Củ Mài Dioscorea là một chi có hơn 600 loài nằm trong họ Dioscoreaceae, chia làm 70 nhóm. Dioscorea phân bố ở Đông Nam Á, Châu Phi, Trung Mỹ, Nam Mỹ cả ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Một số Dioscorea có tầm quan trọng về mặt kinh tế do chúng chúng chứa một số thành phần dinh dưỡng như choline, dopamine, batasine, abscisin, mannan, phytic acid, còn là nguồn cung cấp tinh bột trong khẩu phần ăn của dân bản địa. Không chỉ là loại lương thực bổ dưỡng, đây còn là vị thuốc bổ, được sử dụng trong nhiều bài thuốc đông y, đặc biệt là các bài thuốc bổ tỳ vị chữa tiêu hóa kém.

Hình 1: Củ mài, vị thuốc Hoài sơn (https://thuocdantoc.vn/duoc-lieu/cu-mai)

Một trong những vấn đề tồn tại của chi Dioscorea phân bố ở khu vực Nam Trung Quốc và Bắc Việt Nam là chúng có hình thái ngoài khá tương cận. Lợi dụng sự giống nhau về mặt hình thái này, nhiều loài Dioscorea như D. alata L. (Khoai mỡ) không có giá trị về mặt y học đã bị lợi dụng trộn lẫn vào D. persimilis có giá trị, gây những hậu quả không tốt cho người sử dụng. Do vậy cần có một công cụ đủ mạnh để giúp phân biệt D. persimilis và các loài tương cận. Một vài phương pháp hiện đại khác như sử dụng phổ các hợp chất thứ cấp tách từ củ Dioscorea đã thử áp dụng nhưng không thành công.

Năm 2003, Paul Hebert, nhà nghiên cứu tại Đại học Guelph ở Ontario, Canada, đã đề xuất thuật ngữ “DNA barcoding” (mã vạch dựa trên trình tự DNA) như một cách để nhận diện các loài. Mã vạch này sử dụng một trình tự gene khá ngắn từ phần thông thường của bộ gene theo cách giống như siêu thị dùng máy quét để phân biệt các sản phẩm nhờ các sọc đen theo mã sản phẩm chung (Universal Product Code –UPC).

Hiện nay, công cụ DNA barcoding (mã vạch dựa trên trình tự DNA) gần đây đã trở thành một công cụ nhận diện loài đầy tiềm năng. Công cụ này tỏ ra cực kỳ hữu dụng trong việc định danh thực vật khi các dữ liệu hình thái bị thiếu hoặc bất lực trong việc so sánh để phân biệt các loài trong cùng một giống, khi định danh các loài bằng phương pháp phân loại hình thái và hóa sinh, các nhà khoa học thường gặp khó khăn do mẫu vật chết, hư hỏng hoặc chưa phát triển đủ các đặc tính. Ở thực vật, một số gene hoặc vùng DNA đã được nhiều nhà nghiên cứu khuyến cáo sử dụng như marker dùng cho phân loại, như gene matK, rbcL, rpoB và rpoC1 hoặc vùng không mã hóa psbA-trnH, atpF-atpH và ITS.

Nhóm Nghiên cứu cứu ứng dụng di truyền phân tử trong phân tích di truyền tiến hóa của Khoa Công nghệ Sinh học - Trường đại học Nguyễn Tất Thành đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học, xây dựng quy trình định danh phân tử một số loài thuộc chi củ Mài Dioscorea tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát thu thập mẫu các ở các khu vực địa lý khác nhau của Việt Nam, sau đó tiến hành tách chiết DNA tổng số, khảo sát đánh giá độ tin cậy của các markers matK, rbcl, trnL-F, trnH-pspA thông qua kỹ thuật giải trình tự và phân tích phát sinh chủng loài.

Kết quả bước đầu đã cho thấy, bằng cách sử dụng trình tự gene matK đã xác định được tên khoa học cho 31 mẫu Dioscorea được sơ bộ định danh bằng hình thái trước đó hoặc chưa được nhận diện.

Trình tự gene matK trong nghiên cứu cho phép phân biệt được các mẫu Hoài sơn thật và Hoài sơn giả xông lưu huỳnh được bán tại các cửa hàng thuốc y học cổ truyền. Các trình tự gene matK từ nghiên cứu này sẽ trở thành công cụ chuẩn để nhận diện các mẫu tình nghi D. persimilis và D. alata ngoài tự nhiên và thương mại thông qua quy trình nhân gene matK.

Hình 2: Kết quả từ cây phát sinh chủng loài nhận diện được 31 mẫu củ Mài Dioscorea tại Việt Nam. Nhóm củ mài D. Persimilis (Hoài Sơn) tách ra thành một nhóm riêng biệt trên cây phát sinh chủng loài cùng chung nhánh với nhóm D. Persimilis đã được định danh thành công trước đó

Nguyễn Thành Công