Nghiên cứu điều kiện lên men Cordyceps sinensis giàu selen và hoạt tính sinh học

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: Nấm Cordyceps sinensis

1.1. Đặc điểm, phân bố

1.2. Hoạt tính sinh học

MỞ ĐẦU

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.3. Địa điểm và thời gian thực hiện

2.4. Phương pháp nghiên cứu

2.4.1. Chuẩn bị giống. Khảo sát sự ảnh hưởng của Se đến C. sinensis trên môi trường PGA và môi trường lỏng PS

2.4.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của Se đến C. sinensis trên môi trường PGA

2.4.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của Se đến C. sinensis trên môi trường lỏng PS

2.4.4. Phương pháp nuôi cấy thích nghi cải tiến

2.4.5. Tối ưu hóa môi trường và điều kiện nuôi cấy Cordyceps sinensis trên môi trường lỏng bổ sung selen

2.4.6. Sàng lọc thành phần môi trường bằng Plackett – Burman

2.4.7. Tối ưu hóa thành phần môi trường bổ sung selen bằng mô hình đáp ứng bề mặt Box -Behnken

2.4.8. Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy bằng mô hình đáp ứng bề mặt D-optimal

2.4.9. Phương pháp thu nhận cao chiết

2.4.9.1. Cao chiết tổng

2.4.9.2. Cao chiết phân đoạn

2.4.9.3. Cao chiết CPS

2.4.10. Thu nhận EPS

2.4.11. Thu nhận IPS

2.4.12. Khảo sát hoạt tính sinh học của cao chiết

2.4.12.1. Khả năng bắt gốc tự do ABTS

2.4.12.2. Khả năng bắt gốc tự do DPPH

2.4.12.3. Xác định năng lực khử

2.4.12.4. Xác định khả năng bảo vệ DNA

2.4.12.5. Hoạt tính ức chế xanthine oxidase

2.4.12.6. Đánh giá hoạt tính kháng viêm

2.4.12.7. Hoạt tính ức chế α-glucosidase

2.4.12.8. Khảo sát khả năng gây độc tế bào

2.4.13. Định lượng selen trong nấm Cordyceps sinensis

2.4.13.1. Phân tích selen tổng

2.4.13.2. Phân tích selen nguyên dạng

2.4.13.3. Phân tích FT-IR

2.4.14. Thử nghiệm độc tính cấp của sinh khối nấm Cordyceps sinensis giàu selen

2.5. Phương pháp xử lý số liệu

3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

3.1. Về ảnh hưởng của selen đến sự phát triển của nấm Cordyceps sinensis

3.1.1. Ảnh hưởng của selen đến sự phát triển của tơ nấm Cordyceps sinensis

3.1.2. Ảnh hưởng của selen đến sản xuất sinh khối của nấm Cordyceps sinensis

3.1.3. Về nâng cao khả năng phát triển và sản xuất sinh khối của nấm Cordyceps sinensis trên môi trường bổ sung selenate bằng phương pháp nuôi cấy thích nghi cải tiến

3.2. Tối ưu hóa môi trường và điều kiện nuôi cấy để nâng cao chuyển hóa selen trong sinh khối nấm Cordyceps sinensis

3.2.1. Sàng lọc các thành phần môi trường ảnh hưởng đến sự sản xuất sinh khối và tích lũy selen của nấm Cordyceps sinensis

