BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ
----------------------

N
G
U
Y
Ễ
N
C
Ẩ
M
H
À

NGHIÊN CỨU
SQUALENE TỪ VI
TẢO BIỂN DỊ


DƯỠNG SCHIZOCHYTRIUM
MANGROVEI PQ6 ĐỊNH
HƯỚNG LÀM NGUYÊN
LIỆU CHO THỰC PHẨM
BẢO VỆ SỨC KHỎE, MỸ


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. TS Đặng Diễm Hồng

Hà Nội – Năm 2020


i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS.
TS. Đặng Diễm Hồng, nguyên Trưởng phòng Công nghệ tảo, Viện Công nghệ sinh
học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - người thầy đã định hướng,
truyền dạy những kiến thức khoa học và giúp đỡ tôi vượt qua những trở ngại và khó
khăn trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học, phòng thí
nghiệm trọng điểm Công nghệ gen, bộ phận đào tạo Viện Công nghệ sinh học, Ban
Lãnh đạo và bộ phận đào tạo của Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và
giúp tôi hoàn thành mọi thủ tục cần thiết trong quá trình làm nghiên cứu.
Trong quá trình viết luận án tôi đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình
của TS. Hoàng Thị Lan Anh. Ngoài ra tôi cũng nhận được sự giúp đỡ của các đồng
nghiệp làm việc tại phòng Công nghệ Tảo: TS. Hoàng Thị Minh Hiền, TS. Ngô Thị
Hoài Thu, TS. Lưu Thị Tâm, ThS. NCS. Lê Thị Thơm. Nhân dịp này, tôi xin chân
thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Nguyễn Hoàng Ngân- Học
viện Quân Y, đã giúp đỡ tôi trong một số thử nghiệm trên động vật thực nghiệm,
phân tích độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và tác dụng dược lý của squalene.
Luận án được thực hiện trong khuôn khổ các đề tài Quỹ Phát triển Khoa học và
Công nghệ Quốc gia - Nafosted, Bộ Khoa học và Công nghệ “Nghiên cứu đánh giá và
khai thác chất squalene làm dược phẩm từ vi tảo biển của Việt Nam” (2013-2016) do
PGS. TS. Đặng Diễm Hồng làm chủ nhiệm, đề tài “Cơ chế điều hòa trao đổi lipid của


iii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn……………………………………………………………………...

i

Lời cam Ďoan…………………………………………………………………...

ii

Mục lục…………………………………………………………………………

iii

Danh mục các ký hiệu, các từ viết tắt…………………………………………..

viii

Danh mục các bảng…………………………………………………….............

xi

Danh mục các hình vẽ, Ďồ thị…………………………………………………..

xii



6

1.1.4

Ứng dụng của squalene………………………………………….

11

1.1.5.

Các nguồn cung cấp squalene…………………………………...

18

1.2.

Công nghệ tách chiết và tinh sạch squalene……………..……

21

1.2.1.

Công nghệ tách chiết squalene………………………………….

21

1.2.2.

Các phương pháp Ďịnh lượng và tinh sạch squalene………….....


1.4.2.2.
Chương 2.

37
37

Tình hình nghiên cứu và nuôi trồng Schizochytrium cho sản xuất
squalene ở Việt Nam………………………………………………..............

39

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………...

43


iv
2.1.

Vật liệu………………………………………………………….

43

2.1.1.

Mẫu vật…………………………………………………………..

43


2.1.7.

Môi trường nuôi cấy……………………………………………..

47

2.2.

Phương pháp nghiên cứu………………………………………

48

2.2.1.

Nhóm phương pháp xác Ďịnh chủng/loài; Ďặc Ďiểm sinh học;
Ďiều kiện nuôi trồng tối ưu của chủng/loài tiềm năng cho sản
xuất squalene cao ………………..................................................

2.2.1.1.

48

Phương pháp xác định sinh trưởng qua mật độ tế bào và sinh
khối khô…………………………………………………………………

48

2.2.1.2.

Phương pháp chụp ảnh hình thái……………………………….......

squalene cao …………………………………………………………...

2.2.2.

Nhóm phương pháp xác định điều kiện tách chiết và tinh sạch
squalene từ S. mangrovei PQ6……………………………………….

2.2.2.1.

S.mangrovei

PQ6………………………………………………………………………

53

Phương pháp xây dựng quy trình tách chiết và làm sạch
squalene ở quy mô pilot từ sinh khối

tảo S. mangrovei

PQ6………………………………………………………………………
2.2.2.3.

