Đảng sâm là một loài cây có giá trị dược liệu cao và được xem như là “nhân sâm của người nghèo” vì có tác dụng chữa bệnh tương tự như nhân sâm nhưng giá rẻ hơn nhân sâm. Ở nước ta, loài đảng sâm được tìm thấy chủ yếu là Codonopsis javanica. Các loài đảng sâm chứa các hoạt chất chính là: polyacetylene, polysaccharide, phenylpropanoid, alkaloid, triterpenoid. Các hoạt chất của đảng sâm đều tập trung ở rễ. Vì vậy, các nghiên cứu thu nhận rễ bất định đảng sâm được xem là một giải pháp để thu nhận được nguồn rễ đảng sâm một cách chủ động, nhanh chóng và không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên thay thế cho phương thức nuôi trồng truyền thống.

Đường là cơ chất quan trọng trong các con đường biến dưỡng ở thực vật, tùy vào những đối tượng khác nhau, mỗi giai đoạn phát triển khác nhau của thực vật mà nó được sử dụng nhiều hay ít. Trong nuôi cấy in vitro, mô và tế bào thực vật sống chủ yếu theo phương thức dị dưỡng, nên việc bổ sung đường vào môi trường nuôi cấy là rất cần thiết. Đường không chỉ điều hòa áp suất thẩm thấu của môi trường mà còn là nguồn carbohydrate cung cấp cho mô và tế bào. Hai dạng đường thường gặp nhất trong nuôi cấy in vitro là glucose và sucrose, trong đó sucrose được sử dụng phổ biến hơn. Tuy nhiên, nồng độ quá cao của đường sẽ ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu, khả năng hút các chất dinh dưỡng và nước từ đó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của mẫu. Tùy theo mục đích nuôi cấy mà hàm lượng đường cho vào môi trường khác nhau. Các loại đường khác nhau cũng có ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy in vitro. Do đó, đối với mỗi loại mô, tế bào nuôi cấy cần xác định được loại và nồng độ đường phù hợp cho quá trình sinh trưởng, phát triển của mẫu nuôi cấy. Ngoài ra, việc tối ưu hóa nguồn carbon không những giúp mẫu phát triển mà còn tạo điều kiện cho mẫu có đủ nguồn năng lượng để tích lũy các hợp chất thứ cấp, điều này rất có ý nghĩa trong nuôi cấy sinh khối mô, tế bào thực vật nhằm mục đích thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học.

Vì vậy, trong nghiên cứu này hai loại đường đơn (glucose, fructose) và hai loại đường đôi (sucrose, maltose) được nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của các loại đường khác nhau đến quá trình tăng sinh của rễ bất định cây đảng sâm nuôi cấy lỏng lắc in vitro, từ đó xác định được loại và nồng độ đường thích hợp để nhân nhanh sinh khối rễ bất định đảng sâm.

Vật liệu nghiên cứu: Nguồn vật liệu thực vật ban đầu là rễ bất định có nguồn gốc từ đốt thân cây đảng sâm (Codonopsis javanica) nuôi cấy in vitro.

Ảnh hưởng của loại và nồng độ đường đến quá trình nhân nhanh rễ bất định cây đảng sâm ở điều kiện lỏng lắc sau 30 ngày nuôi cấy. a: cây đảng sâm nuôi cấy in vitro; b: rễ bất định đảng sâm cảm ứng từ mẫu đốt thân chụp dưới kính hiển vi soi nổi; ĐC: mẫu rễ nuôi cấy trên môi trường không bổ sung đường (đối chứng); f1-f7: 10, 30, 50, 70 g/L fructose; g1-g7: 10, 30, 50, 70 g/L glucose; m1-m7: 10, 30, 50, 70 g/L maltose; s1-s7: 10, 30, 50, 70 g/L sucrose.

So sánh hệ số tăng sinh của bốn loại đường sucrose, glucose, maltose và fructose tại giá trị tối ưu của mỗi loại đường.

Các kết quả đạt được đã cho thấy đường đóng vai trò quan trọng đối với sự sinh trưởng của rễ bất định. Trong số bốn loại đường khảo sát thì sucrose phù hợp cho quá trình tăng sinh của rễ hơn so với ba loại đường còn lại (fructose, glucose, maltose). Trong đó, nồng độ sucrose thích hợp bổ sung vào môi trường nuôi cấy cho quá trình nhân nhanh sinh khối rễ bất định đảng sâm ở hệ thống nuôi cấy lỏng lắc là 58 g/L.