Đang tải... (xem toàn văn)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http //www lrc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––– ĐẶNG KIỀU TRANG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN LIÊN QUAN ĐẾN TỔNG HỢP ISOFLAVON[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––– ĐẶNG KIỀU TRANG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN LIÊN QUAN ĐẾN TỔNG HỢP ISOFLAVONE CỦA GIỐNG ĐẬU TƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC –––––––––––––––––––––––– ĐẶNG KIỀU TRANG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN LIÊN QUAN ĐẾN TỔNG HỢP ISOFLAVONE CỦA GIỐNG ĐẬU TƯƠNG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh giúp đỡ cán Khoa Khoa học sống - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, Viện Công nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Mọi thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm số liệu luận văn Thái Nguyên, ngày 20 tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Đặng Kiều Trang Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn nhận hướng dẫn, bảo tận tình PGS.TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh, người trực tiếp hướng dẫn luận văn cho tơi Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới cô Tôi xin chân thành cảm ơn TS Trịnh Đình Khá thầy cô giáo Khoa Khoa học sống - Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian học tập thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Văn Sơn cán bộ, kỹ thuật viên phòng Công nghệ ADN ứng dụng - Viện Công nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ tốt để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè ln động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn tơi suốt q trình học tập nghiên cứu hoàn thiện luận văn Thái Nguyên, ngày 20 tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Đặng Kiều Trang Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cây đậu tương 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đậu tương 1.1.2 Đặc điểm nông sinh học đậu tương 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng hạt đậu tương 1.2 Thành phần hoạt tính isoflavone đậu tương 10 1.2.1 Thành phần isoflavone đậu tương 10 1.2.2 Hàm lượng isoflavone thực phẩm 13 1.2.3 Hoạt tính isoflavone đậu tương 14 1.2.4 Tác dụng isoflavone 15 1.3 Sinh tổng hợp isoflavone 21 1.3.1 Con đường sinh tổng hợp isoflavone 21 1.3.2 Các enzyme tổng hợp isoflavone 22 1.3.3 Gen tổng hợp isoflavone IFS2 đậu tương 23 Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv 2.1 Vật liệu nghiên cứu 24 2.2 Hóa chất thiết bị địa điểm nghiên cứu 25 2.2.1 Hóa chất 25 2.2.2 Thiết bị 26 2.2.3 Địa điểm nghiên cứu 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phương pháp phân tích hàm lượng isoflavone mẫu đậu tương nghiên cứu 27 2.3.2 Phương pháp tách chiết DNA tổng số 27 2.3.3 Định lượng kiểm tra độ tinh DNA tổng số 28 2.3.4 Kỹ thuật PCR 28 2.3.5 Tinh sản phẩm PCR 30 2.3.6 Kĩ thuật tách dòng gen 30 2.3.7 Phương pháp xác định trình tự nucleotide 33 2.3.8 Phương pháp phân tích trình tự gen 33 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Hàm lượng isoflavone giống đậu tương nghiên cứu 34 3.2 Kết nhân dịng xác định trình tự gen IFS2 35 3.2.1 Kết tách chiết DNA tổng số 35 3.2.2 Kết nhân gen IFS2 đậu tương 36 3.2.3 Kết tinh sản phẩm PCR 37 3.2.4 Kết tách dòng gen 37 3.2.5 Kết giải trình tự gen 39 3.3 So sánh trình tự nucelotide gen IFS2 42 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 Kết luận 51 Đề nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT bp base pair (cặp bazơ) cDNA complementary DNA CHI Chalcone isomerase cs cộng DEPC diethyl pyrocarbonate DNA deoxyribosenucleic acid dNTP deoxynucleoside triphosphate EDTA Ethylene diamine tetraacetic acid E coli Escherichia coli IFS IPTG kb kDa mRNA Isflavone synthase Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside kilo base kilo Dalton messenger ribonucleic acid PCR Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp) RNA Ribonucleic acid TAE Tris-acetate-EDTA X-gal 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galacto-pyranoside Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học hạt đậu tương Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid không thay protein đậu tương Bảng 1.3 Thành phần vitamin đậu tương Bảng 1.4 Hàm lượng isoflavone thực phẩm 13 Bảng 2.1 Đặc điểm giống đậu tương nghiên cứu 24 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị sử dụng 26 Bảng 2.3 Cặp mồi nhân gen IFS2 29 Bảng 2.4 Thành phần phản ứng nhân gen IFS2 29 Bảng 2.5 Chu kì nhiệt phản ứng PCR nhân gen IFS2 29 Bảng 2.6 Thành phần phản ứng nối gen IFS2 vào vector pBT 31 Bảng 2.7 Thành phần phản ứng colony - PCR 32 Bảng 2.8 Chu trình nhiệt phản ứng colony- PCR 33 Bảng 3.1 Hàm lượng Isoflavone giống đậu tương 34 Bảng 3.2 Giá trị mật độ quang phổ hấp thụ bước sóng 260nm 280nm hai giống đậu tương DT84 DT22 35 Bảng 3.3 Số lượng tỷ lệ nucleotide gen IFS2 giống đậu tương DT84 DT22 39 Bảng 3.4 Các trình tự đoạn mã hố gen IFS2 mang mã số Ngân hàng gen quốc tế NCBI sử dụng để phân tích 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hố học aglucon 12 Hình 1.2 Cấu trúc hố học ß-Glucozit 12 Hình 1.3 Con đường sinh tổng hợp isoflavone 21 Hình 1.4 Sơ đồ mơ tả gen IFS2 đậu tương 23 Hình 2.1 Cấu trúc vector pBT 31 Hình 3.1 Hình ảnh điện di DNA tổng số gel agarose 35 Hình 3.2 Hình ảnh điện di sản phẩm PCR nhân gen IFS2 mẫu đậu tương DT84 DT22 36 Hình 3.3 Hình ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR tinh 37 Hình 3.4 Hình ảnh sản phẩm colony-PCR 38 Hình 3.5 Hình ảnh điện di plasmid tái tổ hợp BT-IFS2 giống đậu tương DT22 DT84 39 Hình 3.6 Trình tự gen DT22 40 Hình 3.7 Trình tự gen DT84 41 Hình 3.8 Hệ số tương đồng dựa vào trình tự mã hóa (CDS) DT 84, DT22 trình tự tương đồng NCBI 43 Hình 3.9 So sánh trình tự nucleotide gen IFS2 giống DT84 DT2 trình tự tương đồng GenBank 44 Hình 3.10 Hệ số tương đồng trình tự amino acid suy diễn giống đậu tương DT22 DT84 với trình tự tương đồng GenBank 48 Hình 3.11 So sánh trình tự amino acid suy diễn protein IFS2 giống đậu tương DT22, DT84 trình tự tương đồng NCBI 49 Hình 3.12 Cây quan hệ di truyền gen IFS2 protein suy diễn giống đậu tương DT22 DT84 với trình tự tương đồng GenBank 50 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Đậu tương từ lâu biết đến thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao chứa hàm lượng protein cao loại nơng sản nào, khơng đậu tương cịn chứa nhiều khoáng chất, chất sinh tố B đặc biệt hoạt chất thảo mộc có khả ngăn ngừa trị liệu bệnh tật Trong năm gần đây, đậu tương chuyển biến từ thực phẩm thành dược phẩm, thuốc quí sử dụng đông y Nhiều nghiên cứu khoa học sử dụng đậu tương có tác dụng giảm nguy bệnh liên quan đến tim mạch, ngăn cản phát triển số dạng tiền ung thư ung thư, ngăn ngừa bệnh thận, bệnh tiểu đường, bệnh lỗng xương, bệnh nhiếp hộ tuyến đàn ơng, triệu chứng rối loạn tiền mãn kinh phụ nữ… Hàm lượng protein cao hạt đậu tương nhiều hợp chất có giá trị khiến đậu tương trở thành thực phẩm quan trọng giới, đậu