Nghiên cứu hợp chất từ nấm biển miền Trung: Hoạt tính sinh học và hóa học - Luận án TS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- PHAN THỊ HOÀI TRINH NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ VI NẤM BIỂN PHÂN LẬP TẠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- PHAN THỊ HOÀI TRINH NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ VI NẤM BIỂN PHÂN LẬP TẠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Phí Quyết Tiến 2. Trần Thị Thanh Vân Hà Nội – 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với một số cộng sự khác. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành và được sự đồng ý sử dụng số liệu của các đồng tác giả.

Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Phan Thị Hoài Trinh ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng nhất của mình đến PGS. Phí Quyết Tiến, Viện Công nghệ sinh học và PGS. Trần Thị Thanh Vân, Viện Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang – những người Thầy đã luôn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn khoa học và định hướng nghiên cứu trong suốt quá trình tôi thực hiện và hoàn thành luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn cố PGS. Bùi Minh Lý, người đã truyền niềm đam mê nghiên cứu khoa học, luôn quan tâm và tạo động lực cho tôi từ những ngày đầu thực hiện luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy, Cô ở Viện Công nghệ sinh học đã giảng dạy, cung cấp các kiến thức mới để tôi hoàn thành các học phần và các chuyên đề trong chương trình đào tạo. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành các nội dung trong chương trình đào tạo.

Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Bùi Thị Hải Hà, chuyên viên phụ trách đào tạo ở Viện Công nghệ sinh học và Chuyên viên Nguyễn Thị Minh Tâm ở Học viện Khoa học và Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành các hồ sơ trong quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện NC&UDCN Nha Trang cùng các đồng nghiệp đã luôn ủng hộ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi tập trung nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Hợp phần nhánh số 3 thuộc Dự án điều tra cơ bản và Dự án hợp tác nghiên cứu khoa học giữa Viện NC&UDCN Nha Trang và Viện KH&CN Hải dương Hàn Quốc đã hỗ trợ kinh phí thực hiện đề tài.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn quan tâm, hỗ trợ và động viên trong suốt thời gian qua để tôi có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập và công tác chuyên môn. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Nghiên cứu sinh Phan Thị Hoài Trinh iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan .ii Mục lục. iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .vii Danh mục các bảng. x Danh mục các hình .xi MỞ ĐẦU.

Giới thiệu chung về hoạt tính sinh học từ vi nấm biển. Các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học từ vi nấm biển. Chất kháng sinh. Chất gây độc tế bào ung thư.

Chất chống oxy hóa. Chất bảo vệ tế bào thần kinh. Một số chất có hoạt tính sinh học khác. Đa dạng sinh học vi nấm biển.

Một số đặc tính sinh học của vi nấm biển. Nghiên cứu sàng lọc vi nấm biển sinh tổng hợp hoạt chất sinh học. Môi trường lên men và ảnh hưởng của điều kiện lên men đến khả năng sinh tổng hợp chất kháng sinh của vi nấm biển. Đặc điểm của quá trình lên men sinh chất kháng sinh.

Môi trường lên men vi nấm sinh kháng sinh. Lên men rắn. Lên men chìm. Ảnh hưởng của điều kiện lên men đến khả năng sinh tổng hợp chất kháng sinh của vi nấm biển.

Ảnh hưởng của thời gian lên men. Ảnh hưởng của nồng độ muối. Ảnh hưởng của pH. Ảnh hưởng của nhiệt độ.

Ảnh hưởng của nguồn carbon và nitơ. Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc hóa học chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển. Phân lập chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển. Xác định cấu trúc hóa học chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển.

Xu hướng nghiên cứu các hoạt chất sinh học từ vi nấm biển trên thế giới và ở Việt Nam. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Vật liệu và môi trường nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Phân lập vi nấm biển. Đánh giá hoạt tính kháng VSV kiểm định của các chủng vi nấm biển. Phân tích cặn chiết của các chủng vi nấm có hoạt tính kháng sinh cao. Xác định đặc điểm hình thái và phân loại vi nấm biển.

Xác định điều kiện lên men rắn thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của vi nấm biển. Phân tách các hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển. Phân tách các hợp chất từ chủng vi nấm A. Phân tách các hợp chất từ chủng vi nấm Aspergillus sp.

Phân tách các hợp chất từ chủng vi nấm P. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển. Xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ vi nấm biển. Xác định hoạt tính kháng VSV kiểm định.

Xác định hoạt tính gây độc tế bào. Xác định hoạt tính chống oxy hóa. Xác định hoạt tính bảo vệ tế bào thần kinh. Xử lý số liệu nghiên cứu.

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát trong luận án. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Phân lập và sàng lọc hoạt tính kháng VSV kiểm định của vi nấm biển. Số lượng chủng vi nấm biển thu nhận theo địa điểm và nguồn phân lập.

Đặc điểm hình thái của vi nấm biển. Hoạt tính kháng VSV kiểm định của vi nấm biển. Phân tích cặn chiết thô và xác định đặc điểm phân loại của 08 chủng vi nấm biển tuyển chọn. Phân tích cặn chiết thô của 08 chủng vi nấm biển tuyển chọn.

Xác định đặc điểm hình thái và phân loại 08 chủng vi nấm biển tuyển chọn. Xác định điều kiện lên men rắn thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của 03 chủng vi nấm biển tuyển chọn. Khảo sát thời gian lên men. Khảo sát nồng độ muối biển.

Khảo sát pH ban đầu. Tách chiết, tinh sạch và xác định cấu trúc các hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ chủng vi nấm biển tuyển chọn. Tách chiết, tinh sạch và xác định cấu trúc các hợp chất từ chủng vi nấm A. Tách chiết, tinh sạch và xác định cấu trúc các hợp chất từ chủng vi nấm Aspergillus sp.

Tách chiết, tinh sạch và xác định cấu trúc các hợp chất từ chủng vi nấm P. Xác định hoạt tính sinh học của 14 hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ 03 chủng vi nấm biển tuyển chọn. Xác định hoạt tính kháng VSV kiểm định. Xác định hoạt tính gây độc tế bào.

Xác định hoạt tính chống oxy hóa. Xác định hoạt tính bảo vệ tế bào thần kinh. THẢO LUẬN KẾT QUẢ. Hình thái và hoạt tính kháng VSV kiểm định của vi nấm biển miền Trung Việt Nam.

Đặc tính của các chủng vi nấm biển có tiềm năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học. Điều kiện lên men rắn thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của vi nấm biển. Các hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ 03 chủng vi nấm biển tuyển chọn. Hoạt tính sinh học của 14 hợp chất thu nhận từ 03 chủng vi nấm biển tuyển chọn.

Hoạt tính kháng VSV kiểm định. Hoạt tính gây độc tế bào, chống oxy hóa và bảo vệ tế bào thần kinh. 116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 119 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ.

121 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 123 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC .