Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất trầm hương theo hướng bền vững ở Việt Nam

Do quá trình khai thác không bền vững trong nhiều năm, số lượng cây dó trầm trong rừng tự nhiên còn lại rất ít nên có nguy cơ bị tuyệt chủng và đã được đưa vào Sách Đỏ Việt Nam (2007). Sách đỏ IUCN. Hiện nay diện tích trồng Dó bầu của Việt Nam đạt khoảng 20.000 hecta (Hội trầm hương Việt Nam). Cũng như ở nhiều nước, ở Việt Nam nhiều giải pháp kích thích tạo trầm cho cây trồng đã được áp dụng, nhưng mức độ thành công chưa được kiểm chứng một cách khoa học, chưa có những cơ sở khoa học chắc chắn về chế phẩm sinh học kích thích tạo trầm được sử dụng.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Lâm nghiệp cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài GS. TS. Nguyễn Thế Nhã thực hiện “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất trầm hương theo hướng bền vững ở Việt Nam” với mục tiêu giúp giải quyết hoặc tạo nền tảng quan trọng để giải quyết các vấn đề bảo tồn và phát triển bền vững trầm hương tại Việt Nam.

Để tuyển chọn loài dó trầm cho phát triển bền vững đã tiến hành xác định thành phần loài Dó trầm có khả năng tạo trầm hương chất lượng cao tại Việt Nam, đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái, phân bố và tình trạng của các loài dó trầm Việt Nam trên cơ sở điều tra, khảo sát, thu thập mẫu nghiên cứu phục vụ phân loại theo phương pháp so sánh hình thái và phương pháp sinh học phân tử, phân lập nấm, đánh giá chất lượng trầm hương.

Đã tiến hành điều tra tuyến, ô tiêu chuẩn kết hợp thu mẫu nghiên cứu tại các tỉnh trọng điểm là Hòa Bình, Hà Tĩnh, Quảng Ninh, Đà Nẵng, Quảng Nam, Kon Tum, Bình Phước, Kiên Giang và khảo sát bổ sung tại các tỉnh Bắc Giang, Sơn La, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế. Quá trình điều tra, 3 khảo sát được thực hiện trong các năm 2017 - 2019, thực hiện chủ yếu vào mùa cây có hoa, quả. Mẫu nghiên cứu bao gồm tiêu bản thực vật, mẫu lá sử dụng cho phân tích ADN để phân loại loài dó trầm, mẫu gỗ có trầm hương tự nhiên được thu thập để phân lập nấm và đánh giá chất lượng trầm hương được xử lý theo phương pháp chuẩn.

Thành phần loài dó trầm được xác định sơ bộ bằng phương pháp so sánh đặc điểm hình thái, so sánh với tiêu bản chuẩn. Để xác định chính xác loài dó trầm đã tiến hành phân tích ADN các mẫu nghiên cứu bằng công nghệ xác lập trình tự gen thế hệ mới (Full Genome Next Generation Sequencing) và lắp ráp các đoạn trình tự (de novo assembly) để xây dựng cơ sở dữ liệu mã vạch barcode.

Chất lượng trầm hương được xác định dựa theo phương pháp phân tích thành phần hóa học mẫu gỗ bằng máy sắc ký khí khối phổ GC-MS và sắc ký lỏng HPLC với công nghệ xử lý xuôi dòng (downstream processing - phương pháp tách chiết và tinh sạch đầu ra) tại Việt Nam và tại Công ty Symrise, CHLB Đức.

Trên cơ sở kết quả điều tra, giám sát, phân tích ADN, phân tích chất lượng trầm hương xác định đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái, phân bố và tình trạng của các loài dó trầm Việt Nam, xây dựng cơ sở dữ liệu dó trầm Việt Nam, từ đó tuyển chọn loài dó trầm thích hợp cho phát triển bền vững Trầm hương Việt Nam.

Sau khi thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu, năm mục tiêu của nhiệm vụ khoa học và công nghệ theo Nghị định thư đã đạt được với 22 sản phẩm.

Xác định được loài Dó trầm có khả năng tạo trầm hƣơng tốt nhất: Dó trầm Việt Nam gồm sáu loài: Dó bầu (Aquilaria crassna), Dó bà nà (Aquilaria banaensis), Dó quả nhăn (Aquilaria rugosa), Dó vân nam (Aquilaria yunnanensis), Dó baillon (Dó gạch Aquilaria baillonii) và Dó trung quốc (Aquilaria sinensis), trong đó Dó bầu là loài có ý nghĩa kinh tế được gây trồng chính. Dó bầu Việt Nam có các xuất xứ Hà Tĩnh, Quảng Nam, Kiên Giang, đáp ứng tốt yêu cầu tuyển chọn để phát triển bền vững. Dó vân nam là một loài mới được ghi nhận ở Việt Nam. Nét đặc trưng của trầm hương Việt Nam là có hàm lượng rõ ràng các hợp chất tương tự sesquiterpenes như nhóm Vetispiranen, Eremophilone như Karanone, Dehydro-Fukinon ((+)-(4αS,5R)- Dihydrokaranone) và Neopetasan khiến trầm hương Việt Nam có hương thơm rất đặc trưng với chất lượng cao.

 Làm chủ được công nghệ sản xuất chế phẩm, kỹ thuật và cơ chế tạo trầm hƣơng: Để phát triển công nghệ sản xuất bền vững trầm hương ở rừng trồng đã phân lập trên 90 chủng nấm khác nhau, gồm 23 loài thuộc 16 chi. Năm chủng nấm chính là Aureobasidium, Fusarium, Mucor, Lasiodiplodia, Pestalotiopsis. Hơn 500 lít chế phẩm sinh học được sử dụng để tạo trầm trên các mô hình ở Hà Tĩnh và Quảng Nam, thu được sản phẩm trầm hương dạng gỗ và dạng tinh dầu có chất lượng cao, đáp ứng mục tiêu đề ra. Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học và công nghệ tạo trầm ở rừng trồng phục vụ phát triển bền vững Trầm hương ở Việt Nam, chuyển giao công nghệ qua ba lớp tập huấn.

Làm chủ được công nghệ sinh học tạo trầm hương in vitro: Công nghệ sản xuất các hợp chất sesquiterpen quan trọng in vitro theo các bước: Cảm ứng tạo mô sẹo - nhân nhanh sinh khối trên môi trường đặc - nhân nhanh sinh khối trong môi trường lỏng với bioreactor, bổ sung các elicitor sinh học in vitro đã thành công trên cả ba loài dó trầm là Dó bầu (Aquilaria crassna), Dó vân nam (Aquilaria yunanensis) và Dó quả nhăn (Aquilaria rugosa).

Xây dựng được chứng chỉ chuỗi hành trình sản phẩm trầm hƣơng Việt Nam và xây dựng giải pháp phát triển bền vững Trầm hương Việt Nam bao gồm: (1) Giải pháp liên quan đến thị trường và chính sách; (2) Xây dựng tiêu chí xác định chất lượng Trầm hương; (3) Xây dựng chứng chỉ chuỗi hành trình sản phẩm và thương hiệu Trầm hương Việt Nam.