HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
LÊ TIẾN VINH
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ
SINH HỌC VÀ TRUYỀN THỐNG TRONG NHÂN GIỐNG,
TẠO SINH KHỐI RỄ VÀ TRỒNG TRỌT CÂY ĐAN SÂM
(SALVIA MILTIORRHIZA BUNGE) TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
LÊ TIẾN VINH
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP CÔNG
NGHỆ SINH HỌC VÀ TRUYỀN THỐNG TRONG
NHÂN GIỐNG, TẠO SINH KHỐI RỄ VÀ TRỒNG
TRỌT CÂY ĐAN SÂM (SALVIA MILTIORRHIZA
BUNGE) TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI
Chuyên ngành: khoa học cây trồng
Mã số: 62.62.01.10
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
1. PGS.TS. Nguyễn Thị Phƣơng Thảo
2. TS. Ninh Thị Phíp
Tác giả luận án
Lê Tiến Vinh
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các từ viết tắt
vi
Danh mục các bảng
vii
Danh mục các hình
3
1.4
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
5
2.1
Giới thiệu về cây Đan sâm
5
2.1.1
Nguồn gốc
5
2.1.2
Đặc điểm thực vật học
5
2.2.2
Tại Việt Nam
11
2.3
Cơ sở xác định các biện pháp kỹ thuật trồng
12
2.3.1
Cơ sở xác định thời vụ, mật độ và phân bón cho cây trồng
12
2.3.2
Phƣơng pháp nhân giống cây Đan sâm
14
2.3.3
Mật độ trồng
15
23
2.5
Tạo và nhân nuôi sinh khối rễ tơ thu nhận hợp chất thứ cấp
24
2.5.1
Cơ chế tạo rễ tơ
25
2.5.2
Các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng cảm ứng tạo rễ tơ nhờ vi khuẩn
Agrobacterium rhizogenes
2.5.3
26
Các yếu tố ảnh hƣởng tới sự tăng sinh khối và khả năng tổng hợp hoạt
chất thứ cấp của rễ tơ
2.5.3
2.5.4
Địa điểm nghiên cứu
37
3.2.2
Thời gian nghiên cứu
37
3.3
Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
37
3.3.1
Nội dung nghiên cứu
37
3.3.2
Phƣơng pháp nghiên cứu
45
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
63
4.1.5
Quy trình nhân giống in vitro cây Đan sâm
66
4.2
Tạo dòng rễ tơ và nhân nuôi sinh khối rễ tơ in vitro cây Đan sâm
67
4.2.1
Ảnh hƣởng của vật liệu lây nhiễm đến khả năng tạo rễ tơ cây Đan sâm
68
4.2.2
Ảnh hƣởng của mật độ vi khuẩn A.rhizogenes đến khả năng tạo rễ tơ từ
4.2.3
mô lá Đan sâm
69
Ảnh hƣởng của điều kiện chiếu sáng đến sự tăng trƣởng và sự tích lũy
hoạt chất mục tiêu của dòng rễ tơ Đan sâm A5.14
76
4.2.8
Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến tốc độ tăng sinh khối rễ tơ Đan sâm
78
4.2.9
Ảnh hƣởng của một số chất điều tiết sinh trƣởng đến sự tăng trƣởng và
sự tích lũy hoạt chất mục tiêu của rễ tơ Đan sâm dòng A5.14
4.2.10
80
Ảnh hƣởng của một số yếu tố elicitor đến sự tổng hợp hoạt chất mục tiêu
của rễ tơ Đan sâm dòng A5.14
82
4.2.11
Quy trình cảm ứng và nhân nuôi rễ tơ cây Đan sâm
85
102
5.1
Kết luận
102
5.2
Đề nghị
102
Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án
104
Tài liệu tham khảo
105
Phụ lục
116
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Spe
STS
TAE
TCM
USD
YE
YM
Axít alpha-naphtyl acetic
Axít Abscisic
Atmosphere
Đô - la c
Gamborg‟s B5
B. cereus exopolysaccharide - Polysaccharide của vi khuẩn nốt sần Bacillus cereus
Complementary and Alternative Medicine - Thuốc bổ sung và thay thế
Chinese Herbal Medicine - Thuốc thảo dƣợc Trung Quốc
Công thức
Coefficient of variation – hệ số biến động
l-deoxy-D-xylulose 5-phosphate synthase
Điều tiết sinh trƣởng
Đối chứng
Gibberellic acid - Axít gibberellic
Hecta
3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Indole-3-acetic acid - axít Β - indol acetic
