đặt vấn đề dùng các "chất chống oxy hóa ngoại sinh" với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức khỏe, chống lão hóa. Các chất chống oxy hóa ngoại sinh đó đã được xác định, đó là beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol, peptide. Một số peptide có hoạt tính sinh học có khả năng ức chế quá trình oxy hóa diễn ra trong cơ thể sống và chống quá trình hình thành các gốc tự do làm giảm chất lượng của thực phẩm và thời gian bảo quản. Chúng có nhiều trong các loại thực phẩm như: Sữa, đậu tương, cám gạo, kiều mạch, protein lòng trắng trứng, protein trong một số loài thủy hải sản… Một số các tác giả đã tìm thấy của các peptide chống oxy hóa thường chứa các amino acid Tryptophan, lysine.
[32,34] Peptide chống oxy hóa có thể được tách ra nhờ enzyme thủy phân protein trứng, sữa [21] và nhiều công trình được công bố về peptide vừa có khả năng ức chế ACE vừa chống oxy hóa từ các nguồn protein của đậu tương, lòng trắng trứng gà như: Chen HM et al., 1996 thu được từ protein đậu tương; Miguel et al.,2006 từ lòng trắng trứng, Zhipeng và cộng sự, 2011 đã thu được peptide từ protein của lòng trắng trứng gà (Arg-Val-Pro-Ser-Leu) có cả ba hoạt tính: chống tăng huyết áp, chống oxy hóa và chống đông tụ máu. Peptide có hoạt tính chống ung thư Lâm Thị Hải Yến - 2013B 11 Luận văn thạc sỹ Công nghệ sinh học Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một cách vô tổ chức và những tế bào đó có khả năng xâm lấn những mô khác bằng cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa (di căn). Phân chia tế bào (tăng sinh) là quá trình sinh lý xảy ra trong những điều kiện nhất định ở hầu hết các mô trong cơ thể sinh vật đa bào. Bình thường sự cân bằng giữa tốc độ của quá trình tăng sinh và quá trình chết của tế bào được điều hòa một cách chặt chẽ để đảm bảo cho tính toàn vẹn của cơ quan và mô.
Khi các tế bào xảy ra những đột biến trong DNA, chúng có thể phá vỡ cơ chế điều khiển này và dẫn đến ung thư. Hiện nay có khoảng 200 loại ung thư. Ngày nay, phương pháp điều trị ung thư có các bước tiến bộ đáng kể, bệnh nhân được điều trị bằng hóa chất hoặc vật lý trị liệu. Tuy nhiên, quá trình điều trị thường xảy ra hiện tượng kháng thuốc do có hiện tượng hàm lượng enzyme tăng trong tế bào giải độc cho quá trình chống ung thư, ngăn không cho quá trình vận chuyển thuốc điều trị chống lại khối u.
Những nghiên cứu gần đây đã lựa chọn peptide chức năng thay thế cho phương pháp điều trị thông thường. Tuy nhiên, không phải peptide chức năng nào cũng có hoạt tính chống ung thư. Năm 2008, Hoskin and Ramamoorthy đã phân loại peptide có hoạt tính chống ung thư thành hai nhóm chính: peptide có hoạt động chọn lọc và peptide có hoạt động không chọn lọc (có khả năng tấn công cả vi khuẩn, tế bào gây ung thư, tế bào khỏe mạnh) [8,13]. Các peptide có hoạt tính chống ung thư được tìm thấy ở nấm men, nọc rắn, …[25,36] 1.
Các hoạt tính sinh học khác Peptide miễn dịch Các đáp ứng miễn dịch với những peptide tổng hợp tạo nên một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Từ các nghiên cứu này, các loại huyết thanh antipeptide được tạo ra như những chất thử mạnh mẽ trong việc phát hiện và xác định thuộc tính của protein. Lâm Thị Hải Yến - 2013B 12 Luận văn thạc sỹ Công nghệ sinh học Peptide độc Thành phần quan trọng của nọc rắn là các chất độc thần kinh dạng polypeptide như là cobrotoxin, một chất độc chết người bởi khả năng làm tê liệt hệ thần kinh cơ. Những peptide của nấm amanita như các loại antamanide nằm trong số các chất độc được biết đến nhiều nhất.
