Khám Phá Peptide Hoạt Tính Từ Tảo Spirulina Và Phân Loại Đặc Điểm Chung Của Peptide Chống Tăng Huyết Áp

• Tác giả: Luong Tai Chien
• Người hướng dẫn: Asst. Marasri Ruengjitchatchawalya
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Biotechnology
• Đề tài: Khám Phá Peptide Hoạt Tính Từ Tảo Spirulina: Phân Loại Đặc Điểm Chung Của Peptide Chống Tăng Huyết Áp
• Loại tài liệu: bachelor thesis
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thai Nguyen

• PART I. PART I
• 1.1. Background and motivation
• 1.2. Classification
• 1.3. Morphology of Arthrospira
• 1.4. The life cycle of Arthrospira (Spirulina)
• 1.5. Genome and protein sequences of Arthrospira
• 1.6. Bioactive peptides of A.
• 1.7. Antioxidant and Antiinflammatory activity
• 1.8. Antidiabetes and Antiobesity
• 1.9. Computational Tool: Clustal Omega
• 1.10. Scope of work
• PART II. MATERIALS AND METHODS
• 2.1. Equipment and Materials
• 2.2. Types of equipment
• 2.3. Protein extraction from A. platensis C1 using Zarrouk’s medium
• 2.4. Protein precipitation from A. platensis C1 by acetone precipitation
• 2.5. Quantitative protein of A. platensis C1 by 2-D Quant kit
• 2.6. Protein separation from A. platensis C1 by Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE)
• 2.7. In silico digestion tools
• 2.8. ACE inhibition assay at Institute of Rangsit University
• 2.9. Common characteristics of antihypertensive peptides using Clustal Omega
• PART III. RESULTS AND DISCUSSIONS
• 3.1. Culture and cell growth of A.
• 3.2. Cell harvesting of A.
• 3.3. Protein extraction of A.
• 3.4. Protein precipitation from crude extract solution of A.
• 3.5. Protein quantification of A. platensis C1 by 2D-Quant kit
• 3.6. Protein separation from the crude extract of A.
• 3.7. Common characteristics of antihypertensive peptides from A.
• PART IV. CONCLUSION AND RECOMMENDATIONS
• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• LIST OF TABLE
• LIST OF FIGURES
• LIST OF ABBREVIATION

I. Khám phá peptide hoạt tính từ tảo Spirulina

Peptide hoạt tính từ tảo Spirulina đã thu hút sự chú ý trong nghiên cứu khoa học nhờ tiềm năng ứng dụng trong y học và dinh dưỡng. Tảo Spirulina, đặc biệt là loài Arthrospira platensis, chứa hàm lượng protein cao (55-70% trọng lượng khô), trong đó có nhiều peptide hoạt tính sinh học. Các peptide này được phân lập thông qua quá trình thủy phân protein và có khả năng ức chế enzyme chuyển đổi angiotensin (ACE), một cơ chế quan trọng trong điều trị tăng huyết áp. Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá và phân loại các peptide chống tăng huyết áp từ tảo Spirulina, đồng thời xác định các đặc điểm chung của chúng.

1.1. Nguồn gốc tự nhiên của tảo Spirulina

Tảo Spirulina là một loại vi khuẩn lam có hình xoắn ốc, thuộc chi Arthrospira. Chúng được tìm thấy trong môi trường nước ngọt, nước mặn và môi trường kiềm cao. Tảo Spirulina không chỉ giàu protein mà còn chứa các axit béo thiết yếu, vitamin, khoáng chất và sắc tố như phycocyanin. Những thành phần này không chỉ hỗ trợ dinh dưỡng mà còn có hoạt tính sinh học mạnh, đặc biệt là khả năng chống oxy hóa và chống viêm.

1.2. Phương pháp khám phá peptide hoạt tính

Quá trình khám phá peptide hoạt tính từ tảo Spirulina bao gồm các bước nuôi cấy, thu hoạch tế bào, chiết xuất protein và thủy phân in silico. Công cụ Clustal Omega được sử dụng để phân tích và phân loại các peptide dựa trên đặc điểm chung của chúng. Kết quả cho thấy, các peptide chống tăng huyết áp thường chứa các nhóm axit amin như G, P, Y và L, với các axit amin thơm và kỵ nước chiếm ưu thế.

II. Phân loại và đặc điểm chung của peptide chống tăng huyết áp

Các peptide chống tăng huyết áp từ tảo Spirulina được phân loại dựa trên cấu trúc và hoạt tính sinh học của chúng. Những peptide này thường có khối lượng phân tử thấp (dưới 6000 Da) và được hấp thụ nhanh qua niêm mạc ruột. Chúng có khả năng ức chế ACE, một enzyme quan trọng trong hệ thống renin-angiotensin, giúp điều hòa huyết áp. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các peptide này thường chứa các axit amin thơm và kỵ nước, tạo nên hoạt tính sinh học mạnh.

2.1. Cấu trúc và hoạt tính của peptide

Các peptide chống tăng huyết áp thường có cấu trúc ngắn, từ 3-20 axit amin, với các nhóm axit amin thơm (như phenylalanine, tyrosine) và kỵ nước (như leucine, valine) chiếm ưu thế. Những đặc điểm này giúp peptide tương tác hiệu quả với enzyme ACE, ức chế hoạt động của nó và giảm huyết áp. Ví dụ, peptide chứa chuỗi axit amin 'YY' được xác định là có hoạt tính mạnh nhất.

2.2. Ứng dụng thực tiễn trong y học

Các peptide chống tăng huyết áp từ tảo Spirulina có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ sức khỏe tim mạch. Chúng có thể được sử dụng trong thực phẩm chức năng hoặc dược phẩm để kiểm soát huyết áp. Ngoài ra, khả năng chống oxy hóa và chống viêm của các peptide này cũng góp phần bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh lý liên quan đến stress oxy hóa.

III. Giá trị và ứng dụng của nghiên cứu

Nghiên cứu về peptide hoạt tính từ tảo Spirulina không chỉ mở ra hướng đi mới trong việc khám phá các hợp chất tự nhiên có lợi cho sức khỏe mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Các sản phẩm từ tảo giàu peptide hoạt tính có thể trở thành nguồn dinh dưỡng bền vững và hiệu quả, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về thực phẩm chức năng ngày càng tăng.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn toàn diện về peptide hoạt tính từ tảo Spirulina, từ quá trình khám phá đến phân loại và ứng dụng. Việc sử dụng công cụ Clustal Omega để phân tích các peptide đã giúp xác định được các đặc điểm chung quan trọng, mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực sinh học phân tử và dược lý.

3.2. Tiềm năng thương mại

Các sản phẩm từ tảo giàu peptide hoạt tính có tiềm năng thương mại lớn, đặc biệt trong ngành thực phẩm chức năng và dược phẩm. Chúng không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm tự nhiên và an toàn.