Sinh tổng hợp enzyme β-1,3-Glucanase ở dịch thể nấm hương (Lentinus edodes) và tiềm năng điều chế chất hoạt tính sinh học tăng cường miễn dịch

Trong nghiên cứu này, enzyme β-1,3-glucanase được tổng hợp từ dịch thể nấm hương bằng cách nuôi cấy chìm có bổ sung các nguồn carbon cảm ứng khác nhau, trong đó môi trường chứa chitin là tốt nhất. Tiếp theo, β-1,3-glucanase được tinh sạch bằng phương pháp sắc ký sử dụng nhựa trao đổi ion DEAE cellulose và nhựa Sephadex G100. Protein tinh sạch có khối lượng phân tử 66,2 kDa và hoạt động tốt nhất tại pH 5,0; nhiệt độ 55C. Enzyme này thủy phân laminarin (cơ chất β-1,3-glucan) theo kiểu ngẫu nhiên, tạo các glucan mạch ngắn, các oligo-saccharide và glucose. Những mạch polime ngắn với khả năng tan tốt và dễ hấp thụ vào cơ thể hiệu quả hơn so với chuỗi mạch dài ban đầu, đây sẽ là tiềm năng điều chế tăng cường hệ miễn dịch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sinh tổng hợp enzyme β-1,3-Glucanase ở dịch thể nấm hương (Lentinus edodes) và tiềm năng điều chế chất hoạt tính sinh học tăng cường miễn dịch THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Sinh tổng hợp enzyme β-1,3-Glucanase ở dịch thể nấm hương (Lentinusedodes) và tiềm năng điều chế chất hoạt tính sinh học tăng cường miễn dịchBiosynthetic enzyme β-1,3-glucanase from humoral mushrooms (Lentinus edodes) and potential of preparating substances with high biological activity in strengthening the immune system Nguyễn Thị Hồng Vân Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, hongvanchemst@gmail.comTóm tắt Trong nghiên cứu này, enzyme β-1,3-glucanase được tổng hợp từ dịch thể nấm hươngbằng cách nuôi cấy chìm có bổ sung các nguồn carbon cảm ứng khác nhau, trong đó môitrường chứa chitin là tốt nhất. Tiếp theo, β-1,3-glucanase được tinh sạch bằng phương phápsắc ký sử dụng nhựa trao đổi ion DEAE cellulose và nhựa Sephadex G100. Protein tinh sạchcó khối lượng phân tử 66,2 kDa và hoạt động tốt nhất tại pH 5,0; nhiệt độ 55C. Enzyme nàythủy phân laminarin (cơ chất β-1,3-glucan) theo kiểu ngẫu nhiên, tạo các glucan mạch ngắn,các oligo-saccharide và glucose. Những mạch polime ngắn với khả năng tan tốt và dễ hấp thụvào cơ thể hiệu quả hơn so với chuỗi mạch dài ban đầu, đây sẽ là tiềm năng điều chế tăngcường hệ miễn dịch. Từ khoá: Enzyme β-1,3-glucanase, dịch thể nấm hương, mạch polime ngắn, chất cóhoạt tính sinh học cao, tăng cường hệ miễn dịch; thủy phân laminarin theo kiểu ngẫu nhiên.Abstract In this study, enzyme β-1,3-glucanase is synthesized from cultured mushrooms bysinking carbon sources supplemented with various sensors, which contain chitin environmentis best. Next, β-1,3-glucanase is purified by chromatography using ion exchange resin DEAEcellulose and Sephadex G100 resin. This enzyme is purified protein with a molecular weight66.2 kDa and works at pH 5.0; temperature 55°C best. It also hydrolyze laminarin (β-1,3substrate-glucan) random manner, creating a short circuit glucan, oligo-saccharide and theglucose. The short circuit polymers, oligomers with soluble, well absorbed into the bodyabilities are more effective than long chain β-1,3-glucan, which potentially is preparedsubstances with high biological activity in strengthening the immune system. Keywords: Enzyme β-1,3-glucanase; cultured mushrooms; short circuit polymers;substances with high biological activity; strengthening the immune system; hydrolyze laminarinrandom manner.1. Mở đầu Trong nấm lớn (nấm vân chi, nấm linh chi, nấm hương,…) có các hợp chất polymernhư lentinan, krestin,... có khả năng kháng siêu vi và ngăn ngừa sự hình thành khối u bằngcách kích hoạt cơ chế miễn dịch ở vật chủ. Những polymer hoạt tính này đều được cấu thànhtừ các phân tử β-1,3-glucan. Tuy nhiên, các polymer này ở nấm có khối lượng phân tử rất lớn(1-4106 Da), chúng ít tan trong nước, khó hấp thụ vào cơ thể và tính sinh khả dụng kém.Nhiều nghiên cứu công bố rằng các polymer mạch ngắn hoặc các oligomer có hiệu quả ngănngừa ung thư và tăng cường miễn dịch tốt do chúng dễ được cơ thể dung nạp hơn so với cácpolymer lớn. Nhiều phương pháp lý học, hóa học và sinh học đã được áp dụng để làm ngắnmạch polymer này. Sử dụng enzyme đặc hiệu β-1,3-glucanase thủy phân β-1,3-glucan thànhcác polymer ngắn hoặc các oligomer là phương pháp sinh học thân thiện môi trường, an toàn,hiệu quả [1,2,3]. Enzyme β-1,3-glucanase đã được sản xuất từ nấm linh chi, nấm vân chi, nấm hoàngkim, nấm thượng hoàng,..), tuy nhiên, nuôi trồng các nấm trên là khó khăn, lâu dài và tốn kémở trong nước. Báo cáo này là kết quả nghiên cứu sinh tổng hợp enzyme β-1,3-glucanase từHỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 602 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016dịch thể nấm hương - đối tượng nghiên cứu rẻ, phổ biến, gần gũi đối với Việt Nam. Đồng thờithử nghiệm một số đặc tính hoá, sinh của enzyme mới tạo ra tạo tiềm năng điều chế chất cóhoạt tính sinh học tăng cường miễn dịch.2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu2.1. Vật liệu và hoá chất - Vật liệu: Chủng giống nấm hương được cung cấp bởi Viện Di truyền Nông nghiệpViệt Nam. - Hoá chất: 3,5 - Dinitrosalicylic acid (DNS) (Merk, CHLB Đức); Laminarin, β-1,3glucan (Merk, CHLB Đức); Các loại oligosaccharides (G2-G5, Sigma, CHLB Đức); Các hóachất, dung môi thông thường dùng cho nghiên cứu enzyme hay nuôi cấy nấm đều có nguồngốc từ các hãng có uy tín trong và ngoài nước; Silicagel 60 F254 (Merck, CHLB Đức); Kit 5XRoti - nanoquant (Roche, CHLB Đức); DEAE Cellulose (Cl) (Sigma CHLB Đức); SephadexG -100 (hãng Sigma, CHLB Đức ). ...