Nhân sinh khối rễ tơ cây bá bệnh bằng lò phản ứng sinh học

Cây bá bệnh (Eurycoma logifolia) còn có các tên gọi khác trong dân gian như cây bách bệnh, mật nhân. Đây là một loại dược liệu quý dùng trong cải thiện chức năng sinh lý, sinh sản ở nam giới; chữa trị sốt rét, tiểu đường; kháng viêm; giảm stress; tăng cường miễn dịch; phòng loãng xươn; ngăn ngừa khối u,…

Hiện nay, cây bá bệnh sinh trưởng tự nhiên ngày càng ít, mọc chủ yếu ở khu vực miền Trung, Tây Nguyên, và tỉnh Tây Ninh. Cây hiện nay đang bị khai thác ồ ạt, chủ yếu đào lấy rễ, dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng.

Nhằm góp phần giải quyết sự cấp thiết về nguồn cung cho loại dược liệu quý này, Viện Sinh học Nhiệt đới đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu nhân sinh khối rễ tơ cây bá bệnh bằng bioreactor, hướng đến sản xuất quy mô lớn”.Rễ tơ của cây là phần có tiềm năng sinh trưởng nhanh, liên tục, và sản xuất hoạt chất cao.

Các vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu gồm cây bá bệnh 6 năm tuổi có nguồn gốc từ Vườn Quốc gia Bái Tử Long (Quảng Ninh), trồng trong nhà màng tại Viện Sinh học nhiệt đới; chủng vi khuẩn Agrobacterium rhizogens ATCC 43057 (Mỹ); các môi trường nuôi thực vật (MS, 1/2 MS, SH, WP),...

Theo đó, khi hạt cây bá bệnh chín, được thu hái và làm sạch, khử trùng bằng dung dịch cồn 70%, sau đó vô trùng bằng dung dịch Javel (6% NaClO) trong vòng 20 phút. Bóc tách phần phôi hạt và cấy trên môi trường MS, bổ sung 0,5 mg/l GA3 để tạo cây in vitro, sau 35-42 ngày thu các lá chét làm vật liệu thí nghiệm.

Để chuyển gen tạo rễ tơ, nhóm sử dụng lá chét của cây in vitro, được gây nhiễm với vi khuẩn Agrobacterium rhizogens ATCC 43057. Sau 10 – 20 ngày, rễ bắt đầu hình thành và phát triển. 35 ngày sau, chọn, tách các dòng rễ để đánh giá sự sinh trưởng của rễ.

Hai dòng rễ tơ R1, R2 có khả năng tăng trưởng tốt nhất, dựa trên chỉ tiêu sinh khối (có độ dài tốt và phân nhánh liên tục) và tích lũy hoạt chất eurycomanone (hoạt chất chính, đặc trưng của cây bá bệnh, có tác dụng thúc đẩy cơ thể tăng tạo testosterone ở nam giới), tương đương với cây tự nhiên được chọn. Các dòng rễ tơ này tiếp tục nuôi trong bioreactor 20 lít, ở môi trường SH 4% đường sucrose, chiếu sáng ở cường độ 1500 lux. Sau 28 ngày, rễ tơ đã có thể thu hoạch.

Khi thu hoạch, sinh khối được rửa bằng nước sạch, rồi mang sấy khô ở nhiệt độ 50-60ºC. Sau đó, rễ được giã nhuyễn, trích ly trong methanol kết hợp siêu âm ở 50ºC và ly tâm để thu cao chiết rễ tơ cây bá bệnh. Cao sau khi trích ly có bề mặt mịn, hơi dính, màu nâu đen sẫm, mùi hương đặc trưng của bá bệnh, vị đắng và tan hoàn toàn trong nước. Cao không có các vi khuẩn như Coliform, Escherichia coli, Salmonella spp, Clostridium perfringens, kim loại nặng…, đạt tiêu chuẩn trong lĩnh vực thực phẩm, dược liệu và các ngành sản xuất liên quan.

TS Phan Tường Lộc, Chủ nhiệm đề tài cho biết, việc nuôi rễ tơ cây bá bệnh trong môi trường bioreactor cần được thực hiện và kiểm soát nghiêm ngặt từ đầu để tránh sự nhiễm tạp chất. Khi nhiễm tạp chất, môi trường bị đục hoặc xuất hiện các dạng vón cục của nấm thì phải dừng nuôi.

Với thành công từ quy trình nuôi rễ tơ trong hệ thống bioreactor 20 lít, Viện Sinh học nhiệt đới có thể mở rộng quy mô để sản xuất sinh khối. Viện cũng đang tiếp tục nghiên cứu, sử dụng quy trình chuyển gen để tạo ra những dòng rễ tốt hơn.

Đề tài đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu trong năm nay.