Luận văn thạc sĩ hus nghiên cứu xác định ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới quá trình sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm đã phân lập được từ khu vực quảng trường ba đình

Luận văn thạc sĩ môi trường nghiên cứu hus nghiên cứu xác định ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới quá trình sinh tổng hợp và hoạt, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Hoàng Anh Thắng
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Thị Việt Hà
• Trường học: Trường đại học khoa học tự nhiên
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới quá trình sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm đã phân lập được từ khu vực quảng trường Ba Đình
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Sơ lƣợc về cơ chất collagen
• 1.2. Sơ lƣợc về vi nấm và quá trình sản sinh các enzyme ngoại bào
• 1.3. Nghiên cứu về các yếu tố ảnh hƣởng tới sự phân hủy collagen của vi nấm
• 1.4. Quá trình sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase vi nấm
• 1.5. Nghiên cứu về sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase
• 1.6. Nghiên cứu về sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase, protease của vi nấm trong công tác bảo quản lâu dài thi thể ƣớp
• 1.7. Bộ sƣu tập vi nấm phân hủy các cơ chất sinh h c tại Viện 69
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CÚU
• 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3. Dụng cụ, trang b
• 2.4. Môi trƣờng nuôi cấy, cơ chất, hóa chất
• 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
• 2.6. Phƣơng pháp phục hồi, lựa ch n các chủng vi nấm nghiên cứu
• 2.7. Phƣơng pháp kiểm tra mức độ thuần khiết các chủng vi nấm sau phục hồi trên kính hiển vi quang h c
• 2.8. Phƣơng pháp làm mẫu nấm nghiên cứu trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) JSM-5410LV
• 2.9. Tiến hành xác đ nh khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase theo phƣơng pháp của Laster Hankin, S.
• 2.10. Phƣơng pháp nghiên cứu xác đ nh một số điều kiện môi trƣờng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.11. Nghiên cứu xác đ nh các giá tr pH ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.12. Nghiên cứu xác đ nh các giá tr nhiệt độ môi trƣờng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.13. Nghiên cứu xác đ nh các giá tr hoạt độ nƣớc môi trƣờng nuôi cấy ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.14. Nghiên cứu xác đ nh các giá tr độ ẩm không khí ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.15. Nghiên cứu xác đ nh tổ hợp các điều kiện môi trƣờng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 2.16. Phƣơng pháp thống kê, xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả phục hồi và lựa ch n các chủng nấm sợi nghiên cứu
• 3.2. Kết quả nghiên cứu xác đ nh các giá tr pH ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 3.3. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr pH8
• 3.4. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr pH8,5
• 3.5. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr pH9
• 3.6. Xác đ nh mối tƣơng quan giữa điều kiện pH môi trƣờng nuôi cấy với khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm nghiên cứu
• 3.7. Kết quả nghiên cứu xác đ nh các giá tr nhiệt độ môi trƣờng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 3.8. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr nhiệt độ 140C
• 3.9. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr nhiệt độ 160C
• 3.10. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr nhiệt độ 180C
• 3.11. Xác đ nh mối tƣơng quan giữa ba điều kiện nhiệt độ môi trƣờng nuôi cấy với khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase
• 3.12. Kết quả nghiên cứu xác đ nh các giá tr hoạt độ nƣớc môi trƣờng nuôi cấy ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 3.13. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr hoạt độ nƣớc môi trƣờng 0,6aw
• 3.14. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr hoạt độ nƣớc môi trƣờng 0,65aw
• 3.15. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr hoạt độ nƣớc môi trƣờng 0,7aw
• 3.16. Kết quả nghiên cứu xác đ nh các giá tr độ ẩm không khí ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• 3.17. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr độ ẩm môi trƣờng 60%
• 3.18. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr độ ẩm môi trƣờng 70%
• 3.19. Kết quả nghiên cứu xác đ nh ở giá tr độ ẩm môi trƣờng 80%
• 3.20. Xác đ nh mối tƣơng quan giữa ba điều kiện độ ẩm môi trƣờng không khí với khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của 15 chủng vi nấm
• 3.21. Kết quả nghiên cứu xác đ nh tổ hợp các điều kiện môi trƣờng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của các chủng vi nấm
• KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC ẢNH VI NẤM PHÂN HỦY CƠ CHẤT
• PHỤ LỤC SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU

Tóm tắt

I. Tổng quan về ảnh hưởng môi trường đến hoạt tính collagenase

Nghiên cứu về ảnh hưởng môi trường đến hoạt tính collagenase của vi nấm tại Quảng trường Ba Đình là một lĩnh vực quan trọng trong sinh học và vi sinh vật học. Vi nấm có khả năng sinh tổng hợp enzyme collagenase, một enzyme quan trọng trong quá trình phân hủy collagen, một loại protein chính trong mô liên kết của động vật. Việc hiểu rõ các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, độ ẩm và hoạt độ nước có thể giúp tối ưu hóa hoạt tính của enzyme này. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các yếu tố này có thể ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính của collagenase ở vi nấm.

1.1. Định nghĩa và vai trò của collagenase trong sinh học

Collagenase là một enzyme có khả năng phân hủy collagen, đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học, bao gồm tái tạo mô và chữa lành vết thương. Enzyme này được sản xuất bởi nhiều loại vi nấm và vi khuẩn, giúp chúng phân hủy các cơ chất sinh học để lấy dinh dưỡng. Nghiên cứu về hoạt tính collagenase của vi nấm có thể cung cấp thông tin quý giá cho các ứng dụng trong y học và công nghiệp.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu tại Quảng trường Ba Đình

Quảng trường Ba Đình không chỉ là một địa điểm lịch sử mà còn là nơi có sự đa dạng sinh học phong phú. Việc nghiên cứu các chủng vi nấm tại đây giúp hiểu rõ hơn về khả năng sinh tổng hợp collagenase trong điều kiện môi trường cụ thể. Điều này có thể dẫn đến những phát hiện mới về cách thức vi nấm thích nghi và phát triển trong môi trường đô thị.

II. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt tính collagenase

Các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, độ ẩm và hoạt độ nước có tác động lớn đến hoạt tính của collagenase. Nghiên cứu cho thấy rằng mỗi yếu tố này có thể tạo ra những ảnh hưởng khác nhau đến khả năng sinh tổng hợp enzyme của vi nấm. Việc xác định các điều kiện tối ưu cho hoạt tính collagenase là rất cần thiết để ứng dụng trong thực tiễn.

2.1. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính collagenase

Nghiên cứu cho thấy rằng pH của môi trường nuôi cấy có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính của collagenase. Các giá trị pH khác nhau có thể tạo ra những điều kiện tối ưu hoặc ức chế khả năng sinh tổng hợp enzyme này. Thí nghiệm đã chỉ ra rằng pH 8 là điều kiện lý tưởng cho nhiều chủng vi nấm.

2.2. Tác động của nhiệt độ đến hoạt tính enzyme

Nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính collagenase. Mỗi chủng vi nấm có một khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển và sinh tổng hợp enzyme. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ từ 25°C đến 30°C thường là điều kiện lý tưởng cho hoạt động của collagenase.

2.3. Vai trò của độ ẩm và hoạt độ nước

Độ ẩm và hoạt độ nước trong môi trường nuôi cấy cũng ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp collagenase. Các nghiên cứu cho thấy rằng độ ẩm từ 60% đến 80% có thể tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi nấm và hoạt tính enzyme. Hoạt độ nước thấp có thể ức chế sự phát triển và hoạt động của collagenase.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường

Để xác định ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến hoạt tính collagenase, một loạt các phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra từng yếu tố một cách độc lập và kết hợp. Điều này giúp xác định được các điều kiện tối ưu cho hoạt tính enzyme.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và phương pháp thu thập dữ liệu

Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện kiểm soát, với các biến số như pH, nhiệt độ, độ ẩm và hoạt độ nước được điều chỉnh. Dữ liệu được thu thập từ các mẫu vi nấm và phân tích để xác định hoạt tính collagenase. Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác ảnh hưởng của từng yếu tố môi trường.

3.2. Phân tích kết quả và thảo luận

Kết quả từ các thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường và hoạt tính collagenase. Các phương pháp thống kê sẽ được sử dụng để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu. Thảo luận sẽ tập trung vào việc giải thích các kết quả và so sánh với các nghiên cứu trước đây.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các yếu tố môi trường có ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt tính collagenase của vi nấm. Những phát hiện này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu khoa học mà còn có thể ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm và y học.

4.1. Kết quả chính từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã xác định được các điều kiện tối ưu cho hoạt tính collagenase, bao gồm pH 8, nhiệt độ 25-30°C và độ ẩm từ 60% đến 80%. Những kết quả này có thể được áp dụng trong việc phát triển các sản phẩm sinh học và công nghệ bảo quản.

4.2. Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm và y học

Hoạt tính collagenase có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ bảo quản thực phẩm đến điều trị y học. Việc hiểu rõ các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến enzyme này có thể giúp phát triển các phương pháp bảo quản hiệu quả hơn và cải thiện chất lượng sản phẩm.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về ảnh hưởng của yếu tố môi trường đến hoạt tính collagenase của vi nấm tại Quảng trường Ba Đình đã cung cấp những thông tin quý giá. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực vi sinh vật học và sinh học ứng dụng.

5.1. Tóm tắt kết quả và ý nghĩa

Kết quả nghiên cứu đã xác định rõ ràng các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt tính collagenase. Điều này không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học mà còn trong ứng dụng thực tiễn.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc khám phá thêm các yếu tố môi trường khác và ứng dụng của collagenase trong các lĩnh vực khác nhau. Việc phát triển các sản phẩm sinh học từ vi nấm cũng là một hướng đi tiềm năng trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Vi nấm trong tự nhiên rất phong phú đa dạng. Chúng có khả năng thích nghi mạnh mẽ với điều kiện sống, có thể tồn tại và phát triển trong điều kiện môi trƣờng khắc nghiệt, nghèo chất dinh dƣỡng, có các chất ức chế, dƣới các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, pH khác nhau. Có đƣợc khả năng đó là do vi nấm có khả năng thích nghi, từ đó có thể sinh tổng hợp các enzyme ngoại bào giúp chúng phân huỷ các cơ chất sinh h c, sử dụng để tồn tại, phát triển, sinh sản. Trong các cơ chất sinh h c có collagen, là một loại protein của động vật.

Collagen chiếm tới 25% lƣợng protein ở động vật có vú. Nó bao gồm 29 loại khác nhau và là thành phần chủ yếu của mô liên kết ở động vật có vú, giúp cho các cơ quan có đƣợc bộ khung của mình, đồng thời tạo độ bền đàn hồi cho mô, cơ quan tổ chức. Collagen là thành phần cơ bản của da và cũng có ở các tổ chức nhƣ gân, sụn, xƣơng [20]. Các nghiên cứu về khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính các enzyme phân huỷ các cơ chất sinh h c của vi nấm nói chung cũng nhƣ phân hủy collagen cho thấy, tính chất này của chúng có thể thay đổi theo các điều kiện môi trƣờng nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, pH, hoạt độ nƣớc cơ chất,.

Kết quả nghiên cứu tại Viện 69 cho thấy vẫn tồn tại loài vi nấm có khả năng phát triển và gây hƣ hỏng một số vật liệu đã đƣợc xử lý bằng hóa chất bảo quản. Nghiên cứu về độ bền vững của da ƣớp bảo quản dƣới tác động của các vi nấm có khả năng sinh proteinase thấy rằng, khi thoát ly khỏi môi trƣờng bảo quản, các yếu tố về nhiệt độ, độ ẩm, pH thay đổi, xuất hiện các loài vi nấm Aspergillus, Penicillium, Cladosporum phát triển trên bề mặt da ƣớp, làm thay đổi màu sắc da ƣớp, thậm chí phát triển sâu xuống lớp dƣới, gây hƣ hại cấu trúc da [12]. Các nghiên cứu khác tại Viện 69 cũng cho thấy khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính các enzyme phân hủy cơ chất sinh h c phụ thuộc vào các điều kiện môi trƣờng nhƣ, nhiệt độ, độ ẩm không khí, pH, hoạt độ nƣớc cơ chất [1,2,8,9,11]. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tuy nhiên, chƣa có những nghiên cứu có tính chất hệ thống về các điều kiện môi trƣờng (nhiệt độ, độ ẩm môi trƣờng, pH, hoạt độ nƣớc cơ chất) có tác động ảnh hƣởng ức chế khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase các chủng loài vi nấm liên quan bảo quản thi thể ƣớp.

Trong thời gian qua, Viện 69 hiện đã lƣu giữ đƣợc nhiều chủng vi nấm có khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính enzyme phân hủy cao cơ chất khác nhau, trong đó có những chủng có khả năng sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase. Đây là nguồn chủng vi nấm phục vụ cho các nghiên cứu về tác hại của vi sinh vật đối với thi thể ƣớp bảo quản cũng nhƣ nghiên cứu tìm ra các biện pháp ngăn ngừa tác hại của chúng. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu này với mục tiêu: - Xác đ nh đƣợc thông số các yếu tố pH, hoạt độ nƣớc cơ chất, nhiệt độ, độ ẩm môi trƣờng gây ức chế quá trình sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của 15 chủng vi nấm đã phân lập đƣợc trong môi trƣờng khu vực quảng trƣờng a Đình. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.

