Tải bản đầy đủ (.pdf) (38 trang)

Kỹ thuật nhân giống vô tính cây thông đỏ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 38 trang )

LỜI NÓI ĐẦU
Ung thư là một bệnh được loài người nói đến rất sớm nhưng cho
đến nay ung thư vẫn là một vấn đề thời sự bởi vì người ta cũng chưa
biết một cách đầy đủ về nguyên nhân, cơ chế bệnh sinh cũng chưa
biết định nghĩa chính xác thế nào là một bệnh ung thư. Ung thư là
nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới, bệnh ung thư ảnh
hưởng đến mọi người bất kể quốc gia, chủng tộc hay tôn giáo. Mỗi
năm, theo số liệu thống kê ước tính khoảng 12,7 triệu người được
chẩn đoán mắc bệnh ung thư và 7,6 triệu người chết vì căn bệnh này.
Hiện nay, cùng với sự tiến bộ và hiện đại của khoa học, kỹ thuật
việc điều trị ung thư dựa vào 5 phương pháp chính: Phẫu thuật, tia xạ,
hóa chất, nội tiết, miễn dịch. Nếu ung thư được chẩn đoán và điều trị
sớm thì có khả năng điều trị thành công cao.
Ngoài các phương pháp điều trị trên, các nhà khoa học luôn tìm
tòi và nghiên cứu tạo ra các loại thuốc đặc trị bệnh ung thư với hướng
nghiên cứu tập trung chủ yếu vào các loại thảo dược có sẵn trong tự
nhiên. Thông tin cây thông đỏ - một loại dược liệu quý, được dùng trị
nhiều bệnh, đặc biệt lá và vỏ cây thông đỏ có thể điều chế các hoạt
chất để chữa trị ung thư từ lâu đã được các nhà khoa học và người dân
biết đến.
Theo các tài liệu khoa học trong và ngoài nước, thông đỏ (Taxus
wallichian Zucc), thuộc họ Thanh tùng - Taxaceae là loài cây có giá
trị lớn về đa dạng sinh học và đặc biệt cây cho hoạt chất để chiết xuất
chất đặc trị bệnh ung thư.
Trong bài này đề cập đến thực trạng bảo vệ, nhân giống và công
tác nghiên cứu khai thác các giá trị từ cây thông đỏ trên thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng. Những loại thuốc chữa ung thư được
chiết xuất từ cây thông đỏ do Pháp và Mỹ sản xuất đã có mặt trên thị
trường từ năm 1994 với giá vô cùng đắt đỏ. Tuy nhiên tại Việt Nam
1



hiện vẫn chưa sản xuất được loại thuốc này trong khi thông đỏ Lâm
Đồng là loại đặc biệt quý hiếm và có hàm lượng hoạt chất cao bậc
nhất thế giới. Mục tiêu đặt ra trong tương lai là sẽ điều chế thành công
thuốc đặc trị ung thư từ cây thông đỏ mang thương hiệu Việt Nam,
góp phần tăng thêm cơ hội chữa trị bệnh cho các bệnh nhân không
may mắc phải căn bệnh này.
Qua đó vấn đề đặt ra là muốn có nguồn thuốc chiết từ cây tự
nhiên, chúng ta cần bảo tồn và phát triển giống thông đỏ ở những
vùng đất có thổ nhưỡng thích hợp cho nó phát triển tốt để tạo ra
nguồn dược liệu phong phú cho nhà nước.

2


I.

GIỚI THIỆU CHUNG

Cây thông đỏ từ lâu đã được mọi người biết đến là loài cây quý
hiếm có giá trị kinh tế và khoa học rất cao, nó còn được biết đến là
một loại dược liệu quý, dùng trị nhiều bệnh, đặc biệt lá và vỏ cây có
thể điều chế các hoạt chất để chữa trị ung thư.
1. Phân loại
Cây thông đỏ ( Taxus wallichiana zucc ), thuộc họ Thanh Tùng
(Taxaceae ).
Phân loại khoa học:
Giới (regnum): Plantae
Ngành (divisio): Pinophyta
Lớp (class): Pinopsida

Bộ (ordo): Pinales
Họ (familia): Taxaceae
3


Các chi: gồm 2 nhóm
Taxaceae:
Austrotaxus - thanh tùng New Caledonia
Pseudotaxus - thông trắng (bạch đậu sam)
Taxus - thanh tùng (thông đỏ, hồng đậu sam)
Cephalotaxaceae
Amentotaxus - dẻ tùng, sam bông
Cephalotaxus - đỉnh tùng (phỉ ba mũi)
Torreya - phỉ
 Các khác biệt giữa Taxaceae (nghĩa hẹp) và Cephalotaxaceae:
 Taxaceae lớp áo hạt bao phủ một phần, thời gian phát triển từ 6-8
tháng, độ dài hạt trưởng thành từ 5-8mm.
 Cephalotaxaceae lớp áo hạt bao phủ toàn bộ hạt, thời gian phát triển
từ 18-20 tháng, độ dài hạt trưởng thành từ 12-40mm.