3.2.2. Tối ưu hóa thành phần môi trường

3.2.3. Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy

3.3. Xác định thành phần hoạt chất và dạng selen chuyển hóa trong nấm Cordyceps sinensis

3.3.1. Thu nhận cao chiết từ sinh khối nấm và dịch nuôi cấy

3.3.2. Hàm lượng selen trong cao chiết

3.3.3. Sự hiện diện của selen trong các cao chiết chứa polysaccharide

3.4. Về hoạt tính sinh học của nấm Cordyceps sinensis giàu selen

3.4.1. Hoạt tính kháng oxy hóa

3.4.1.1. Hoạt tính bắt gốc tự do ABTS

3.4.1.2. Hoạt tính bắt gốc tự do DPPH

3.4.1.3. Hoạt tính kháng oxy hóa thông qua năng lực khử

3.4.1.4. Hoạt tính kháng oxy hóa dựa trên khả năng bảo vệ tính nguyên vẹn của DNA

3.4.2. Khả năng ức chế xanthine oxidase

3.4.3. Hoạt tính kháng viêm in vitro

3.4.4. Hoạt tính ức chế α–glucosidase

3.4.5. Hoạt tính ức chế tăng sinh của tế bào ung thư

3.4.6. Thảo luận chung về hoạt tính sinh học

3.5. Đề xuất quy trình nuôi cấy sản xuất nấm Cordyceps sinensis giàu selen

3.5.1. Thành phần các hoạt chất sinh học trong nấm

3.5.2. Đánh giá độc tính cấp của sinh khối C. sinensis giàu Se trên chuột

3.5.3. Đánh giá các chỉ tiêu an toàn thực phẩm

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Cordyceps sinensis

Nấm Cordyceps sinensis là một loại nấm dược liệu quý, nổi tiếng trong y học cổ truyền. Loài nấm này có khả năng sinh trưởng trên ấu trùng của loài bướm đêm Thitarodes. Cordyceps được biết đến với nhiều hoạt tính sinh học, bao gồm khả năng tăng cường miễn dịch, chống lão hóa và kháng viêm. Các hoạt chất chính trong nấm như adenosine và cordycepin đã được chứng minh có tác dụng tích cực đối với sức khỏe con người. Tuy nhiên, do sự khai thác quá mức và biến đổi khí hậu, Cordyceps sinensis tự nhiên ngày càng trở nên hiếm. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển quy trình nuôi cấy nhân tạo là rất cần thiết để bảo tồn và phát triển nguồn dược liệu này.

II. Điều kiện lên men Cordyceps sinensis

Nghiên cứu về điều kiện lên men của Cordyceps sinensis là một lĩnh vực quan trọng nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất sinh khối nấm. Các yếu tố như pH, nhiệt độ, và nồng độ các chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của nấm. Việc bổ sung selen vào môi trường nuôi cấy đã cho thấy khả năng nâng cao sản xuất sinh khối và hoạt tính sinh học của nấm. Selen không chỉ là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể mà còn có vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng kháng oxy hóa của nấm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc tối ưu hóa các điều kiện lên men có thể dẫn đến việc sản xuất sinh khối nấm Cordyceps giàu selen với hoạt tính sinh học cao.

III. Tác động của selen đến hoạt tính sinh học

Selen có tác dụng quan trọng trong việc nâng cao hoạt tính sinh học của nấm Cordyceps sinensis. Nghiên cứu cho thấy, nấm được nuôi cấy trong môi trường bổ sung selen có khả năng kháng oxy hóa tốt hơn, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Các hoạt tính sinh học như khả năng bắt gốc tự do ABTS và DPPH cũng được cải thiện đáng kể. Hơn nữa, selen còn có khả năng ức chế các enzyme gây viêm và kháng ung thư, mở ra tiềm năng ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng từ nấm. Việc hiểu rõ về tác động của selen không chỉ giúp nâng cao giá trị dược liệu của nấm mà còn góp phần vào việc phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe hiệu quả.

IV. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp nuôi cấy khác nhau để tối ưu hóa quy trình sản xuất sinh khối nấm Cordyceps sinensis. Các phương pháp như Plackett-Burman và Box-Behnken đã được sử dụng để sàng lọc và tối ưu hóa các thành phần môi trường. Kết quả cho thấy, việc điều chỉnh nồng độ selen trong môi trường nuôi cấy có thể làm tăng đáng kể sản lượng sinh khối và hàm lượng các hoạt chất sinh học. Đặc biệt, nấm nuôi cấy trong môi trường bổ sung selen cho thấy hoạt tính kháng viêm và kháng oxy hóa vượt trội, chứng minh tiềm năng ứng dụng của nấm trong y học và dinh dưỡng.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về điều kiện lên men Cordyceps sinensis giàu selen đã chỉ ra rằng, việc tối ưu hóa quy trình nuôi cấy có thể nâng cao đáng kể hoạt tính sinh học của nấm. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp thông tin khoa học quý giá mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng từ nấm. Đề xuất cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các dạng selen hữu cơ trong nấm và khả năng ứng dụng của chúng trong thực phẩm chức năng. Việc phát triển quy trình sản xuất nấm Cordyceps giàu selen có thể góp phần vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển ngành công nghiệp dược liệu tại Việt Nam.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu điều kiện lên men Cordyceps sinensis tạo sinh khối giàu selen và khảo sát hoạt tính sinh học