Indole-3-butyric acid - Axít β - indol butyric
Lithospermic axit B
Mức sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa 5%
Murashige and Skoog
12
2.2
Các phƣơng pháp nhân giống cây Đan sâm
14
3.1
Các cặp mồi sử dụng cho phản ứng PCR
46
3.2
Thành phần phản ứng PCR
46
4.1
Ảnh hƣởng của GA3 đến khả năng nảy mầm của hạt Đan sâm sau 2 tuần
nuôi cấy
4.2
51
59
4.7
Ảnh hƣởng của IBA tới khả năng ra rễ của chồi Đan sâm sau 4 tuần nuôi cấy
61
4.8
Ảnh hƣởng của IAA tới khả năng ra rễ của chồi Đan sâm sau 4 tuần nuôi cấy
62
4.9
Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy cây in vitro trên môi trƣờng ra rễ đến
tỷ lệ sống của cây con ngoài vƣờn ƣơm trên giá thể xơ dừa: cát (1:1) sau
4 tuần
4.10
64
Ảnh hƣởng của giá thể đến khả năng sống và sinh trƣởng của cây Đan
sâm 30 ngày tuổi
65
74
Ảnh hƣởng của các loại bình nuôi đến sự tăng sinh khối rễ tơ dòng A5.14
sau 10 tuần nuôi cấy
4.16
75
Ảnh hƣởng của điều kiện chiếu sáng đến sinh khối rễ tơ dòng A5.14 sau
8 tuần nuôi cấy
4.17
76
Ảnh hƣởng của điều kiện chiếu sáng đến sự tích lũy các hoạt chất mục
tiêu của dòng rễ tơ A5.14 sau 8 tuần nuôi cấy
4.18
Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến tốc độ tăng sinh khối rễ tơ Đan
sâm dòng A5.14
4.19
79
Ảnh hƣởng của tổ hợp của tổ hợp TDZ, ABA và BA đến sự tăng sinh
khối rễ tơ Đan sâm dòng A5.14
81
Ảnh hƣởng của một số yếu tố elicitor đến sự tăng sinh khối rễ tơ Đan
sâm dòng A5.14 sau 39 ngày nuôi cấy
4.22
78
88
Ảnh hƣởng của thời vụ đến sự tích lũy ba hoạt chất mục tiêu của cây Đan
sâm (sau 10 tháng trồng)
90
4.26
Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến sinh trƣởng, phát triển cây Đan sâm
91
4.27
Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến năng suất dƣợc liệu Đan sâm
92
4.28
Tên hình
Trang
2.1
Cây và rễ cây Đan sâm
5
2.2
Cấu trúc Ri – plasmid
26
2.3
Con đƣờng sinh tổng hợp tanshinones trong rễ Đan sâm
34
3.1
Hạt Đan sâm sử dụng trong nghiên cứu
37
3.2
Một số hình thái chồi Đan sâm trong quá trình nhân nhanh: (A): Chồi
Đan sâm sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng; (B): Chồi biến dị, chồi mọc
thành cụm, không tăng trƣởng về chiều cao; (C): chồi biến dị, chồi mọc
thành cụm, thấp, lá xoăn; (D): chồi biến dị, chồi thấp, thân và lá mọng
nƣớc; (E): chồi biến dị, chồi bạch tạng.
57
4.5
Ảnh hƣởng của α-NAA đến khả năng ra rễ của chồi Đan sâm
59
4.6
Ảnh hƣởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi Đan sâm
61
4.7
Ảnh hƣởng của IAA đến khả năng ra rễ của chồi Đan sâm
62
4.8
Ảnh hƣởng của giá thể đến khả năng thích nghi cây Đan sâm ngoài vƣờn ƣơm
ix
6, 9, 10 (B): sản phẩm PCR với cặp mồi virDF và virDR của 6 dòng rễ tơ
có mang gen rolA.
4.13
71
Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy đến sinh khối rễ tơ Đan sâm dòng
A5.14
73
4.14
Ảnh hƣởng của trạng thái môi trƣờng đến sinh khối rễ tơ Đan sâm
74
4.15
Ảnh hƣởng của loại bình nuôi cấy đến sinh khối rễ tơ Đan sâm
75
4.16
Ảnh hƣởng của điều kiện chiếu sáng đến sinh khối rễ tơ Đan sâm
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. Tên nghiên cứu sinh: Lê Tiến Vinh
2. Tên luận án: Nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp công nghệ sinh học và truyền thống
trong nhân giống, tạo sinh khối rễ và trồng trọt cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge)
tại Gia Lâm Hà Nội.
3. Chuyên ngành: Khoa học cây trồng;
Mã số: 62.62.01.10
4. Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
5. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng quy trình nhân giống in vitro cây Đan sâm có hệ số nhân cao, chất
lƣợng cây giống tốt và các biện pháp kỹ thuật phù hợp trồng cây Đan sâm ngoài đồng
ruộng. Tạo các dòng tế bào rễ tơ và xác định đƣợc một số yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng
đến việc nhân nuôi rễ tơ cây Đan sâm in vitro.
6. Các phƣơng pháp nghiên cứu
Sử dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô hiện hành để xây dựng quy trình nhân giống in
vitro cây Đan sâm.
Cảm ứng rễ tơ cây Đan sâm bằng phƣơng pháp chuyển gen nhờ vi khuẩn
Agrobacterium rhizogenes. Kiểm tra sự có mặt của gen chuyển trong rễ tơ bằng phƣơng
pháp PCR sử dụng các cặp mồi đặc hiệu. Rễ tơ chuyển gen đƣợc nuôi cấy trong môi
trƣờng MS/B5 với các trạng thái môi trƣờng khác nhau (đặc, lỏng, bán lỏng và phân
lớp) để khảo sát khả năng tăng trƣởng của rễ tơ Đan sâm. Khối lƣợng rễ tƣơi đƣợc xác
định bằng cách cân sau khi đã loại bỏ hoàn toàn môi trƣờng. Rễ tƣơi sau khi thu đƣợc
sấy ở nhiệt độ 450C đến khối lƣợng không đổi để xác khối lƣợng rễ khô (Ge et al.,
2005). Ba hoạt chất mục tiêu gồm tanshinone I, tanshinone IIA và cryptotanshinone,
trong rễ tơ Đan sâm đƣợc xác định bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
Các thí nghiệm nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng ở ngoài đồng ruộng đƣợc
bố trí theo phƣơng pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), mỗi công thức nhắc lại 3 lần,
diện tích mỗi ô thí nghiệm 5 m2. Đo đếm các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển, năng suất
vitro propagation, root production and field cultivation of Salvia miltiorrhiza Bunge in
Gia Lam - Ha Noi.
3. Specialization: Plant Science;
Code: 62.62.01.10
4. Training institution: Vietnam National University of Agriculture
5. Research Objectives
Establish the procedure for in vitro propagation of Salvia miltiorrhiza Bunge
which shows high multiplication rate, good quality seedlings as well as determine
optimal techniques to cultivate Danshen on the field. Induce in vitro hairy roots of
Danshen and identify some cultural factors affecting hairy root culture.
6. Materials and Methods
The in vitro propagation of Salvia miltiorrhiza Bunge was carried out based on
plant tissue culture techniques. Putative hairy root lines were detected by PCR
technique using specific primers. Transgenic hairy roots were cultured on MS/B5
medium with different medium states (solid, liquid, semi-liquid and layered) to examine
the growth and development of Danshen hairy roots. Fresh weight was determined after
completely removing the medium and then kept in an oven at 45°C until constant
weight to determine dry weigh (Ge et al., 2005). Three secondary metabolites including
tanshinone I, tanshinone IIA and cryptotanshinone were quantitative using High
Performance Liquid Chromatography (HPLC) methods.
Randomized Complete Block Design (RCBD) was applied in field experiments,
three replications (three 5 m2 plots). Data reflect plant growth and development as well
as root yield were collected and analyzed.
7. Main results and conclusions
- A simple and reliable in vitro regeneration procedure for Salvia miltiorrhiza
Bunge was established as follows: The optimal medium for seed germination was MS +
1.0 mg/l GA; the most suitable medium for shoot multiplication was MS + 0.5 mg/l BA;
The optimal medium for in vitro rooting was ½ MS + 0.75 mg/l IAA; The best substrate
(Du and Zhang, 2015). Ngày nay, con ngƣời đang hƣớng tới sử dụng các hợp
chất thiên nhiên có trong cây cỏ để làm thuốc chữa bệnh và nâng cao sức khỏe.