Hình ảnh quả thông đỏ

Ở Việt Nam có 2 loài thông đỏ là Thông đỏ lá ngắn (Taxus
chinensis (Pilg.) Rehd.) ở miền Bắc và Thông đỏ lá dài (Taxus
4


wallichiana Zucc.) chỉ phân bố hạn hẹp quanh các huyện của thành
phố Đà Lạt thuộc tỉnh Lâm Đồng. Các nghiên cứu ban đầu về hàm
lượng các hợp chất chính trong lá cho thấy loài Thông đỏ lá dài mọc ở

Lâm Đồng có giá trị cao hơn nhiều so với loài Thông đỏ lá ngắn. Số
lượng cá thể thông đỏ mọc tự nhiên ở Lâm Đồng ngày một giảm có
nguy cơ tuyệt chủng và đã được ghi vào Sách Đỏ Việt Nam.
2. Đặc điểm

Thông đỏ hay Họ Thanh tùng (tên khoa học là: Taxaceae), khi
hiểu theo nghĩa hẹp (sensu stricto) là một họ của 3 chi và khoảng 7 tới
12 loài thực vật quả nón, còn khi hiểu theo nghĩa rộng (sensu lato) là
họ của 6 chi và khoảng 30 loài.
Cây thông đỏ là loài cây bụi hay cây thân gỗ nhỏ nhiều cành,
loại gỗ rất quý, được dùng làm đồ mộc gia dụng cao cấp. Vỏ ngoài
màu nâu đỏ nhạt, hơi dày, bong vảy, thịt nâu đỏ. Cành xoè rộng, cành
5


non màu lục, gốc cành mang chồi do những vảy màu lục xếp lợp. Lá
mọc cách, xếp thành hai dãy, thành đường thẳng, dài 2– 3,5 cm, rộng
2– 3 mm, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới màu lục vàng, lá của chúng
thường xanh, sắp xếp theo hình xoắn ốc. Các lá có dạng thẳng hay
hình mũi mác, với dải khí khổng màu lục nhạt hay trắng ở mặt dưới.
Các loài phần lớn là đơn tính khác gốc, ít khi đơn tính cùng gốc. Khi
hạt chín, lá noãn phát triển thành áo hạt nhiều thịt, bao phủ một phần
của hạt. Áo hạt khi chín có màu sáng, mềm, nhiều nước và ngọt,
chúng bị một số loài chim ăn và nhờ đó mà hạt được phát tán khi
chim đánh rơi chúng.
Thông đỏ thường là cây xanh ưa bóng, phân bố ở các vùng cận
nhiệt đới thường xanh, ở độ cao 1000 – 2000 m. Thường mọc rải rác
với các cây lá rộng thuộc họ Re, họ Sồi dẻ. Mọc tốt ở vùng núi đá vôi.
Nơi đất tốt, sinh trưởng trung bình. Có thể trồng bằng cách cắm cành.
Gỗ có dác mỏng màu vàng trắng, lõi màu nâu đỏ nhạt. Gỗ có tính co

dãn, ít nứt nẻ, không cong vênh. Có thể dùng đóng đồ, làm gỗ xây
dựng. Do đặc điểm cứng và chịu nước, chịu ẩm nên thích hợp trong
các công trình thuỷ lợi.

6


Ngoài ra, cây thông cũng như nhiều loài cây thường xanh khác
như vân sam, linh sam có dạng hình chóp để chống chịu tác động của
gió, tuyết và ánh sáng trong môi trường sống. Hình chóp làm giảm
sức cản gió và giữ cho cây đứng thẳng. Hình dáng cây là đặc điểm
giúp cây tiếp nhận được nhiều ánh sáng hơn. Cành ở trên không che
bóng cành ở dưới, cành chính xếp thành lớp và có một khoảng trống ở
giữa các lớp khiến gió dễ dàng thổi qua. Điều này giúp cây có đủ
lượng ánh sáng cần thiết, đặc biệt khi ánh sáng Mặt Trời chiếu ở góc
độ thấp trong những tháng mùa đông.

Hoa của cây thông đỏ

Cây thông đỏ có thời gian ra hoa vào tháng bốn đến tháng mười,
thời gian đậu quả từ tháng mười đến tháng mười hai.
3. Phân bố:
Ở Việt Nam, cây thông đỏ được phân bố ở huyện Đức Trọng,
Đơn Dương, Lạc Dương và TP Đà Lạt, ở độ cao từ 1.300m đến
1.700m, độ dốc 10-450m, ở vĩ độ Bắc từ 110047’48,4” đến
120002’50,8” và kinh độ Đông từ 108025’30,7” đến 108039’53,4”.
Mọc ở trạng thái rừng hỗn giao lá rộng và lá kim, trên đất bazan nâu
đỏ đến vàng đỏ có pH từ 4,08 đến 4,56, ở địa hình lưng chừng của
sườn núi nơi hiểm trở theo các khe núi, khe suối có đá lộ thiên hoặc
không, nơi cây lá rộng thường xanh chiếm ưu thế, rất ít cây lá kim,

7


rừng có 2-3 tầng. Ở điều kiện nhiệt độ trung bình/tháng là 210oC,
lượng mưa trung bình/tháng là 135,3mm, độ ẩm trung bình/tháng là
80% và số giờ nắng trung bình/tháng là 194 giờ. Ngoài ra, còn phân
bố ở các tỉnh: Lào Cai, Yên Bái, Sơn La, Nghệ An, Hà Tĩnh, Phú
Yên, Khánh Hoà, Lâm Đồng.
Trên thế giới, cây thông đỏ phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Mianma,
Nêpan, Trung Quốc, Đài Loan, Inđônêxia, Philippin.
4. Thực trạng:

Hình ảnh cây thông đỏ bị tàn phá
Ở Việt Nam, thông đỏ (Taxus Wallichiana) là loài chỉ mới gặp ở
Lâm Đồng với số cây còn lại ước tính chỉ trên 250 cây. Trong sách đỏ
Việt Nam 2007, thông đỏ được xếp vào cấp VU – loài sẽ nguy cấp,
còn trong nghị định 32/2006/NĐ-CP của chính phủ, thông đỏ được
xếp vào nhóm IA – nghiêm cấm khai thác, sử dụng vì mục đích
thương mại.
Cách nay khoảng 5 năm, theo thống kê của ngành lâm nghiệp,
quần thể thông đỏ trưởng thành (hàng nghìn năm tuổi) ở Lâm Đồng
còn khoảng 300 cây. Nhưng hiện nay, với những gì đã diễn ra liên

8


quan đến quần thể thông đỏ cuối cùng này, con số cá thể còn lại chỉ
rất ít.
Theo ông Hứa Vĩnh Tùng - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu
lâm sinh Lâm Đồng (thuộc Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam)

khẳng định: "Quần thể thông đỏ Taxus wallichiana Zucc ở núi Voi có
đường kính lớn nhất và số lượng nhiều nhất VN. Chúng ta có nhiều
loài thông đỏ, nhưng loài Taxus wallichiana Zucc chỉ có duy nhất ở
Lâm Đồng và có giá trị rất lớn trong y học". Ông Lê Xuân Tùng Trưởng phòng Nghiên cứu khoa học (Trung tâm Nghiên cứu lâm sinh
Lâm Đồng), người có công trình khoa học nghiên cứu về loài thông
này trong nhiều năm, cho rằng: "Thông đỏ này sinh trưởng rất chậm
(đường kính 30cm phải mất 150 năm); cây rất quý, chất taxol chiết
xuất từ loài cây này có thể chữa được một số bệnh. Đây là loài cây
đơn tính khác gốc, có cây đực cây cái riêng, nếu bị chặt một trong hai
thì khả năng tái sinh rất ít. Những cây cả ngàn năm tuổi như thế này
mà bị chặt hạ thì quả là kinh hoàng".
Do một số người mê tín đã tin rằng người chết được chôn trong
quan tài làm bằng thông đỏ sẽ rất linh thiêng, phù hộ cho gia đình,...,
khiến bọn lâm tặc và người dân địa phương lẻn vào quần thể thông đỏ
quý hiếm nhất của Việt Nam để cưa xẻ cây quý.
Chấn động nhất là vụ cả chục cây thông đỏ hàng trăm năm tuổi
tại núi Voi (thuộc các xã Hiệp An và Hiệp Thạnh, huyện Đức Trọng)
bị tàn phá vào năm 2008. Thời điểm đó, hiện trường vẫn còn dấu tích
của cả chục bãi cưa xẻ với hàng chục lóng gỗ to, đẹp, vuông vức chưa
kịp mang đi, cành lá thông đỏ tươi xanh bị vứt ngổn ngang. Số lượng
gỗ bị cưa phá, chưa kịp tẩu tán lên đến 14m³.
Liên quan vụ án này, một đối tượng trú tại Hiệp An đã bị phạt
tù. Các nhà khoa học vô cùng bức xúc bởi cánh rừng quý giá này liên
tục bị đốn hạ, từ hơn trăm cây giảm xuống còn 70 – 60 – 50 và hiện
chỉ còn khoảng 40 cây, trong khi chúng là những cây thần dược hiếm
9


hoi vốn được sử dụng để lấy mẫu nghiên cứu.


Những cây thông đỏ ở Đà Lạt bị chặt phá ngổn ngang
Xác định giá trị quan trọng và mức độ quý hiếm của thông đỏ
trên địa bàn tỉnh, ngày 22 tháng 3 năm 2010 UBND tỉnh Lâm Đồng
đã có Quyết định số 644/QĐ-UBND về việc phê duyệt đề cương – dự
toán kinh phí điều tra, xây dựng phương án quản lý, bảo vệ và phát
triển cây thông đỏ ở rừng tự nhiên trên địa bàn tỉnh với mục tiêu
chính là xác định vùng phân bố, qui mô, số lượng cá thể thông đỏ
trưởng thành và điều tra đánh giá tình trạng tái sinh tự nhiên, tình
trạng bảo tồn của các quần thể để xây dựng phương án bảo vệ và phát
triển loài.
Theo Trung tâm nghiên cứu lâm sinh Lâm Đồng (Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn), Lâm Đồng là vùng đất hiếm hoi ở
châu Á còn một số quần thể thông đỏ Taxus wallichian Zucc rất quý
hiếm với số lượng hơn 200 cây, nằm rải rác trên cao nguyên
Langbiang - Núi Voi.

10


Gốc cây thông đỏ lâu năm ngoài tự nhiên

Thông đỏ là loại thực vật rất quý, nhưng do chính quyền địa
phương không quan tâm và người dân cũng không biết giá trị của
chúng nên lâu nay khai thác bừa bãi như các loại "gỗ tạp" khác.
Để chấm dứt tình trạng này, ngành lâm nghiệp Lâm Đồng bắt
đầu rà soát, kiểm tra toàn bộ các khu vực có thông đỏ, trên cơ sở đó
khoanh vùng, đưa cây thông đỏ vào diện thực vật bảo vệ đặc biệt.
Ngành còn tổ chức đợt tuyên truyền rộng rãi về cây thông đỏ để
người dân cùng tham gia bảo vệ và tránh sử dụng không đúng cách có
thể gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe. Tại khu vực Núi Voi - nơi

vừa xảy ra tình trạng một số người dân chặt phá cây thông đỏ, tỉnh lập
chốt bảo vệ, tiến hành điều tra và kiên quyết khởi tố vụ án chặt phá
thông đỏ...
Vừa qua, Ban quản lý vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà vừa phát
hiện thêm 50 ha cây thông đỏ ở khu vực xã Đa Nhim, huyện Lạc
Dương (Lâm Đồng). Ở đây có khoảng 150 cây thông đỏ với chiều cao
trung bình 20 m, đường kính 47 cm. Ngoài ra, Ban quản lý đã thu
được nhiều mẫu cành có mang nón cái và các cây tái sinh phân bổ rải
rác trong khu vực, nâng tổng diện tích thông đỏ tại Lâm Đồng lên
118ha. Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà đang xây dựng phương án
bảo vệ và phát triển cây thông đỏ giai đoạn 2011 – 2015.

