Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu thu hồi vách tế bào giàu β-glucan từ nấm men

• Tác giả: Nguyễn Phú Thu Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Đào Thị Lương
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên Cứu Thu Hồi Vách Tế Bào Giàu β-Glucan Từ Nấm Men
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• BẢNG KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ β-GLUCAN
• 1.1. Lịch sử phát hiện
• 1.2. Cấu trúc hóa học
• 1.3. Nguồn β-glucan trong tự nhiên
• 1.4. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của β-glucan
• 1.4.1. Ứng dụng trong thực phẩm
• 1.4.2. Ứng dụng trong dược, mỹ phẩm
• 1.4.3. Ứng dụng trong nuôi trồng thủy hải sản
• 2. CHƯƠNG 2: NẤM MEN SACCHAROMYCES VÀ NGUỒN β-GLUCAN PHÂN LẬP TỪ VÁCH TẾ BÀO NẤM MEN
• 2.1. Nấm men Saccharomyces
• 2.2. Cấu trúc vách (thành) tế bào nấm men
• 2.3. Phân lập β-glucan từ vách tế bào nấm men
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁ TẾ BÀO NẤM MEN
• 3.1. Phương pháp cơ học để phá vỡ tế bào nấm men
• 3.2. Phương pháp sóng siêu âm
• 3.3. Phương pháp tự phân để phá vỡ thành tế bào nấm men
• 3.4. Phương pháp phá tế bào bằng enzyme
• 4. CHƯƠNG 4: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 5. CHƯƠNG 5: MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 5.1. Mục tiêu tổng quát
• 5.2. Mục tiêu cụ thể
• 6. CHƯƠNG 6: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 6.1. Hóa chất, môi trường
• 6.2. Thiết bị nghiên cứu
• 7. CHƯƠNG 7: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 7.1. Phương pháp phân lập và tuyển chọn chủng nấm men
• 7.2. Phương pháp phân lập nấm men
• 7.3. Phương pháp xác định khả năng sinh trưởng
• 7.4. Phương pháp định lượng β-glucan
• 7.5. Phương pháp định lượng protein: Phương pháp Lowry
• 7.6. Phương pháp phân loại nấm men
• 7.7. Phương pháp phân loại vi sinh vật dựa vào đọc trình tự DNA
• 7.8. Phân tích trình tự và xây dựng cây phát sinh chủng loại
• 7.9. Lựa chọn môi trường nuôi cấy nấm men
• 7.10. Xác định mật độ tế bào bằng phương pháp đổ đĩa thạch
• 7.11. Lựa chọn môi trường nuôi cấy thu sinh khối nấm men
• 7.12. Lựa chọn nhiệt độ nuôi cấy nấm men
• 7.13. Kích thích tăng tổng hợp β-glucan
• 7.13.1. Bổ sung thêm EDTA
• 7.13.2. Bổ sung thêm SDS
• 7.13.3. Bổ sung hỗn hợp EDTA và SDS
• 7.14. Lựa chọn thời gian nuôi cấy thu β-glucan
• 7.15. Phương pháp thu hồi vách tế bào nấm men
• 7.16. Phá tế bào nấm men bằng kiềm nhiệt
• 7.17. Phá tế bào nấm men bằng phương pháp enzyme
• 7.18. Chiết vách tế bào nấm men giàu β-glucan
• 7.19. Thử nghiệm trên thiết bị nuôi cấy 30 lit
• 8. CHƯƠNG 8: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 8.1. PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VÀ PHÂN LOẠI CHỦNG NẤM MEN GIÀU β-GLUCAN CÓ NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN
• 8.1.1. Phân lập và tuyển chọn nấm men
• 8.1.2. Đặc điểm hình thái
• 8.1.3. Định danh và xây dựng cây phát sinh chủng loại
• 8.2. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY THU SINH KHỐI NẤM MEN GIÀU β-GLUCAN
• 8.2.1. Lựa chọn môi trường nuôi cấy nấm men
• 8.2.2. Lựa chọn nhiệt độ nuôi cấy nấm men
• 8.2.3. Ảnh hưởng của SDS đến hàm lượng β-glucan trong vách tế bào nấm men
• 8.2.4. Ảnh hưởng của EDTA đến hàm lượng β-glucan trong vách tế bào nấm men
• 8.2.5. Bổ sung thêm hỗn hợp SDS và EDTA
• 8.2.6. Lựa chọn thời gian nuôi cấy thích hợp thu nấm men giàu β-glucan
• 9. CHƯƠNG 9: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THU HỒI VÁCH TẾ BÀO NẤM MEN GIÀU β-GLUCAN
• 9.1. Phá tế bào nấm men bằng kiềm nhiệt
• 9.2. Phá tế bào nấm men bằng enzyme
• 9.3. Thu vách nấm men giàu β-glucan
• 9.4. Thu vách nấm men giàu β-glucan quy mô nồi lên men
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thu hồi β glucan từ vách tế bào nấm men

Nghiên cứu thu hồi β-glucan từ vách tế bào nấm men đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành vi sinh vật học. β-glucan là một polysaccharide có nhiều ứng dụng trong y học, thực phẩm và mỹ phẩm. Việc thu hồi β-glucan từ nấm men không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên mà còn mang lại giá trị kinh tế cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập và tối ưu hóa quy trình thu hồi β-glucan từ nấm men Saccharomyces cerevisiae, một trong những nguồn giàu β-glucan nhất.

