Tài liệu Nghiên cứu phân lập chủng nấm men sinh coenzym Q10

BÔ Y TÉ TRl/ÔNG DAI HOC Dl/OC HÀ NÔI NGUYÊN QUANG HUNG NGHIÊN CtJtJ PHÂN LÂP CHÜNG NAM MEN SINH COENZYME Q10 (KHOÂ LUÂN TOT NGHIÊP DUOC SŸ KHOÂ 2002 - 2007) Ngufôi hutfng dân: TH.S LÊ XUÂN HOÀNH Noi thufc hiên: Bô mon Công Nghiêp Diïdc Thôi gian thirc hiên: 02/2007 - ( HÀ NÔI, THÂNG 05/2007 f r 9-i l o i carn 0R Vôi six bief an sâu sae nhâf, foi xin diroe bày fô long câm cm ehân fhành foi Th.§ Lê Xuân Tjoành, giâng viên bô mon Công Rghiêp Burge, ngirài fhay dâ frire fiëp hirông dan, dông viên foi frong suof quâ frinh fhire hiên và hoàn fhành hhoâ luân này. Tôi xin bày fô long bief on fol câe fhày eô, eâe M fhuâf viên frong bô mon Công Rghiêp Birge dâ fan finh eh! dân, fao dieu hiên eho fôi frong suof quâ frinh hoàn fhành hhoâ luân. Cuoi eùng, eho fôi gui loi câm on sâu sâe foi gia dinh, ban bè nhûng ngirài dâ luôn dông viên, hhuyê'n hhieh giûp fôi daf duge hê'f quâ ngày hôm nay. î}à Rôi, fhâng 5 nam 2ÛQ7 Sinh viên Hguyén ûuang ïjirng DANH MUC CÂC BÂNG Irang Bâng 1.1 Nông dô CoQlO trong câc té chüc. 8 Bâng 1.2 Sir phân bo cüa câc loai CoQ à câc chi nam men. 14 Bâng 3.1 Câc chüng nam men sac tô phân lâp dune 22 Bâng 3.2 Két quâ quét phoUV- VIS câc mâu dich chiét. 24 Bâng 3.3 Dô hâp thu cüa câc dich chiét. 25 Bâng 3.4 Thôi gian hru và diên tich peak cûa câc mâu. 26 Bâng 3.5 Luçmg sinh khôi nâm men cüa câc chüng thü 28 nghiêm. Bâng 3.6 Cuc dai hâp thu cûa câc dich chiét. 29 Bâng 3.7 Dô hâp thu cûa câc dich chiét à 275 nm. 29 Bâng 3.8 Dô hâp thu nguyên tü Se cüa câc mâu. 31 DANH MUC CAC HÎNH VÊ, DO THI Trang Hînh 1.1 So' dô chuôi hô hâp té bào 6 Hînh 3.1 Hînh ânh dich chiét cüa mot so chüng nâm men 23 Hînh 3.2 Phô hâp thu UV- VIS a: Mâu HCQ2, b: Mâu HCQ5 25 Hînh 3.3 Sàc kÿ dô æ CoQ 10 chuân, b: Mâu HCQ5 tai 275 nm 27 Hînh 3.4 Dô thi dirông chu an thé hiên moi quan hê giüa nông dô 31 Se và dô hâp thu nguyên tu MUC LUC Trang LÔI CÂM ON MUC LUC DANH MUC CÂC BÂNG, HINH VÉ, DO THI DAT VAN DE PHAN I: TÔNG QUAN 1. Khâi quât vê CoenzymQlO 1.1. Gioi thiêu chung 1.2. Câu truc hoâ hoc, trnh chat hoâ lÿ 1.2.1. Câu truc hoâ hoc 1.2.2. Tmhchât hoâ lÿ 1.3. Nguôn gôc, co ché hoat dông, vai trô tâc dung 1.3.1. Nguôn gôc 1.3.2. Co ché hoat dông 1.3.3. Vai tro tâc dung 1.4. Su phât tri en cüa CoQlO 1.4.1. Lich sü phât triën 1.4.2. Sân xuât CoQlO 2. Nâm men 2.1. Khâi niêm 2.2. Hînh thâi, câu truc cüa nâm men 2.3. Dinh duông nâm men 2.4. Sinh sân cûa nâm men 2.5. ûng dung cüa nâm men 2.5.1. üng dung chung 2.5.2. üng dung trong ïïnh vue y- duoc 2.6. Nâm men và CoQlO PHÂN II: PHUONGPHÂP NGHIÊN CÜU 1. Nguyên vât lieu, thiét bi 1.1. Nguyên lieu, hoâ chât 1.2. Mây moc,thiét bi 1.3. Mot sô môi trifàng sü dung trong nghiên cûu 2. Phuong phâp nghiên cüu 2.1. Phân lâp nâm men sâc to tù lâ cây 2.2. Tâch chiét CoQlO tù nâm men 2.3. Dinh tmh, so bô dânh giâ hàm lirong CoQlO 2.3.1. Dinh tînh 2.3.2. So bô dânh giâ hàm luong 1 2 2 2 2 3 4 4 4 5 8 9 9 10 11 11 11 11 12 12 12 13 13 15 15 15 15 16 16 16 17 18 18 18 2.4. Xâc dinh chinh xâc CoQlO bàng phiiong phâp sàc kÿ long hiêu nâng cao 2.5. Khâo sât ânh hiïông cûa câc chat oxy hoâ manh trong môi trurông nuôi cây toi khâ nâng sinh tong hop CoQlO 2.6. Khâo sât khâ nâng tong hop Selen htm co tù nguôn Selen vô co cüa chüng nâm men sinh CoQ 10 PHAN III: KÊT QUÂ VÀ BÀN LUÂN 1. Phân lâp và thuân khiét 2. Tâch chiét CoQ 10 3. Dinh tfnh, so bô dânh giâ hàm luong 3.1. Dinh tmh 3.2. So bô dânh giâ hàm luong 4. Xâc dinh chmh xâc CoQ 10 bâng phucfng phâp sâc kÿ long hiêu nâng cao 5. Khâo sât ânh huông cûa câc chât oxy hoâ manh trong môi trucmg nuôi cây toi khâ nâng sinh tong hop CoQ 10 6. Khâo sât khâ nâng tong hop selen hüu co tù nguôn selen vô co cüa chüng nâm men sinh CoQlO PHÂN IV: KÊT LUÂN VÀ DE XUAT 1. Kê't luân 2. Dê xuât 18 19 19 22 22 22 23 23 25 26 28 30 33 33 33 DAT VAN DE Ngày nay, vcfi su phât triën cüa nên kinh té thï cuôc sông cüa con ngirô'i ngày càng duoc nâng cao, di cùng vai no là su xuât hiên ngày càng nhiêu câc bênh nguy hiëm nhu: dâi thâo diràng, ung thu, bênh tim mach...Môt trong nhiêu nguyên nhân gây bênh duoc xâc dinh là do su co mât cüa gôc tu do. De phong và diêu tri câc cân bênh này sân phâm duoc khuyén câo sü dung là câc hoat chât chông oxy hoâ, chông gôc tu do nhu: CoenzymQlO, P-caroten, Selen hûu co, VitaminE... CoenzymQlO duoc phât hiên dàu tiên vào nâm 1957. Trâi qua quâ trinh nghiên cuu lâu dài, ngirài ta dâ tîm ra vai tro rât quan trong cüa CoenzymQlO trong viêc sân xuât ra ATP- nguôn nâng luong sinh hoc cüa co thé. Không nhùng thé, CoenzymQlO con duoc dâc biêt quan tâm vôi vai trô là mot chât chông oxy hoâ, mot nguyên tô vi luong tuong tu câc vitamin tan trong dàu co tâc dung trong phong và diêu tri nhiêu loai bênh nhu: bênh tim mach, ung thu, dâi thâo ducmg, Parkinson...và làm giâm quâ trînh lâo hoâ, giü gîn tuôi thanh xuân cho con ngirài. Tai nhiêu ntfôc trên thé giôi CoenzymQlO dâ duç/c sân xuât dirôi nhiêu dang thuôc và mÿ phâm cho con nguôri. Tuy nhiên à niràc ta CoenzymQlO vân con ît duoc quan tâm câ trong lînh vue sân xuât và sü dung. Nhàm gôp phân tîm hiëu thêm kién thiïc vê lînh vue này dông thài tîm kiém nguôn nguyên lieu dura CoenzymQlO, chüng tôi tien hành dê tài: “Nghiên cuu phân lâp chüng nâm men sinh CoenzymQlO” vôi câc mue tiêu: - Phân lâp nâm men sinh CoenzymQlO - Khâo sât ânh huông cûa câc chât oxy hoâ manh trong môi triidng nuôi cây tôi khâ nâng sinh tong hçfp CoenzymQlO. - Khâo sât khâ nâng tong hçfp Selen hiïti ccf cüa chüng nâm men sinh CoenzymQlO. 1 PHAN I. TONG QUAN 1. Khâi quât vé CoenzymQlO 1.1. Gioi thiêu chung CoenzymQlO (CoQ 10) hay con co tên khâc là Ubidecarenone, là mot coenzym nôi sinh, là dân xuât cüa benzoquinon, co mot mach nhânh hydratcarbon dài gôm 10 nhom isopren. CoQ 10 là thành phân cüa chuôi hô hâp té bào trên màng ty thé, no là mot chât mang quan trong vai vai tro vân chuyën electron(e') và proton(H+) tir chât cho là NADH (hoàc FMNH2) tôi chât nhân là chuôi cytocrom, giup cho ty thé thuc hiên chiîc nâng tong hop nâng ltfçmg sinh hoc (ATP)-nguôn nàng luong de duy tri moi hoat dông sông cüa co thé. [9], [10], [19] CoQlO co trong moi té bào cüa co thé câc loài dông vât co vu. Ngoài ra, CoQ 10 con co ôr câc loài vi sinh vât hiêu khi và à thuc vât bâc cao [11], [14]. Trong té bào, ty thé là noi ch ira nhiêu CoQlO nhât [14]. Tai dây, CoQlO két ho'p vdi câc enzym khâc trong chuôi hô hâp de thuc hiên chirc nàng tong ho'p ATP. Ngoài chiîc nâng này CoQlO côn co chiic nâng loai bô gôc tu do, bâo vê màng ty thë khôi su peroxy hoâ màng, bâo vê té bào khôi tâc hai cüa gôc tu do. [8] CoQ 10 là chât chong oxy hoâ tan trong dàu duy nhât co thë con ngu'ài tu tong hop duoc. Xét vê dâc diëm chong oxy hoâ, CoQ 10 duoc xép vào nhom polyphenol (nhom này gôm cô : VitaminA, VitaminE, VitaminC, CoQ, Bioflavonoid...)- do là câc chât chong oxy hoâ không co bân chât enzym. CoQ 10 co mât tai khâp câc co quan trong co thë, nhüng co quan giàu CoQ 10 nhât là tim, gan, thân, tuy, hê thong miên dich; côn phôi là co quan co ît CoQ 10 nhât. Nông dô CoQ 10 trong câc co quan giâm dan theo tuôi già. [1], [7] 1.2. Câu truc hoâ hoc, tmh chât lÿ hoâ 2 1.2.1. Câu truc hoâ hoc O h 3c c x X | xh 3 T ÇH3 H3C O ^ ^ Y ^ ( C H 2^ CH2)n —H O CoenzymQlO (n = 10) Câu truc co bân cüa CoQ 10 gôm 2 phân: Nhân benzoquinon và duôi hydratcarbon. [11], [13] Su co mât cüa nhân benzoquinon làm cho câu truc cûa CoQ 10 gàn giông vôi câu truc cüa Vitamin K và Vitamin E [1], [4]. Nhô khâ nàng bien dôi thuân nghich giüa hai dang quinon và quinol cüa nhân benzoquinon nên CoQ 10 co thë ton tai à 3 dang câu truc: dang oxy hoâ, dang khü và dang luông gôc. Câc dang câu truc này tham gia vào quâ trinh oxy hoâ khü giü'a nhCrng dehydrogenase và cytocromb trong chuôi hô hâp té bào cüa ty thë. [9], [ 11] O h.c o ^ A O* ^ c Hj HjCO"' Y h+ ’e h 3C 0 ^ ^ /C H 3 HÆO^ O Dang oxy hoâ OH ^RH e -, h + H j C O ^ A ^ c n , H" , £ OH Dang luông gôc OH Dang khü Duôi hydratcacbon cüa CoQ 10 gôm 10 nhom isopren, cùng vôi nhân benzoquinon càng làm tâng tmh thân dàu cüa toàn phân tü, giüp CoQ 10 dé dàng di chuyën trong lôp lipid kép cüa màng ty thë dë thuc hiên chirc nâng vân chuyën e" [1]- Duôi hydratcacbon cüa CoenzymQ côn duoc dùng làm yéu tô dë phân loai. Riêng à nguôi, chî co CoQlO co nghla là duôi hydratcacbon gôm 10 nhom isopren, côn à câc loài khâc thî tên cüa CoenzymQ chî sô luçfng nhom isopren tuong ung co trong phân tü, eu thë: [10], [11] 3 n = 6—>• CoenzymQ6 n=7 -> CoenzymQ7 n=8 -> CoenzymQ8 n = 9—» CoenzymQ9 n = 10 —» CoenzymQlO Tât câ câc chât này dêu là nhûng coenzym oxy hoâ khü co chü'c nàng, vai trô sinh hoc giông nhau. [10] 1.2.2. Tinh chât hoâ lÿ CoQ 10 tinh khiét ton tai à dang tinh thë màu vàng hoâc vàng cam, nông chây ô nhiêt dô 48 °C, tan trong dàu và câc dung môi huü co, dâc biêt dë tan trong Aceton, Ethanol, n-Hexan, Ethylacetat...CoQ10 bi phân huÿ và bien màu tir tir khi tiép xüc vôi ânh sâng, nhiêt dô, dô âm. [11], [13] Câu truc benzoquinon trong phân tir làm cho CoQ 10 dê bi khir. Duôi hydratcatbon gôm mot chuôi dây nôi dôi liên hçfp dài, két hop vôi nhân benzoquinon tao cho CoQ 10 tmh chât hâp thu ânh sâng tir ngoai tir buôc sông 270 -> 290 nm, co ^max= 275 nm [11], [13]. Dây là tmh chât quan trong duoc un g dung dë dinh tmh và dinh luong CoQ 10 bang phép do phô hâp thu tir ngoai. 1.3. Nguôn gôc, co ché hoat dông, vai trô tâc dung 1.3.1. Nguôn goc Coenzym Q10 là hop chât co nguôn gôc tu nhiên, duoc tong hçfp trong ccf thë. Ô nguôi, CoQlO duoc tong hçfp à gan qua 17 phân ung vôi su tham gia cüa nhiêu enzyme cùng vôi ft nhât 8 loai Vitamin (gôm VitaminBl, VitaminB2 , VitaminB3, VitaminBs, VitaminBô, VitaminB9 (acid folie), VitaminBi2, VitaminC) và mot sô nguyên tô vi luong (kêm, dông...).Quâ trinh sinh tong hop CoQ 10 trong co thë gôm 3 giai doan co bân: [16], [23] 4 - Giai doan 1: Tong hop decaprenyl tir Acetyl CoA, tir dô tong hop duôi hydratcacbon. - Giai doan2: Tong hop Acid parahydroxylbenzoic tir tyrosin và phenylamin, roi tong hop nhân benzoquinon. - Giai doan 3: Gân nhân benzoquinon và duôi hydratcacbon dë tao thành CoQ 10 nho enzym decaprenyl diphotphat synthethase. Ngoài luong CoQ 10 nôi sinh, co thë chüng ta con duoc cung cap CoQ 10 tir thuc àn vôi hàm luçmg tuÿ thuôc vào khâu phân an và thôi quen àn uông cüa tim g vùng [11]. Câc loai thuc phâm co nhiêu CoQ 10 gôm: câc tô chüc dông vât nhu tim, gan, long dô trüng; mot so loai câ nhu câ hôi, câ sacdin; mot sô loai dàu thuc vât nhu dàu dâu nành, dàu câi và trong mot so loai rau, dâc biêt là rau süp la,rau spinach. [18], [19] Trong co thë, nông dô CoQ 10 thay dôi tuÿ theo tirng loai mô, nông dô cao nhât là à tim do vây tim là co quan dàu tiên bi ânh huông khi co thé thiéu CoQlO. Luong CoQlO nôi sinh dat tôi da quanh tuoi 20 sau dô giâm dàn. Luong này së giâm 25% à tuoi 30 và giâm 50% à tuoi 39-43. [7] Nhu vây, khâ nâng tong hop CoQ 10 cüa co thë thï giâm dàn theo dô tuoi, con luong cung cap tir thuc ân lai rat ît do khâu phàn ân chüa ît hoâc do CoQ 10 bi phân huÿ trong quâ trinh ché bien, vi vây viêc cung cap CoQ 10 tir thuôc hay tir câc dang thuc phâm chûc nâng là rat càn thiét, dâc biêt vôi nhung ngucfi cô nhu càu cao vê CoQ 10 nhu: nguài già, nguôd bi bênh tim mach, ung thu, Parkinson... 1.3.2. Ca chê hoat dông Trong chuôi hô hâp té bào, H+ và e" duoc vân chuyën tir NADH (hoâc FMNH2) tôi CoenzymQ (oxy hoâ). Sau do, CoenzymQ (khü) vân chuyën e' dén phtfc hçfp enzym vân chuyën diên tü (hê thông cytorom) côn H+ duçfc 5 chuyën truc tiép tôi O" dë tao thành H20. [1], [10] £33EC7 + Fumarate FADH;? Hînh 1.1: Sa do chuôi hô hâp té bào Bên ngoài ty thë, CoQ 10 là chât chông oxy hoâ manh tuong tu câc chât chông oxy hoâ khâc nhu: vitamin A, vitaminE, vitaminC, J3-caroten...[8], [11]. Khâ nâng trung hoà gôc tu do cüa CoQ 10 côn co nhüng uu diëm noi bât bôi câ 3 dang ton tai cüa CoQ 10 dèu cô khâ nàng loai bô gôc tu do: [1] Dang khü cüa CoQ 10 thuôc nhom câc chât chông oxy hoâ polyphenol, cô khâ nâng trung hoà hai gôc tu do (R*): OH O + 2R1 + 2RH O Dang khü Dang oxy hoâ Dang oxy hoâ cô khâ nàng trung hoà tiép hai gôc tu do nua nhà khâ nâng chuyën dang luông gôc: 6 Dang luông goc Dâc biêt hai dang oxy hoâ và dang khir co thë phân ûng vôi nhau mot câch thuân nghich tao ra gôc Semiquinon và trung hoà tiép hai gôc tir do: OH O O* OR +2R* O Gôc semiquinon Hàu hét câc gôc semiquinon rât bên, co thë ton tai lâu dài, mot sô cô dôc tmh do chüng gân dong hoâ tri vào câc cao phân tü sinh hoc, nhung riêng vôi CoQ 10 (và cà vitaminA, C, E) thi semiquinon không dôc, do vây nô là chât trung hoà câc gôc tu do rat tôt. CoQ 10 cô ngay à màng ty thë, nô là chât chông oxy hoâ duoc sü dung dàu tiên dë loai bô gôc tu do sinh ra tiï chuôi hô hâp te' bào- mot trong nhûng trung tâm phât sinh gôc tu do mà chü yéu là nhûng gôc tu do cô hoat tinh cao nhu: ‘OH, 0 2, H20 2. Tir dô CoQ 10 giüp bâo vê màng ty thë trânh khôi quâ trinh peroxy hoâ màng (quâ trînh POL), bâo vê ADN, ARN cüa té bào trânh khôi tâc hai cüa gôc tu do nôi môi và ngoai môi. Trong mâu, CoQlO bâo vê câc LDL-cholesterol khôi su tân công cüa câc gôc tu do, ngàn cân quâ trinh oxy hoâ câc LDL-cholesterol- nguyên nhân gây xo vûa, tâc nghën mach mâu dân tôi câc bênh vê tim mach và tai bien mach mâu trong dô dâc biêt nguy hiëm là tai bien mach mâu nâo. Ngoài ra, CoQlO côn cô loi trong phông và diêu tri nhiêu bênh khâc mà cü ché bênh sinh lien quan tôi goc tu do. [1], [11] 1.3.3. Vai trà tac dung Nhu dâ biét, nàng liro'ng duoc tao ra tir câc phân iïng oxy hoâ khü trong co thë sinh vât duçfc giâi phông ra chu yéu duôi dang nhiêt, côn mot phàn duoc tfch luÿ duôi dang ATP- nguôn nâng luong sinh hoc cung câp cho moi hoat dông sông cüa co thë. Câc két quâ nghiên cüli dâ chî ra ràng CoQlO là “chïa khoâ” cüa quâ trinh sinh tông hop ATP, nêu không cô CoQlO thî së không thë tong hop ATP, té bào së không cô du nâng luong dë thuc hiên câc chuc nàng sinh hoc cüng nhu duy tri su sông [17]. Théo nhân dinh cüa mot bài bâo trên tô tap chf tim mach cüa Mÿ xuât ban nam 1990 thi: “CoQlO là yéu tô cân thiét cho ty thë thuc hiên câc chüc nâng cüa nô và nô (CoQlO) là yéu tô thiét yéu cho cuôc sông cüa chüng ta”. [17] Bàng 1.1 : Nông dô CoQlO trong câc to chirc Co quan Nông dô CoQlO (|uig/g) Tim 144,0 Thân 66,5 Gan 54,9 Tuy 32,7 Nâo 13,4 Ruôt 16,7 Tir su càn thiét này, dë dàng nhân thây câc té chirc hoat dông càng nhiêu, nhu càu nâng luong càng lôn thi nông dô CoQlO trong to chuc dô càng cao. [H ] Loi fch trong phông và diêu tri bênh tât cüa CoQlO dêu dira vào hai tâc dung chông oxy hoâ và tao nâng luong sinh hoc. Rat nhiêu ché phâm chira 8 CoQlO à dang don le và dang hôn hop vôi câc chat chông oxy hoâ khâc dirac sir dung trong phong và diêu tri mot so bênh nhir: - Câc bênh tim mach: Suy tim xung huyét, dau thât ngirc, tâng huyét âp, co tim thiéu mâu eue bô, bênh co tim, bênh van tim, bênh mach vành, loan nhip tim và dùng câ cho nguôi bênh sau mo tim. [7], [17], [22], [23] - Câc bênh liên quan dén goc tu do: Di lîng, duc thuÿ tinh thë, ung thu, tiëu duông, béo phî, bênh gan thân, Alzheimer, Parkinson...[17], [18], [22] Câc nghiên cuu dâ cho thây, vôi bênh Parkinson, Alzheimer...thi CoQlO phât huy tâc dung tôt khi dùng à liêu cao 600-800 mg/ngày, và tôt nhât là dùng CoQlO hàng ngày tù dô tuoi trung niên de phong trânh câc bênh này. [11] - CoQlO con co tâc dung kich thich hê miën dich do dô co tâc dung tôt khi sir dung phôi hop de diêu tri câc bênh nhiêm khuân và câ vefi bênh AIDS. [11], [18] Mot dàc diëm rat quan trong cua CoQlO do là tmh an toàn cao, hàu nhu không cô tâc dung phu, néu co thi chi xuât hiên khi dùng liêu cao và tâc dung phu này cüng không nguy hiëm. [11] 1.4. Sir phât triên cüa CoQlO 1.4.1. Lich sàphât triên CoQlO duçfc phât hiên làn dau tiên vào nâm 1957, trâi qua 50 nâm nghiên cuu và phât triën, su hiëu biêt cüa chüng ta vê vai trô tâc dung cüa nô dôi vôi sire khoè ngày càng cân kë, sâu sàc hon. [17], [20, [22] Lich sü phât triën cüa CoQlO : - Nâm 1957, tien si Frederick Crâne à truông dai hoc Wisconsin (Mÿ) dâ phân lâp du’o'c mot chat vàng cam tù ty thë tim bô. Cùng nâm dô, giâo su Morton cüa Anh cüng tîm ra mot hçfp chat tuong tu và duoc giôi thiêu vôi tên Ubiquinone- nghîa là ubiquitous quinone. 9 - Nàm 1958, giâo sur Karl Folkers và công su ô hâng Merck dâ xâc dinh duoc câu truc hoâ hoc cüa CoQ 10 và tong hop duoc nô trong phong thi nghiêm. Ho cüng là nhûng nguoi dàu tiên sân xuât CoQ 10 bang phuong phâp lên men, tâch chiét tü nâm men. Ho dâ phât hiên ra câc ubiquinone khâc nhau ô sô luong nhom isopren và CoQ 10 thi duoc tim thây trong ty thë cüa dông vât cô vu trong khi Coenzym Q6 thi duoc tîm thây ô vi khuân. - Nâm 1961, CoQlO duoc sü dung thü nghiêm trong diêu tri ung thu. Nguôi ta dâ phât hiên thây su thiéu hut enzym trong mâu cüa nhüng bênh nhân ung thu và nông dô CoQ 10 rât thâp ô nhüng bênh nhân bi Myeloma, Lymphoma, ung thu vu, phoi, tuy, tuyén tiên liât, thân... - Nâm 1964, CoQ 10 duoc sü dung trong diêu tri suy tim cho kêt quâ tôt. Su thành công này duoc lÿ giai là do hiêu quâ cung câp nâng luong cüa CoQ 10 cho co tim. - Nàm 1970, khâ nâng chông oxy hoâ cüa CoQlO duoc phât hiên, nô trô thành mot thuôc, mot chât dinh duông cô ich trong diêu tri câc vân dê vê tim mach an toàn và hiêu quâ. - Nâm 1978, nhà khoa hoc nguoi Anh Peter Mitchell dâ nhân duoc giai Nobel hoâ hoc cho kêt quâ nghiên cüu vê vai trô cüa CoQ 10 trong co ché sân xuât nâng luong cüa té bào. - Tü dàu nhûng nâm 1980, CoQlO dâ duoc thü nghiêm rât nhiêu trên lâm sàng, tat câ câc kêt quâ dêu chüng minh vai trô và tâc dung cô loi cüa CoQ 10. Hiên nay, ô câc nhiêu nuôc nhu: Nhât, Mÿ, Canada...CoQ 10 duoc sü dung rông râi, không càn kê don. Nô duoc dùng vôi câ mue dich phong, chüa bênh và châm soc sâc dep, chông lâo hoâ. CoQ 10 dang là mot thuôc cô nhiêu triën vong, nô dang duoc sü dung trong diêu tri rât nhiêu cân bênh thô'i dai rât nguy hiëm cho con nguôi nhu: ung thu, parkinson, dâi duông, cao huyét âp, béo phî, Alzheimer... [11], [15] 1.4.2. Sân xuât CoQlO 10 Tlt nhüng nghiên cuu ban dâu cho dén iing dung vào sân xuât CoQlO nguyên lieu, dén nay co nhiêu buée tiê'n dài. Luc dâu CoQlO duoc sân xuât bàng phuong phâp lên men, tâch chiét tù nâm men. Dén nay dô vân là phuong phâp chmh dùng dë sân xuât CoQlO, tât nhiên dâ cô rat nhiêu câi tién dé tao ra hiêu suât cao hon [20], [24]. CoQlO côn duoc chiét tù vi khuân, tir câc to chirc cüa dông vât, thuc vât bâc cao, tuy nhiên do giâ thành cao nên ît duoc su dung. [24] Phuong phâp tong hop hoâ hoc cüng là phuong phâp duoc dùng dë sân xuât CoQlO ô quy mô công nghiêp, tuy nhiên sân phâm thu duoc không phâi là CoQlO tu nhiên mà thuông à dang dông phân cis, trans, isome...[17] Hiên nay, câc sân phâm cô chùa CoQlO duoc sân xuât bôi nhiêu công ty, tâp doàn duoc phâm vôi nhiêu chüng loai, mâu ma nhu : viên nang mêm, nang dâu...và hàm luong rat phong phü: 30 mg, 60 mg, 100 mg, 120 mg, 200 mg, 400 mg. Ngoài ra, côn cô dang phôi hop cüa CoQlO vôi câc châ't khâc dë tâng tmh hiêu quâ khi sü dung nhu: VitaminE + CoQlO, Selen + CoQlO,... 2. Nâm men 2.1. Khâi niêm Nâm men là tên chung chî nhôm nâm cô câu tao don bào, sinh sân chü yéu theo phuong thüc nây chôi, mot sô theo kiëu phân cat và bào tü. [2], [5] 2.2. Hinh thâi, câu truc cüa nâm men Nâm men thuông cô dang hinh câu, hinh bàu duc, hinh elip, hinh chôp, hinh quâ dua vôi kich thuôc té bào khoâng 2 - 15(a m. [2] Nâm men thuôc giôi eucaryota, là vi sinh vât diën hinh cho nhôm nhân thât vôi câu truc té bào gôm 3 phân chmh: thành té bào, té bào chat và nhân, trong dô dâc biêt là thành té bào cô chùa mannan, glucan giüp chüng chông chiu tôt vôi diêu kiên ngoai cânh. [2], [5] 2.3. Dinh dtfông nâm men [5] 11 Nâm men thuôc nhôm vi sinh vât di cliràng, rât dë phât triën trong môi triràng nuôi cây mà không dôi hôi khatkhe vê dinh duông nhir vikhuân. Nguôn dinh duông cûa nâm men gômco: nguôncacbon nhir: câc loai hydratcacbon, câc loai nrou, acid hüu co, acid amin, protein.. .;nguôn nito bao hàm câ nito vô co và nito h Cru co nhir: muôi amoni, muôi nitrat, ure.. và mot sô nguyên tô vi liïong khâc (Mg, K a.. 2.4. Sinh sân cüa nâm men [2] Nâm men cô câ hai hinh thiïc sinh sân vô tinh và hüu tmh. Hinh thüc sinh sân vô tmh cüa nâm men gôm cô ba kiëu: kiëu nây chôi, kiëu phân cât và kiëu sinh sân bâng bào tü. Nây chôi là hinh thuc sinh sân don giân, phô bien nhât cüa nâm men và cô à tât câ câc chi. Phân cât là hinh thuc sinh sân cüa chi Schizosaccharomyces. Côn hinh thuc sinh sân bàng bào tü thi gôm cô ba loai nhô hcfn, dô là: bào tü dot à chi Geotrichum, bào tü âo à nâm Candida Albican và bào tü ban à câc chi Sporobolomyces, Bullera, Aessosporon. Hinh thü’c sinh sân hüu tmh xây ra khi hai té bào nâm men két hop vôi nhau hinh thành nên hçfp tü. Hop tü phân chia thành câc té bào nàm trong nang, nang chm duoc phât tân ra ngoài. Hinh thuc sinh sân này lai gôm hai loai: tiép hop dang giao- néu hai té bào nâm men cô hinh thâi, kfch thuôc giông nhau tiép hop vôi nhau và tiép hop di giao- néu hai té bào nâm men cô hinh thâi, kfch thuôc khâc nhau tiép hçfp vôi nhau. 2.5. Üng dung cüa nâm men 2.5.1. Ûng dung chung [2], [3], [5] Nâm men và câc sân phâm cüa nô dâ duoc sü dung trong công nghiêp thuc phâm tù rât lâu. Diën hinh là Saccharomyces cerevisiae duoc sü dung trong sân xuât bânh mî, bia, ruçm, glycerol và men invertase. Côn Saccharomyces fragilis thi duoc sü dung sân xuât sùa và câc sân phâm tù sûa. 12 Nâm men cüng duoc sir dung dë sân xuât câc acid amin, vitamin, protein, trong dô dâc biêt là nâm men sinh protein dâ duoc sir dung làm thuc phâm cho con nguôi trong chien tranh thé gicfi làn 2 và trong câc chién dich chong dôi ô /v ' An Dô, Angieri. Ngoài ra, nâm men côn duoc sü dung trong chàn nuôi: sir dung câc sân phâm phu cüa nghành công nghiêp khâc (rî duông, dich thuÿ phân gô,...) dë làm chât dinh duông cho vât nuôi, nâng cao chât luong thit; và trong viêc xü lÿ câc nguôn phé thâi nhu: dàu mô, câc sân phâm cüa dàu mô sü dung trong câc nghành công nghiêp, giao thông, dôi sông...trânh gây ô nhiêm môi truông. 