Chính vì vậy, nhu cầu sử dụng dƣợc liệu nói chung và cây Đan sâm nói riêng
trong hai thập kỷ gần đây gia tăng nhanh chóng. Nếu nhƣ năm 1998, nhu cầu
Đan sâm trên thế giới mới chỉ ở mức 4.500 tấn/năm thì nay con số đã lên tới
15.000 tấn/năm (Qin, 2006).
Mặc dù giá trị và nhu cầu Đan sâm tăng cao nhƣ vậy nhƣng nguồn Đan
sâm sử dụng làm thuốc ở Việt Nam chủ yếu nhập khẩu từ Trung Quốc. Việc
nghiên cứu và trồng trọt cây Đan sâm ở Việt Nam còn rất hạn chế. Theo báo cáo
tại Hội nghị Dƣợc liệu toàn quốc năm 2003 về Phát triển dƣợc liệu bền vững
trong thế kỷ 21, trên thị trƣờng dƣợc liệu Việt Nam, nguyên liệu cây thuốc Đan
sâm phải nhập khẩu 100% từ Trung Quốc. Trong danh mục dƣợc liệu nhập khẩu
những năm gần đây, chỉ riêng chi nhánh công ty Nam Hà tỉnh Lạng Sơn đã nhập
khẩu lên tới trên 50 tấn dƣợc liệu Đan sâm mỗi năm. Nếu nhƣ trong nƣớc tự sản
xuất đƣợc loại dƣợc liệu quý này, thì ngành dƣợc liệu không những sẽ chủ động
đƣợc nguồn nguyên liệu sản xuất thuốc, mà còn tiết kiệm đƣợc một khoản ngoại
tệ đáng kể, đồng thời góp phần làm tăng thu nhập cho ngƣời nông dân.
Để đáp ứng và chủ động về dƣợc liệu Đan sâm trong nƣớc, nghiên cứu để
đẩy mạnh nhân nuôi là con đƣờng tất yếu. Cây Đan sâm có thể nhân giống theo
phƣơng pháp truyền thống bằng hạt hoặc vô tính từ củ mẹ. Tuy nhiên, phƣơng
pháp nhân giống bằng hạt cây Đan sâm gặp nhiều khó khăn nhƣ khả năng thụ
phấn, tỷ lệ kết hạt thấp, hạt chín rải rác nên khó thu hái và đặc biệt là cây Đan
sâm trồng từ hạt mất tới 2 năm mới cho dƣợc liệu. Đào Văn Núi và cs. (2014) đã
thử nghiệm phƣơng pháp nhân giống cây Đan sâm từ củ. Tuy nhiên, tỷ lệ củ Đan
1
sâm nảy mầm chƣa thực sự khả quan khi chỉ đạt cao nhất 61,11% với hệ số nhân
1,0 chồi/củ. Một nhƣợc điểm khác của phƣơng pháp nhân giống truyền thống là
nuôi rễ tơ in vitro làm tiền đề cho việc xây dựng qui trình sản xuất các hợp chất
thứ cấp phục vụ công nghiệp dƣợc liệu ở Việt Nam.
2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
(1) Xác định đƣợc các thông số kỹ thuật trong quy trình nhân giống in
vitro cây Đan sâm.
(2) Xác định đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng chuyển gen nhờ vi
khuẩn Agrobacterium rhizogenes nhằm tạo đƣợc các dòng rễ tơ cây Đan sâm và
một số thông số của quá trình nhân nuôi sinh khối rễ tơ Đan sâm.
(3) Xác định đƣợc các biện pháp kỹ thuật trồng cây Đan sâm (thời vụ, mật
độ trồng, dinh dƣỡng) thích hợp cho sinh trƣởng, phát triển, năng suất và chất
lƣợng dƣợc liệu rễ cây Đan sâm.
