ĐẶT VẤN ĐỀ Pleurotus (Jacq. Kumm là một chi nấm thuộc họ Pleurotaceae, bộ Agaricales, lớp Agaricomycetes, ngành Eumycota (Nấm thật). Các loài thuộc chi Pleurotus có tên gọi chung là Nấm Bào ngư hay nấm Sò (Oyster mushroom) – Hirakate, Houbikate hay Houbiko (theo tiếng Nhật). Nấm Bào ngư là 1 trong 5 nhóm nấm được trồng và cung cấp hàng đầu thế giới (Royse et al 2017; Tsiantas et al., 2021), nổi tiếng thế giới với hương vị thơm ngon và thành phần dinh dưỡng cao (giàu chất xơ, protein, carbohydrate, vitamin, khoáng chất) (Patil et al., 2010; Khan et al.
Ở nước ta, có một số loài nấm được ghi nhận thuộc chi Pleurotus như: Pleurotus blaoensis Thám sp. nov đã được tác giả Lê Xuân Thám phát hiện vào năm 1999 và chứng minh đây là loài mới thuộc phân chi Coremiopleurotus Hillber (1982) thu thập ở tỉnh Lâm Đồng. Pleurotus pulmonarius (Fr.) Quel phân bố ở Tây Nguyên được tác giả Lê Xuân Thẩm phát hiện vào năm 1998,… Bên cạnh chức năng là nguồn thực phẩm giá trị, một số loài Pleurotus còn có tiềm năng về y dược cao trong việc tổng hợp nên nhiều hợp chất tự nhiên mang hoạt tính sinh học có tác dụng kháng virus, kháng ung thư, kháng nấm, kháng khuẩn, giảm cholesterol và điều hòa miễn dịch (Cohen et al., 2002; Chu et al. Lovastatin còn được gọi là mevinolin hay monacolin K, được thu nhận đầu tiên từ Aspergillus terreus bởi Endo và cộng sự năm 1978 và từ Monascus ruber bởi Alberts và cộng sự vào năm 1979.
Đây là một chất có tác dụng ức chế cạnh tranh với 3-hydroxy- 3-methylglutaryl-coenzyme A reductase - enzyme xúc tác quá trình khử HMG-CoA để hình thành nên mevalonate trong quá trình tổng hợp cholesterol (Singer et al. Lovastatin không những có chức năng điều hòa nồng độ cholesterol trong máu, phòng ngừa bệnh Parkinson, Alzheimer và xơ vữa động mạch mà chất này còn có tác dụng nổi bật về kháng viêm và tăng cường tái tạo xương cho cơ thể (Upendra et al., 2013); kháng ung thư, kháng khuẩn (Klawitter et al., 2010; Zhou et al. Lovastatin đã được tìm 1 thấy trong một số loài Pleurotus gồm P. eryngii (Lee et al.
cornucopiae (Krasnopolskaya et al. Có nhiều bài báo nghiên cứu trước đó về con đường chuyển hóa Lovastatin trên nấm Aspergillus terreus đã chứng minh rằng Lovastatin nonketide synthase, Lovastatin diketide synthase là những enzyme đóng một vai trò quan trọng trong việc tổng hợp Lovastatin và được mã hóa lần lượt bởi gen LovB, LovF. Lovastatin nonketide synthase là một enzyme được mã hóa từ gen LovB, enzyme này tương tác với enroylreductase do gen LovC mã hóa có vai trò xúc tác tổng hợp nên Dihydromonacolin L từ acetate và methionine (Kennedy et al., 1999; Ma et al., 2009; Vijai and Maria, 2014). Lovastatin diketide synthase là một enzyme do gen LovF mã hóa tham gia tổng hợp nên 2 metylbutyryl-CoA từ 2 đơn vị acetyl-CoA và 1 đơn vị malonyl-CoA.
Enzyme này còn giúp chuyển đổi 2-methybutyryl –CoA thành alpha-methyl-beta-ketobutyryt (hay còn được gọi là monacolin J) (Hutchinson et al. Lovastatin hiện diện trong nhiều loài nấm thuộc các khóa phân loại khác nhau như: Ascomycetes, Gymnoascus, Aspergillus, Monascus, Doratomyces, Penicillium, Hypomyces, Trichderma, Paecilomyces, Phoma, hay basidiomycetes như Pleurotus, Omphalotus, Lenzites, Trametes, Phanerochaete (Pandey et al., 2019; Javed et al. Tuy nhiên, đến nay chưa có công bố khoa học nào nghiên cứu về con đường chuyển hóa Lovastatin ở các loài nấm ăn thuộc chi Pleutorus. Cùng với đó, giá trị của các loài nấm chi Pleurotus đã được làm rõ thông qua rất nhiều chứng cứ về khoa học.
Trong số những bằng chứng đó, đặc biệt chúng tôi xem trọng và đánh giá cao đến khả năng tổng hợp chất quý Lovastatin ở những chủng nấm như một dấu chỉ sinh học quan trọng nhằm chọn lọc được chủng giống tốt. Và việc nghiên cứu các gen tham gia quá trình tổng hợp Lovastatin chính là cơ sở khoa học quan trọng để hiểu được sự chuyển hóa của chất quý này. Vì thế đề tài “KHẢO SÁT SỰ HIỆN DIỆN CỦA MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN CON ĐƯỜNG SINH TỔNG HỢP LOVASTATIN TRÊN MẪU NẤM THUỘC CHI PLEUROTUS” được đề xuất dựa trên mục tiêu khảo sát sự hiện 2 diện của gen liên quan tham gia con đường sinh tổng hợp Lovastatin nhằm hỗ trợ giúp sàng lọc chủng nấm có tiềm năng cao trong y học tại Việt Nam. 3 PHẦN I: TỔNG QUAN 1 TỔNG QUAN NẤM 1.1 Vài nét lịch sử về nấm Nấm đã bắt đầu xuất hiện trên Trái Đất cách đây hàng tỉ năm trước (Bruns et al.
Nấm được ghi nhận có sự tồn tại trước cả thực vật, chúng bắt đầu phổ biến trên mặt đất trong kỷ Cambri (Brundrett, 2002). Nấm có môi trường sống đa dạng, có thể phân bố trên cạn, dưới nước hay trên cơ thể sinh vật khác. Nấm đóng vai trò là sinh vật phân hủy trong tự nhiên ở nhiều lưới thức ăn, từ đó tạo thành các chất vô cơ - nguồn nguyên liệu cho quá trình đồng hóa của thực vật hay các sinh vật khác. Qua đó, có thể thấy rằng trong tự nhiên nấm tuy nhỏ bé nhưng lại là mắt xích quan trọng kết nối với các sinh vật khác, góp phần giúp duy trì và cân bằng hệ sinh thái.
Nấm đã được Linnaeus phân loại thuộc bộ Thallophyta, giới Plantae (Thực vật) vào năm 1753. Có sự phân loại này là do Nấm và Thực vật đều không có khả năng di động, thành tế bào của nấm có cấu tạo giống với thực vật hơn là động vật. Năm 1969, Whitaker đã đề xuất chia thế giới sinh vật thành một hệ thống phân loại gồm có 5 giới đó là giới Monera (Khởi sinh), giới Protista (Nguyên sinh), giới Fungi (Nấm), giới Plantae (Thực vật) và giới Animalia (Động vật). Woese đã sắp xếp lại sinh giới thành 3 lãnh giới dựa vào trình tự nucleotide 16S rRNA là Archaea (Cổ khuẩn), Bacteria (Vi khuẩn) và Eukarya (Sinh vật nhân thực).
Trong đó, Nguyên sinh, Nấm, Thực vật và Động vật được xếp chung vào lãnh giới Eukarya. Qua đó, Nấm đã được xác nhận là một giới riêng cùng với các giới còn lại được xếp trong lãnh giới Eukarya. Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu ngày nay còn chứng minh rằng hệ sinh vật nấm có các tính năng riêng. Các loại nấm khi so với thực và động vật lại có sự khác biệt là do khác nhau trong thành phần, thành tế bào cấu tạo chủ yếu là kitin (chitin), kiểu dinh dưỡng theo kiểu dị dưỡng (osmotrophic), nhưng không phải là tiêu hóa như các loài động vật.
Đây là những đặc điểm khác biệt để phân chia nấm thành một giới riêng gọi là giới Nấm (Miles et al., 2004; Bruns et al. Giới Nấm bao gồm các sinh vật nhân thực 5 và phần lớn chúng phát triển dưới dạng sợi nấm (hyphae) hay còn gọi là các sợi đa bào, phần còn lại thì phát triển theo dạng đơn bào, thành tế bào của nấm chứa phần lớn là chitin (kitin), không có chứa lục lạp, lông hay roi, sinh sản của nấm là hữu tính và vô tính bằng bào tử. Chúng lấy các chất dinh dưỡng bằng cách hấp thụ thông qua bề mặt của tế bào, kiểu dinh dưỡng của nấm chủ yếu là kí sinh, hoại sinh; khác với tự dưỡng ở thực vật và nội tiêu hoá bằng ống tiêu hoá ở động vật. Theo hệ thống phân loại của Ainsworth năm 1973, giới nấm được chia thành 2 ngành chính là ngành Myxomycota và ngành Eumycota.