2.5.2. Ûng dung trong lînh vue y- ditffc [2], [3, [11] Nhiêu loai nâm men cô khâ nâng tong hofp mot luong enzym ngoai bào lôn so vôi nhu câu sü dung trong trao doi chât cüa chüng. Nhûng loai này duofe ûng dung trong sân xuât câc ché phâm enzym à quy mô công nghiêp nhu: amylase, lipase, glucoamylase...dùng làm thuôc hô tro tiêu hoâ. Nhiêu nuôc trên thé giôi dang sü dung nâm men S. Boulardi duôi dang câc ché phâm dông khô nhu: Bioflor, Ultra-Levue dë diêu tri mot sô bênh: îa chây nhiêm trùng câp tmh do vi khuân, virus, nâm; diêu tri hôi chüng kich thich ruôt... Hiên nay, nhiêu loài thuôc chi Saccharomyces dang duoc sü dung làm công eu dë mang câc ADN tâi to hop phuc vu cho viêc sân xuât câc ché phâm thuôc thé hê môi cüa kï thuât di truyên. Ühg dung quan trong nhât cüa nâm men hiên nay dô là sü dung trong phuong phâp bât dông té bào dë sân xuât ethanol, 6- APA... 2.6. Nâm men và CoQlO Theo câc kêt quâ nghiên curu dâ duoc công bô, trong câc chi nâm men dâ duoc phât hiên nguôi ta tim thây tât câ câc loai CoenzymQ (Ubiquinon). Môi loai CoenzymQ ton tai à mot sô chi nhât dinh, cô thë thây diêu này qua bâng duôi dây: [12] 13 Bâng 1.2: Su phân bo cüa câc loai CoQ à câc chi nâm men Tên chi Arxiozyma, Hanseniaspora, Saccharomyces, Nematospora, Torulaspora, Nadsoni,... Ambrosiozyma, Williopsis, Candida, Pichia, Hormoascus, ... Arthroascus, Botryoascus, Endomyces,Clavispora, Zygozyma, Hyphpichia... Aciculoconidium, Filobasidium, Lipomyces, Leucosporidium, Rhodotorula, Trichosporon,... Bullera, Cryptococcus, Filobasidiella, Saitoella Filobasidium, Rhodoforula, Rhodosporidium, Schizosaccharomyces, Sporodiobolus, Sporobolomyces, Tremella, Trichosporon, Leucosporidium.. Loai CoQ CoQ6 CoQ7 CoQ8 CoQ9 CoQ 10 Tùf bâng trên co thë thây câc chi nâm men sinh CoQ 10 cüng khâ nhiêu. Sân xuât Coq 10 tùf nâm men vân là phuong phâp chmh và hiêu quâ nhât duoc su' dung do: nâm men thucmg lành trnh, nuôi cây nhanh, dë dàng, dat hiêu quâ kinh tê' cao. Tuy nhiên phuong phâp này vân cô mot so khô khàn, trô ngai nhu: màng tê' bào nâm men khâ dày nên khô phâ vô, luong CoQ 10 nâm men sân xuât ra không nhiêu [9]. Do dô nêu chi nuôi cây thông thucmg thî luong CoQ 10 thu diro'c rât nhô dân tôi giâ thành sân phâm së cao. Vï vây càn phâi âp dung câc bien phâp khoa hoc kÿ thuât hiên dai nhu: dot bien gien, chuyën gien...dë nâng cao hiêu suât sinh tong hçfp CoQ 10 cüa nâm men. 14 PHAN II. PHIJONG PHÂP NGHIÊN CÜU 1. Nguyên vât liêu, thiet bi 1.1. Nguyên liêu, hoâ chat - Glucose (Trung Quoc) - Methanol (Dire) - Amoni sulfat (Trung Quoc) - Ethanol (Dire) - Magie sulfat (Trung Quoc) - Acid percloric (Dire) - Natri selenit (Dire) - Kalidihydrophotphat (Trung Quoc) - Dimethylsulfoxid (Nhât) - Ethyl acetate (Trung Quoc) - n-Hexan (Trung Quoc) - Kalinitrat (Trung Quoc) - Kalipermanganat (Trung Quoc) - Kalibicromat (Trung Quoc) - La cây lây à vuem thuc vât trucmg dai hoc Dirçfc HN, thi trân Châu Quÿ, thi trân Ho. 1.2. Mây môc, thiet bi SANYO - Buông cây vô trùng (Nhât) (Nga) - Noi hâp âp lue - Tü âm Memmert (Dut) - Tü sây Memmert (Düc) - Mây làc ong nghiêm HS501 (Dü-c) - Mây lâc binh tam giâc Taitec (Nhât) - Mây ly tâm Rotofix 32 (Düc) - Mây do quang pho UV-VIS Varian Cary (Australia) - Mây phân tfch pho hâp thu nguyên tü Shimazu (Nhât) - Mây sâc kÿ long cao âp Shimazu (Nhât) - Dïa pétri, ong nghiêm, bînh non câc loai, ong eppendorf, ong falcon, pipetman câc loai, dau côn câc loai. 15