11


Theo các tài liệu khoa học trong và ngoài nước, thông đỏ Taxus
wallichian Zucc là loài cây có giá trị lớn về đa dạng sinh học và đặc
biệt cây cho hoạt chất để chế xuất chất đặc trị bệnh ung thư.
II.

GIÁ TRỊ CỦA CÂY THÔNG ĐỎ:

1. Giá trị về dược liệu
Cây thông đỏ được coi là loại dược liệu quý, được dùng trị nhiều
bệnh. Đặc biệt, trong vỏ và lá cây thông đỏ, chứa chất paclitaxel với
hàm lượng khoảng 0,045 – 0,13% và hoạt chất tên là Taxol để chữa
trị ung thư. Taxol là chất có tác dụng ức chế sự phân bào, nó can thiệp
vào quá trình tăng trưởng và phát triển của các tế bào ung thư nên
được dùng làm thuốc điều trị ung thư, đặc biệt là ung thư vú, buồng
trứng, phổi, đầu cổ. Trong Dược thư quốc gia Việt Nam (2002) cũng

đã công bố Taxol là một loại thuốc chống ung thư có tác dụng diệt
một số loại tế bào ung thư. Ngoài ra trong dân gian, lá thông đỏ được
dùng để trị hen suyễn, viêm phế quản, nấc, bệnh tiêu hóa, cành và vỏ
dùng trị bệnh giun đũa, nước sắc của thân cây thông non dùng trị
bệnh đau đầu…
Vào năm 1994, giới y học đã công bố một thông tin quan
trọng: Từ lá và vỏ cây thông đỏ, có thể chiết xuất ra hai hoạt chất
taxol và taxotere để làm nguyên liệu bào chế thuốc điều trị bệnh ung
thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi, xử lý hắc tố... Từ thông
tin này, tại Pháp, Trung tâm Nghiên cứu khoa học quốc gia (CNRS)
đã ngay lập tức triển khai đề tài nghiên cứu khoa học có tên “Dự án
sản xuất thuốc generic chống ung thư taxol và taxotere ở Việt Nam”.
Cả hai hoạt chất taxol và taxotere (được phát triển từ phân tử
docetaxel hoạt hoá của Công ty Sanofi Aventis Pháp) đều được chiết
xuất từ vỏ và lá cây thông đỏ và đã mang về những nguồn thu kinh tế
khổng lồ cho các hãng sản xuất.
Trong 10 năm, Hãng Bristol Myers Squibb (Pháp) đã thu được
11 tỉ USD từ nguồn bán taxol. Còn đối với Công ty Sanofi Aventis thì
12


riêng việc bán taxotere trong năm 2005 đã thu được món lợi khá lớn:
1,7 tỉ USD.
Ở Việt Nam, chỉ riêng Bệnh viện Ung bướu TPHCM trong năm
2006 đã phải chi ra 19 tỉ đồng để mua các biệt dược có nguồn gốc từ
taxol và taxotere của nước ngoài về để phục vụ chữa bệnh.
Thông thường 1kg lá thông đỏ chiết xuất được 20 mg paclitaxel.
Giá mỗi mg paclitaxel trên thị trường khoảng 4,87 USD.
Vì Taxol là một loại thuốc trị liệu hóa học, thường được sử dụng
cùng với các thuốc trị liệu hóa học khác như 5-FU, Adriamycin,

Vinorelbine, Cytoxan và Cisplatinum. Cho nên giá thành của
Taxotere khá đắt, một lọ Taxotere 20mg của Pháp có giá khoảng
3.000.000 đồng Việt Nam. Một bệnh nhân muốn chữa khỏi bệnh phải
sử dụng từ 600- 1000 mg, tức khoảng 100.000.000đồng Việt Nam.
Chính vì xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, được phép của cơ quan quản
lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA), hãng Bristol Myer Squibb đã
ký kết với Viện nghiên cứu ung thư Quốc gia Hoa Kỳ một hợp đồng
sản xuất thuốc chữa ung thư từ Taxol với trị giá 120.000.000 USD.
Taxol là tên nhãn hiệu của công ty dược Bristol-Myers Squibb
(BMS), là một trong những thuốc trị ung thư thành công nhất trên thị
trường; BMS bán được khoảng 2.0 tỉ USD năm 2001. Do độ tan thấp,
Taxol của BMS dần dần đã bị thuốc cùng nhóm là Taxotere của
Sanofi-Aventis qua mặt, năm 2005 BMS thu được 747 triệu USD từ
Taxol, trong khi Taxotere giúp Sanofi-Aventis thu về hơn 1.500 triệu
USD.
*TÁC DỤNG Y HỌC
Cây Thông đỏ (Taxus brevifolia) có hoạt chất chiết được từ vỏ
và lá gọi là Taxol và 10-DAB III (deacetyl baceatin III). Ví dụ, Ở
trang trại thông đỏ Tà Nung và Vạn Thành này, các công nhân cho
hay, cứ vài tháng họ cắt lấy những cành thông đỏ non để đưa vào
13


xưởng sấy rồi xay nát ra. Sau đó nguồn thông đỏ xay nát trên được
đưa về Trung tâm Sâm và Dược liệu ở Tp.HCM (thuộc Viện Dược
liệu, Bộ Y tế) để đưa vào chiếc tách kỳ công qua nhiều công đoạn cho
đến khi ra được tinh chất hoạt chất Taxol. Sản phẩm được chiết xuất
từ lá thông đỏ giúp thúc đẩy sản sinh dịch thể và làm giảm thiểu nước.
Thành phần tinh dầu pinene, camphene giúp xoa dịu thần kinh
đang bị căng thẳng và hồi hộp. Thành phần lá thông đỏ là dạng thuốc

