Chương 1 TONG QUAN TÀI LIEU 1.1 Tổng quan về cây sâm cau 1.1 Danh pháp tên khoa học và phân loại thực vật học Theo Đỗ Tắt Lợi và ctv (2004) cây Sâm cau được phân loại như sau: Giới: Plantae Ngành: Spermatophyta Lớp: Monocotyledon Bộ: Lilndae Họ: Hypoxidaceae Chi: Curculigo Loai: C.1 Cay Sam cau Nguồn: Cây thuốc Việt Nam (2006) Tên khoa học: Curculigo orchioides Gaertn Tên Việt Nam: ngải cau, tiên mao, c6 nốc lan, thai lèng, Soọng cà (tiếng Tày), nam sáng ton (tiếng Dao) 1.1 Nguồn gốc và phân bố Sâm cau phân bô ở một sô tỉnh phía nam Trung Quoc, Lào, An Độ và một vai nước khác ở Đông Nam A. Ở nước ta, Sâm cau mọc phô biên ở miền Bac và một sô huyện ở tỉnh Lam Đồng (Đỗ Tat Lợi, 2006).2 Đặc điểm hình thái của cây Sâm cau Ré: Sâm cau là cây thân thảo sống lâu năm, chiều cao khoảng 20-30 cm. Thân rễ mập, hình trụ dài, mọc thang nhưng thóp lại ở hai dau, chiều dài rễ chính khoảng 5-25 cm, đường kính dao động trong khoảng 1,0 - 4,5 cm. Bề mặt bên ngoài các rễ có màu đen, mang nhiều rễ phụ có dạng giống thân rễ, bên trong có màu vàng nhạt, vị nhay va hoi dang.
Thân: Sâm cau thuộc loại thân ngầm hình trụ, dai Lá: mọc thành túm từ thân rễ xếp nếp và có gân như lá cau, chiều dài dao động từ 15 - 45 cm, chiều rộng 2,5 - 3 cm. Góc lá thuôn, đầu lá nhọn, hai mặt lá nhẫn, gân lá song song, be lá to và dài. Cuống lá dài khoảng 10 cm, hình dang gần giống lá cau. Hoa: Cụm hoa mọc trên một cán ngắn ở kẽ lá, mỗi cụm mang 3 - 5 hoa nhỏ, màu vàng.
Đài hoa có 3 răng, có lông, tràng 3 cánh nhẫn, nhị 6 xếp thành hai dãy, chỉ nhị ngắn, bầu hình thoi, có lông rậm. Quả và hạt: quả nang, thuôn, dai 1,5 - 2cm, rộng 8 mm. Bên trong quả có từ 1 - 4 hạt, phình ở đầu, kích thước 1 - 2mm hạt màu đen. Mùa hoa tré quả bat đầu từ tháng 5 - 7 (Đỗ Tat Lợi, 2006).3 Yêu cầu sinh thái của cây sâm cau Sâm cau là loại cây ưa 4m, ưa sáng dù có thé hơi chịu bóng.
Sâm cau thường mọc trên những nơi đất còn tương đối màu mỡ trong thung lũng, chân núi đá vôi hoặc ven nương rẫy. Cây sinh trưởng tốt trong mùa mưa âm, phần thân rễ chính dạng củ, cắm sâu xuống đất, hoa quả hàng năm, khi già tự mở để hạt phát tán ra xung quanh.4 Thành phần hóa học của cây sâm cau Thành phần hóa học của sâm cau với các nhóm chất chính bao gồm nhóm phenolics, glycoside, Steroid, các Saponins thuộc nhóm cycloartane (Chauhan va ctv, 2010); flavons; alcaloids (Nie va ctv, 2013). Trong thân rễ sâm cau ở An Độ ghi nhận chất khô chiếm 10,469%, ty lệ chất chiết trong côn là 3,036%, chất hòa tan trong nước chiếm 22,666%. Theo Wealth of India (1950) thân rễ sâm cau có chứa đường tự do (7,56%), mucilag (8,12%), hemicellulose (12 - 15%), polysachharids (17,01%).