1.3. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Nghiên cứu đã xác định đƣợc các yếu tổ ảnh hƣởng đến quá trình nhân
nhanh in vitro cây Đan sâm, từ đó xây dựng đƣợc quy trình vi nhân giống cây
Đan sâm có hệ số nhân giống cao, chất lƣợng cây giống tốt, đáp ứng nhu cầu cây
giống Đan sâm hiện nay trên thị trƣờng. Đồng thời, nghiên cứu đã thiết lập đƣợc
quá trình tạo và nhân nuôi sinh khối rễ tơ cây Đan sâm trong điều kiện in vitro,
góp phần chủ động tạo ra nguồn dƣợc liệu Đan sâm sạch làm tiền đề cho quy
trình sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ cây Đan sâm. Đề tài cũng
cũng đã xác định đƣợc một số biện pháp kỹ thuật trồng trọt ảnh hƣởng đến năng
suất, chất lƣợng dƣợc liệu Đan sâm, góp phần xây dựng quy trình trồng trọt cây
Đan sâm cho hiệu quả kinh tế cao. Do vậy, có thể nói, đây là công trình nghiên
cứu một cách có hệ thống và công phu về nhân giống in vitro, in vivo cây Đan
sâm, cảm ứng và nhân nuôi rễ tơ cây Đan sâm.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học về nghiên cứu cây Đan sâm và
tại các khu vực có độ cao từ 90 tới 1.200 m trên mực nƣớc biển, ƣa các môi
trƣờng nhiều cỏ trong rừng, sƣờn núi, dọc các bờ suối. Từ Salvia có nguồn gốc từ
tiếng Latinh, "salveo" có nghĩa là "để chữa lành”. Tính năng phòng bệnh "ma
thuật" của nó là có thể chữa nhiều loại bệnh và phổ biến trong y học cổ truyền
(Kasimu et al., 1998). Phần tên gọi cho loài miltiorrhiza có nghĩa là “nƣớc màu
đỏ chiết ra từ rễ”.
Hình 2.1. Cây và rễ cây Đan sâm
Nguồn dẫn theo Lê Phƣợng dịch (2015)
2.1.2. Đặc điểm thực vật học
Đan sâm là cây thảo, lâu năm, cao khoảng 30 - 70 cm. Thân phát triển
thẳng đứng và vuông cạnh, phía trên thân cây phân nhánh. Toàn thân đƣợc bao
phủ bởi lớp lông mềm màu vàng và lông tuyến. Lá kép lông chim lẻ mọc đối, 3-
5
5 lá chét, lá chét giữa thƣờng lớn hơn. Xung quanh cuống lá thƣờng có 5 lá nhỏ,
ít khi 3 lá, lá ở đỉnh thƣờng lớn hơn các lá bên. Phiến lá hình trứng, chiều dài 2
- 7 cm, chiều rộng 0,8 - 5 cm; phần đỉnh nhọn, mép lá có nhiều răng cƣa. Mặt
phải phiến lá màu xanh lục, mặt trái màu nhạt hơn, trên mặt phiến lá phủ một
lớp lông mịn. Chùm hoa ô tròn, mọc ở đầu cành hoặc trên nách lá, gồm nhiều
vòng chỗ dày, chỗ thƣa xếp thành tầng dọc, dài 10 - 15 cm. Cụm hoa mọc vòng,
với 6 vòng hoa, mỗi vòng 3 - 10 hoa, thông thƣờng là 5. Các bẹ hoa dạng mác
ngƣợc và bao phủ bởi lông tuyến. Đài hoa màu tím, hình chuông và một phần
ống của nó đƣợc bao phủ dày đặc với những sợi lông mềm màu trắng. Tràng
hoa chẻ đôi, dài 2 - 2,7 cm và có màu xanh tím. Môi trên phát triển và có hình
dạng liềm, đầu có một vết nứt nhỏ. Môi dƣới ngắn hơn so với môi trên, đầu có
ba vết nứt, đoạn giữa dài hơn và lớn hơn so với hoa bên. Ống tràng hoa có một
ôn đới ẩm, cận nhiệt đới và nhiệt đới, là cây ƣa ẩm, thích hợp trồng trên đất phù
sa, nhiều mùn. Đan sâm đƣợc di thực vào Việt Nam khoảng những năm 1960,
đƣợc trồng ở Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Văn Điển (Hà Nội), Bắc Hà (Lào Cai) và
một số vƣờn thuốc khác. Hiện nay, Đan sâm đƣợc chú ý phát triển để nhân rộng
tại Tam Đảo, Sapa và Trung tâm nghiên cứu trồng chế biến cây thuốc Hà Nội. Rễ
Đan sâm đƣợc thu hoạch vào mùa đông, rễ đƣợc đào về sau đó rửa sạch, cắt bỏ
cây và rễ con, đem đi phơi hoặc sấy khô.