Phục hồi, lựa ch n 15 chủng vi nấm đại diện, có khả năng sinh collagenase và hoạt tính enzyme tốt nhất từ bộ sƣu tập tại Viện 69. Xác đ nh các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình phát triển, sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của 15 chủng vi nấm ở các điều kiện: - Độ pH môi trƣờng nuôi cấy: 8. - Hoạt độ nƣớc: 0,60aw; 0,65aw; 0,70aw. - Độ ẩm môi trƣờng không khí: 60%; 70%; 80%.

Xác đ nh tổ hợp điều kiện môi trƣờng (nhiệt độ =160C, RH = 70%, pH = 8,5, aw = 0,65) ảnh hƣởng đến khả năng phát triển, sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của 15 chủng vi nấm. Từ đó xác đ nh đƣợc các điều kiện tối ƣu gây ức chế quá trình phát triển, sinh tổng hợp và hoạt tính collagenase của vi nấm. Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Sơ lƣợc về cơ chất collagen 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Collagen là một nhóm protein chính trong ngƣời và động vật, chiếm khoảng 25% lƣợng protein của toàn bộ cơ thể.

Collagen tập trung chủ yếu ở mô liên kết và là thành phần chính của da, gân, xƣơng, dây chằng, sụn và răng. Collagen đảm nhận tính co giãn của da, vì thế khi b thoái hóa do quá trình lão hóa, do tác động bởi các yếu tố lý, hóa, sinh h c thì cơ thể xuất hiện các dấu hiệu trên da nhƣ tăng nếp nhăn, nhão da, kém săn chắc,…[20]. Với da ngƣời, collagen có vai trò đặc biệt quan tr ng. Collagen chiếm 75% tr ng lƣợng khô của da, là thành phần chính trong cấu trúc da.

Collagen c ng với elastin tạo nên cấu trúc bền vững và dẻo dai cho da, nhờ đó mà da ngƣời có thể đàn hồi, săn chắc và giữ đƣợc hình dáng cơ thể. Theo lứa tuổi, hàm lƣợng cấu trúc collagen b thay đổi do khả năng tổng hợp của cơ thể giảm c ng với sự thoái hóa tự nhiên của collagen trong da. Từ sau tuổi 25, mỗi năm collagen của cơ thể giảm đi khoảng 1% về khối lƣợng và cấu trúc, độ dày, độ chặt chẽ giảm dần. Chính vì thế mà da khô dần, nhăn nheo, các nếp nhăn mới xuất hiện, nếp nhăn cũ sâu thêm, ch ng xuống, hình dáng cơ thể thay đổi.

Đó là hậu quả của sự lão hóa, thiếu hụt collagen từ da. Cũng từ đây ngƣời ta đã nghiên cứu chế tạo các loại sản phẩm bổ sung collagen cho cơ thể bằng các đƣờng uống và d ng ngoài [20]. Đã có nhiều nghiên cứu cơ bản, sâu về collagen ở mức độ tổng quát cũng nhƣ ở cấp độ phân tử. Hiện nay ngƣời ta đã tìm ra 29 loại (type) colagen và cũng đã xác đ nh đƣợc các gen quy đ nh từng loại collagen này ( ảng 1.

Các collagen typ I, II, III, IV chiếm tới hơn 90% tổng số collagen trong cơ thể. Collagen typ I có trong da, gân, mạch máu, các cơ quan, xƣơng (thành phần chính của xƣơng). Collagen typ II có trong sụn xƣơng, là thành phần chính của sụn. Collagen typ III có trong cơ.

