Nghiên cứu khả năng chống tế bào ung thư của nấm thượng hoàng

Chuyên đề Khả năng chống ung thư của nấm thượng hoàng: Nghiên cứu và phân lập, tiếp cận liên ngành, kết quả nghiên cứu có giá trị ứng dụng cao trong

• Tác giả: Hoàng Văn Hưng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Tuấn
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Khả Năng Chống Ung Thư Của Nấm Thượng Hoàng: Nghiên Cứu Và Phân Lập
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Đặc điểm tự nhiên và đa dạng sinh học của vùng miền núi phía Bắc
• 1.2. Tổng quan nghiên cứu về nấm Thượng Hoàng
• 1.3. Tình hình nguồn cung cấp và nhu cầu nấm Thượng Hoàng
• 1.4. Phân bố, phân loại và hình thái nấm Thượng Hoàng trong tự nhiên
• 1.5. Tóm lược lịch sử sử dụng của nấm Thượng Hoàng
• 1.6. Hoạt chất dược liệu của nấm Thượng Hoàng
• 1.7. Ứng dụng của nấm Thượng Hoàng trong Y – Dược
• 1.8. Tính an toàn của nấm Thượng Hoàng
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp điều tra sự phân bố, thu thập nguồn gen nấm Thượng Hoàng trong tự nhiên
• 2.3.2. Phương pháp phân lập, lưu giữ nguồn gen nấm Thượng Hoàng
• 2.3.3. Lưu giữ nguồn gen nấm Thượng Hoàng phân lập
• 2.3.4. Định danh, phân loại chủng nấm Thượng Hoàng thu thập được
• 2.3.5. Phương pháp xác định hoạt chất chống ung thư của nấm Thượng Hoàng
• 2.3.6. Phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế tế bào ung thư của dịch chiết hoạt chất sinh học tổng số từ nấm Thượng Hoàng in vitro
• 2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả điều tra sự phân bố, thu thập, quy trình phân lập và lưu giữ nguồn gen của nấm Thượng Hoàng tại các khu rừng tự nhiên vùng núi phía Bắc
• 3.1.1. Thu thập nguồn gen nấm Thượng Hoàng
• 3.1.2. Phân lập nguồn gen nấm Thượng Hoàng từ quả thể
• 3.2. Định danh, phân loại chủng nấm Thượng Hoàng thu thập được
• 3.3. Xác định hoạt chất chống ung thư của nấm Thượng Hoàng
• 3.4. Đánh giá hoạt tính ức chế tế bào ung thư của dịch chiết hoạt chất sinh học tổng số từ nấm Thượng Hoàng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nấm thượng hoàng

Nấm thượng hoàng, thuộc chi Phellinus, được biết đến như một loại nấm dược liệu quý với khả năng chống ung thư. Nghiên cứu cho thấy nấm này có chứa nhiều hoạt chất sinh học có tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư mà không làm tổn hại đến tế bào khỏe mạnh. Theo Ikekawa và cộng sự (1968), nấm thượng hoàng có khả năng ức chế tế bào ung thư lên đến 96,7%, cao hơn so với nhiều loại nấm khác. Điều này đã mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư từ tự nhiên. Nấm thượng hoàng không chỉ có tác dụng chống ung thư mà còn chứa nhiều hoạt chất có lợi cho sức khỏe, như polysaccharide và hispidin, giúp tăng cường hệ miễn dịch và ngăn ngừa sự phát triển của khối u.

II. Phân lập và định danh nấm thượng hoàng

Quá trình phân lập và định danh nấm thượng hoàng là bước quan trọng trong nghiên cứu. Các chủng nấm được thu thập từ các khu rừng tự nhiên ở miền núi phía Bắc Việt Nam. Phương pháp phân lập sử dụng môi trường nuôi cấy thích hợp như PDA và GYA, giúp tạo điều kiện tối ưu cho sự phát triển của nấm. Sau khi phân lập, các chủng nấm được định danh dựa trên các đặc điểm hình thái và gen. Việc này không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen nấm thượng hoàng mà còn tạo cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về hoạt chất sinh học của chúng.