53

Phương pháp xác định điều kiện tách chiết và tinh sạch lượng
nhỏsqualenetừsinhkhối

2.2.2.2.



58

Nhóm phương pháp đánh giá tính an toàn và tác dụng dược lý
của squalene tách chiết từ S. mangrovei PQ6 trên mô hình in
vivo………………………………………………………………………

2.2.4.2.

58

Nhóm phương pháp đánh giá bước đầu nghiên cứu cơ chế tác
dụng giảm lipid của squalene tách chiết từ S. mangrovei PQ6
trên mô hình in vitro…………………………………………………..

59

2.2.5.

Thống kê phân tích số liệu………………………………………

63

2.2.6.

Địa Ďiểm tiến hành các thí nghiệm trong nghiên cứu……………

63

Chương 3.


3.2.1.2.Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men lên sinh trưởng và hàm
lượng squalene ở cấp độ bình tam giác ……………………………
3.2.1.3

Ảnh hưởng của nồng độ glucose ban đầu lên sinh trưởng và
hàm lượng squalene ở cấp độ bình tam giác………………………

3.2.1.4.

72

Ảnh hưởng của nồng độ hỗn hợp vitamin lên sinh trưởng và
hàm lượng squalene ở cấp độ bình tam giác………….…………...

3.2.2

70

Ảnh hưởng của nồng độ tebinafine lên sinh trưởng và hàm
lượng squalene ở cấp độ bình tam giác ……………………………

3.2.1.5.

69

73

Tối ưu Ďiều kiện nuôi trồng chủng S. mangrovei PQ6 ở bình lên
men 30 lít Ďể thu sinh khối tảo giàu squalene…………………...


3.3.1.

79

Ảnh hưởng của tổ hợp vitamin lên sinh trưởng và tích lũy
squalene của chủng S. mangrovei PQ6………………………….

3.3.

77

86

Tối ưu Ďiều kiện tách chiết và tinh sạch lượng nhỏ squalene từ
S. mangrovei PQ6………………………………………………..

86

3.3.1.1.

Tách chiết lipid tổng số từ sinh khối S. mangrovei PQ6………....

86

3.3.1.2

Tách chiết lipid không xà phòng hóa từ lipid tổng số…………….

90


Tách chiết squalene từ dịch tế bào chủng S. mangrovei PQ6 sau
quá trình nuôi cấy lên men theo mẻ có bổ sung cơ chất …………

97

3.3.2.3.

Điều kiện tinh chế squalene bằng phương pháp sắc ký cột……...

98

3.3.2.4.

Xây dựng quy trình tách chiết và làm sạch nguyên liệu squalene
từ sinh khối tảo S. mangrovei PQ6………………………………

101

3.3.3.

Tách chiết và tinh chế lượng lớn squalene từ S.mangrovei PQ6...

103

3.3.4.

Phân tích các chỉ tiêu về cảm quan, hóa lý, vi sinh vật và kim
loại của squalene tách chiết từ S. mangrovei PQ6……………….



108

Ảnh hưởng của squalene lên tình trạng chung và sự thay đổi thể
trọng của chuột cống trắng khi dùng dài ngày…………………….

3.4.2.2.

107

Độc tính bán trường diễn của squalene trên mô hình Ďộng vật
thực nghiệm……………………………………………………...

3.4.2.1.

107

112

Tác dụng dược lý của squalene trên chuột nhắt trắng thí
nghiệm…………………………………………………………...114

3.5.

Bước đầu nghiên cứu cơ chế tác dụng giảm lipid của
squalene tách chiết từ S. mangrovei PQ6 trên mô hình in
vitro……………………………………………………………...

117


3.5.3.

118

121

Tác dụng giảm triglyceride của squalene tách chiết từ S.
mangrovei PQ6…………………………………………………..

125

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………...

