Nghiên cứu có tên: "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hạt nano kim loại lên sự phát sinh hình thái, sinh trưởng - phát triển, sinh lý - sinh hóa và tích lũy hợp chất thứ cấp của một số cây trồng có giá trị kinh tế nuôi cấy in vitro".
Nghiên cứu do nhóm khoa học tại Viện Khoa học sự sống (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) thực hiện đã chứng minh hiệu quả của các hạt nano kim loại trong nuôi cấy thực vật in vitro. Với kích thước siêu nhỏ, chỉ từ 1–100 nanomet, các hạt nano có diện tích bề mặt lớn và hoạt tính hóa học cao, cho phép tương tác trực tiếp với tế bào thực vật, từ đó thúc đẩy quá trình sinh trưởng và tăng khả năng chống chịu.
Nhóm nghiên cứu do GS.TS. Dương Tấn Nhựt dẫn dắt đã tiên phong áp dụng nano kim loại vào nuôi cấy mô thực vật. Trong khuôn khổ đề tài cấp Viện Hàn lâm, nhóm đã làm rõ cơ chế tác động của nano lên quá trình phát sinh hình thái, sinh trưởng, sinh lý – sinh hóa cũng như khả năng tích lũy hợp chất thứ cấp ở nhiều loài cây có giá trị kinh tế cao.
Một trong những kết quả nổi bật là việc sử dụng nano bạc trong khử trùng mẫu cấy. Thực nghiệm trên hoa thu hải đường cho thấy nano bạc có khả năng ức chế hiệu quả vi sinh vật mà không gây tổn hại đến mô thực vật. So với các hóa chất truyền thống như HgCl₂ vốn dễ gây hoại tử mô, nano bạc giúp mẫu cấy sạch hơn, ổn định hơn, tạo điều kiện tối ưu để cây non phát triển đồng đều và khỏe mạnh.
Lợi ích nghiên cứu mang lại
Không dừng lại ở khử trùng, nano kim loại còn thúc đẩy mạnh mẽ quá trình nhân chồi, hình thành mô sẹo và phát triển phôi, mở ra khả năng nhân giống hàng loạt với hiệu quả cao. Kết quả này đã được kiểm chứng trên nhiều loài cây như hoa cúc, đồng tiền, dâu tây, kiwi, sâm Ngọc Linh, atiso, diệp hạ châu hay sâm Langbiang.
Đáng chú ý, các phân tích di truyền thông qua trình tự gen ITS cho thấy việc ứng dụng nano không làm thay đổi đặc tính sinh học của cây. Điều này đặc biệt quan trọng trong sản xuất giống, khi yêu cầu về tính ổn định di truyền luôn được đặt lên hàng đầu.
Bên cạnh đó, nghiên cứu còn chỉ ra vai trò của nano kim loại trong việc thúc đẩy tích lũy các hợp chất thứ cấp – yếu tố quyết định giá trị dược liệu của cây trồng. Ở cây diệp hạ châu, việc bổ sung nano bạc giúp gia tăng đáng kể hàm lượng phyllanthin và hypophyllanthin – hai hoạt chất quan trọng trong dược học.
Với những kết quả khả quan, đây là cơ sở khoa học quan trọng để phát triển nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng. Đồng thời, công nghệ nano cũng cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc nâng cao tỷ lệ sống của cây khi chuyển từ môi trường nuôi cấy sang điều kiện nhà kính – giai đoạn vốn được xem là "điểm nghẽn" trong sản xuất giống.
Thực nghiệm trên cây chanh dây cho thấy việc bổ sung nano selen giúp cải thiện đáng kể khả năng sinh trưởng và thích nghi của cây con sau khi đưa ra môi trường tự nhiên. Nhiều loài khác như thu hải đường cũng ghi nhận tỷ lệ ra hoa cao hơn khi áp dụng công nghệ này.
Kết quả nghiên cứu của nhóm GS.TS. Dương Tấn Nhựt đã được công bố qua hàng chục công trình khoa học trên các tạp chí quốc tế uy tín, đồng thời đào tạo nhiều tiến sĩ, thạc sĩ theo hướng ứng dụng nano trong sinh học thực vật.
Các chuyên gia nhận định, việc làm chủ và phát triển công nghệ nano trong nuôi cấy thực vật sẽ góp phần nâng cao giá trị sản xuất nông nghiệp, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về dược liệu sạch, thực phẩm an toàn và nông nghiệp xanh ngày càng gia tăng.
Trong thời gian tới, nếu tiếp tục được đầu tư và mở rộng ứng dụng, hướng nghiên cứu này không chỉ giúp nâng tầm năng lực khoa học trong nước mà còn tạo nền tảng cho một nền nông nghiệp hiện đại, bền vững và có giá trị gia tăng cao.
Ngọc Minh
