Nghiên Cứu Tái Sinh Đa Chồi In Vitro Cây Diệp Hạ Châu (Phyllanthus Urinaria L.)

Diệp Hạ Châu có tên khoa học là Phyllanthus urinaria L., thuộc họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae). Cây mọc hoang ở nhiều nơi trên thế giới, bao gồm Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc và các nước Đông Nam Á khác. Cây thường mọc ở những nơi đất khô cằn, ven đường, bìa rừng, dưới độ cao từ 100-600m. Theo Phạm Hoàng Hộ (1999), Diệp Hạ Châu có đặc điểm hình thái là cây thân thảo, mọc thẳng, lá nhỏ mọc so le, quả nang hình cầu mọc dưới lá.

Trong y học cổ truyền, Diệp Hạ Châu có vị đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, lợi tiểu, tiêu viêm, thường được dùng để chữa các bệnh về gan, mật, thận. Các nghiên cứu hiện đại đã chứng minh trong Diệp Hạ Châu chứa nhiều hoạt chất sinh học như phyllanthin, hypophyllanthin, có tác dụng bảo vệ gan, kháng virus, chống oxy hóa. Theo kết quả nghiên cứu của Viện Dược liệu (2001), chiết xuất Phyllanthin có hiệu quả trong điều trị viêm gan.

Một trong những thách thức lớn nhất trong nuôi cấy mô Diệp Hạ Châu là đảm bảo vô trùng. Mẫu vật thực vật thường mang theo nhiều vi sinh vật gây hại, dễ dàng phát triển trong môi trường giàu dinh dưỡng của phương pháp in vitro. Việc khử trùng không hiệu quả dẫn đến ô nhiễm, ảnh hưởng đến sự phát triển của chồi và thậm chí làm hỏng toàn bộ lô cấy. Vì vậy, cần phải có quy trình khử trùng nghiêm ngặt, sử dụng các chất khử trùng phù hợp và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố môi trường.

Môi trường nuôi cấy mô đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của Diệp Hạ Châu. Mỗi giai đoạn phát triển đòi hỏi một thành phần môi trường khác nhau. Việc xác định tỷ lệ tối ưu giữa các chất điều hòa sinh trưởng, như cytokinin và auxin, là rất quan trọng. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc điều chỉnh nồng độ BAP, NAA, và IBA để thúc đẩy quá trình phát sinh chồi, kéo dài chồi, và tạo rễ hiệu quả. Ngoài ra, cần xem xét bổ sung các vitamin và khoáng chất cần thiết để đảm bảo cây phát triển khỏe mạnh.

BAP (6-Benzylaminopurine) là một cytokinin phổ biến được sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật. Nghiên cứu cho thấy BAP có vai trò quan trọng trong việc kích thích phát sinh chồi từ các đoạn thân mang mắt chồi bên của Diệp Hạ Châu. Nồng độ BAP tối ưu cần được xác định để đạt được số lượng chồi cao nhất mà không ảnh hưởng đến chất lượng chồi. Tác dụng của BAP có thể được tăng cường khi kết hợp với một lượng nhỏ auxin.

Sự kết hợp giữa BAP và NAA (Naphthalene acetic acid), một auxin tổng hợp, có thể mang lại hiệu quả tốt hơn so với việc sử dụng đơn lẻ. NAA có thể giúp kích thích sự phân chia tế bào và hình thành mô sẹo, tạo điều kiện cho sự phát sinh chồi do BAP gây ra. Tỷ lệ BAP và NAA cần được điều chỉnh cẩn thận để đảm bảo sự cân bằng giữa sự phát sinh chồi và sự kéo dài chồi. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ BAP/NAA khoảng 1/0.8 mg/l mang lại kết quả tốt.

Nghiên cứu trên Diệp Hạ Châu cho thấy việc sử dụng Kinetin đơn lẻ hoặc kết hợp có ảnh hưởng đến sự phát sinh chồi và sinh trưởng của chồi. Tuy nhiên hiệu quả có thể khác biệt so với việc sử dụng BAP, và cần được đánh giá trong bối cảnh cụ thể của từng thí nghiệm. Cần xác định nồng độ kinetin phù hợp để tối đa hóa hiệu quả phát sinh chồi.

NAA là một auxin mạnh, thường được sử dụng để kích thích ra rễ trong nuôi cấy mô. Nghiên cứu cho thấy NAA có hiệu quả trong việc thúc đẩy sự hình thành rễ trên chồi Diệp Hạ Châu. Tuy nhiên, nồng độ NAA quá cao có thể gây ức chế sự phát triển của rễ, vì vậy cần phải điều chỉnh cẩn thận. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ NAA thích hợp là từ 0.5 - 1 mg/l.

IBA được xem là một auxin an toàn hơn NAA, ít gây ức chế sự phát triển của chồi và rễ. Nghiên cứu cho thấy IBA cũng có hiệu quả trong việc kích thích ra rễ trên chồi Diệp Hạ Châu. IBA có thể thúc đẩy sự hình thành rễ bên, tạo ra hệ rễ khỏe mạnh hơn. Một số nghiên cứu cho thấy môi trường bổ sung IBA nồng độ 0.2-0.5 mg/l thúc đẩy sự ra rễ tốt hơn so với sử dụng NAA.

Tỉ lệ sống của cây Diệp Hạ Châu sau khi chuyển ra môi trường tự nhiên phụ thuộc nhiều vào loại giá thể được sử dụng. Giá thể cần đảm bảo khả năng giữ ẩm tốt để tránh tình trạng cây bị khô héo. Đồng thời, giá thể cũng cần có khả năng thoát nước tốt để tránh tình trạng úng rễ. Việc bổ sung phân bón vào giá thể có thể giúp cung cấp dinh dưỡng cho cây trong giai đoạn đầu.

Để tối ưu hóa sự sinh trưởng của cây Diệp Hạ Châu sau khi chuyển ra môi trường tự nhiên, cần phải điều chỉnh thành phần của giá thể. Việc kết hợp các loại giá thể khác nhau, như đất, xơ dừa, và tro trấu, có thể tạo ra một môi trường lý tưởng cho sự phát triển của cây. Việc bổ sung thêm các chất hữu cơ vào giá thể cũng có thể giúp cải thiện khả năng giữ ẩm và cung cấp dinh dưỡng.

Kết quả nghiên cứu về tái sinh in vitro Diệp Hạ Châu có thể được ứng dụng trong việc phát triển nguồn dược liệu sạch và ổn định. Cây Diệp Hạ Châu được tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy mô có thể được sử dụng để chiết xuất các hoạt chất sinh học, phục vụ cho việc sản xuất thuốc và thực phẩm chức năng.

Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình tái sinh in vitro Diệp Hạ Châu, từ khâu chọn vật liệu đến điều kiện nuôi cấy và môi trường dinh dưỡng. Cần có sự hợp tác giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp, và người nông dân để đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất.