Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Công nghệ sinh học: Nghiên cứu sàng lọc và biểu hiện pectinase từ nấm mốc trong Pichia pastoris

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu sàng lọc và biểu hiện pectinase từ nấm mốc trong Pichia pastoris" nhằm tạo được nguồn pectinase tái tổ hợp từ nấm mốc có tiềm năng ứng dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Công nghệ sinh học: Nghiên cứu sàng lọc và biểu hiện pectinase từ nấm mốc trong Pichia pastoris ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHAN THỊ THANH DIỄM NGHIÊN CỨU SÀNG LỌC VÀ BIỂU HIỆN PECTINASE TỪ NẤM MỐC TRONG Pichia pastorisTÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã số: 9 42 02 01 Người hướng dẫn Khoa học: PGS.TS. TRẦN QUỐC DUNG PGS.TS. PHẠM THỊ NGỌC LAN HUẾ, 2024Công trình đã được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN QUỐC DUNG PGS.TS. PHẠM THỊ NGỌC LAN Phản biện 1: ………………………….. Phản biện 2: …………………………. Phản biện 3: ………………………… Luận án sẽ bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học,họp tại: Đại học Huế.Vào hồi …. giờ ….ngày …. tháng ….. năm …… Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế MỞ ĐẦU1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Pectinase là enzyme phân giải các cơ chất pectin, phân táchpolygalacturonic acid thành monoglacturonic acid bằng cách mở cácliên kết glycosid và phá vỡ liên kết ester giữa các nhóm carboxyl vàmethyl. Chúng đang được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng côngnghiệp khác nhau như công nghiệp chế biến thực phẩm, lên mencotton, tách rời các sợi thực vật, lên men trà và cà phê, lên men thứcăn gia súc. Trong lĩnh vực chế biến trái cây, pectinase được sử dụngnhằm mục đích gia tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, cải thiện chấtlượng và có tác dụng làm trong dịch quả … Trên thực tế, việc sảnxuất pectinase tái tổ hợp từ một số chủng nấm mốc thuộc chiAspegillus, đặc biệt là loài A. niger (được FDA công nhận là GRAS)đã được ghi nhận. Tuy nhiên giá thành các chế phẩm pectinase cònkhá cao do chí phí sản xuất cao, điều này sẽ hạn chế khả năng ứngdụng của pectinase. Mặc dù A. niger là một vi sinh vật an toàn vàchủng này không tạo ra độc tố nấm hoặc kháng sinh trong các điềukiện để sản xuất enzyme, nhưng hoạt động của enzyme tự nhiênkhông đủ cao cho các ứng dụng công nghiệp và rất khó để tinh sạch.Trong khi đó các chủng vi sinh vật dùng để sản xuất pectinase có thểđược thao tác về mặt di truyền để cải thiện chủng và tăng năng suất. Do đó, để tạo nguyên liệu di truyền sản xuất các pectinase tái tổhợp người ta đẩy mạnh nghiên cứu tạo dòng và biểu hiện genpectinase trong các tế bào chủ khác nhau. Biểu hiện tái tổ hợp có thểchọn lọc chủng loại pectinase và định hướng sinh tổng hợp pectinasengoại bào, có năng suất cao, dễ tinh sạch và có tiềm năng phát triểnthành sản phẩm thương mại. Ở Việt Nam hiện vẫn chưa có công bốnào nghiên cứu về tạo dòng và biểu hiện gen pectinase, với mục tiêu 1tạo được nguồn pectinase tái tổ hợp từ nấm mốc có tiềm năng ứngdụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm chúng tôi chọn đề tài“Nghiên cứu sàng lọc và biểu hiện pectinase từ nấm mốc trongPichia pastoris.” Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về biểuhiện gen mã hóa pectinase có nguồn gốc từ nấm mốc trong nấm menP. pastoris.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU2.1. Mục tiêu chung Tạo được nguồn pectinase tái tổ hợp từ nấm mốc có tiềm năngứng dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm.2.2. Mục tiêu cụ thể Phân lập và tuyển chọn được chủng nấm mốc thuộc chiAspergillus có khả năng sinh tổng hợp pectinase cao. Phân lập, tạo dòng và biểu hiện được gen mã hóa pectinase từchủng nấm mốc được tuyển chọn trong P. Pastoris X33. Đánh giá được khả năng ứng dụng chế phẩm pectinase tái tổhợp trong lĩnh vực chế biến thực phẩm (Làm trong nước ép táo vàtăng hiệu suất bóc vỏ tiêu).3. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu 1. Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc sinh tổng hợppectinase cao. 2. Tạo dòng gen pectinase vào hệ thống vector biểu hiện P.pastoris X33. 3. Thử nghiệm chế phẩm pectinase tái tổ hợp trong chế biếnnước trái cây và khả năng bóc vỏ tiêu. Phạm vi nghiên cứu 2 Tuyển chọn chủng nấm sinh tổng hợp pectinase, tạo dòng gen,biểu hiện trong Pichia pastoris X33, tinh sạch và xác định đặc tínhpectinase tái tổ hợp, ứng dụng pectinase tái tổ hợp trong chế biếnthực phẩm.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1. Tạo dòng thành công và xác định trình tự gen AspPecA,AspPecB và AspPecC mã hóa pectinase từ Aspergillus niger M13được đăng ký trên Genbank với mã số tương ứng MT502411,MT502412 và MT502413; 2. Lần đầu tiên biểu hiện thành công gen AspPecA mã hóacho pectinase trong P. pastoris X33. rAspPecA tinh sạch đượcnghiên cứu và xác định một số tính chất; 3. rAspPecA có khả năng làm trong nước ép táo và làm tăngkhả năng bóc vỏ tiêu với hiệu suất cao hơn 90%. 5. CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận án được trình bày trong 135 trang A4 (không tính tài liệutham khảo). Trong đó, phần Mở đầu 4 trang; Tổng quan tài liệu 35trang; Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu 19 trang; Kết quả nghiêncứu và thảo luận 63 trang; Kết luận và Kiến nghị 2 trang; Danh mục cáccông trình liên quan đến luận án đã công bố 1 trang; Tài liệu tham khảo22 trang. Luận án có 9 bảng và 52 hình. 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PECTIN Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bàocủa các loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như:quả, củ, thân. Trong màng tế bào pectin có mặt ở phiến giữa (vớihàm lượng cao nhất) và ở vách tế bào sơ cấp. Pectin là mộtpolysaccharide cấu trúc được tìm thấy trong thành tế bào sơ cấp vàphiến giữa của trái cây và rau quả. Cấu trúc chủ yếu của pectin làhomopolymer, được tạo thành từ poly-α-(1,4)-galacturonic acid đượcmethyl hóa một phần.1.2. SƠ LƯỢC VỀ PECTINASE Pectinase là enzyme xúc tác sự thủy phân ...