Tên luận án:
NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VỊ NẤM NỘI SINH TỪ CÂY DƯỢC LIỆU BÁT GIÁC LIÊN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH HOẠT CHẤT PODOPHYLLOTOXIN VÀ CÁC DẪN XUẤT
Ngành:
Công nghệ sinh học
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào việc phân lập, định danh và đánh giá khả năng sinh tổng hợp podophyllotoxin (PTOX) cùng các dẫn xuất từ vi nấm nội sinh của cây dược liệu Bát Giác Liên (Dysosma difformis). PTOX là một hoạt chất chống ung thư quan trọng nhưng nguồn cung cấp tự nhiên đang cạn kiệt và quá trình tổng hợp hóa học phức tạp, không hiệu quả. Nghiên cứu đã phân lập thành công 53 chủng vi nấm nội sinh từ các mẫu Dysosma difformis thu thập tại Hà Giang và Lai Châu, Việt Nam.
Trong số các chủng phân lập được, sáu chủng thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh mẽ đối với ba dòng tế bào ung thư ở người (SK-LU-1, HL-60, HepG2). Phân tích bằng sắc ký bản mỏng (TLC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) đã xác nhận khả năng tổng hợp PTOX và các dẫn xuất của chúng, từ đó chọn chủng Penicillium herquei HGN12.1R làm đối tượng nghiên cứu sâu hơn. Hệ gen của P. herquei HGN12.1R đã được giải trình tự và lắp ráp bằng công nghệ PacBio, với kích thước khoảng 35.0 Mb và độ hoàn thiện 98.3%. Các gen liên quan đến con đường sinh tổng hợp podophyllotoxin và các dẫn xuất đã được chú giải và dự đoán.
Luận án cũng xác định các điều kiện lên men tối ưu ở quy mô phòng thí nghiệm cho P. herquei HGN12.1R để sản xuất PTOX và các dẫn xuất, bao gồm môi trường nuôi cấy, pH, nhiệt độ, tốc độ lắc, nguồn cacbon (dextrose), nitơ (cao nấm men, cao thịt, pepton) và muối khoáng (MgSO4.7H2O), đồng thời chứng minh chiết xuất thực vật và phenylalanine có thể tăng cường khả năng sinh tổng hợp. Hai hợp chất dẫn xuất của podophyllotoxin là α-peltatin (VN12C-03) và β-peltatin (VN-12C-06) đã được tách chiết, tinh sạch, xác định cấu trúc và chứng minh có hoạt tính chống oxy hóa và gây độc tế bào trên dòng SK-LU-1 với giá trị IC50 từ 0.04 đến 18.61 µg/mL. Kết quả nghiên cứu đóng góp quan trọng trong việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu thay thế bền vững cho sản xuất PTOX trong ngành công nghiệp dược.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài
- 2. Mục tiêu nghiên cứu
- 3. Nội dung nghiên cứu
- CHƯƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
- CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.2.1. Phương pháp thu thập và định danh mẫu cây Bát giác liên
- 2.2.2. Phương pháp chiết xuất thực vật từ mẫu rễ cây Bát Giác Liên
- 2.2.3. Phương pháp phân lập và định loại vi nấm nội sinh
- 2.2.4. Phương pháp sàng lọc các chủng nấm nội sinh sinh hoạt chất podophyllotoxin và các dẫn xuất
- 2.2.5. Đánh giá khả năng gây độc tế bào của các chiết xuất nấm nội sinh
- 2.2.6. Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của chiết xuất nấm
- 2.2.7. Phương pháp nghiên cứu hệ gen của các chủng nấm nội sinh có khả năng sinh podophyllotoxin
- 2.2.8. Phương pháp xác định điều kiện lên men thích hợp cho nấm sinh tổng hợp podophyllotoxin và các dẫn xuất
- 2.2.9. Phương pháp phân lập chất và xác định cấu trúc hóa học các chất từ chiết xuất nấm lên men.
- 2.2.10. Phương pháp đánh giá tác dụng chống oxy hóa
- CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Kết quả thu thập mẫu cây Bát giác liên
- 3.2. Phân lập nấm nội sinh
- 3.3. Xây dựng cây phát sinh loài vi sinh vật
- 3.4. Phân tích chỉ số đa dạng VSV
- 3.5. Sàng lọc các chủng vi nấm có khả năng sinh hoạt chất podophyllotoxin và dẫn xuất
- 3.5.1. Đánh giá khả năng gây độc tế bào của các chiết xuất nấm nội sinh
- 3.5.2. Phát hiện và sàng lọc chủng HGN12.1R sinh podophyllotoxin và các dẫn xuất bằng phương pháp TLC (sắc ký bản mỏng) và HPLC (sắc ký lỏng hiệu suất cao)
- 3.5.3. Đặc điểm sinh học của chủng HGN12. 1R
- 3.5.4. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hệ gen Penicillium herquei HGN12.1R nội sinh Dysosma difformis và dự đoán con đường chuyển hoá
- 3.5.5. Xác định điều kiện thích hợp cho sản sinh podophyllotoxin và các dẫn xuất từ Penicillium herquei HGN12.1R bằng công nghệ lên men
- 3.5.6. Xác định cấu trúc phân tử của 2 hợp chất VN12C - 03 và VN-12C - 06
- 3.5.7. Đánh giá hoạt tính sinh học của hai hợp chất VN12C - 03 và VN-12C-06
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
- Công bố khoa học:
- Giải pháp hữu ích: