum Roscoe Tên Việt Nam: Gừng Dại, Gừng Đá, Gừng Núi Đá Tên khoa học: Zingiber purpureum Roscoe Tên khác: Cây Ngải, Zơ Rơng, Gừng Gié, Gừng Tía.
Tên nước ngoài: Zingiber cassumunar Roxb. Đặc điểm hình thái Cây thân thảo cao 1,5- 2m, có thân rễ lớn hơn củ gừng, màu đỏ, không cay gắt và có mùi thơm đặc trưng. Lá không cuống, hình thuôn, dài nhọn, giáo gốc tròn, đầu thót nhọn, mặt trên nhẵn, mặt dưới có lông như bột, dài 20-40cm, rộng 2- 3,5cm; lưỡi bẹ dạng vẩy mỏng, bẹ lá có khía, có lông [4]. Đặc điểm của hoa Cán hoa có lông, đài trung bình 15-20 cm, vẩy có lông ở gốc, hình nhọn giáo, không lợp lên nhau; cụm hoa hình thoi, dày hoa, dài khoảng 11 cm, rộng 4-6 cm; lá cánh hoa dày xếp lợp lên nhau, cánh hoa tạo thành một ống, mép lá màu tía.
Hoa mau tàn. Tràng có ống không vượt quá các lá bắc; thùy hẹp dài. Bao phấn ngắn hơn cánh môi; trung đới dài và mềm yếu. Cánh môi hình tròn, chẻ sâu, màu vàng nhạt, có thùy bên do nhị lép tạo thành.
Quả nang tròn, cao 1,3 cm. Mùa hoa tháng 7-8, mùa quả tháng 9-10 [4]. Đặc điểm của củ Củ có màu đỏ vàng gần giống như màu củ cà rốt. Nhân dân thường dùng củ làm gia vị và làm thuốc [4].
Có nơi dùng củ gừng để chữa lỵ mãn tính. Tại Ấn Độ, người ta sử dụng thân rễ với mục đích tương tự như củ gừng. Ở Malayisa, gừng được dùng làm thuốc trị giun cho trẻ em và nước sắc của củ được dùng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ. Người ta lại còn ngâm củ trong rượu và dùng thoa và bụng cho phụ nữ mới sinh.
Thân rễ gừng dại cũng được dùng để điều trị bệnh thấp khớp. Ở Thái Lan, gừng dại được sử dụng với nhiều công dụng, còn dùng làm thuốc tiêu viêm, chữa bong gân và đau cơ, vết thương chảy máu [4]. Đặc điểm phân bố Họ gừng (Zingiberaceae) có khoảng 45 chi và hơn 1300 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á như Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Malayisa và Indonexia. Ở nước ta hiện biết đến gần 20 chi và gần 100 loài, gặp ở Lạng Sơn, Hà Tây, Ninh Bình và nhiều tỉnh phía Nam.
Trong đó, nhiều cây có giá trị [4], [13]. Sinh thái, trồng trọt 2. Sinh thái Đặc điểm sinh thái riêng của các giống gừng tùy thuộc vào điều kiện vùng trồng. Tuy nhiên, chúng có đặc điểm là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng.
Trong tự nhiên, gừng dại thường mọc ở ven đường, thung lũng nơi ẩm, trong hốc đá có mùn và dưới tán rừng thưa [1]. Trồng trọt Gừng thích hợp trồng trên đất nhẹ, nhiều mùn, thoát nước, đủ ẩm, có che bóng một phần càng tốt. Thành phần hóa học Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocacbon sesquiterpenic: β-zingberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcohol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol [1]. Nhựa dầu gừng chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay.
Thành phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol. Trong đó, zingerol chiếm tỉ lệ cao nhất. Zingerol là một chất lỏng, màu vàng, tan trong cồn 50º, ether, cloroform, benzen, tan vừa trong ether dầu hỏa nóng [1]. Ngoài ra, tinh dầu gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol [1].
Nãm 1999, Bordoloi và cộng sự đã phân lập được các loại dầu thiết yếu của Zingiber cassumunar Roxb. từ Ðông Bắc Ấn Ðộ. Kết quả cho thấy, trong thân rễ có terpinen-4-ol (50,5%), (E)-l-(3,4-dimethoxyphenyl) buta-1,3-diene (19,1%), (E)-1- (3,4-dimethoxyphenyl)but-1-ene (6,0%) và β-sesquiphellandrene (5,9%) là thành phần chính trong số 21 hợp chất được xác định. Trong tinh dầu lá có 39 thành phần được xác định, và các hợp chất chính đã được tìm thấy là l (10), 4-furanodien-6-1 (27,3%), curzerenone (25,7%) và β -sesquiphellandrene (5,7%) [17].
Tác dụng dược lý Theo nghiên cứu của Chaiwongsa R. và cộng sự năm 2013, hợp chất (E)-4- (3′,4′-dimethoxyphenyl)but-3-en-1-ol của Z. cassumunar chứa hoạt tính kháng viêm mạnh, chống lại các biểu hiện gen interleukin- 1β dị hóa gây ra có liên quan đến sự thoái hóa sụn trong, nguyên nhân gây ra bệnh viêm khớp măn tính [18]. Một nghiên cứu khác của Tg Siti Amirah Tg Kamazeri và cs (2012) thì các loại tinh dầu hiển thị mức độ khác nhau của hoạt động kháng khuẩn.
2,6,9,9 - tetramethyl -2,6,10 - cycloundecatrien 1- one ( 60,77 %) và α-caryophyllene ( 23,92 %) là phong phú trong dầu Z. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật 2. Khái niệm về nuôi cây mô tế bào thực vật Nhân giống vô tính là hình thức nhân giống thông qua các cơ quan dinh dưỡng (thân, lá, vỏ, củ…) bao gồm các phương pháp giâm cành, chiết cành, mắt ghép và nuôi cấy mô in vitro. Trong đó nuôi cấy mô được coi là phương pháp hữu hiệu nhất.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là thuật ngữ dùng để chỉ 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 với điều kiện vô trùng của ống nghiệm để tạo thành mô hay cây hoàn chỉnh [3]. 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 hiên quanh năm không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên; Tạo ra cá thể mới giữ được đặc tính của cây ban đầu [3]. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật 2. Tính toàn năng của tế bào thực vật Haberlandt (1902) là người đầu tiên khởi xướng ý tưởng về nuôi cấy tế bào thực vật từ quan điểm rằng mỗi tế bào bất kì của cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh [1].
Nguyên lý cơ bản của nuôi cấy mô tế bào thực vật là tính toàn năng di truyền của tế bào. Mỗi tế bào đều mang đầy đủ thông tin di truyền của toàn bộ cơ thể. Trong điều kiện thích hợp mỗi tế bào riêng rẽ bất kỳ có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh. Đặc tính đó được gọi là tính toàn năng di truyền của tế bào.
Hiện nay, người ta đã thành công trong việc phát triển một tế bào hay một bộ phận của cây thành một cá thể hoàn chỉnh [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 được hình thành từ các loại tế bào khác nhau, có chứ năng khác nhau chức năng khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên là tế bào hợp tử.