127

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ………………………………

129

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………

131

PHỤ LỤC


viii

Q111`DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt


Aspartate aminotransferase

Aspartate aminotransferase

ATP

Adenosine triphosphate

Adenosine triphosphate

CCT

Chuột cống trắng

Chuột cống trắng

CNT

Chuột nhắt trắng

Chuột nhắt trắng

CYP7A1

Cholesterol 7a- hydroxylase

Cholesterol 7a- hydroxylase

DHA

Oxy hòa tan

DXP

1- deoxy-D-xylulose-5-phosphate

1- deoxy-D-xylulose-5-phosphate

EN

Ectoplasmic net

Mang lưới ngoại chất

ER

Endoplasmic reticulum

Màng lưới nội chất

EPA

Eicosapentaenoic acid

Acid eicosapentaenoic

FAS

Fatty acid synthase



Gas chromatography

Sắc ký khí

GPP

Geranyl diphosphate

Geranyl diphosphate

HDL-C

high

density

lipoprotein- cholesterol gắn với lipooprotein tỷ

cholesterol

trọng cao

HMG-CoA 3-hydroxy-3 methylglutaryl-CoA

3-hydroxy-3 methylglutaryl-CoA

HMGR

3 - hydroxyl - 3 - methylglutaryl

Không xà phòng hóa

Không xà phòng hóa

LD50

Lethal dose 50%

Liều gây chết 50% số Ďộng vật
thực nghiệm

LDL-C

Low density liporotein-cholesterol

Cholesterol gắn với lipoprotein tỷ
trọng thấp

LDL-R

Low density lipoprotein - receptor

Thụ thể lipoprotein có tỷ trọng
thấp

LXR

Liver X receptor

Thụ thể gan X


Cộng hưởng từ hạt nhân

OA

Oleic acid

Acid oleic

ORO

Oil Red O

Oil red O

PA

Palmitic acid

Palmitic acid

PBS

Phosphate buffered salina

Muối Ďệm phosphate

PCR

Polymerase chain reaction


Sinh khối tươi

TB

Tế bào

Tế bào

TG

Triglycerid

Triglycerit

TBNF

Terbinafine

Terbinafine

TBS

Tris-buffered saline

Tris-buffered saline

TLC

Thin layer chromatography


Bảng 1.3.

Tính chất vật lý của một số chất lỏng siêu tới hạn (SCF)…………….

23

Bảng 1.4.

Các phương pháp tách chiết squalene từ nguồn tự nhiên……………..

24

Bảng 1.5.

Sự phân loại của lớp Labyrinthulea Ďược Ďiều chỉnh từ các nghiên của
Anderson và Cavalier-Smith (2012), Gomaa và cộng sự (2013),
Beakes và cộng sự, (2014)…………….................................................

35

Bảng 2.1.

Danh sách các chủng thuộc chi Schizochytrium và Thraustochytrium..

44

Bảng 2.2.

Trình tự các cặp mồi Ďược sử dụng trong phản ứng qPCR…………..

Bảng 3.4.

91

Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp dung môi n-hexane: chloroform lên
hiệu suất tách chiết lipid KXPH và hàm lượng squalene từ lipid tổng
số của chủng PQ6……………………………………………………...

Bảng 3.5.

91

Các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý, vi sinh vật và kim loại của squalene
tách chiết từ sinh khối S. mangrovei PQ6……………………………..

106

Bảng 3.6.

Độc tính cấp theo Ďường uống của squalene trên chuột nhắt trắng…...

107

Bảng 3.7.

Ảnh hưởng của squalene lên thể trọng chuột cống trắng……………...

109

Bảng 3.8.

Cấu trúc hóa học của squalene và tiền chất của nó……………………

Hình 1.2.

Tổng hợp squalene thông qua con Ďường MVA ở Ďộng vật có vú (A).

5

Tổng hợp squalene ở thực vật thông qua con Ďường MVA tại phần
bào tan và MEP ở lạp thể (B)………………………………………….
Hình 1.3

7

Sinh tổng hợp squalene thông qua con Ďường MEP ở vi khuẩn E. coli
(A). Sinh tổng hợp squalene ở nấm men Sacchacromyces cerevisae
(B)…………………………………………………………………

Hình 1.4.

Mối quan hệ giữa sinh tổng hợp terpenoid và DHA ở
Thraustochytrids……………………………………………………….

Hình 1.5.

73

Ảnh hưởng của tổ hợp vitamin lên mật Ďộ tế bào (A), sinh khối khô
(B), hàm lượng squalene (C) của S. mangrovei PQ6………………….


64

Ảnh hưởng của nhiệt Ďộ lên sinh trưởng (A) và hàm lượng squalene
(B) ở các ngày nuôi cấy khác nhau……………………………………

Hình 3.2.

41

Sơ Ďồ thí nghiệm nghiên cứu squalene tách chiết từ S. mangrovei
PQ6…………………………………………………………………….

Hình 3.1.

9

Các hệ thống bình lên men 5 lít, 10 lít, 30 lít và 150 lít cho nuôi trồng
vi tảo biển dị dưỡng S. mangrovei PQ6…..……………………………….

Hình 2.1.