III. Khả năng chống ung thư của nấm thượng hoàng

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm thượng hoàng có khả năng ức chế nhiều loại tế bào ung thư khác nhau, bao gồm ung thư vú, ung thư gan và ung thư phổi. Các hoạt chất sinh học trong nấm thượng hoàng, như polysaccharide và hispidin, đã được chứng minh có tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư hiệu quả. Theo nghiên cứu của Chen và cộng sự (2019), nấm thượng hoàng không chỉ an toàn mà còn có thể thay thế một phần thuốc hóa học trong điều trị ung thư. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm từ nấm thượng hoàng trong y học, giúp giảm thiểu tác dụng phụ và chi phí điều trị cho bệnh nhân.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nấm thượng hoàng

Nấm thượng hoàng không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong y học. Việc phát triển các sản phẩm từ nấm thượng hoàng có thể giúp cải thiện sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư. Sự an toàn và hiệu quả của nấm thượng hoàng đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và doanh nghiệp trong việc phát triển các sản phẩm chức năng từ nấm này. Điều này không chỉ góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống mà còn tạo ra cơ hội kinh tế cho người dân địa phương thông qua việc trồng và chế biến nấm thượng hoàng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới, mỗi năm toàn cầu ghi nhận khoảng gần 1 triệu ca tử vong do các bệnh ung thư, trong đó có tới 70% trường hợp tập trung tại các quốc gia đang phát triển. Tại Việt Nam, áp lực y tế từ căn bệnh này ngày càng gia tăng với hơn 300.000 bệnh nhân đang điều trị; riêng năm 2018 đã có khoảng 165.000 ca mắc mới trên quy mô dân số 96,6 triệu người, kéo theo hơn 115.000 trường hợp tử vong. Cơ cấu bệnh tật ghi nhận tỷ lệ mắc cao nhất ở ung thư gan với 15,4%, ung thư phổi chiếm 14,4%, ung thư dạ dày 10,6% và ung thư vú chiếm 9,2%. Trong bối cảnh các liệu pháp hóa trị và xạ trị gây nhiều tác dụng phụ độc hại cùng chi phí đắt đỏ, nhu cầu tìm kiếm các hoạt chất sinh học tự nhiên có hoạt tính ức chế chọn lọc tế bào khối u trở thành một hướng đi cấp thiết.

Nấm Thượng Hoàng thuộc chi Phellinus là loại dược liệu quý hiếm, từng được ghi nhận trong các công trình kinh điển với tỷ lệ ức chế khối u thực nghiệm lên đến 96,7%, vượt trội hơn hẳn nấm Linh Chi đạt 65-70% hay nấm Vân Chi đạt 75-77%. Tuy nhiên, nguồn dược liệu tự nhiên tại Việt Nam đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt do tình trạng khai thác tận thu, trong khi các công trình khảo sát nguồn gen bản địa còn rất hạn chế. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ sinh học đã tập trung giải quyết vấn đề này với các mục tiêu cụ thể: điều tra sự phân bố, thu thập và phân lập nguồn gen nấm Thượng Hoàng tự nhiên tại 4 khu rừng đặc dụng trọng điểm thuộc vùng miền núi phía Bắc; định danh phân tử các chủng thu thập; xác định hàm lượng các hoạt chất sinh học chính gồm Hispidin và Polysaccharide; đồng thời đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên hai dòng tế bào ung thư phổi SHP-77 và ung thư biểu mô tuyến vú MCF-7.

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi cung cấp dữ liệu phân loại học phân tử chính xác cho ngân hàng dữ liệu GenBank, bảo tồn thành công 4 nguồn gen quý hiếm, và mở ra triển vọng phát triển các dòng sản phẩm hỗ trợ điều trị ung thư đạt chuẩn chất lượng từ nguồn dược liệu nội địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp giữa lý thuyết phân loại học nấm lớn thuộc ngành Basidiomycota và mô hình đánh giá dược lý phân tử của các hợp chất chuyển hóa thứ cấp. Theo hệ thống phân loại hiện đại, chi nấm Thượng Hoàng (Phellinus sensu lato) bao gồm hơn 363 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trong đó các loài như Tropicoporus linteus và Phellinus robiniae chứa hàm lượng hoạt chất sinh học đặc biệt cao.

Khung lý thuyết dược lý tập trung vào 3 nhóm hợp chất tự nhiên chủ đạo:

• Polysaccharide cao phân tử: Cấu trúc chính là các chuỗi β-glucan với liên kết β-(1→3) và β-(1→6), đóng vai trò kích hoạt thụ thể miễn dịch màng Dectin-1 trên bề mặt đại thực bào và tế bào tua, từ đó kích thích giải phóng các cytokine kháng u như IL-12, IFN-γ và TNF-α.
• Polyphenol đặc hữu: Đại diện tiêu biểu là Hispidin và Hispolon, có khả năng khử các gốc oxy hóa tự do (ROS), ức chế chu trình tế bào tại pha G0/G1 và G2/M thông qua điều hòa tăng biểu hiện protein p53, p21, p27 và kích hoạt dòng thác enzyme Caspase 3, Caspase 8, Caspase 9 gây chết rụng tế bào theo chương trình (Apoptosis).
• Triterpenoid và dẫn xuất Furan: Đóng vai trò bảo vệ tế bào gan, điều hòa chỉ số đường huyết và kháng khuẩn chọn lọc.

Mô hình nghiên cứu in vitro ứng dụng phương pháp đo độ hấp thụ quang phổ MTT để xác định giá trị IC50, tức nồng độ ức chế 50% sự sống của quần thể tế bào ung thư đích.

Phương pháp nghiên cứu

Địa bàn nghiên cứu được triển khai tại 4 vườn quốc gia lớn thuộc miền Bắc: Vườn Quốc gia Ba Bể với diện tích 8.000 ha, Vườn Quốc gia Phia Oắc - Phia Đén rộng 10.000 ha, Vườn Quốc gia Tam Đảo quy mô 37.000 ha và Vườn Quốc gia Hoàng Liên rộng 38.000 ha. Thời gian lấy mẫu thực hiện vào mùa xuân, giai đoạn có độ ẩm không khí vượt 85% và nhiệt độ trung bình 20-25°C thích hợp nhất cho nấm phát triển.

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích được áp dụng trên các quần thể cây thân gỗ già cỗi, đặc biệt là cây Dâu tằm cổ thụ (Morus alba L.). Cỡ mẫu khảo sát thực nghiệm khử trùng gồm 30 mảnh mô quả thể cho mỗi công thức (n = 30), lặp lại 3 lần nhằm đảm bảo tính chính xác thống kê. Các mảnh mô được thử nghiệm khử trùng qua 3 quy trình: nước cất vô trùng, dung dịch ethanol 70% trong 10 phút, và dung dịch H2O2 10% trong 5 phút, sau đó nuôi cấy trên môi trường PDA ở 25°C trong 4-6 tuần. Giống thuần khiết được lưu trữ kép: giữ trên thạch nghiêng PDA ở 4°C với chu kỳ cấy chuyển 4 tháng/lần và bảo quản sâu trong dung dịch glycerol 10% tại -80°C.

Quy trình định danh phân tử sử dụng kỹ thuật tách chiết DNA tổng số, khuếch đại vùng gen bảo thủ ITS (bao gồm đoạn ITS1, 5.8S rRNA, ITS2 và một phần 28S rRNA) bằng cặp mồi chuẩn với chu trình nhiệt PCR 35 chu kỳ, điện di kiểm tra trên gel agarose 1,3% và giải trình tự trên hệ thống tự động ABI 3730xl. Lý do lựa chọn vùng gen ITS vì đây là mã vạch DNA tiêu chuẩn quốc tế cho nấm, có độ biến dị phân loại cao giữa các loài cận duyên.

Quy trình phân tích hóa học sử dụng dung môi ethanol 90% chiết hồi lưu ở 60°C qua 3 lần, thu hồi dịch chiết bằng máy cô quay chân không ở 50°C và đông khô ở -54°C. Hàm lượng Polysaccharide được định lượng bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis, còn Hispidin được phân tích định lượng trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Hoạt tính ức chế tế bào SHP-77 và MCF-7 được thử nghiệm với các dải nồng độ 0, 100, 500 và 1000 µg/mL qua phép thử MTT, ủ 72 giờ và đo mật độ quang ở bước sóng 495 nm bằng hệ thống ELISA.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa và phân tích trong phòng thí nghiệm đã ghi nhận 4 phát hiện quan trọng:

• Khảo sát thực địa và phân bố sinh thái: Phát hiện và thu thập thành công 4 mẫu quả thể nấm Thượng Hoàng ký sinh trên thân cây Dâu tằm cổ thụ tại Vườn Quốc gia Ba Bể (tọa độ 22°42'94'' B - 105°60'95'' Đ) và Vườn Quốc gia Phia Oắc - Phia Đén (tọa độ 22°56'12'' B - 105°86'60'' Đ). Các mẫu có dạng hình móng ngựa hoặc bán nguyệt, đường kính dao động từ 5,0 đến 15,3 cm, bề dày từ 0,4 đến 2,5 cm, thể hóa gỗ cứng màu nâu sẫm. Ngược lại, không tìm thấy mẫu tại khu vực Tam Đảo và Hoàng Liên.
• Tối ưu hóa quy trình khử trùng phân lập: Kết quả thực nghiệm trên 30 mẫu cấy chứng minh phương pháp khử trùng bằng ethanol 70% trong 10 phút đạt hiệu quả cao nhất với tỷ lệ tạo hệ sợi thuần khiết đạt 29,17%, tỷ lệ tạp nhiễm giảm mạnh xuống 60,83% so với mức 95,83% của đối chứng nước cất (p = 0,04). Trong khi đó, việc dùng H2O2 10% gây độc làm chết 38,33% mẫu mô và chỉ đạt 21,67% khuẩn ty thuần khiết.
• Định danh loài bằng mã vạch phân tử: Sản phẩm PCR vùng gen ITS cho một băng điện di sắc nét kích thước khoảng 700 bp. So bản giải trình tự trên NCBI BLAST, 2 chủng NTH-PR1 (mã số MW757261) và NTH-PR2 (mã số MW757262) tương đồng 99,60% đến 100% với loài Phellinus robiniae. Hai chủng NTH-PL3 (MW757263) và NTH-PL4 (MW757264) đạt độ tương đồng 99,87% với loài Tropicoporus linteus (Phellinus linteus).
• Định lượng hoạt chất và độc tính tế bào ung thư: Cao chiết tổng số của các chủng chứa hàm lượng Polysaccharide và Hispidin dồi dào. Thử nghiệm in vitro cho thấy dịch chiết ức chế rõ rệt sự tăng sinh của dòng tế bào ung thư phổi SHP-77 và ung thư biểu mô vú MCF-7 theo hàm phụ thuộc liều lượng, thể hiện giá trị IC50 ở ngưỡng nồng độ an toàn, mở ra hướng ứng dụng điều trị trúng đích.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả phân lập hệ sợi nấm Thượng Hoàng phụ thuộc mật thiết vào cấu trúc mô quả thể hóa gỗ dày đặc, nơi các loài nấm mốc biểu sinh và vi khuẩn nội sinh thường ẩn náu sâu trong các khe nứt. Xử lý bằng ethanol 70% trong 10 phút vừa đủ để phá vỡ màng tế bào của vi sinh vật tạp nhiễm mà không làm tổn thương tế bào chất của hệ sợi nấm mẹ, vượt trội hơn hẳn các quy trình dùng hóa chất độc hại như muối thủy ngân HgCl2 từng công bố trước đây.

Về mặt sinh thái và phân loại, sự hiện diện của Tropicoporus linteus và Phellinus robiniae tại vùng núi cao phía Bắc Việt Nam khẳng định tính đa dạng di truyền phong phú của chi nấm này trong đới khí hậu nhiệt đới gió mùa. Sự vắng mặt của nấm tại Tam Đảo và Hoàng Liên trong đợt khảo sát có thể do sự suy giảm số lượng cây chủ Dâu tằm cổ thụ hoặc sự biến động nhiệt độ tiểu vùng.

Trong các báo cáo khoa học, dữ liệu về hiệu quả khử trùng có thể được minh họa trực quan bằng biểu đồ cột so sánh tỷ lệ nhiễm khuẩn, tỷ lệ mẫu chết và tỷ lệ thuần khiết giữa 3 phương pháp xử lý mẫu. Mối quan hệ phát sinh chủng loài được biểu diễn chuẩn xác qua cây phả hệ Phylogenetic Tree xây dựng theo thuật toán Neighbor-Joining dựa trên trình tự ITS. Hoạt tính ức chế tế bào ung thư SHP-77 và MCF-7 được trình bày tối ưu qua đường cong đáp ứng liều Sigmoidal Dose-Response Curve, thể hiện rõ mức độ giảm sút tỷ lệ sống của tế bào từ 100% xuống dưới 20% khi nồng độ cao chiết tăng từ 0 lên 1000 µg/mL.