bắc nên có vị đắng nhưng có tính ấm và không độc tố.
Ngoài ra, với tinh dầu chiết xuất từ thông đỏ có tác dụng hỗ trợ
tăng sức đề kháng, khả năng miễn dịch, giảm hoạt động của các gốc
tự do. Hỗ trợ trong việc tang tuần hoàn và dẫn truyền thần kinh, giảm
stress.
Gần đây, những nhà nghiên cứu Bắc Hàn, Mỹ và Trung Quốc đã
phát hiện có tác dụng cầm máu, ngăn ngừa các chứng viêm, thúc đẩy
quá trình ôxy hóa, tổ chức sinh thể và giúp mau lành các tổn thương
phần mềm, cải thiện khả năng ,… và đây là một loại dược liệu có thể
sử dụng khác với cách thông thường, sử dụng không cần xét đến thể
chất.
2. Giá trị khác
Trong y học cổ truyền đã sử dụng các chồi non và lá và đôi khi
vỏ để làm thuốc. Các phần không độc hại là các lớp vỏ ngoài của hạt
thịt quanh hạt giống, được tiêu thụ bởi người dân địa phương làm
mứt. Vỏ bên trong cũng sản xuất được một loại thuốc nhuộm màu đỏ,
thường được sử dụng trong các nghi lễ tôn giáo của Bà La Môn của
Nepal (Singh 2007). Không những thế thông đỏ còn góp phần gây
rừng, giữ đất, giúp cân bằng hệ sinh thái cảnh quan. Cây thông đỏ còn
được các nghệ nhân tạo thành cây cảnh bon sai.

14


Cây cảnh bon sai
III.

HOẠT CHẤT TỪ CÂY THÔNG ĐỎ:
Ở nước ta chưa có nghiên cứu sâu về lĩnh vực này, song nghiên
cứu phát triển bảo tồn nguồn gene các loài Taxus đã được tiến xúc

khoảng 10 năm qua, trong đó loài thông Taxus wallichiana được nhân
giống khá dễ dàng bằng phương pháp giâm cành cổ điển ở Đà Lạt, và
phương pháp invitro. Song trên thực tế chúng ta còn cách rất xa các
định hướng nghiên cứu, triển khai của các nước trong nhóm đối tượng
này, vì do thiếu thông tin nên tiếp cận quá chậm so với tiến trình của
thế giới.
Năm 1999, GS. Wickremesinhe từ Hoa Kỳ sang Việt Nam diễn
giảng về thông đỏ Taxus spp. Và nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất từ
Taxol tại Đà Lạt.
Tương tự, có các nghiên cứu nuôi cấy khá công phu các loài
Taxus của Flores và Sgrignoli(1991), Christen et al.(1991), Gibson et
al.(1993), Wann & Goldner(1994), Ewald et al.(1995), Ketchum &
Gibson(1995),…Cũng khoảng đầu thập niên 90 có nữ tiến sĩ Paula P.
Chee- Hoa Kỳ nghiên cứu rất sâu về nuôi cấy invitro loài Taxus
brevifolia và tái sinh thành công từ phôi soma(1994, 1995, 1996). Các
dẫn xuất taxane đã được phát hiện ở T.wallichiana từ đầu thập niên
15


80. Chưa thấy có dẫn liệu phân tích T.wallichiana ở Việt Nam. Các
nhà nghiên cứu Trung Quốc cũng xác định được Taxol và Baccatin từ
T.yunnanensis, một loại thông đỏ đặc hữu vùng Vân Nam( 1995).
Vấn đề chuyển hóa và tổng hợp các dẫn chất mới có hoạt tính
cao từ Taxol các loài Taxus đã được xúc tiến rất sớm. Tổng hợp toàn
bộ Taxol đã được nhiều phòng thí nghiệm đổ công sức làm và hầu hết
đạt kết quả, trong đó nhóm Nicolaou et al. tực hiện và công bố trên
tạp chí Nature 1994, 367; 630-634; Holton et al. (1994); Cowden và
Paterson ( Nature 1997, 387),…Đến mức TS.F.Flam đã viết một bài
thú vị trên Tạp chí Science ( số 263, trang 911: “ Race to synthesize
taxol ends in a tie”).

Trong đó việc tổng hợp nên dẫn chất Eleutherobin, Sarcodictyin
A và một số đồng phân có hoạt tính mạnh từ Taxol là một thành công
lớn, mà TS. Andrew Holmes ở Đại học Cambridge – Anh Quốc tường
trình trên Nature (390: 560, 12/1997) rất lý thú để tham khảo, vì phần
cuối bài viết ông đề cập Eleutherobin có tác dụng như Taxol, song lại
khá phổ biến ở loài san hô mềm Eleutherobin sp. Khả năng chiết tách
và hiệu suất chiết Taxol, baccatin,… từ các loài thông đỏ ở Việt Nam
chưa rõ, song việc có các nhà nghiên cưú trẻ tiếp tục đi vào lĩnh vực
này thật đáng khích lệ, trước hết là để bảo tồn nguồn tài nguyên gen
thực vật quý hiếm thuộc chi Taxus của Việt Nam.
 Bên cạnh đó thông đỏ còn chứa nhiều độc chất nguy hiểm
Mặc dù được gọi là thảo dược vàng nhưng đằng sau vẻ đẹp mê
mẩn của nó là những độc tố mạnh và có cường độ cao. Bằng những
kiểm nghiệm khoa học, người ta đã chỉ ra rằng hầu như trong mọi
thành phần của cây đều có chất độc ngoại trừ vỏ của hạt. Độc tố trong
thông đỏ mạnh và có cường độ cao. Nó có sức bền tồn tại đến mức kể
cả khi phơi hay sấy khô vẫn có khả năng gây chết người. Độc tố của
thông đỏ được định danh là hơn 350 loại taxane khác nhau. Tất cả
chúng đều có bản chất là các alkaloid. Taxane xuất hiện ở mọi bộ
16


phận của cây, nhưng nhiều nhất là trong lá và vỏ cây. Taxane là một
chất độc chết người. Cơ chế của chúng là gây độc cho hệ tim mạch và
thần kinh, dẫn đến hệ quả là huyết áp thấp, nhịp tim chậm, giảm sức
co bóp cơ tim. Sự giảm huyết áp xuống mức thấp và sự giảm nhịp tim
đến quá chậm làm thiếu máu ở tim, não và nhiều cơ quan trọng yếu.
Trên hệ thần kinh, chúng gây ra hiện tượng run, co giật, bất tỉnh. Nạn
nhân ngừng thở và tử vong. Chỉ cần một liều 200–400 mg/kg là một
con ngựa đã có thể chết. Liều gây chết người là 50-100g lá cây thông

đỏ. Khi ăn phải 5 lá hay 10 hạt thì một đứa trẻ 2 tuổi bắt đầu có biểu
hiện nhiễm độc. Ăn đến 150 lá thì có thể gây tử vong.
SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT TAXOL TỪ THÔNG ĐỎ BẰNG
CON ĐƯỜNG SINH HỌC
Để sản xuất các hợp chất thứ cấp Taxol, trước đây chỉ có thể
tổng hợp bằng con đường bán tổng hợp hữu cơ thì nay có thể được
sản xuất bằng một phương pháp rẻ tiền và không hại môi trường bằng
các enzyme trong các cây thông đỏ Thái Bình Dương.

Sử dụng các kỹ thuật di truyền ở vi khuẩn để sản xuất Taxol
theo con đường tổng hợp sinh học sẽ loại bỏ các bước mà bắt buộc
phải che chắn các nhóm hoạt tính trong quá trình tách chiết, kiểm tra
tinh lập thể, vùng hoạt tính đối với phương pháp tổng hợp ngày nay.
Các chất trung gian cuối cùng đánh giá có hệ thống hoạt tính của năm
loại enzyme acyltransferase trong con đường chyển hóa Taxol ( Theo
GS. Kevin Walker, Đại học Michigan). Trong đó, enzyme
17


acyltranferase có thể chuyển các nhóm acyl được tổng hợp bằng hóa
học thành các nhóm hydroxyl trên tiền chất tự nhiên của Taxol, các
tiền chất hóa học được tạo thành phải được biến đổi hiệu quả để có
thể làm nguyên liệu sản xuất thuốc.
Ngoài ra, các kỹ thuật di truyền có thể sản xuất các enzyme
acyltranferase mong muốn có khả năng chuyển hóa chất trung gian
cao cấp thành baccatin III, các sản phẩm trung gian tự nhiên ở giai
đoạn cuối trong con đường chuyển hóa Taxol.
Cũng theo Walker, việc chuyển các gen acyltranferase vào vi
khuẩn để chúng có khả năng tạo baccatin III nhanh chóng, hiệu quả
và rẽ tiền trong một nền hóa học sạch, tuy nhiên việc này cũng rất

khó vì tổng hợp Taxol đòi hỏi khoảng hơn 19 gen để có thể tạo vòng
ba và thực hiện 8 bước biến đổi oxy hóa, 5 bước acyl hóa và 11 bước
tạo trung tâm lập thể.
Bên cạnh đó, có thể sử dụng kỹ thuật vi sinh để sản xuất các
Taxol một cách hoàn hảo khi dựa vào một mô hình khoảng 10 gen
bao gồm các yếu tố kiểm soát từ nhiều nguồn khác nhau đã được tập
hợp lại trong vi khuẩn để sản xuất thuốc chống sốt rét arteminisin.
Kỹ thuật nuôi cấy:
Xử lý mẫu thực vật

Nuôi cấy tạo thành mô sẹo

Nuôi cấy trong môi trường lỏng trong các

bình thủy tinh có dung tích nhỏ, lắc liên tục

18


Nuôi cấy trong các thiết bị lên men có

dung tích lớn, khuấy đảo liên tục

Ly tâm hoặc lọc

Dịch lọc được
xử lý để thu
nhận sản phẩm




Quy trình nuôi cấy tạo mô sẹo:
 Mẫu nuôi cấy: cây thông đỏ đầu dòng được giâm cành trong bầu đất
với nhiều độ khác nhau, có thể lấy phần ngọn, lá.. mẫu dùng để nuôi
phải có những tính chất sau:
 Mẫu tế bào phải được lấy từ cây biết chắc chắn có khả năng sinh
tổng hợp hợp chất cần quan tâm.
 Mẫu tế bào phải được lấy từ cơ quan ( hay bộ phận) trên cây được lấy
phải có hàm lượng các chất yêu cầu có khả năng tổng hợp hay chuyển
hóa cao nhất.
 Mẫu tế bào phải sạch bệnh và đang trong giai đoạn phát riển mạnh
nhất.

19


Hình ảnh nuôi cấy mô

 Khi chọn mẫu để tiến hành nuôi cấy, cần tiến hành các quá trình xử lý
trong vi nhân giống, giâm hom…
 Khi mẫu cấy tạo mô sẹo, cấy mô sẹo này vào trong môi trường lỏng
dùng để nuôi cấy tế bào đơn. Môi trường nuôi cấy gồm: khoáng MS
(Murashige-Skoog); bổ sung thêm nước dừa, 2,4-D hoặc các loại
auxin khác; bột chiết nấm men, có bổ sung saccharose…
 Đầu tiên, mô sẹo được cấy trong bình erlen có thể tích 200ml có chứa
20ml môi trường, và đặt trên máy lắc có tốc độ 90-100 vòng/phút.
Nuôi ở nhiệt độ 28-30oC, ánh sáng 3000lux. Cứ khoảng 2-3 ngày lấy
mẫu ra kiểm tra bằng cách đếm dưới kính hiển vi, xây dựng đường
cong tăng trưởng tế bào
 Sau 1-2 tuần, trong bình nuôi cấy sẽ tạo huyền phù tế bào:

 Tế bào có khả năng sinh phôi.
 Tế bào không có khả năng sinh phôi.
 Sau 8 ngày sẽ thu được sinh khối, chuyển toàn bộ sinh khối này sang
quá trình kế tiếp. Dung tích mỗi lần nuôi sau nhiều hơn lần nuôi trước
khoảng 10-15 lần. Cứ như vậy, nhân giống cho đến khi đủ số lượng
giống cho sản xuất lớn. Tỷ lệ giống cho sản xuất lớn khoảng 1-5%.

20


 Hiện nay, đã thiết kế những thiết bị nuôi cấy tế bào đơn với dung tích
hàng chục m3. Thiết bị lên men ở đây tương tự trong công nghiệp vi
sinh. Đối với các thiết bị nuôi cấy tế bào không có hệ thống oxygen
mà chỉ có cánh khuấy, cần phải có hệ thống chiếu sáng đảm bảo cho
quá trình tự dưỡng của tế bào xảy ra.
 Trong khi tiến hành nuôi cấy, có thể tiến hành nuôi cấy theo chu kì
(theo từng mẻ), cũng có thể cấy liên tục như trong kĩ thuật nuôi cấy
và lên men vi sinh vật.
 Huyền phù tế bào sau khi kết thúc quá trình nuôi cấy được đem đi li
tâm. Sản phẩm bậc 2 (taxol) ở trong dung dịch li tâm. Áp dụng những
phương pháp hóa lí tương ứng để tách các sản phẩm này ra khỏi dung
dịch và đem tinh chế thì sẽ thu được sản phẩm bậc 2 (taxol).
Hiện nay, phương pháp này đang được ứng rộng rãi ở Nhật Bản,
Pháp, Canada, Mỹ, Hà Lan.. có thể sử dụng phương pháp này để nuôi
cấy tế bào trần.
Thông đỏ là một nguồn nguyên liệu vô cùng quý giá chúng ta
cần phải có những biện pháp bảo tồn nguồn gene này một cách hợp lí.
Cần tiến hành đa dạng các phương pháp nuôi cấy tế bào đơn dể
thu được những sản phẩm thứ cấp có giá trị kinh tế cao và đáp ứng
nhu cầu cuộc sống cũng như việc sử dụng taxol để điều trị bệnh ung

thư.
IV.

CÁC KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG
Thống kê cho thấy, hiện ở Lâm Ðồng, quần thể thông đỏ tự
nhiên chỉ còn khoảng 100 cây, tập trung ở thung lũng Phát Chi (giáp
ranh Ðơn Dương, TP Ðà Lạt) và núi Voi (Ðức Trọng). Mặc dầu cây
thông đỏ ở Lâm Ðồng đã được "khoanh vùng bảo vệ" nhưng số phận
quần thể cuối cùng còn sót lại của cả tỉnh vẫn đang có nguy cơ tuyệt
diệt khá cao bởi bị săn lùng khai thác ráo riết, trong khi khả năng
nhân giống tự nhiên( nhân giống hữu tính) bằng hạt rất thấp, phải
chọn quả chín, bóc bỏ tử y, vùi trong cát hay giá thể khác có độ thoát
21


nước tốt, giử ẩm vừa phải, sau hai năm hạt mới nảy mầm và không
đồng loạt như các loại cây khác.
Chính vì vậy nghiên cứu quy trình trồng cây thông đỏ để làm
nguyên liệu sản xuất thuốc chữa bệnh mà cụ thể là thuần hóa cây
thông đỏ (một loại cây rừng) thành cây trồng hướng thâm canh cây
nông nghiệp có một ý nghĩa rất lớn.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu được 49 dòng thông đỏ tự
nhiên; và qua đó chọn lọc được chín loài thông đỏ cho hàm lượng
hoạt chất 10- deacetyl baceatin III ( 10-DAB III) và taxol cao. Ðây
cũng là chính loài được chọn để tạo ra nguồn giống bằng các phương
pháp nhân giống và gây trồng.
1. Nhân giống vô tính (giâm cành)
Thông đỏ thuộc loại cây tương đối dễ ra rễ, hom là đoạn cành
mới hay đoạn chồi vượt còn non và khoẻ. Hom dài từ 15-20cm, rửa
sạch, ngâm trong benlat 0,3%/ 5 phút, vớt để ráo, xử lý chất kích thích

ra rễ bằng dạng dung dịch (Ngâm gốc hom trong IAA, NAA, IBA
150ppm, thời gian 4h, tỷ lệ ra rễ 64,5-72,6% so với đối chứng 37,7%
) và kích thích ra rễ dạng bột (Xử lý hom với IAA, IBA,BTA,NAA
nồng độ 1-1,5% (chất mang là than hoạt tính), tỷ lệ ra rễ 85-100%),
cấy sâu 3-4cm, mật độ 5x5cm trên giá thể là cát. Muốn việc gây trồng
đạt kết quả tốt, trước tiên phải có hom tốt để tạo cây giống tốt. Nếu
không phải nhân giống để bảo tồn cá thể thì không nên lấy hom từ cây
đang thoái hoá (hom ốm yếu cũng có tỷ lệ ra rễ tốt (70-80%), nhưng
cây phát triển kém). Cây cho hom còn tơ, khoẻ, mọc ngoài sáng vừa
phải là tốt nhất. Ghép cành nhằm khắc phục hiện tượng topophysic:
Dùng chồi vượt, ghép lên gốc ghép là cây hom từ cành. Tỷ lệ thàng
công 85-90%.