8

74

Ảnh hưởng của các nồng Ďộ glucose khác nhau lên sinh trưởng (A-B)
và hàm lượng squalene (C) của S. mangrovei PQ6.............................

76


82

Hình 3.13. Hình thái tế bào chủng PQ6 ở các giai Ďoạn nuôi cấy của quá trình lên
men fed-batch. A- Trước thời Ďiểm bổ sung glucose; B- Sau khi bổ
sung glucose lên 22%

85

Hình 3.14. Ảnh hưởng của các yếu tố dung môi (A), nhiệt Ďộ (B), thời gian (C),
số lần chiết (D) tỷ lệ sinh khối/dung môi (E), chế Ďộ khuấy trộn (G),
nhiệt Ďộ sấy sinh khối (H), Ďộ ẩm sinh khối (I) lên hiệu suất tách chiết
lipid 87
Hình 3.15. Sắc ký lớp mỏng mẫu lipid không xà phòng hóa (A) và sắc ký Ďồ
squalene tinh sạch từ sinh khối chủng PQ6 (B) 92
Hình 3.16. Hàm lượng squalene qua các bước làm giàu và tách chiết từ sinh khối
S. mangrovei PQ6

92

Hình 3.17. Ảnh chạy sắc ký lớp mỏng (A) và sắc ký Ďồ của squalene tinh sạch
sau quá trình làm giàu thông qua quy trình 6 bước (B) 93
Hình 3.18. Phổ 1H (A) và 13C (B) NMR của squalene tinh sạch từ sinh khối S.
mangrovei PQ6

94

Hình 3.19. Ảnh hưởng của dung môi lên hàm lượng squalene tách chiết từ sinh
khối S. mangrovei PQ6. (A) Ảnh chạy TLC mẫu squalene thô Ďược
tách chiết từ sinh khối tảo với các loại dung môi khác nhau
Hình 3.20. Ảnh hưởng của Ďộ ẩm sinh khối tảo lên hàm lượng squalene tách

sinh khối tảo chủng PQ6………………………………………………

103

Hình 3.28. Sắc ký Ďồ HPLC của squalene chuẩn (A) và squalene tinh sạch từ
sinh khối S. mangrovei PQ6 (B)………………………………………
1

Hình 3.29. Phổ H (A) và

104

13

C (B) NMR của squalene tinh sạch từ sinh khối S.

mangrovei PQ6……………………………………………………………….

104

Hình 3.30. Hình ảnh Ďại thể và mô bệnh học vi thể - tương ứng (HE, x 400) của
gan, thận, lách chuột tương ứng sau 60 ngày uống thuốc lô Ďối chứng
(a, d, g, k), lô thí nghiệm 1 (b, e, h, l) và lô thí nghiệm 2 (c, f, i, m)….

114

Hình 3.31. Tỷ lệ sống sót của tế bào HepG2 và RAW246.7 Ďược ủ với squalene
ở các nồng Ďộ khác nhau………………………………………………

117

RAW264.7…………………………………………………………….

124

Hình 3.38. Ảnh hưởng của squalene trong quá trình sinh tổng hợp triglyceride
trong tế bào HepG2 125
Hình 3.39. Sơ Ďồ tóm tắt bước Ďầu nghiên cứu cơ chế phân tử tác dụng giảm
cholesterol và tác dụng giảm lipid của squalene tách chiết từ S.
mangrovei PQ6………………………………………………………...

126


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Việt Nam có trên 3.200 km bờ biển với một nguồn sinh vật biển nhiệt Ďới rất
Ďa dạng, phong phú về thành phần loài và giàu các hợp chất tự nhiên có thể ứng
dụng trong công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, y dược.... Trong Ďó vi tảo với ưu
Ďiểm chính là giàu dinh dưỡng, có kích thước tế bào nhỏ (< 10 µm) phù hợp với
miệng của các ấu trùng thủy hải sản, dễ tiêu hóa, không Ďộc, có tốc Ďộ sinh trưởng
cao và sức chống chịu cao với những Ďiều kiện khắc nghiệt của môi trường, Ďược
coi là mắt xích Ďầu tiên, nguồn sinh khối sơ cấp quan trọng trong chuỗi thức ăn
biển. Ngoài ra, sinh khối vi tảo cũng chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học quan
trọng cho người và Ďộng vật nuôi như: các loại sắc tố, vitamin, khoáng chất,
protein, các acid béo không bão hòa Ďa nối Ďôi (polyunsaturated fatty acid PUFA)....Ďặc biệt là squalene.
Squalene là một tripterpene tự nhiên, là tiền chất steroid của Ďộng, thực vật
thường Ďược sử dụng trong các sản phẩm dinh dưỡng, chăm sóc sức khỏe, mỹ
phẩm và y học. Squalene Ďược ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp mỹ phẩm, có