Đề xuất và khuyến nghị

• Tối ưu hóa công nghệ lên men chìm sinh khối hệ sợi: Nhóm nghiên cứu Công nghệ sinh học phối hợp với các phòng thí nghiệm vi sinh cần tiến hành khảo sát các nguồn carbon, nitơ và tỷ lệ khoáng vi lượng trên môi trường dịch thể; mục tiêu nâng cao hiệu suất sinh tổng hợp Polysaccharide và Hispidin tăng từ 35% đến 40%, rút ngắn chu kỳ nuôi cấy xuống dưới 14 ngày; thời gian thực hiện trong vòng 6 đến 12 tháng tới.
• Mở rộng thử nghiệm dược lý in vivo và an toàn độc tính: Các viện nghiên cứu Y dược học cần triển khai đánh giá khả năng thu nhỏ kích thước khối u trên mô hình chuột suy giảm miễn dịch mang khối u ghép dị loài; mục tiêu xác định liều hiệu dụng ED50 và chỉ số an toàn độc tính bán trường diễn đạt chuẩn của Bộ Y tế; thời gian hoàn thành trong giai đoạn 2024-2025.
• Thiết lập ngân hàng gen và quy trình bảo tồn nguồn gen nấm dược liệu bản địa: Ban quản lý Vườn Quốc gia Ba Bể và Phia Oắc - Phia Đén phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ địa phương xây dựng đề án khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt các cá thể nấm mẹ; mục tiêu lưu giữ an toàn 100% các chủng thuần khiết ở nhiệt độ -80°C với tỷ lệ sống sót sau rã đông đạt trên 95%; duy trì kiểm tra định kỳ hàng năm.
• Chuẩn hóa quy trình chiết xuất hoạt chất hướng tới thương mại hóa sản phẩm: Doanh nghiệp dược phẩm liên kết chuyển giao công nghệ từ trường đại học để xây dựng dây chuyền chiết xuất phân đoạn đạt chuẩn GMP-WHO; mục tiêu tạo ra các chế phẩm viên nang chứa cao nấm Thượng Hoàng chuẩn hóa với hàm lượng Hispidin ổn định trên 2,5 mg/g; lộ trình triển khai từ năm 2025 đến năm 2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Công nghệ sinh học, Vi sinh vật học: Tài liệu cung cấp quy trình chi tiết từ khâu xử lý mẫu mô hóa gỗ, kỹ thuật phân lập nấm Đảm khó nuôi cấy, đến các thao tác khuếch đại và phân tích cây phân loại phân tử vùng gen ITS.
• Dược sĩ, nhà khoa học bào chế và doanh nghiệp dược phẩm: Cung cấp thông số kỹ thuật về quy trình chiết hồi lưu ethanol 90%, phương pháp định lượng Hispidin bằng HPLC, và dữ liệu thử nghiệm độc tính tế bào in vitro phục vụ nghiên cứu phát triển thực phẩm bảo vệ sức khỏe.
• Cán bộ quản lý lâm nghiệp và bảo tồn tài nguyên sinh vật: Nắm bắt tọa độ địa lý, đặc điểm hình thái và sinh thái học của nấm Thượng Hoàng tự nhiên để xây dựng phương án bảo tồn đa dạng sinh học rừng đặc dụng tại các tỉnh Bắc Kạn và Cao Bằng.
• Bác sĩ chuyên khoa ung bướu và chuyên gia dinh dưỡng lâm sàng: Hiểu rõ cơ chế phân tử của hoạt chất β-glucan và Hispidin trong việc kích hoạt hệ miễn dịch lympho T và ức chế chu trình tế bào ung thư, từ đó có thêm cơ sở khoa học định hướng các liệu pháp hỗ trợ điều trị.

Câu hỏi thường gặp

Nấm Thượng Hoàng phân lập tại miền Bắc Việt Nam có gì khác biệt so với các chủng quốc tế?

Hai chủng NTH-PL3 và NTH-PL4 đạt độ tương đồng di truyền lên đến 99,87% với loài Tropicoporus linteus chuẩn trên GenBank. Chúng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu nhiệt đới, sinh trưởng ổn định trên môi trường PDA ở 25°C và sản sinh hàm lượng hoạt chất Hispidin tương đương các dòng thương mại từ Hàn Quốc hay Nhật Bản.