Collagen typ IV là thành phần chính cấu tạo màng tế bào [20]. Collagen có kết cấu rất phức tạp. Phân tử collagen (hay Tropocollagen) là một sợi dài khoảng 300 nm có đƣờng kính 1,5 nm, đƣợc tạo thành bởi ba chuỗi polypeptit (chuỗi anpha), các chuỗi xoắn với nhau tạo nên cấu trúc xoắn của 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] collagen, các chuỗi polypeptit liên kết với nhau trong chuỗi bởi liên kết hydro. Các chuỗi polypeptit đƣợc tổng hợp tƣơng tự nhƣ các protein khác [20].1: Các loại collagen và các gen cấu trúc của nó [20] Loại collagen Loại collagen Gene quy Gene quy định (Type) (Type) định I COL1A1 , COL1A2 XVI COL16A1 II COL2A1 XVII COL17A1 III COL3A1 XVIII COL18A1 COL4A1, COL4A4 IV COL4A5, COL4A6 XIX COL19A1 COL4A2, COL4A3 COL5A1, COL5A2 V XX COL20A1 COL5A3 COL6A1, COL6A2 VI XXI COL21A1 COL6A3 VII COL7A1 XXII COL22A1 VIII COL8A1, COL8A2 XXIII COL23A1 COL9A1, COL9A2 IX XXIV COL24A1 COL9A3 X COL10A1 XXV COL25A1 XI COL11A1, COL11A2 XXVI EMID2 XII COL12A1 XXVII COL27A1 XIII COL13A1 XXVIII COL28A1 XIV COL14A1 XXIX COL29A1 XV COL15A1 XXVII COL27A1 Thành phần protein trong collagen có gần đầy đủ các loại acid amin, bao gồm tất cả 20 loại acid amin (Schrieber và Gareis,2007).

Thành phần acid amin có thể thay đổi t y theo nguồn gốc của collagen, nhƣng vẫn tồn tại một vài tính chất chung và duy 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] nhất cho tất cả collagen. Trong thành phần collagen không chứa cystein và trytophan, nhƣng chứa một lƣợng lớn glycine (Gly) chiếm khoảng 33% và proline (Pro) chiếm tỉ lệ 12% và hydroxyproline (Hyp) chiếm tỉ lệ 22% (Theo alian và Bowes 1977). Collagen là một trong số ít những protein có chứa hydroxylysine (Hyl), ngoài ra trong thành phần collagen còn chứa khoáng chiếm tỉ lệ 1%. So sánh thành phần các acid amin trong collagen và các loại protein khác [19] (Số gốc/1000 gốc) Collagen Casein Albumin Glycine 363 30 19 Alanin 107 43 35 Valine 29 54 28 Leucine 28 60 32 Isoleucine 15 49 25 Serin 32 60 36 Threonine 19 41 16 Cystein - 2 1 Methionine 5 17 16 Aspstic acid 47 63 32 Glutamic acid 77 153 52 Lycine 31 61 20 Proline và Hydroxyproline liên quan tới cấu trúc bậc 2 của collagen.

Những amino acid này giúp giới hạn sự quay của bộ khung polypeptide, do đó góp phần tạo nên sự bền vững cho cấu trúc xoắn ốc bậc 3. Nhóm hydroxyl của hydroxylproline đóng vai trò quan tr ng trong sự bền vững cấu trúc xoắn ốc bậc 3 của collagen. Polypeptide của collagen mà thiếu hydroxylproline sẽ tạo nên cấu trúc gấp khúc ở nhiệt độ thấp và sẽ không bền vững ở nhiệt độ thân nhiệt. Hydroxyproline là một acid amin đặc trƣng của collagen mà các loại protein khác không có.

Hydroxyproline đƣợc hình thành sau quá trình điều chỉnh proline 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] khi đƣợc kết hợp vào v trí Y trong chuỗi Gly-X-Y. Hydroxyproline có công thức phân tử là C 5 H 9 NO 3 , khác với proline, trong công thức cấu tạo của Hyp có gắn nhóm OH nằm ở v trí cacbon gamma, acid amin này có vai trò quan tr ng trong sự ổn đ nh cấu trúc của collagen, là dẫn xuất của proline trong quá trình hình thành chuỗi collagen có sự xúc tác của enzyme hydroxylase proline và sự có mặt của Vitamin C để giúp bổ sung thêm Oxy, thiếu vitamin C sẽ làm chậm quá trình tổng hợp hydroxyproline, ảnh hƣởng đến quá trình xây dựng cấu trúc protein gây ra những rối loạn trong cơ thể. Công thức cấu tạo của hydroxyproline Phân tử collagen bao gồm 3 chuỗi xoắn lại với nhau tạo thành collagen triple-helix tạo thành cấu trúc 3D- một mô hình lý tƣởng cho các liên kết hydro giữa các chuỗi [27]. Mỗi chuỗi trong triple-helix quay theo chiều kim đồng hồ.

Triple- helix dài xấp xỉ 300nm và chuỗi có khối lƣợng phân tử khoảng 105 kDa [25]. Triple-helix đƣợc ổn đ nh bởi liên kết hydro nội giữa các chuỗi. Trong cấu trúc phân tử collagen, do tƣơng tác giữa các mạch polypeptide làm cho phân tử có những v ng kỵ nƣớc và v ng phân cực mang điện tích sẽ tạo nên khả năng háo nƣớc làm trƣơng nở collagen.