Luận án tiến sĩ sinh học: Đa dạng và sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide từ nấm ký sinh côn trùng tại khu bảo tồn Copia và vườn quốc gia Xuân Sơn

• Tác giả: Nguyễn Thị Thùy Vân
• Người hướng dẫn: PGS.TS Dương Minh Lam
• Trường học: Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học - Vi sinh
• Đề tài: Nghiên cứu đa dạng và sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của nấm ký sinh côn trùng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Nấm và nấm ký sinh côn trùng
• 1.1.1.1. Giới thiệu về nấm
• 1.1.1.2. Sơ lược về nấm ký sinh côn trùng
• 1.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.2.1. Nguyên vật liệu và đối tượng nghiên cứu
• 1.2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.2.2.1. Phương pháp vi sinh vật học
• 1.2.2.2. Các phương pháp sinh học phân tử
• 1.2.2.3. Phương pháp tách chiết và tinh sạch cyclooligomer depsipeptide
• 1.2.2.4. Các phương pháp phân tích
• 1.2.2.5. Phương pháp toán học
• 1.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 1.3.1. Đa dạng nấm ký sinh côn trùng phân lập từ mẫu thu ở Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn
• 1.3.2. Kết quả phân lập và nghiên cứu đặc điểm của nấm ký sinh côn trùng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn
• 1.3.3. Một số nhận xét về đa dạng các chủng nấm ký sinh côn trùng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn
• 1.3.4. Khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của các chủng nấm ký sinh côn trùng đã phân lập
• 1.3.5. Định loại chủng nấm CPA14V bằng đặc điểm hình thái và sinh học phân tử
• 1.3.5.1. Đặc điểm hình thái của chủng nấm CPA14V
• 1.3.5.2. Định loại chủng nấm CPA14V bằng phương pháp sinh học phân tử
• 1.3.6. Nghiên cứu môi trường và điều kiện nuôi cấy sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của chủng nấm
• 1.3.6.1. Lựa chọn môi trường lên men sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide
• 1.3.6.2. Ảnh hưởng của độ pH môi trường đến sự sinh trưởng và khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của chủng nấm
• 1.3.6.3. Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến sinh trưởng và khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của chủng nấm
• 1.3.6.4. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng và khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của chủng nấm
• 1.3.7. Nghiên cứu tách chiết, tinh sạch và xác định cấu trúc cyclooligomer depsipeptide từ chủng nấm
• 1.3.7.1. Tách chiết và tinh sạch cyclooligomer depsipeptide từ chủng nấm ở quy mô phòng thí nghiệm
• 1.3.7.2. Xác định cấu trúc hóa học của cyclooligomer depsipeptide
• 1.3.8. Nghiên cứu khảo sát một số hoạt tính sinh học của các cao chiết tổng, phân đoạn và chất sạch beauvericin của chủng nấm
• 1.3.8.1. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro
• 1.3.8.2. Đánh giá hoạt tính chống oxi hóa
• 1.3.8.3. Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
• 1.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu cyclooligomer depsipeptide

Nghiên cứu về cyclooligomer depsipeptide từ nấm ký sinh côn trùng là một lĩnh vực mới mẻ và đầy tiềm năng. Cyclooligomer depsipeptide (COD) là một nhóm hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ nấm, đặc biệt là từ các loài nấm ký sinh côn trùng. Những hợp chất này được sinh tổng hợp thông qua hệ enzyme non-ribosomal peptide synthetase (NRPSs). COD có khả năng sinh học đa dạng, bao gồm khả năng gây độc tế bào, kháng vi sinh vật và chống ung thư. Nghiên cứu này không chỉ giúp làm rõ sự đa dạng của nấm ký sinh côn trùng mà còn mở ra hướng đi mới trong việc khai thác các hoạt chất sinh học từ nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú tại Việt Nam.

1.1. Đặc điểm của nấm ký sinh côn trùng

Nấm ký sinh côn trùng (Entomopathogenic fungi - EPF) là nhóm nấm có khả năng gây bệnh cho côn trùng. Chúng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, giúp kiểm soát quần thể côn trùng gây hại. Nghiên cứu cho thấy có gần 2000 loài nấm ký sinh côn trùng đã được ghi nhận. Những loài này không chỉ có giá trị trong nông nghiệp mà còn trong y học, nhờ vào khả năng sinh tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh mẽ. Việc tìm hiểu về đa dạng sinh học của nấm ký sinh côn trùng tại các khu vực như Copia và Xuân Sơn sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong luận án này bao gồm việc phân lập và định loại các chủng nấm ký sinh côn trùng từ mẫu thu thập tại Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn. Các phương pháp vi sinh vật học và sinh học phân tử được sử dụng để xác định đặc điểm hình thái và sinh học của các chủng nấm. Đặc biệt, việc nghiên cứu môi trường nuôi cấy và điều kiện sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide là rất quan trọng. Các yếu tố như pH, nguồn cacbon và nitơ sẽ được khảo sát để tối ưu hóa quy trình sản xuất COD. Kết quả từ các thí nghiệm này sẽ cung cấp cơ sở cho việc tách chiết và tinh sạch COD từ các chủng nấm đã phân lập.

2.1. Tách chiết và tinh sạch cyclooligomer depsipeptide

Quy trình tách chiết và tinh sạch cyclooligomer depsipeptide từ nấm ký sinh côn trùng được thực hiện thông qua các phương pháp sắc ký hiện đại. Việc xác định cấu trúc hóa học của COD sẽ được thực hiện bằng các kỹ thuật như NMR và LC-MS. Những kết quả này không chỉ giúp khẳng định sự hiện diện của COD mà còn mở ra khả năng ứng dụng trong y dược. Các hoạt tính sinh học của COD cũng sẽ được khảo sát để đánh giá tiềm năng ứng dụng trong điều trị bệnh, đặc biệt là trong lĩnh vực chống ung thư.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự đa dạng của các chủng nấm ký sinh côn trùng tại Copia và Xuân Sơn. Nhiều chủng nấm đã được phân lập và xác định có khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide. Đặc biệt, chủng nấm CPA14V đã được định loại và xác định có khả năng sinh tổng hợp COD cao. Các thí nghiệm cho thấy rằng môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến khả năng sinh tổng hợp COD. Những phát hiện này không chỉ góp phần làm rõ sự đa dạng sinh học của nấm ký sinh côn trùng mà còn mở ra hướng đi mới trong việc khai thác các hoạt chất sinh học từ nguồn tài nguyên thiên nhiên tại Việt Nam.

3.1. Tiềm năng ứng dụng của cyclooligomer depsipeptide

Các hoạt chất cyclooligomer depsipeptide từ nấm ký sinh côn trùng có tiềm năng ứng dụng lớn trong y dược. Chúng có khả năng gây độc tế bào, kháng vi sinh vật và chống ung thư. Nghiên cứu này mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm dược phẩm mới từ nguồn tài nguyên thiên nhiên. Việc khai thác và ứng dụng COD không chỉ có ý nghĩa trong việc bảo tồn đa dạng sinh học mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành dược phẩm tại Việt Nam.