cao; chưa có Ďược quy trình công nghệ tạo chế phẩm squalene có hoạt tính sinh học
bảo Ďảm an toàn cho sử dụng theo Ďịnh hướng làm nguyên liệu cho thực phẩm bảo
vệ sức khỏe, mỹ phẩm và dược phẩm ở Việt Nam. Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện
Ďề tài “Nghiên cứu squalene từ vi tảo biển dị dưỡng Schizochytrium mangrovei
PQ6 định hướng làm nguyên liệu cho thực phẩm bảo vệ sức khỏe, mỹ phẩm và
dược phẩm”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
-

Sàng lọc và xác Ďịnh Ďược Ďiều kiện nuôi trồng thích hợp của chủng
Schizochytrium mangrovei PQ6 của Việt Nam, tiềm năng lựa chọn Ďược cho sản
xuất squalene.

-

Xác Ďịnh Ďiều kiện thích hợp cho tách chiết, làm sạch squalene từ sinh khối chủng
S. mangrovei PQ6 lựa chọn Ďược; Ďánh giá Ďộ an toàn và tác dụng sinh học, dược
lý của squalene tách chiết Ďược theo Ďịnh hướng làm nguyên liệu cho thực phẩm
bảo vệ sức khỏe, mỹ phẩm và dược phẩm.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án

-

Sàng lọc Ďược chủng/loài vi tảo biển của Việt Nam tiềm năng cho sản xuất squalene
từ một số chủng vi tảo biển Việt Nam

-

Tối ưu Ďiều kiện nuôi cấy Ďể thu Ďược sinh khối tảo có hàm lượng squalene cao ở
chủng tiềm năng lựa chọn Ďược ở quy mô bình tam giác; bình lên men 30 Lít.

Ďịnh hướng làm nguyên liệu cho thực phẩm bảo vệ sức khỏe, mỹ phẩm và dược phẩm.
-

Lần Ďầu tiên ở Việt Nam Ďã chứng minh Ďược squalene tách chiết từ S. mangrovei
PQ6 có tác dụng giảm cholesterol do tăng Ďiều hòa biểu hiện của các gen tham gia
vào quá trình hấp thu, vận chuyển, lưu thông cholesterol từ các mô ngoại biên Ďến
tế bào gan; bước Ďầu nghiên cứu cơ chế tác dụng giảm triglyceride của squalene.
5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận án

-

Có Ďược những dẫn liệu khoa học về Ďiều kiện nuôi trồng thích hợp của chủng S.
mangrovei PQ6 phân lập Ďược từ huyện Ďảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang
vào năm 2006-2008 (lên men theo mẻ có bổ sung cơ chất glucose 22% vào môi
trường nuôi tại 36 h; bổ sung 0,4% hỗn hợp vitamin (vitamin B1- 45g/L; vitamin B6

-

45 g/L; và vitamin B12- 0,25g/L)) cho sinh trưởng Ďạt sinh khối khô (75,41±1,35)
g/L, hàm lượng squalene Ďạt (91,53±2,45) mg/g sinh khối khô, sản lượng squalene
Ďạt 6,9 g/L.
- Có Ďược quy trình tách chiết lượng lớn squalene từ chủng S. mangrovei

PQ6 có Ďộ tinh sạch cao 90- 95%, an toàn và Ďạt tiêu chuẩn Ďảm bảo chất lượng
Ďịnh hướng làm nguyên liệu cho sản xuất thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và dược phẩm.
-

Góp phần làm sáng tỏ squalene tách chiết từ chủng PQ6 có tác dụng giảm cholesterol
và tryglycerol nội bào, tăng hàm lượng cholesterol gắn với lipoprotein có tỷ trọng cao,
HDL-C và tỷ lệ HDL-C/cholesterol toàn phần trong máu; giảm cholesterol gắn với

o
Độ nhớt ở 25 C
Tỷ trọng
o
Điểm sôi ở 25 C
Điểm chớp cháy
Chỉ số Iod
Các Ďỉnh hồng ngoại
Sức căng bề mặt
Khả năng hòa tan của squalene trong nước

Giá trị
410,7 g/mol
o
-75 C
1,499
12 cP
0,858 g/mL
o
285 C
o
110 C
381 g/100g
2728, 1668, 1446, 1380, 1150, 1180,
-1
964, 835 cm
~ 32 mN/m
0,124 mg/L