Trong đó ngành Myxomycota gồm những loài giả nấm (plasmodia và pseudoplasmodia), ngành Eumycota gồm chủ yếu là nấm sợi. Đa số nấm ăn được xếp vào ngành phụ Basidiomycota và Ascomycotina (Nguyễn Lân Dũng, 2001) thuộc ngành chính Eumycota.2 Tổng quan chi nấm Pleurotus 1.1 Đặc điểm chung của chi Pleurotus Pleurotus (Jacq. Kumm là một chi nấm thuộc về họ Pleurotaceae, bộ Agaricales, lớp Agaricomycetes, ngành Eumycota (Nấm thật). Chi nấm này ghi nhận có khoảng 70 loài (Nguyen et al.
Các loài Pleurotus thích hợp sinh trưởng ở vùng có khí hậu cận và nhiệt đới (Barh et al., 2019; Cohen et al., 2002) nên tại những khu vực này chúng có sự phát triển tốt nhất, hình thức dinh dưỡng chủ yếu của các loài nấm này chủ yếu là hoại sinh trên các cây thân gỗ (Karim et al. Phần lớn các loài Pleurotus được xếp vào nhóm nấm ăn ngon mang lại giá trị thương mại cao, được liệt kê vào một trong số các loại nấm được trồng (canh tác) làm thực phẩm nhiều nhất trên toàn thế giới (Zhao et al. Các loài Pleurotus có nguồn gốc tiến hóa tách biệt (Zevakis et al., 2004), được áp dụng trong những mục đích khác nhau về lĩnh vực y dược, lĩnh vực môi trường và lĩnh vực công nghệ sinh học (Kirk et al., 2008; Cohen et al. Nấm Bào ngư còn được gọi là nấm Sò hay Hirakate, Houbikate, Houbiko (theo tiếng Nhật) là tên gọi chung của các loài Pleurotus.
Nổi bật trong chi nấm này là các loài Pleurotus ostreatus, P. cornucopiae – đây là những 6 loài nấm đặc trưng, nổi tiếng nhờ hương thơm cùng với vị đặc trưng và hàm lượng dinh dưỡng cao (dồi dào protein, carbohydrate, khoáng chất, chất xơ, vitamin) (Khan et al., 2012; Feeney, 2014), được trồng làm thực phẩm ở nhiều khu vực và nghiên cứu ở nhiều quốc gia (Zadrazil, 1978; Sibel Yildiz et al. Hiện nay, các loài Pleurotus đứng thứ 3 trong số những loài nấm ăn ngon được canh tác phổ biến nhất thế giới, chỉ xếp sau nấm mỡ (button mushroom) và nấm hương hay nấm đông cô (shiitake mushroom) (Fernandes et al. Ba Lan là quốc gia sản xuất thương mại nấm Bào ngư dẫn đầu ở Châu Âu với sản lượng nấm mỗi năm đạt đến 80,000 tấn.
pulmonarius là 2 loài được đánh giá là kinh tế nhất (dos Santos Bazanella et al., 2013; Golak-Siwulska et al. Việc sản xuất thương mại các loài Pleurotus chiếm khoảng 30%, đạt 15 triệu tấn về sản lượng, có giá trị hơn 50 tỉ đô la (Chang, 2008). Số tiền thống kê này đã tăng lên đến con số 63 tỉ đô la vào năm 2013 (Roy et al. Từ đó, trong tương lai thị trường về các loài Pleurotus rất có tiềm năng và sẽ còn được phát triển rộng rãi.
Đặc điểm chung của các loài Pleurotus là thường mọc thành cụm, tai nấm có dạng hình phễu lệch, cấu tạo gồm 3 phần: mũ nấm, phiến nấm và cuống nấm. Đến một giai đoạn thích hợp của quá trình trưởng thành, nấm sẽ phân tán bào tử ra môi trường, khi tiếp xúc với điều kiện thuận lợi, ở các bào tử này sẽ diễn ra quá trình nảy mầm và phát triển tạo nên hệ sợi sơ cấp (Lê Duy Thắng, 2001; Nguyễn Lân Dũng, 2002). Pleurotus ostreatus là một loài nấm điển hình có mức độ phổ biến rộng ở cả Châu Âu, Châu Á. Loài nấm này có màu từ xám đến nâu (Zervakis et al., 1996; Bao et al., 2004; Stanley et al.