THÔNG ĐỎ PP

Chuyên đề 8
Nuôi cấy thông đỏ để thu nhận taxol
Nhóm thực hiện:
Trần Ngọc Nam
Trương Nhật Nam
Nguyễn Phương Hà(105111020)
Nguyễn Phạm Bích Thảo
Lê Minh Khoa
Đinh Toàn Khoa
Mục lục
Phần 1: Tổng quan về thông đỏ
1.1. Phân loại họ thông đỏ
1.2. Đặc điểm
1.3. Phân bố
1.4. Một số giá trị từ cây thông đỏ
Phần 2: Nuôi cấy thông đỏ để thu nhận taxol
2.1. Một số thông tin về hoạt chất từ cây thông đỏ (taxus)
2.2. Sản xuất dược chất taxol từ thông đỏ bằng con đường sinh học
2.3. Kỹ thuật nuôi cấy thông đỏ để sản xuất taxol:
Phần 3: Kết luận
Phần 1: Tổng quan về thông đỏ:
1.1. Phân loại họ thông đỏ:
- Cây thông đỏ ( Taxus wallichiana zucc )
- Giới (regnum): Plantae
- Ngành (divisio): Pinophyta
- Lớp (class): Pinopsida
- Bộ (ordo): Pinales
- Họ (familia): Taxaceae
- Các chi: gồm 2 nhóm
Taxaceae
Cephalotaxaceae


1.2. Đặc điểm

- Một họ của 3 chi và khoảng 7 tới 12 loài thực vật quả nón.
- Họ của 6 chi và khoảng 30 loài.
- Loài cây bụi hay cây thân gỗ nhỏ nhiều cành.
- Lá sắp xếp theo hình xoắn ốc.
- 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.
- Các nón đực dài khoảng 2-5 mm, tung phấn ra vào đầu mùa xuân.
- Các nón cái bị suy giảm mạnh, chỉ có một lá noãn và một hạt
- 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.
1.3. Phân bố

- Cây thông đỏ phân bố hẹp ở các nước Châu Á như: Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc, Myanmar, Philippines, Indonesia, Nepal, Afghanistan…
- Ở Việt Nam,thông đỏ được phát hiện nhiều nhất ở Lâm Đồng  loài Himalaya.
- Năm 1995, ở Pà Cò, Mai Châu, Hòa Bình  5 cây thông đỏ T. chinensis (còn gọi là thông đá, cây tra)
1.4. Một số giá trị từ cây thông đỏ

- Lá của loài cây này để trị hen suyễn, viêm phế quản, nấc, tiêu hoá.
- Cành và vỏ dùng trị bệnh thực tích, giun đũa; nước sắc của thân non dùng trị bệnh đau đầu.
- Từ cây thông đỏ  Taxol
- Taxol chiết xuất từ vỏ các loài: T.brevifolia, T. cuspidata, T. yunnanensis, T. baccata và T. wallichiana.
- Taxol được dùng để "chữa trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư đầu, cổ và có triển vọng xử lý hắc tố (melanomas)..."

Quả cây thông đỏ
- Hiện tại trong hoá trị ung thư, sử dụng 2 loại dược phẩm chủ yếu: Taxol và Taxotere.
- Taxol  Paclitaxel, Taxotere  Docetaxel  đều được chiết xuất từ cây thông đỏ.
- Thông thường 1 kg lá thông đỏ chiết xuất được 20 mg Taxol và giá 1 mg Taxol trên thị trường thế giới hiện nay là 4,87 USD.
- Ví dụ: 1kg taxol/7.000kg vỏ thông đỏ  một liều thuốc trị bệnh ung thư  6 cây thông đỏ trưởng thành.


Phần 2: Nuôi cấy thông đỏ để thu nhận taxol
2.1. Một số thông tin về hoạt chất từ cây thông đỏ:

Ở nước ta, loài thông Taxus wallichiana được nhân giống khá dễ dàng bằng phương pháp giâm cành cổ điển ở Đà Lạt, và gần đây là phương pháp nhân In vitro.

2.2. Sản xuất dược chất taxol từ thông đỏ bằng con đường sinh học:

Để sản xuất các hợp chất thứ cấp taxol  tổng hợp bằng con đường bán tổng hợp hữu cơ  bằng các enzyme trong các cây thông đỏ.

- 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 tính lập thể, vùng hoạt tính đối với phương pháp tổng hợp ngày nay.
Công thức hoá học của Taxol
- Ngoài ra, các kỹ thuật di truyền có thể sản xuất các enzyme acyltransferase mong muốn có khả năng chuyển hoá các chất trung gian cao cấp thành baccatin III, các sản phẩm trung gian tự nhiên ở giai đoạn cuối trong con đường chuyển hoá Taxol.
- Việc tổng hợp Taxol đòi hỏi khoảng hơn 19 gene acyltransferase để có thể tạo vòng ba và thực hiện 8 bước biến đổi oxyhoá, 5 bước acyl hoá và 11 bước tạo trung tâm lập thể  baccatin III và biến đổi baccatin III nhanh chóng, tuy nhiên việc này rất khó khăn.

2.3. Kỹ thuật nuôi cấy thông đỏ để sản xuất taxol:

Mẫu thực vật
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
Bã
Dịch lọc được xử lý để thu nhận sản phẩm
Đặc biệt, "Trong thời gian sắp tới, sẽ tiếp tục tiến hành thử nghiệm hình thức nuôi cấy tế bào thông đỏ dạng bioreactor ("lắc lớn") trong môi trường lỏng để có thể tạo nguồn nguyên liệu tách chiết taxol một cách nhanh chóng: Cứ 32.000 lít vừa tế bào vừa dung dịch được nuôi cấy dạng bioreactor sẽ thu được 1kg taxol".
Phần 3: Kết luận:
- Thông đỏ là một nguồn nguyên liệu vô cùng quý giá chúng ta cần phải có những biện pháp bảo tồn nguồn gen này một cách hợp lý.
- Cần tiến hành đa dạng các phương pháp nuôi cây tế bào đơn để 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 ( từ thông đỏ).