1.1.2. Nguồn gốc và cấu trúc của squalene

kéo dài, C - Dạng cuộn, D - Dạng giống như sterol E - Cấu trúc hóa học của
squalene
Do cấu trúc hóa học của squalene, Ďặc biệt là mức Ďộ không bão hòa cao nên
squalene không có tính ổn Ďịnh cao mà lại rất dễ bị oxy hóa. Hình 1.1 Ďã cho thấy các
liên kết Ďôi Ďã cho phép hình thành nên cấu trúc squalene ở dạng giống sterol, dạng
kéo dài hoặc cuộn. Thật thú vị khi cấu trúc squalene cũng có thể Ďược tổ chức ở cả
dạng giống với sterol. Hauss và cs (2002) Ďã chỉ ra squalane - một dạng hydro


6
hóa của squalene, Ďược gắn theo chiều ngang trong màng kép phospholipid. Các tác
giả nêu trên Ďã chỉ ra rằng cấu trúc liên kết như vậy có thể giúp bảo vệ việc chống
lại sự mất proton và ảnh hưởng tới protein màng [9]. Lohner và cs (1993) cũng Ďã
chứng minh squalene ở nồng Ďộ 6 % Ďã làm thay Ďổi cấu trúc lục giác bằng cách
tăng kích thước của các ống lục giác ngược. Trong trường hợp này cấu trúc squalene
Ďược cuộn lại và tích lũy trong lớp màng lipid kép (là màng hay một vùng của
màng chứa các phân tử lipid) [10]. Các thí nghiệm này cho thấy squalene trong
màng lưới nội chất có thể thích ứng với một dạng cấu trúc gần giống với ergosterol
trong khi cấu trúc cuộn trong màng huyết tương có thể chiếm ưu thế.
1.1.3. Các con đường sinh tổng hợp của squalene ở động vật, thực vật và vi sinh vật
Squalene là một hợp chất trung gian trong tổng hợp các hopanoid, phytosterol
và hơn 200 triterpenes quan trọng cho màng tế bào [11]. Squalene Ďược tổng hợp từ
các Ďơn vị isopentenyl, iso pentenyl di-phosphate (IPP) thông qua con Ďường
mevalonate (MVA) và dimethyl-allyl-diphosphate (DMAPP) thông qua con Ďường
methylerytritol phosphate (MEP) [12, 8]. Sự tổng hợp squalene thông qua con Ďường
MVA bắt Ďầu với sự kết hợp của một acetyl-CoA với một acetyl-CoA khác bởi
acetoacetyl-CoA synthase. Enzyme này Ďược gọi là transferyl acetyl-CoA hoạt Ďộng
từ sự hình thành của acetoacetyl-CoA. Chuỗi phản ứng từ acetoacetyl CoA Ďến
mevalonate tiếp tục tạo thành 3-hydroxy-3 methylglutaryl-CoA (HMG-CoA) với sự có
mặt của adenosine triphosphate (ATP) Ďể tạo thành mevalonate 5-phosphate [13]. Sau

B

Hình 1.2. Tổng hợp squalene thông qua con Ďường MVA ở Ďộng vật có vú (A) [8].
AACT - acetoacetyl-CoA thiolase; FPS - FPP synthase; HMGS - HMG-CoA synthase; HMGR HMG-CoA reductase; IDI - isopentenyl diphosphate isomerase; SQS - squalene synthase; SQE squalene epoxidase. Tổng hợp squalene ở thực vật thông qua con Ďường MVA ở phần

bào tan (cytosol) và MEP ở lạp thể (plastid) (B). AACT-acetoacetyl-CoA thiolase; DMAPP dimethylallyl diphosphate; DXP - 1-deoxy-Dxylulose-5-phosphate; DXR - DXP reductoisomerase;
DXS - DXP synthase; FPP - farnesyl diphosphate; FPS - FPP synthase; G-3-P - glycerol-3phosphate; GPP - geranyl diphosphate; GGPP - geranylgeranyl diphosphate; HMBPP - (E)-4hydroxy-3-methyl-but-2-enyl pyrophosphate; HMG-CoA - 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA; HMGS HMG-CoA synthase; HMGR-HMG-CoA reductase; IDI - isopentenyl diphosphateisomerase;IPPisopentenyldiphosphate; MEP - 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate; MVA - mevalonate; SQSsqualene synthase; ER - endoplasmic reticulum.