Ngoài ra còn có một số loại peptide độc được tách chiết từ các sinh vật biển cũng đang được nghiên cứu trong thập niên gần đây. Peptide thần kinh Có khoảng 50 peptide loại này đã được biết cấu trúc phân tử. Một vài peptide gây nghiện nội sinh [endorphins, enkephalins, dynorphins, dermorphins, deltorphins, dermorphin gene associated peptide (DGAD)] đã được nghiên cứu khá kĩ lưỡng. Enkephalins (có nghĩa là tách chiết từ não), hai pentapeptides (Tyr-Gly- Gly-Phe-Met/Leu) đã được tìm thấy với hàm lượng lớn trong các vùng của hệ thống thần kinh.
Một lượng tương đối lớn các dạng tương đồng của những peptide này cũng đã được tổng hợp để xác định vai trò của chúng trong việc truyền tải cảm giác đau. Peptide Leukotrienne Những peptide loại này gây ra sự co thắt các cơ trơn ở phế quản và chúng còn thực hiện vai trò quan trọng như một chất trung gian trong phản ứng dị ứng và viêm nhiễm. Các nghiên cứu về peptide sinh học từ bã nấm men bia Các nghiên cứu quốc tế Năm 2001, Man-Jin In, Dong Chung Kim và Hee Jeong Chae đã nghiên cứu : “Tác động của một số loại chế phẩm enzym ảnh hưởng tới quá trình thu hồi protein và đặc điểm mùi vị “ trong nhánh nghiên cứu ứng dụng thực phẩm có bổ sung cao nấm men. Nhóm tác giả đã thủy phân nấm men bia Saccharomyces sp bằng cách sử dụng kết hợp hai loại enzym Protamex và Flavouzym với nồng độ khảo sát từ 0.0%, nồng độ cơ chất 20%, pH 6.5 thời gian thủy phân 12h.
Hiệu suất thủy phân Lâm Thị Hải Yến - 2013B 13 Luận văn thạc sỹ Công nghệ sinh học được xác định bằng cách tính tổng lượng Protein hòa tan trên tổng số protein trong dịch sau thủy phân. Kết quả hiệu suất thủy phân đạt 55.1% với nồng độ enzym Protamex: Flavouzym là 0. Năm 2005, Man-Jin In, Dong Chung Kim và Hee Jeong Chae đã nghiên cứu “Quy trình thu hồi sản phẩm chiết xuất từ nấm men sử dụng bằng phương pháp tự phân”. Các tác giả đã đưa ra được quy trình xử lý nấm men bia bao gồm làm sạch, loại đắng và phản ứng Mailard.
Kết quả thu hồi được 50% nấm men thành cao nấm men.[28] Năm 2005, nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu “Một loại Peptide có hoạt tính sinh học cao trong nấm men bia có khả năng làm giảm áp lực máu ảnh hưởng tới quá trình tăng huyết áp”. Nhóm đã tách chiết thành công đoạn Peptide KRF814 từ quá trình thủy phân nấm men bia BY-G bằng chế phẩm enzym Alcalase. Hoạt tính sinh chống tăng huyết áp của KRF814 được thử nghiệm trên thỏ và cho kết quả có ý nghĩa. KRF814 bao gồm alanyl-phenylalanine và glycin- phenylalanine cho kết quả chống tăng huyết áp 60% so với mẫu đối chứng là captoril [32].