22


Cây thông đỏ được trồng trong bầu đất

2. Gieo hạt
Bước đầu nhận thấy rằng thông đỏ Lâm Đồng có thời gian ngủ
sinh lý là hai năm và thời gian nảy mầm kéo dài từ 2-3 tháng. Trước
mắt có thể xử lý hạt theo hướng sau: Thu hái, loại bỏ tử y bằng cách
vò kỹ với cát, rửa thật sạch, ngâm trong benlat 0.3%/ 10phút (hay
bằng chất sát trùng nào khác), mang gieo trên giá thể dễ thoát nước
nhưng phải thường xuyên giữ ẩm như dớn, thảm mục trong rừng già
hay hạt cát lớn.

3.

Kỹ thuật gây trồng

Chất lượng cây giống: Cây giống càng to khoẻ, càng sinh trưởng

tốt. Sau một năm trồng, cây giống cao 13cm, tăng trưởng 4,6cm,
mang 7 cành; nhưng cây giống cao 48cm thì tăng trưởng 17,6cm và
mang 28 cành. Lập địa có thành phần cơ giới đất trung bình, xử lý
thực bì bằng cách phát băng 2m theo hướng gió (đối với lập địa cây
bụi) hay phát quang cây bụi để lại cây che bóng tự nhiên (đối với
rừng thưa lá rộng) đều cho kết quả tốt. Tỷ lệ cây sống cao 80-92% sau
1 năm trồng, tăng trưởng về chiều cao 12,1 - 18,7cm. Cây phát triển
mạnh từ tuổi 3 (có thể khai thác lá). Trồng trên lập địa có thành phần
23


cơ giới nặng (sét cao), dù được che bóng hay không, tỷ lệ cây sống rất
thấp 50% và tốc tăng trưởng rất kém về chiều cao cũng như về số
cành và chiều dài cành. Phạm vi ứng dụng: Trong giâm cành không
giới hạn khu vực. Nhưng trong trồng rừng, nên trồng ở nơi có độ cao
trên 1.300m, rừng trồng cần có cây che bóng, nhưng nếu có phương
án tưới thì không cần cây che bóng.
4. Quá trình triển khai các kĩ thuật nhân giống
Trung tâm Nghiên cứu trồng và chế biến cây thuốc Lâm Ðồng
đã xây dựng một vườn ươm chia thành các khu vực giâm cành cây
trên cát, khu vực tạo cây bén rễ trên bầu đất, khu đối chứng các chế
độ chăm sóc cây. Nhân viên trung tâm chỉ tiến hành bón cây bằng
phân vi sinh, hạn chế dùng các thuốc trừ sâu vì chúng có thể để lại dư
lượng chất hóa học trên lá. Ðể đối phó với cỏ dại, chỉ nhổ bằng tay
mà không dùng thuốc diệt cỏ vì có thể gây hại cho cây quý. Tất cả
những phần hóa chất, liều lượng phân bón, chu kỳ tưới nước phun
sương... đều do Trung tâm tự "pha chế" với những tỷ lệ bổ sung từng
giai đoạn cho phù hợp nhất. Như vậy mới có nguồn nguyên liệu dược

phẩm như ý muốn.

Theo dõi kỹ thuật nhân giống cây thông đỏ tại Trung tâm

24


Cây thông đỏ được trồng với chế độ chăm sóc phân bón và nước
tưới đầy đủ sẽ cho hàm lượng hoạt chất taxol và 10-DAB III cao gấp
hai đến bốn lần so với cây thông đỏ tự nhiên, cao nhất trong lá là vào
tháng 12. "Tuy cùng một quần thể nhưng những cây thông đỏ tự
nhiên có hàm lượng 10 - DAB và taxol khác xa nhau, hàm lượng các
hoạt chất này mang tính di truyền nên phải chọn lọc kỹ các dòng cho
hoạt chất cao để nhân giống, gây trồng nhằm bảo đảm chất lượng và
hiệu quả nguồn dược liệu khai thác sau này" - thạc sĩ Vương Chí
Hùng (Trung tâm Nghiên cứu trồng và chế biến cây thuốc Ðà Lạt)
cho biết.
Theo TS Dương Tấn Nhựt - Phó Viện trưởng Viện Sinh học Tây
Nguyên cũng nói thêm: “Ngay từ đầu những năm 90 của thế kỷ trước,
khi TS Lê Thị Xuân đưa mẫu thông đỏ từ Mỹ về và từ khi kỹ sư Đoàn
Huy Tràng tìm ra cây thông đỏ ở rừng Lâm Đồng, các nhà khoa học
của Phân viện Sinh học Đà Lạt và nhiều nhà khoa học thuộc các cơ
quan nghiên cứu khoa học ở Lâm Đồng đã âm thầm tiến hành nghiên
cứu phương pháp nuôi cấy tế bào của loài dược liệu quý hiếm thông
đỏ. Đến đầu năm 2005 - vài tháng sau khi thế giới chính thức công bố
thông đỏ chữa được bệnh ung thư, Phân viện Sinh học Đà Lạt (nay là
Viện Sinh học Tây Nguyên) đã công bố kết quả về việc thu nhận được
những tế bào thông đỏ từ công nghệ nuôi cấy mô, và đã chứng minh
được việc nhân nhanh loại tế bào này bằng hệ thống nuôi cấy lắc
trong môi trường lỏng. Những tế bào nuôi cấy được này hoàn toàn có

khả năng tái sinh thành mô sẹo và là nguồn nguyên liệu quan trọng để
chiết tách Taxol dùng trong y học”. Từ khả năng mới trong tạo nguồn
nguyên liệu để chiết tách Taxol đã được mở ra, ngay sau đó, các nhà
khoa học của Viện Sinh học Tây Nguyên đã tiến hành thử nghiệm
hình thức nuôi cấy tế bào thông đỏ dạng bioreactor (“lắc lớn”) trong
môi trường lỏng để tạo nguồn nguyên liệu chiết tách Taxol một cách
nhanh chóng.

25


×