Theo số liệu thống kê của ngành Y tế, mỗi năm ở Việt Nam tiêu thụ từ 30 - 50 tấn các loại dược liệu khác nhau để sử dụng trong y học cổ truyền làm nguyên liệu cho công nghiệp Dược và xuấ
Trang 1Phụ lục II PHIẾU ĐỀ XUẤT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP BỘ
NĂM 2014
1 Tên đề tài: “Ứng dụng CNSH trong việc sàng lọc, bảo tồn và phát triển cây dược liệu có giá trị khu vực miền núi phía Bắc”
2 Phân loại: 40602 (Công nghệ tế bào trong nông lâm nghiêp)
3 Tính cấp thiết:
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm nên có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng Theo thống kê sơ bộ, ở Việt Nam hiện đã biết khoảng 10.350 loài thực vật bậc cao có mạch, khoảng 800 loài Rêu,
600 loài Nấm và hơn 2000 loài Tảo Trong đó có nhiều loài làm thuốc Về động vật cũng đã biết 224 loài thú; 828 loài chim; 258 loài bò sát, lưỡng cư và khoảng 5.500 loài côn trùng
Ngày nay, việc tìm kiếm các hoạt chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao để làm thuốc là một xu thế được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm Việt Nam là một trong những quốc gia thuộc các vùng nhiệt đới – nơi chứa đựng giá trị đa dạng sinh học cao chưa được khám phá Bên cạnh đó, cộng đồng các dân tộc ở nước ta cũng có vốn tri thức bản địa sử dụng các loài động vật, thực vật và khoáng vật làm thuốc Hai lĩnh vực này được các nhà khoa học coi là một tiềm năng, trong việc tìm kiếm nghiên cứu tạo ra những loại thuốc mới, có hiệu lực điều trị cao trong tương lai
Theo kết quả điều tra của Viện Dược Liệu, tính đến 2005 đã ghi nhận được
3948 loài thực vật và nấm lớn có công dụng làm thuốc; 52 loài tảo biển, 408 loài động vật và 75 loại khoáng vật có công dụng làm thuốc ở Việt Nam Kết quả này cũng đã cho thấy nguồn dược liệu ở nước ta rất phong phú Con số này có thể sẽ còn tăng thêm, nếu đi sâu điều tra cụ thể hơn một số nhóm động - thực vật tiềm năng, mà trong đó số loài Tảo, Rêu, Nấm và Côn trùng làm thuốc mới được thống
kê còn quá ít
Trang 2Trong tổng số 3948 loài cây thuốc, gần 90 % là cây thuốc mọc tự nhiên, tập tung chủ yếu trong các quần xã rừng, chỉ có gần 10 % là cây thuốc trồng Theo số liệu thống kê của ngành Y tế, mỗi năm ở Việt Nam tiêu thụ từ 30 - 50 tấn các loại dược liệu khác nhau để sử dụng trong y học cổ truyền làm nguyên liệu cho công nghiệp Dược và xuất khẩu Trong đó, trên 2/3 khối lượng này được khai thác từ nguồn cây thuốc mọc tự nhiên và trồng trọt trong nước Riêng từ nguồn cây thuốc
tự nhiên đã cung cấp tới trên 20.000 tấn mỗi năm Khối lượng dược liệu này trên thực tế mới chỉ bao gồm từ hơn 200 loài được khai thác và đưa vào thương mại có tính phổ biến hiện nay Bên cạnh đó, còn nhiều loài dược liệu khác vẫn được thu hái, sử dụng tại chỗ trong cộng đồng và hiện chưa có những con số thống kê cụ thể
Từ nguồn tài nguyên dược liệu này, nhiều loài cây thuốc đã được sử dụng để
chiết tách các hoạt chất làm thuốc như: Rutin từ Hoa hòe (Shophora japonica); berberin từ Vàng đắng (Coscinium fenestratum); vinblanstin và vincristin từ Dừa cạn (Catharanthus roseus); artemisinin từ Thanh cao hoa vàng (Artemisia annaua); methol và tinh dầu từ Bạc hà (Mentha arvensis); beta caroten và lycopen từ Gấc (Momordica cochinchinensis); Đ-strophantin từ hạt quả Sừng dê (Strophantus divaricatus); rotundin từ nhiều loài Bình vôi (Sephania spp.); papain từ Đu đủ (Carica papaya); diosgenin từ Củ mài (Dioscorea deltoidea) và Râu hùm (Tacca chantrieri ); curcuminoid từ Nghệ (Curcuma longa); morantin từ Mướp đắng (Momordica charantia); andrographolid từ Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata); shikimic acid từ Hồi (Illicium verum); taxol từ Thông đỏ(Taxus wallichiana )…Bên cạnh đó, từ các dược liệu đã nghiên cứu thành công và sản
xuất nhiều loại thuốc có giá trị chữa bệnh, như: Bidentin từ Ngưu tất, Morantin từ Mướp đắng; Abilin từ Nhân trần; Abivina từ Bồ bồ; Raucaxin từ Ba gạc; Ngũ sắc
từ cây Cứt lợn, Dihacharin từ Diệp hạ châu; Kim tiền thảo từ Kim tiền thảo; Ampelop từ Chè dây; Angala và Angelin từ Đương qui…Đáng lưu ý rằng, phần lớn khối lượng dược liệu kể trên được dùng làm thuốc trong y học cổ truyền Số lượng dược liệu để chiết xuất hoạt chất làm thuốc còn ở mức khiêm tốn (mới chỉ khoảng 50 loài)
Trên thực tế, số loài cây và con hiện nay được sử dụng để phân lập các hoạt chất phục vụ cho công nghiệp dược còn rất hạn chế so với tổng số các loài cây thuốc và động vật làm thuốc được phát hiện Với nguồn tài nguyên dược liệu phong phú, cùng với vốn kinh nghiệm của cộng đồng các dân tộc Việt Nam chính
Trang 3là một nguồn tiềm năng để nghiên cứu, chiết xuất các hoạt chất và tạo ra những loại thuốc mới có hiệu lực chữa bệnh cao
Với nhu cầu sử dụng các loài dược liệu làm thuốc ngày càng tăng, do khai thác liên tục trong nhiều năm không chú ý tới bảo vệ tái sinh, cộng với nhiều nguyên nhân khác đã làm cho nguồn tài nguyên dược liệu Việt Nam bị giảm sút nghiêm trọng, nhiều loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng
Hơn thế nữa nhiều vùng phân bố tự nhiên của các loài cây thuốc bị thu hẹp.
Trong quá trình điều tra dược liệu của Viện Dược liệu từ năm 1970 - 1990 đã phát hiện nhiều vùng rừng có cây thuốc phong phú nay đã hoàn toàn bị phá bỏ Như vùng núi Hàm Rồng (Sa Pa - Lào Cai) vào những năm 1972 – 1973 là một khu
rừng rậm rạp, nhiều loài cây thuốc quí như Sâm vũ diệp (Panax bipinnatifidus), Tam thất hoang (Panax stipuleanatus), Hoàng liên gai (Berberis julinae)…nhưng
đến năm 1985, rừng ở đây đã bị phá hủy để trồng Ngô và các loại cây trồng khác Tình trạng này cũng có thể thấy ở vùng rừng với hàng ngàn hecta ở tiểu cao nguyên An Khê (thuộc tỉnh Gia Lai và Bình Định), trước kia vốn là trung tâm phân
bố lớn nhất Việt Nam của cây Vàng đắng (Coscinium fenestratum) – là nguyên liệu
chiết berberin, hiện đã nằm dưới lòng hồ chứa nước của thủy điện Vĩnh Sơn Bên cạch đó, còn rất nhiều vùng phân bố tự nhiên của các loài cây thuốc quí như Sâm ngọc linh, Thiên niên kiện, Cốt khí củ, Ba kích, Đảng sâm, Hoàng đằng, Ngũ gia bì chân chim cũng bị thu hẹp do nạn phá rừng và mất rừng
Đối với các cây thuốc trồng nhìn chung cũng nằm trong tình trạng tương tự
Đó là sự thu hẹp đáng kể, thậm trí biến mất một số vùng trồng cây thuốc truyền thống Nhiều cây thuốc nam như Hương nhu tía, Đậu ván trắng, Ý dĩ, Ngải máu, Tam thất gừng, Đậu ván trắng…đang có xu hướng bị lãng quên Nhiều giống và loài cây thuốc nhập nội đã từng được đưa vào sản xuất đại trà ở nước ta, nay lại phụ thuộc vào nhập khẩu, nên chúng ta đã và đang bị mất dần các giống dược liệu…
Từ sự xói mòn về nguồn gen và nhiều nguyên nhân khác cũng đã kéo theo sự mất mát và lãng quên dần vốn tri thức bản địa của cộng đồng trong việc sử dụng các loại dược liệu truyền thống
Đặc biệt là sự giảm sút nhanh chóng khả năng khai thác những loài cây
thuốc và động vật làm thuốc có nhu cầu sử dụng cao Hiện nay, nguồn tài nguyên
cây thuốc không còn nguyên vẹn nữa Đó là do việc khai thác ồ ạt và nạn phá rừng làm nương rẫy đã dẫn đến tình trạng nguồn cây thuốc ở Việt Nam ngày càng cạn
Trang 4kiệt Ví dụ cây Vàng đắng (Coscinium fenestratum), từ năm 1980 - 1990 tính trung
bình khai thác từ 1.000 đến 2.500 tấn / năm Đến năm 1991 - 1995 chỉ còn 200 tấn / năm Và từ 1995 đến nay, về cơ bản ở Việt Nam không còn Vàng đắng để khai thác nữa Hay một số cây có nhu cầu sử dụng và kinh tế cao như Ba kích
(Morinda officinalis), Đảng sâm (Codonopsis javanica), các loài Hoàng tinh thuộc chi Disporopsis và Polygonatum, Bình vôi (Stephania spp.)… vốn phân bố khá
phổ biến ở các tỉnh miền núi phía bắc, nhưng đã bị suy giảm nghiêm trọng, nên đã được đưa vào Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam
Nhận thức được vấn đề bảo tồn và phát triển những loài cây thuốc quí có tiềm năng, nhiều năm nay nhiều Bộ, ngành và các cơ quan đã đầu tư nghiên cứu phát triển một số cây dược liệu: Sâm ngọc linh, Bình vôi, Ba kích, Thông đỏ…Và kết quả bước đầu thu được cũng rất khả quan Đề tài ứng dụng CNSH trong sàng lọc, bảo tồn và phát triển các loài cây dược liệu đặc hữu khu vực miền núi phía Bắc
có nguy cơ tuyệt chủng nếu được thực hiện sẽ là cơ sở bảo tồn, gìn giữ, phát triển nguồn gen quý của khu vực
Trong những năm gần đây bộ môn CNSH – Khoa CNSH và CNTP trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã thu thập được 20 loài cây dược liệu quý tại chợ cây cảnh của thành phố và bước đầu đã thành công trong việc xây dựng quy
trình nhân giống và bảo quản in vitro một số loài dược liệu quý như: Gừng núi,
gừng gió, gừng đá Bình vôi tím, nghệ trắng, hà thủ ô, sâm hành, tam thất …Từ thực tế nêu trên, nghiên cứu các biện pháp sàng lọc, bảo tồn đa dạng sinh học, phát triển cây dược liệu có giá trị và tách chiết một số hợp chất có khả năng chữa bệnh
từ các loài cây dược liệu tại khu vực các tỉnh miền núi phía Bắc là rất cần thiết
4 Mục Tiêu
- Thu thập tập đoàn cây dược liệu trong khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam
- Sàng lọc, xác định loài có giá trị, loài có nguy cơ bị tuyệt chủng và loài bị
cạn kiệt từ đó tiến hành nhân giống và bảo tồn in vitro.
- Bảo tồn nguồn tài nguyên cây dược liệu
- Tăng cường năng lực nghiên cứu của cán bộ giảng viên, sinh viên trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
5 Nội dung chính
- Điều tra, đánh giá tiềm năng và hiện trạng nguồn tài nguyên dược liệu Việt
Nam
- Thu thập các loài cây dược liệu khu vực miền núi phía Bắc
Trang 5- Nghiên cứu thành phần các hoạt chất và đánh giá các hoạt chất trên các loài cây dược liệu trong tập đoàn cây dược liệu
- Ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống và bảo tồn in vitro các loài
có giá trị, loài có nguy cơ tuyệt chủng, loài bị cạn kiệt
+ Thử nghiệm nhân giống từ đỉnh sinh trưởng, đoạn thân, phôi và các cơ quan các
- Nghiên cứu điều kiện chăm sóc cây con giai đoạn trong nhà lưới
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của loại giá thể đến sinh trưởng, phát triển của cây con giai đoạn sau nuôi cấy mô tế bào thực vật
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ đến sinh trưởng, phát triển của cây con giai đoạn sau nuôi cấy mô tế bào thực vật
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ẩm độ đến sinh trưởng, phát triển của một số cây dược liệu giai đoạn sau nuôi cấy mô tế bào thực vật
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế phẩm sinh học đến sinh trưởng, phát triển của cây con giai đoạn sau nuôi cấy mô tế bào thực vật
- Chuyển cây con nuôi cấy mô đến trồng thử nghiệm ở một số hộ dân trong khu vực tìm thấy cây dược liệu
6 Thời gian nghiên cứu dự kiến: 2 năm (2014 – 2015)
7 Nhu cầu kinh phí dự kiến: 900 triệu đồng
8 Kết quả, hiệu quả dự kiến
8.1 Kết quả dự kiến
- Tập đoàn cây dược liệu thu thập
+ 10 loài dược liệu có giá trị được nhân giống bằng phương pháp in vitro.
+ 10 bảng thành phần hoạt chất trong các loài cây dược liệu được bảo tồn
- Quy trình công nghệ:
+ 10 – 15 quy trình tách chiết các hoạt chất từ các cây dược liệu
+ 10 – 15 quy trình nhân giống cây dược liệu bằng phương pháp nuôi cấy in vitro.
+ 10 -15 quy trình chăm sóc cây dược liệu giai đoạn cây con sau nuôi cấy
mô trong nhà lưới, các hộ nông dân tại địa bàn phát hiện cây dược liệu
- Hướng dẫn sinh viên tham gia nghiên cứu khoa hoc: 6 sinh viên
- Đào tạo: 06 kỹ sư (Báo cáo bằng khóa luận tốt nghiệp theo nội dung của đề tài)
- Đào tạo 02 thạc sỹ (Báo cáo bằng luận văn tốt nghiệp theo nội dung của đề tài)
- Đào tạo 01 tiến sỹ (Báo cáo bằng luận án tiến sỹ theo nội dung của đề tài)
Trang 6- Sản phẩm tạo ra được ứng dụng trực tiếp cho người dân địa phương tại địa bàn có cây dược liệu
- Bài báo: 03 bài báo cấp quốc gia
8.2 Hiệu quả dự kiến
- Góp phần bảo tồn nguồn gen quý có nguy cơ bị tuyệt chủng, tạo nền tảng tăng cường vốn gen, dễ dàng trao đổi, hợp tác với nước ngoài Tăng cường năng lực nghiên cứu của các bộ giảng viên, sinh viên trường Đại học Nông Lâm.Từ đó tạo ra các sản phẩm đào tạo làm tiền đề phát triển kinh tế xã hội khu vực Miền núi phía bắc Đồng thời đề tài cũng góp phần sử dụng hiệu quả các thiết bị nghiên cứu hiện đại đã được trang bị tại các phòng thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
- Góp phần thúc đẩy sự phát triển ngành dược liệu tại các tỉnh khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam Đáp ứng nhu cầu sử dụng dược liệu của người dân, xuất khẩu
9 Tính mới: Có tính mới ở Việt Nam
10 Năng lực của cơ quan, cá nhân thực hiện đề tài
- Thành viên nhóm nghiên cứu
1 PGS.TS Ngô Xuân Bình – Trưởng khoa CNSH & CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phó giám đốc viện khoa học sự sống – Đại học Thái Nguyên
2 Th.S Nguyễn Tiến Dũng – Khoa CNSH & CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
3 Th.S Bùi Tri Thức – Khoa CNSH & CNTP – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên
4 ThS Nguyễn Thị Tình – Khoa CNSH – CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
5 Th.S Nguyễn Văn Hồng – Cán bộ viện Khoa học sự sống – Đại học Thái Nguyên
- Cơ quan phối hợp
Viện Khoa học sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyêm
11 Tính khả thi: Có thể thực hiện tốt và có ý nghĩa trong nghiên cứu, ứng dụng
Thái Nguyên, ngày 1 tháng 02 năm 2013
TỔ CHỨC, CÁ NHÂN ĐỀ XUẤT
Trang 7Th.S Lương Hùng Tiến