Năm 2007, Hasan Tanguler và Huseyin Erten đã nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tự phân của bã men bia”. Tác giả đã tiến hành tự phân nấm men ở các mốc nhiệt độ 45, 50, 55 và 60oC với thời gian từ 8 đến 72 giờ. Dựa trên các số liệu về hàm lượng amino acid và protein, tác giả đã kết luận nhiệt độ và thời gian tối ưu cho việc tự phân bã men bia là 50oC trong 24 giờ.[20] Dịch sau khi tự phân và diệt enzyme được tinh sạch. Tinh sạch là quá trình thu nhận các phân đoạn peptide mong muốn cũng như loại bỏ các thành phần tạp như béo, khoáng, cặn không tan.
Nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam, peptide có hoạt tính sinh học mới được quan tâm nghiên cứu trong một thập niên gần đây, chủ yếu các đề tài tập trung nghiên cứu từ nguồn Lâm Thị Hải Yến - 2013B 14 Luận văn thạc sỹ Công nghệ sinh học peptide của sữa, của đậu tương. Đối với nguồn nguyên liệu từ bã men bia còn rất mới mẻ, chủ yếu các công trình nghiên cứu xử lý bã men bia sản xuất nước chấm lên men, chế biến men bổ sung vào quá trình lên men, sản xuất thức ăn cho gia súc gia cầm. Dưới đây là một số công trình nghiên cứu về peptide sinh học đã được công bố trong những năm gần đây. Năm 2005, Đặng Ngọc Thùy Dương, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tận dụng bã nấm men bia để chế biến men chiết xuất dùng làm thành phần bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh”.
Kết quả đã nghiên cứu điều kiện tự phân bã nấm men bia tạo dịch giàu dinh dưỡng bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật. [38] Năm 2006, Nguyễn Đại Nghĩa, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, đã thực hiện nghiên cứu: “Bước đầu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men”. Kết quả thu được quy trình sản xuất nước chấm lên men tối ưu. Phan Văn Chi – Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam nghiên cứu “Khảo sát, xác định một số peptide có hoạt tính sinh dược quý từ sinh vật biển đặc hữu (ốc cối, hải miên) bằng các kỹ thuật proteomics”.
Tác giả đã khảo sát, xác định một số peptide có hoạt tính sinh dược quý từ sinh vật biển đặc hữu (ốc cối, hải miên) bằng các kỹ thuật proteomics. Trên cơ sở các kết quả khảo sát, lựa chọn 1-2 peptide/protein có hoạt tính giảm đau thần kinh (conotoxin) để thiết kế biểu hiện. Nghiên cứu các đặc tính và khả năng ứng dụng của 1-2 loại conotoxin tái tổ hợp và xác định được một số đặc tính khả năng ứng dụng. Quản Lê Hà – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nghiên cứu đề tài nhánh “Nghiên cứu ứng dụng enzyme vi sinh vật để tổng hợp và thu nhận peptide chức năng kìm hãm enzyme chuyển angiotensin từ sữa”.
Tác giả đã thành công trong việc tìm được điều kiện thích hợp để thu dịch thủy phân casein bằng chế phẩm enzyme Flavourzyme, lựa chọn phương pháp lọc dòng ngang phân đoạn qua màng có kích thước 10KDa cho hoạt tính kìm hãm ACE là 85,7%, xác định được trình tự của peptide ức chế Lâm Thị Hải Yến - 2013B 15 Luận văn thạc sỹ Công nghệ sinh học ACE đó và lựa chọn phương pháp sấy đông khô để tạo chế phẩm dạng bột cho sản phẩm. Sơ đồ quy trình công nghệ được thể hiện dưới đây: Hình 1. Sơ đồ thu nhận và tinh sạch ACEIPs từ dịch thủy phân casein Năm 2010, Kỹ sư Nguyễn Thị Ngọc Ánh – Trung tâm Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Hà Nội đã nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất glutathione từ sinh khối nấm men và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm”. Tác giả đã đưa ra được quy trình xử lý nấm men và công nghệ bào chế viên nang chứa glutathion.