Theo Trần Công Luận (2005), sâm cau Việt Nam có độ âm trung bình 8,26%, tro toàn phần chiếm 6,97%, hàm lượng tro tính trên chất khô kiệt là 7,63%. Hàm lượng tro không tan trong HCl là 0,8%, độ tro tính trên dược liệu khô kiệt là 0,86%. Thanh phan hóa học của thân rễ sâm cau bao gồm các nhóm sau: Nhóm Steroid va triterpenoid như curculigol (Chauhan và ctv, 2010); Nhóm Glycosid và saponin như Curculigosid A, B, C, D (Valls va ctv, 2006); Orcinosid A, B, C (Wang va ctv, 2015; Nhóm hop chat chứa Ni to như lycorin (Rao va ctv, 1978). Hàm lượng orcinol glucosid trong sâm cau thu hai từ các vùng khác nhau ở Việt Nam đạt từ 0,14% đến 1,10%; Ham lượng curculigosid đạt từ 0,08% đến 0,48% (Nguyễn Thị Hà Ly và ctv, 2019).
Hàm lượng curculigosid ở sâm cau tại tỉnh Quảng Đông từ 0,1 1% to 0,35% (Lu và ctv, 2002).5 Giá trị của cây sâm cau Theo y học cô truyền Trung Quốc, nước sắc từ thân rễ sâm cau tán bột được dùng thuốc điều trị suy nhược cơ thể, đau lưng, viêm khớp, viêm thận mạn tính, chống oxy hóa, bảo vệ than kinh và kháng khuẩn. Ngoài ra còn có thé làm thuốc huyết áp và điều kinh. Ngoài ra thân rễ của sâm cau cũng có nhiều đặc tính chữa bệnh khác như lợi tiểu, kích thích tinh dục, chống hen suyễn, chống viêm phế quản và chống vàng da, v. Ở Án Độ, Nepal và Philippin, thân rễ Sâm cau được dùng cho mục đính làm lợi tiểu, kích dục chữa một số bệnh ngoài da, loét dạ dày tá tràng, trĩ, lậu, bạch đới, hen, vàng da, tiêu chảy và nhức đầu, v.
Ở Việt Nam sâm cau được dùng làm thuốc chữa ho, đau lưng, trĩ, vàng da, đau bụng, lở loét (Đỗ Tắt lợi và ctv, 2004).2 Nuôi cấy mô, tế bào thực vật 1.1 Khái niệm Nuôi cay mô tế bào thực vật là phương pháp nuôi cấy in vitro mô hoặc tế bào đã tách rời ra khỏi cơ thé thực vật trong môi trường thích hợp dé chúng trở lại trạng thái chưa phân hóa có khả năng phân chia tế bào và biệt hoá thành mô, cơ quan, phát triển thành cây con mới. Tất cả mọi tế bào của một cơ thể thực vật đều có tính toàn năng, nghĩa là chứa bộ gen tương tự nhau, do đó tất cả các tế bào của một cơ thể đều có khả năng tông hợp những loại protein — enzym giống nhau và nếu tế bào được nuôi dưỡng trong môi trường thích hợp đều có thé phát triển thành cây nguyên vẹn đặc trưng cho loài và ra hoa, kết quả bình thường (Nguyễn Quang Thạch, 2009).2 Ưu và nhược điểm của phương pháp nhân giống in vitro - Cây con được trẻ hóa và nhìn chung sạch bệnh, vì vậy có tiềm năng sinh trưởng, phát triên và năng suât cao - Giúp tạo ra các cây con hoàn chỉnh từ những tế bào thực vật đã được chuyển đổi gen và tạo ra các loài tốt hơn. - Có thể chọn lọc được các đối tượng thực vật có các tính trạng tốt để sản xuất các được phẩm sinh học. - Giúp cứu phôi của một số loài cây khó phát triển và sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên góp phan bảo vệ các giống cây quý hiếm có nguy cơ tiệt chủng hiện nay.
- Có khả năng sản xuất cây giống quanh năm - Có thể nhân nhanh nhiều cây không kết hạt trong những điều kiện sinh thái nhất định hoặc nảy mầm kém. Nhược điểm - Phương pháp môi cay in vitro đòi hỏi trang thiết bị tương đối đắt tiền và kỹ thuật cao nên chỉ có hiệu quả đối với những cây có giá trị cao hoặc khó nhân giống bằng các phương pháp khác (Nickell, 1973). Ngoài ra, phương pháp này còn có những bất lợi sau: - Mặc dù số lượng cây giống thu được có thể rất cao nhưng cây con có kích thước nhỏ, đòi hỏi phải có chế độ chăm sóc đặc biệt ở giai đoạn sau phòng thí nghiệm. - Cần đội ngũ cán bộ kỹ thuật có tay nghề và kinh nghiệm chuyên môn nên tốn chi phí đào tạo.
- Giá thành cây con còn khá cao. - Ngoài ra, trong giai đoạn in vitro su nhiễm bệnh do vi khuẩn van có thé xay ra xâm nhiễm va tôn tại trong mô cấy gây tôn hại khi tế bao bat đầu phân chia - Cây nuôi cây mô chưa hoàn thiện vê mặt câu trúc nên trong giai đoạn thuân dưỡng ( vivo) khả năng sông sót còn kém (Nguyễn Văn Ây, 2019).3 Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 1.1 Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Theo Dương Công Kiên (2002), nuôi cấy mô thực vật có một số phương pháp như sau: Day là phương thức dé dang nhất đạt được mục tiêu trong nuôi cấy mô thực vật thông qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng, bao gồm nuôi cấy chéi đỉnh và chéi bên. Sau khi vô trùng, mẫu sẽ được nuôi cấy trên môi trường thích hợp. Sau một thời gian, từ đỉnh sinh trưởng sẽ phát triển thành một hay nhiều chéi.
Chồi tiếp tục phát triển, vươn thân, ra lá, rễ, đề trở thành một cây hoàn chỉnh.2 Nuôi cấy mô sẹo Theo Nguyễn Đức Lượng và Lê Thị Thủy Tiên (2006), mô sẹo là một khối tế bào phát trién không có tô chức, hình thành từ các mô và các cơ quan phân hóa dưới các điều kiện đặc biệt (có vết thương, xử lý các chất điều hòa sinh trưởng thực vật). Các tế bao thuộc các mô hoặc cơ quan này, trừ các tế bào của mô phân sinh, phải chịu sự phản phân hóa trước lần phân chia đầu tiên. Sự phản phân hóa này rất quan trọng, quá trình này cho phép một tế bào trưởng thành trở lại trạng thái trẻ. Sự trẻ hóa giúp tế bào tái lập khả năng phân chia và tạo phôi soma trong điều kiện thích hợp (Pierik, 1987).
Trong điều kiện in vitro, mô sẹo thường được tạo trên môi trường đặc, theo ba quá trình: Sự phản phân hóa của tế bào nhu mô (ít nhiều ở sâu bên trong cơ quan): nhu mô mộc va libe, nhu mô vỏ hay lõi; sự phân chia của tế bào tượng tang (tang phát sinh libe- mộc). Các tế bào tượng tang của phan lớn cây hai lá mầm dé phân chia dưới tác động của auxin ngoại sinh như ở các cây cỏ hay dây leo; Sự xáo trộn của các mô phân sinh sơ khởi (chéi hay rễ). Qua trình này được ưu tiên áp dụng ở cây một lá mam, vì các cây này không có tượng tầng điên hình như cây hai lá mầm và các tế bào nhu mô khó phản phân hóa hơn (so với cây hai lá mầm) (Bùi Trang Việt, 2002). Đa số các mô và cơ quan của thực vật đều có khả năng tạo mô sẹo dưới một tác động thích hợp nào đó, và có rất ít cơ quan thực vật không thể hiện được khả năng này.
Tùy vào môi loại mô và cơ quan, thường phải sử dụng các chât điêu hòa sinh trưởng với loại và nông độ khác nhau theo từng mức độ nhạy cảm của các tê bào trong mô hay cơ quan đó (Nguyễn Đức Lượng và ctv, 2006). Tuổi của những mảnh mô hay cơ quan có ảnh hưởng rất lớn trong khả năng tạo mô sẹo. Những mảnh cơ quan đã trưởng thành thường không có khả nang tạo mới cơ quan, cũng không có khả năng tạo mô sẹo. Ngược lại, cây non (còn nguyên vẹn hay cắt đoạn) hay những mảnh thân còn rất non của cây trưởng thành có thể tạo mô sẹo trên môi trường có chất điều hòa sinh trưởng thực vật, đặc biệt là auxin.