Kỹ thuật nhân giống vô tính cây thông đỏ

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 họ

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

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

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

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

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

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

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

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,

Hoa của cây thông đỏ

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:

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

Hình ảnh cây thông đỏ bị tàn phá

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

hoi vốn được sử dụng để lấy mẫu nghiên cứu

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

Những cây thông đỏ ở Đà Lạt bị chặt phá ngổn ngang

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

Gốc cây thông đỏ lâu năm ngoài tự nhiên

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

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

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

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

Cây cảnh bon sai

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

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

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

Nuôi cấy trong các thiết bị lên men có

dung tích lớn, khuấy đảo liên tục

Ly tâm hoặc lọc

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

Dịch lọc được

xử lý để thu nhận sản phẩm

Bã