Electrochemical analysis of specific catalase activity during development of Aspergillus flavus and its correlation with aflatoxin B1 production Electrochemical analysis of specific catalase activity[.]
Electrochemical analysis of specific catalase activity during development of Aspergillus flavus and its correlation with aflatoxin B1 production GVHD: Ts Đỗ Biên Cương I Tổng quan II Catalase, phát triển Aspergillus flavus lượng Aflatoxin B1 sinh I Tổng quan Aflatoxin B1 (AFB1) • Aflatoxin là chất độc sản sinh chất chuyển hoá trình trao đổi chất nấm mốc Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus thực phẩm thức ăn gia súc • Aflatoxin viết tắt Aspergillus flavus toxins • Hiện nay, phát khoảng 16 loại aflatoxin khác nhau: Aflatoxin B1, B2, B2a, B3, G1, G2a, M1, … • AFB1 coi chất độc 16 loại • Nó tìm thấy loại trồng khác đậu phộng, hạt bông, ngơ, lúa mì loại ngũ cốc khác Khi trồng bị nhiễm, khó để loại bỏ AFB1 • Ký hiệu “B” chúng phát huỳnh quang màu xanh (blue) tia UV 1 Aflatoxin B1 (AFB1) • Độc tính aflatoxin tương đương gấp 10 lần lượng kali xyanua gấp 68 lần so với asen • Aflatoxin B1 gây hoại tử cấp tính, xơ gan ung thư biểu mô tế bào gan (HCC) người xếp vào loại chất gây ung thư nhóm I (chất gây ung thư người) Ngoài ra, aflatoxin B gây đột biến, gây quái thai gây ức chế miễn dịch,… • Mức aflatoxin B dung nạp tối đa báo cáo nằm khoảng 1– 20 µg / kg thực phẩm 5–50 µg / kg thức ăn gia súc 2.Catalase • Catalase (CAT) loại enzym phổ biến tìm thấy gần tất sinh vật sống • Catalase gồm bốn chuỗi polypeptide, chuỗi dài 500 axit amin Nó chứa bốn nhóm hem chứa Fe cho phép enzym phản ứng với hydro peroxid • Hoạt động catalase phụ thuộc vào nồng độ H2O2 Nếu nồng độ H2O2 cao, catalase đóng vai trị xúc tác, loại bỏ H2O2 Ở nồng độ H2O2 thấp có mặt chất cho hydro thích hợp (etanol, metanol, phenol chất khác), catalase loại bỏ H2O2 oxy hóa chất (phản ứng peroxy hóa) • pH tối ưu cho xúc tác khác thay đổi từ đến 11 tùy theo loài Nhiệt độ tối ưu thay đổi theo loài 2.Catalase • CAT enzyme quan trọng hệ thống bảo vệ sinh học Vi sinh vật sống môi trường có oxy tạo CAT để bảo vệ chúng khỏi sản phẩm phụ độc hại trình chuyển hóa oxy thơng qua thúc đẩy phân hủy H2O2 • Hydro peroxid sản phẩm phụ có hại nhiều q trình trao đổi chất bình thường; để ngăn chặn thiệt hại cho tế bào mơ, phải nhanh chóng chuyển đổi thành chất khác, nguy hiểm Để kết thúc việc này, catalase thường sử dụng tế bào để nhanh chóng xúc tác phân hủy hydro peroxid thành oxy phân tử nước phản ứng • Là enzyme quan trọng việc tránh tổn thương thông qua điều chỉnh mức ROS nội bào, liên quan đến sản sinh AFB1 A.flavus Tất tế bào sống tạo ROS sản phẩm phụ trình trao đổi chất ROS chất trung gian bao gồm gốc superoxide (O2•) gốc hydroxyl (OH•), hydrogen peroxide (H2O2) anion superoxide hình thành trực tiếp từ trình khử điện tử oxy phân tử Sau đó, hydro peroxit hình thành từ cân đối anion superoxit Tiếp theo, trình khử hydro peroxit tạo gốc hydroxyl, H2O2 ⇌2OH•, sau 2OH•, sau bị khử thành ion hydroxyl nước Các chất trung gian hoạt động phân tử tín hiệu để điều chỉnh