1.1. Lịch sử và sự phát triển của β glucan

Lịch sử nghiên cứu về β-glucan bắt đầu từ những năm 1940 với phát hiện của T.S Louis Pillemer. Ông đã chỉ ra rằng β-glucan có khả năng kích hoạt hệ thống miễn dịch, từ đó mở ra nhiều nghiên cứu về tác dụng của nó trong điều trị bệnh. Các nghiên cứu sau này đã chứng minh rằng β-glucan có thể giúp tăng cường sức đề kháng và hỗ trợ điều trị ung thư.

1.2. Tính chất và ứng dụng của β glucan

β-glucan có nhiều tính chất sinh học nổi bật như khả năng kích thích miễn dịch, chống oxi hóa và hỗ trợ tiêu hóa. Những ứng dụng của β-glucan trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu. Việc sử dụng β-glucan trong thực phẩm không chỉ giúp cải thiện sức khỏe mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho ngành công nghiệp thực phẩm.

II. Thách thức trong việc thu hồi β glucan từ vách tế bào nấm men

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thu hồi β-glucan từ vách tế bào nấm men cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như hiệu suất thu hồi thấp, chi phí cao và quy trình phức tạp cần được giải quyết. Nghiên cứu hiện tại nhằm tìm ra các phương pháp hiệu quả hơn để tối ưu hóa quy trình thu hồi β-glucan.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi β glucan

Hiệu suất thu hồi β-glucan phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại nấm men, phương pháp chiết xuất và điều kiện nuôi cấy. Việc lựa chọn chủng nấm men phù hợp và tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất.

2.2. Chi phí và quy trình thu hồi β glucan

Chi phí thu hồi β-glucan từ nấm men có thể cao do yêu cầu về thiết bị và quy trình phức tạp. Nghiên cứu hiện tại đang tìm cách đơn giản hóa quy trình và giảm chi phí để tăng tính khả thi của việc sản xuất β-glucan quy mô lớn.

III. Phương pháp thu hồi β glucan từ vách tế bào nấm men

Có nhiều phương pháp khác nhau để thu hồi β-glucan từ vách tế bào nấm men, bao gồm phương pháp cơ học, hóa học và enzyme. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu suất thu hồi tối ưu.

3.1. Phương pháp cơ học

Phương pháp cơ học bao gồm việc sử dụng lực cơ học để phá vỡ vách tế bào nấm men. Phương pháp này đơn giản và hiệu quả nhưng có thể không đạt được hiệu suất cao trong việc thu hồi β-glucan.

3.2. Phương pháp enzyme

Phương pháp enzyme sử dụng các enzyme để phân hủy vách tế bào nấm men, giúp giải phóng β-glucan. Phương pháp này có thể đạt hiệu suất cao hơn nhưng yêu cầu chi phí cao cho enzyme và thời gian xử lý lâu hơn.

3.3. Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học sử dụng các hóa chất để phá vỡ vách tế bào nấm men. Mặc dù có thể đạt hiệu suất cao, nhưng phương pháp này có thể gây ra các vấn đề về an toàn và môi trường.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của β glucan

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thu hồi β-glucan từ nấm men Saccharomyces cerevisiae có thể đạt hiệu suất cao khi áp dụng các phương pháp tối ưu. Kết quả thu hồi β-glucan có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm chức năng, dược phẩm và mỹ phẩm.

4.1. Kết quả thu hồi β glucan

Kết quả thu hồi β-glucan từ nấm men cho thấy hiệu suất cao, với hàm lượng β-glucan đạt được từ 20-30% trọng lượng khô của vách tế bào. Điều này mở ra cơ hội cho việc sản xuất β-glucan quy mô lớn.

4.2. Ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm

β-glucan thu hồi từ nấm men có thể được sử dụng như một thành phần bổ sung trong thực phẩm chức năng, giúp tăng cường sức khỏe và hỗ trợ điều trị bệnh. Ngoài ra, β-glucan cũng có thể được ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm nhờ vào tính chất chống oxi hóa và tái tạo da.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu β glucan

Nghiên cứu thu hồi β-glucan từ vách tế bào nấm men đang mở ra nhiều triển vọng trong việc phát triển các sản phẩm mới. Với tiềm năng ứng dụng lớn, việc tối ưu hóa quy trình thu hồi và nghiên cứu thêm về tính chất của β-glucan sẽ là hướng đi quan trọng trong tương lai.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp thu hồi hiệu quả hơn và nghiên cứu sâu hơn về tính chất sinh học của β-glucan. Điều này sẽ giúp mở rộng ứng dụng của β-glucan trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.2. Tác động đến ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm

Việc ứng dụng β-glucan trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm có thể mang lại lợi ích kinh tế lớn. Sự phát triển của các sản phẩm chứa β-glucan sẽ góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng và tạo ra giá trị gia tăng cho ngành công nghiệp.