Nghiên cứu biểu hiện gen mã hóa Asparaginase của Aspergillus Oryzae trong nấm men Pichia Pastoris

Link tải luận văn miễn phí cho ae
MỞ ĐẦU
Hiện nay tỷ lệ ngƣời mắc bệnh ung thƣ ngày càng tăng. Một trong các yếu tố
dẫn đến bệnh ung thƣ là do chế độ ăn uống. Những thực phẩm chứa nhiều mỡ, ƣớp
muối, hun khói đƣợc coi là những thực phẩm có thể dẫn đến căn bệnh chết ngƣời
này. Tuy vậy, rất ít ngƣời dân nhận thức đƣợc rằng các thực phẩm tƣởng chừng vô
hại nhƣ các loại bánh nƣớng lại chứa acrylamide, một chất có khả năng gây ung thƣ.
Năm 2002 các nhà khoa học Thụy Điển đã tìm ra chất này trong các sản phẩm thực
phẩm nhƣ khoai tây chiên, bánh mỳ, bánh quy, ngũ cốc [10].
Acrylamide hình thành khi các thực phẩm giàu tinh bột đƣợc chiên rán ở
nhiệt độ trên 120oC. Nguyên nhân là do ở nhiệt độ cao, asparagine trong bột làm
bánh phản ứng với đƣờng khử tạo thành hợp chất có màu vàng nâu chứa acrylamide
[29]. Các nhà khoa học trên thế giới đã làm sáng tỏ cơ sở khoa học của việc sử dụng
asparaginase để làm giảm lƣợng acrylamide trong thực phẩm giàu tinh bột nhờ việc
loại bỏ asparagine. Enzyme asparaginase sẽ xúc tác thủy phân asparagine thành axit
aspartic và ammonia, không cho asparagine tham gia phản ứng Maillard để hình
thành acrylamide [8].
Trên thế giới hiện nay hãng Novozymes A/S Denmark đã sản xuất và thƣơng
mại hóa thành công asparaginase tái tổ hợp từ chủng nấm sợi A. oryzae ứng dụng
trong công nghiệp thực phẩm với tên thƣơng mại là Acrylaway®L (2007) [24].
Trong dƣợc phẩm asparaginase đƣợc sử dụng trong điều trị bệnh ung thƣ máu với
tên thƣơng mại Elspar [11]. Hiện nay giá thành asparaginase trên thị trƣờng rất cao
nên việc ứng dụng enzyme để làm giảm acrylamide trong quá trình chế biến các
thực phẩm chiên nƣớng ở Việt Nam còn rất hạn chế. Với mong muốn tạo ra chủng
sản xuất asparaginase tái tổ hợp giống với asparaginase thƣơng mại để sử dụng ở
trong nƣớc, chúng tui đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu biểu hiện gen mã
hóa asparaginase của Aspergillus oryzae trong nấm men Pichia pastoris”.
Nấm men P. pastoris là hệ thống biểu hiện protein ngoại lai đƣợc các nhà
khoa học sử dụng rộng rãi bởi những đặc tính ƣu việt đó là chủng an toàn sinh học,
là chủng eukaryote đơn giản, có thể thực hiện biến đổi sau dịch mã tốt, có khả năng
sinh trƣởng mạnh tạo lƣợng sinh khối lớn trong quá trình lên men, thao tác dễ dàng
[3,49]. Ngoài ra, hệ thống P. pastoris có thể sản xuất lƣợng lớn protein mục tiêu với
nguồn nguyên liệu methanol rẻ tiền và ít bị tạp nhiễm. Chính vì những ƣu điểm này
mà P. pastoris đƣợc xem là hệ biểu hiện thích hợp nhất đƣợc lựa chọn để biểu hiện
gen mã hóa asparaginase từ nấm sợi A. oryzae. Hiện nay, có rất nhiều công trình
trên thế giới biểu hiện asparaginase từ các nguồn khác nhau để phục vụ chủ yếu cho
mục đích chữa bệnh và làm chất phụ gia. Các gen có nguồn gốc từ vi khuẩn thƣờng
đƣợc biểu hiện trong E. coli và Bacillus [27, 50, 51, 52] còn các gen có nguồn gốc
từ nấm thƣờng đƣợc biểu hiện ở các chủng nấm tƣơng ứng [36, 53, 54, 55]. Ngoài
ra có hai công trình nghiên cứu biểu hiện asparaginase I và III của nấm men
Saccharomyces cerevisiae trong nấm men P. pastoris [53]. Đây là nghiên cứu đầu
tiên sử dụng chủng nấm men P. pastoris để biểu hiện asparaginase của A. oryzae.
Toàn bộ công việc nghiên cứu đƣợc tiến hành tại phòng Kỹ thuật Di truyền,
Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. ACRYLAMIDE TRONG THỰC PHẨM
1.1.1. Khả năng gây bệnh của acrylamide
Các nhà khoa học trên thế giới đã từng thông báo ngƣời tiêu dùng về nguy cơ
ung thƣ do ăn khoai tây chiên. Trên thực tế, nhiều loại thực phẩm tƣởng nhƣ vô hại
khác nhƣ cà phê, bánh mì, bánh quy... cũng có thể dẫn đến ung thƣ. Nguyên nhân
chính là do các thực phẩm trên có acrylamide. Ngay sau khi ăn, acrylamide trong
thực phẩm sẽ nhanh chóng chuyển đi khắp cơ quan trong cơ thể thông qua hệ tuần
hoàn. Nó đƣợc phát hiện trên gan, tim, não, thận, tuyến ức và thậm chí là cả trong
sữa mẹ. Acrylamide chuyển hoá thành glycidamide ở trong gan thông qua
cytochrome P540. Khi nồng độ của acrylamide và glycidamide tăng cao, chúng có
thể tƣơng tác với các đại phân tử nhƣ DNA, hemoglobin và các enzyme gây đột
biến DNA hay làm ảnh hƣởng tới chức năng sinh học của hệ enzyme trong cơ thể
[16].
Những nghiên cứu trƣớc đây đã chứng minh acrylamide có ảnh hƣởng xấu đến
sức khoẻ con ngƣời nhƣ gây ung thƣ và ảnh hƣởng đến hệ thần kinh [38]. Thông
thƣờng chỉ ở nồng độ cao nó mới ảnh hƣởng đến hệ thần kinh (liều không độc ≤ 0,5
mg/kg trọng lƣợng cơ thể/ngày), tuy nhiên nồng độ này thƣờng khó đạt đƣợc thông
qua ăn uống. Ngƣợc lại, khả năng gây ung thƣ và đột biến gen của acrylamide và
glycidamide đã đƣợc công bố ở nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cũng nhƣ trên
động vật. Nghiên cứu trong nuôi cấy tế bào cho thấy acrylamide và glycidamide có
thể làm gãy nhiễm sắc thể và gây đột biến điểm dẫn đến sự khác thƣờng trên nhiễm
sắc thể nên phá vỡ quá trình nguyên phân, tạo thể bội không chỉnh. Những nghiên
cứu trên tế bào chuột và ngƣời đƣợc xử lý bằng acrylamide cho thấy, acrylamide
làm tăng tỉ lệ đột biến, đặc biệt là đột biến thay thế các nucleobase nhƣ adenine
bằng guanine và guanine bằng cytosine. Đối với thí nghiệm trên chuột, acrylamide
thúc đẩy quá trình hình thành khối u trên não, phổi, tinh hoàn và tuyến vú. Khi
chuột đƣợc xử lý với liều 2 mg acrylamide trên 1 kg trọng lƣợng cơ thể sẽ làm tăng


Xem link download tại Blog Kết nối!
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©