Tại sao quy trình khử trùng bằng ethanol 70% trong 10 phút lại đem lại hiệu quả phân lập cao nhất?

Khảo sát trên 30 mẫu cho thấy cồn 70% trong 10 phút cân bằng hoàn hảo giữa khả năng diệt khuẩn bề mặt và bảo vệ mô nấm, đạt 29,17% mẫu thuần khiết. Nước cất để lọt 95,83% tạp nhiễm, trong khi H2O2 10% có tính oxy hóa quá mạnh khiến 38,33% mẫu bị hoại tử mô.

Vai trò của trình tự gen ITS trong việc phân loại chính xác nấm Thượng Hoàng là gì?

Vùng gen ITS có kích thước khoảng 700 bp, chứa các đoạn bảo thủ xen kẽ các đoạn biến dị cao giữa các loài nấm. Phân tích ITS giúp phân biệt chính xác loài Phellinus robiniae (chủng NTH-PR1, NTH-PR2) với loài Tropicoporus linteus (chủng NTH-PL3, NTH-PL4), khắc phục triệt để sự nhầm lẫn khi chỉ dựa vào hình thái quả thể móng ngựa.

Hoạt chất Hispidin và Polysaccharide tiêu diệt tế bào ung thư theo cơ chế sinh học nào?

Polysaccharide kích hoạt thụ thể Dectin-1 trên tế bào miễn dịch để tăng cường tiết cytokine kháng u. Cùng lúc đó, Hispidin thâm nhập tế bào khối u, dập tắt các gốc tự do ROS có hại, đồng thời khóa chu trình tế bào tại pha G0/G1 và kích hoạt enzyme Caspase 3/8/9 thúc đẩy quá trình tự chết theo chương trình.

Việc lưu giữ giống nấm Thượng Hoàng ở nhiệt độ -80°C có ưu điểm gì so với cấy truyền truyền thống?

Bảo quản trong môi trường dịch thể bổ sung glycerol 10% ở -80°C giúp cố định trạng thái trao đổi chất của tế bào mà không tạo tinh thể đá làm vỡ màng. Phương pháp này duy trì độ tinh sạch và hoạt tính sinh học của nấm suốt nhiều năm, tránh nguy cơ thoái hóa giống hoặc đột biến gen khi cấy truyền nhiều lần ở 4°C.

Kết luận

• Thu thập thành công 4 mẫu nấm Thượng Hoàng tự nhiên ký sinh trên cây Dâu tằm cổ thụ tại các vườn quốc gia Ba Bể và Phia Oắc - Phia Đén thuộc vùng miền núi phía Bắc.
• Chuẩn hóa quy trình phân lập mô quả thể bằng ethanol 70% trong 10 phút, đạt tỷ lệ thuần khiết 29,17% và thiết lập hệ thống lưu trữ giống an toàn tại -80°C.
• Xác định chính xác cấu trúc phân tử vùng gen ITS kích thước 700 bp, đăng ký thành công 4 mã số định danh MW757261, MW757262, MW757263, MW757264 trên ngân hàng dữ liệu quốc tế GenBank.
• Định lượng thành công các hợp chất chống ung thư chủ lực gồm Polysaccharide và Hispidin trong dịch chiết cồn 90%.
• Chứng minh hoạt tính ức chế sinh trưởng mạnh mẽ của cao chiết nấm Thượng Hoàng trên hai dòng tế bào ung thư phổi SHP-77 và ung thư biểu mô vú MCF-7 theo hàm phụ thuộc nồng độ.

Công trình là nghiên cứu toàn diện đầu tiên tại miền Bắc Việt Nam tích hợp từ điều tra sinh thái, định danh di truyền phân tử đến thử nghiệm hoạt tính dược lý của nấm Thượng Hoàng bản địa. Kế hoạch tiếp theo cần tập trung hoàn thiện công nghệ lên men quy mô công nghiệp trong giai đoạn 2024-2025 và kiểm chứng lâm sàng vào năm 2026. Các viện nghiên cứu, doanh nghiệp và nhà khoa học hãy chủ động liên kết hợp tác nhằm khai thác bền vững và nâng tầm giá trị nguồn dược liệu quý giá này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ung thư là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới. Theo báo cáo của Tổ Y tế Thế giới (2018) có khoảng gần 1 triệu người chết nguyên nhân bởi các bệnh ung thư, trong đó có khoảng 70% trường hợp tử vong xảy ra ở các nước chậm phát triển và đang phát triển. Cùng với yếu tố di truyền thì các yếu tố ngoại cảnh (như tia cực tím từ ánh sáng mặt trời, hóa chất bảo vệ thực vật, các loại hoóc môn, khí thải và rác thải công nghiệp,….) được biết đến là tác nhân quan trọng nhất để “kích hoạt” các bệnh ung thư bùng phát.

Theo dự đoán của Viện nghiên cứu ung thư thế giới (https://www.gov/) số lượng người bị bệnh ung thư có xu hướng tăng mạnh, lên đến khoảng 23.6 triệu người đến năm 2030. Nước ta có tỷ lệ mắc bệnh ung thư tương đối cao, có khoảng hơn 300.000 người sống chung với ung thư hàng năm, trong đó số người bị ung thư gan chiếm cao nhất (15,4%), ung thư phổi chiếm 14,4%, ung thư dạ dày khoảng 10,6%, ung thư vú chiếm 9,2%, ung thư đại trực tràng khoảng 8,9% và ung thư khác (https://pharmed. Các loại thuốc/hóa chất là giải pháp hiệu quả để điều trị các bệnh ung thư khi phát hiện ra. Tuy nhiên, các loại thuốc/hóa chất điều trị ung thư rất tốn kém, dễ gây tác dụng phụ và biến chứng trong quá trình điều trị.

Do đó, phát triển các loại hoạt chất sinh học tự nhiên, có hiệu quả, ít tác dụng phụ, ít tốn kém để phòng và điều trị ung thư là yêu cầu cấp bách, đặt ra cho các nhà khoa học và quản lý. Nấm Thượng Hoàng (Phellinus; danh pháp khoa học đồng nghĩa: Tropicoporus hoặc Inonotus hoặc Polyporus hoặc Sanghuangporus) phân loại lại thuộc ngành Basidiomycota, lớp Agaricomycetes, bộ Hymenochaetales, họ Hymenochaetaceae. Nấm Thượng Hoàng được tìm thấy ở một số nước thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Chen và cs, 2 2019)[15], là một trong những nấm dược liệu quý, có tác dụng rất hiệu quả trong phòng và điều trị ưng thư và được “mệnh danh là vua trị ung thư”. Các hoạt chất sinh học từ nấm Thượng Hoàng có tác dụng loại bỏ các tế bào/khối u ác tính mà không làm tổn hại đến các tế bào khác.

Theo kết quả nghiên cứu của Ikekawa và cs (1968) [19] tại Viện nghiên cứu ung thư quốc gia Tokyo (Nhật Bản), cho thấy tác dụng tiêu diệt tế bào/khối u của dịch triết các loại nấm dược liệu, thì nấm Thượng Hoàng có khả năng ức chế tế bào/khối u cao nhất (96,7%) so với các loại nấm dược liệu khác như nấm Hương (80,7%), nấm Vân Chi (75 – 77%), nấm Linh Chi (65 – 70%), nấm Cổ Linh chi (64,9%), nấm Mộc nhĩ (42,6%),… Khả năng ức chế, ngăn cản sự hình thành khối u trong phòng ngừa các bệnh ung thư ở người từ hoạt chất sinh học tách chiết từ nấm Thượng Hoàng được minh chứng qua rất nhiều thử nghiệm lâm sàng của các nhà khoa học trên toàn thế giới trong những năm gần đây. Hoạt chất từ nấm Thượng Hoàng có khả năng chống tế bào/khối u ở các bệnh nhân ung thư vú, bàng quang, ung thư ruột kết; chống viêm nhiễm và ức chế sự phát triển của khối u; tăng số lượng tế bào Lympho T (tế bào đóng một vai trò trung tâm trong miễn dịch ở người và động vật) và ngăn cản sự phát triển của khối u. Thêm một bằng chứng khoa học khác về hoạt chất sinh học từ nấm Thượng Hoàng có tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư ở biểu mô tế bào gan, biểu mô đại tràng, biểu mô tuyến vú và ung thư phổi ở người.