trình sinh lý tế bào, điều kiện tiên để tạo AFB1 Việc tăng cường ngăn chặn stress oxy hóa ảnh hưởng đến việc sản xuất AFB1 A flavus II Catalase, phát triển Aspergillus flavus lượng Aflatoxin B1 sinh • Nuôi => Thu sinh khối => Lọc, rửa thu sợi nấm đệm phosphate => Phá vỡ tế bào sợi nấm => Ly tâm thu dịch dạng dịch chiết enzyme thơ • Trong q trình ni cấy, trọng lượng sợi nấm đo sau sấy để đánh giá phát triển A flavus • ROS tăng, tế bào tiết catalase để điều chỉnh mức ROS nội bào • Đo hoạt độ catalase cách cho dung dịch enzyme vào H2O2 đo lượng H2O2 lại ta xác định hoạt độ enzyme Nguyên tắc hoạt động cảm biến đo H2O2 • Vì CAT xúc tác phân hủy H2O2 , thêm CAT vào hỗn hợp có chứa lượng H2O2 định làm giảm nồng độ H2O2 Cảm biến điện hóa định lượng hoạt độ CAT cách theo dõi lượng H2O2 cịn lại • Dung dịch CAT trộn với H2O2, ủ nhiệt độ phòng phút, hỗn hợp thêm vào dung dịch đệm PBS, khuấy để đo phản ứng điện hóa với H 2O2 Khi CAT xúc tác phân hủy H2O2, dòng điện đo phép đo amperometric để biểu thị cho hoạt độ CAT mẫu • Các phép đo điện hóa: Các thí nghiệm điện hóa thực hệ thống ba điện cực Điện cực cacbon thủy tinh gắn PdNPs / CBC , điện cực Ag /AgCl bão hòa dây bạch kim sử dụng điện cực làm việc, điện cực tham chiếu điện cực truy cập • A flavus ni cấy mơi trường lỏng ngày • Ngày 1-3, sinh khối tăng mạnh (ROS nội bào mức bình thường thúc đẩy phát triển nhanh chóng A flavus), lúc AFB1 trì mức tương đối thấp • Ngày 4-5: sinh khối tăng chậm lại thiếu dinh dưỡng, hoạt độ CAT tăng mạnh, phản ứng hệ thống chống oxy hóa tế bào tích tụ ROS, lượng AFB1 tăng mạnh • Khi ROS bắt đầu tích tụ, catalase sinh để bảo vệ tế bào khỏi tác hại q trình oxy hóa Hoạt độ riêng CAT lượng AFB1 • Trong q trình phát triển A flavus, AFB1 hoạt độ riêng CAT tỉ lệ thuận với • ROS coi điều kiện tiên để tạo AFB1 Việc sản xuất AFB1 A flavus bị ảnh hưởng stress oxy hóa nội bào Dưới kích thích axit oleic, hoạt tính CAT biểu gen aflatoxin tăng đáng kể chủng Aspergillus • Lượng AFB1 hoạt độ riêng CAT kích hoạt stress oxy hóa A flavus => Do đó, hoạt độ CAT đơn vị sinh khối áp dụng số sản xuất AFB1 A flavus • Vì tăng sinh khối góp phần vào tổng hoạt độ enzyme nên: Hoạt độ riêng CAT= ∑ hoạt độ CAT/Trọng lượng Tài liệu tham khảo (1) Yanjing Yun, Zhisong Lu, Jing Yang, Taotao Liang, Gang Xiao, Yan Qiao, Yang Liu (2020) Electrochemical analysis of specific catalase activity during development of Aspergillus flavus and its correlation with aflatoxin B1 production Thanks for watching ... Xiao, Yan Qiao, Yang Liu (2020) Electrochemical analysis of specific catalase activity during development of Aspergillus flavus and its correlation with aflatoxin B1 production Thanks for watching... II Catalase, phát triển Aspergillus flavus lượng Aflatoxin B1 sinh I Tổng quan Aflatoxin B1 (AFB1) • Aflatoxin? ?là chất độc sản sinh chất chuyển hố q trình trao đổi chất nấm mốc Aspergillus flavus. .. điều kiện tiên để tạo AFB1 Việc tăng cường ngăn chặn stress oxy hóa ảnh hưởng đến việc sản xuất AFB1 A flavus II Catalase, phát triển Aspergillus flavus lượng Aflatoxin B1 sinh • Ni => Thu sinh