2.1.4. Yêu cầu điều kiện sinh thái của cây Đan sâm
2.1.4.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp cho hạt Đan sâm nảy mầm là 15 - 25oC, cây sinh
trƣởng, phát triển tốt ở nhiệt độ 20 - 26oC kết hợp với độ ẩm 80%. Cây ngừng sinh
trƣởng khi nhiệt độ không khí dƣới 10oC (Shu et al., 2004). Cây bắt đầu phát triển
khi nhệt độ đất đạt 10oC trong mùa xuân. Trong mùa thu, khi nhiệt độ xuống dƣới
10oC, các phần trên mặt đất se bị héo. Tuy nhiên rễ Đan sâm có thể qua đông an
toàn ngay cả khi nhiệt độ đất dƣới - 15 oC. Hạt nảy mầm tốt trong điều kiện nhiệt
độ từ 18 - 22 oC, thời gian kéo dày 15 ngày. Mầm bất định bắt đầu hình thành khi
nhiệt độ đất đạt 15 - 17oC. Trong điều kiện thiếu nắng và nhiệt độ thấp làm chậm
quá trình sinh trƣởng và gây ra phát triển dị dạng (Huang et al., 2015)
2.1.4.2. Ánh sáng
Giống với cây thuộc họ hoa môi, Đan sâm là cây ƣa sáng thích hợp trồng
có ánh nắng chiếu trực tiếp. Cây Đan sâm sinh trƣởng tốt trong điều kiện đầy đủ
ánh sáng (Huang et al., 2015)
2.1.4.3. Nước
Nƣớc đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây Đan sâm,
ảnh hƣởng đến sự hấp thu và sử dụng các chất dinh dƣỡng đất và điều chỉnh sự
phát triển rễ. Đan sâm có nhu cầu nƣớc khác biệt (Gao et al., 2004). Nói chung,
Đan sâm ƣa môi trƣờng ẩm ƣớt vừa phải, khả năng chống chịu lũ lụt và ngập úng
kém. Khả năng chống chịu hạn kém (Huang et al., 2015). Những đặc điểm này
làm cơ sở để lựa chọn vùng sinh thái thích hợp cho cây. Vì vậy, địa hình trũng
Đan sâm thƣờng đƣợc chọn là đất có tầng canh tác dày và thoát nƣớc tốt.
2.1.5. Giá trị dƣợc liệu
Những nghiên cứu về thành phần hóa học trên Đan sâm bắt đầu từ năm
1930 (Zhou et al., 2005). Ban đầu, ngƣời ta quan tâm hơn tới các thành phần hòa
tan trong lipid (Chang et al., 1990). Kể từ khi danshensu đƣợc phân lập từ nƣớc
sắc thuốc Đan sâm trong những năm đầu của thập niên 1980, các nghiên cứu
8
đƣợc mở rộng thêm trên các thành phần hòa tan trong nƣớc. Ngoài ra, Đan sâm
cũng có một số flavonoids, triterpenoids và sterols. Một số các hợp chất này đã
đƣợc biết tới là các chất hoạt tính sinh học có thuộc tính dƣợc liệu (Lu and Foo,
2002; Jiang et al., 2005).
Dịch chiết Đan sâm khi đƣợc chiết xuất bằng rƣợu đặc biệt có nhiều các
sắc tố diterpene nhƣ phenanthrenequinones (Chang et al., 1990), trong khi đó khi
đƣợc chiết xuất bằng nƣớc thì dịch chiết thu đƣợc chứa nhiều các hợp chất
phenolic (Lu and Foo, 2002).
Các thành phần hóa học chính trong rễ cây Đan sâm gồm các chất hòa tan
trong lipid nhƣ tanshinone I, tanshinone II, tanshinone II, cryptotanshinone…
Đây là các hợp chất có hoạt tính dƣợc học có tác dụng chống thiếu máu cục bộ,
kháng khuẩn, chống oxy hóa và các đặc tính kháng u…. (Gordon and Weng,
1992; Sze et al., 2005; Wang et al., 2005). Các thành phần hòa tan trong nƣớc
trong rễ cây Đan sâm gồm axit caffeic, các dẫm xuất của axit caffeic, axit
salvianolic …. Các hợp chất này có khả năng chống oxy hóa, ức chế adenylate
cyclase … (Kohda et al., 1989; Petersen and Simmonds, 2003).
Trong những năm gần đây, các hoạt tính dƣợc lý của Đan sâm đã đƣợc
nghiên cứu rộng rãi (Zhou et al., 2005). Hoạt tính dƣợc lý chính của nó bao gồm
chống thiếu máu cục bộ (Ji et al., 2000), chống oxy hóa (Zhao et al., 2005),
chống khuẩn (Fang et al., 1976) và chống ung thƣ (Yang et al., 2005). Các tính