tương mệnh danh “thần dược” phụ nữ [3] Điều làm nhà khoa học say mê nghiên cứu khám phá hoạt chất thảo mộc có đậu tương ứng dụng chúng lĩnh vực y khoa trị liệu, isoflavones loại hoạt chất sinh học mang lại nhiều hứng thú [3] Isoflavone enyme có nguồn gốc từ thực vật có cấu trúc tương tự hormone kích thích tố sinh dục phái nữ vận hành giống estrogen Vì nhà khoa học cịn gọi estrogen thảo mộc (phytoestrogens) Những nghiên cứu isoflavone đậu tương khơng có tác dụng phịng mà cịn có khả nãng điều trị nhiều bệnh nan y thời đại [8], [9], [10], [11] Đã có nhiều nghiên cứu hoạt tính tác dụng isoflavone đậu tương phương pháp tách chiết, sản xuất, ứng dụng sản phẩm này, nghiên cứu sâu di truyền gen isoflavone hạn chế Hàm lượng isoflavone hạt đậu tương cao, cao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn loại hạt đậu Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu ứng dụng hoạt chất isoflavone làm dược phẩm người, yêu cầu đặt phải nâng cao hàm lượng isoflavone hạt đậu tương Phân lập xác định trình tự gen tổng hợp isoflavone bước tạo tiền đề cho nghiên cứu nghiên cứu chức gen, thiết kế vector chuyển gen… nhằm đạt mục đích nâng cao hàm lượng isoflavone hạt đậu tương Xuất phát từ đó, chúng tơi tiến hành thực đề tài “So sánh trình tự gen liên quan đến tổng hợp isoflavone giống đậu tương” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định đặc điểm trình tự gen tổng hợp isoflavone phân lập từ giống đậu tương có hàm lượng isoflavone khác 1.3 Nội dung nghiên cứu - Xác định hàm lượng isoflavone có số giống đậu tương nghiên cứu - Khuếch đại, chọn dòng xác định trình tự gen tổng hợp isoflavone giống đậu tương có hàm lượng isoflavone khác - So sánh trình tự gen phân lập giống đậu tương nghiên cứu với với trình tự cơng bố GenBank Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cây đậu tương 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đậu tương Cây đậu tương hay gọi đậu nành có tên khoa học Glycine max (L.) Merrill, loại ăn hạt, thân thảo thuộc họ đậu (Fabaceae), có nhiễm sắc thể 2n=40 Cây đậu tương thuộc: Giới : Plantae Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Bộ : Fabales Họ : Fabaceae Phân họ : Faboideae Giống gt : Glycine Loài : max Cây đậu tương trồng có lịch sử lâu đời Theo tài liệu nghiên cứu đậu tương có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu phía Bắc Trung Quốc từ thời triều đại Phong kiến, nhiều tài liệu cho đậu tương hố triều đại Shang, hay cịn gọi triều đại nhà Thương, vào khoảng kỉ XVII đến kỉ XI trước Công Nguyên Từ đậu tương lan truyền sang Nhật Bản, Triều Tiên vào khoảng kỷ thứ VIII, sau truyền bá sang nước châu Á khác Thái Lan, Malaysia, Hàn Quốc, Việt Nam [2], [4] Đến kỷ XVII, đậu tương giới thiệu vào Châu Âu nhà thực vật học đặt tên Glicine max Thế kỷ XVIII đậu tương du nhập vào Mỹ thuyền hàng có hành trình từ Trung Quốc Cây đậu tương du nhập vào Châu Âu trước khí hậu đất đai không phù hợp nên việc trồng trọt đậu tương Mỹ phát Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn triển nhanh chóng nhiều Cho đến ngày nay, Mỹ quốc gia đứng đầu sản xuất sản phẩm hạt đậu tương chiếm 50% sản lượng toàn giới, Trung Quốc, Ấn Độ Cây đậu tương năm thực phẩm quan trọng Hoa Kì, theo số liệu thống kê nơng nghiệp Hoa Kì năm 2008 diện tích trồng đậu tương chuyển gen chiếm 92% tổng diện tích trồng đậu tương nước [5], [6], [10] Ngày nay, đậu tương trở nên phổ biến trồng nhiều nước giới, trở thành thực phẩm có giá trị kinh tế cao, quan trọng loại thuộc họ đậu, nhờ vào đặc điểm ưu việt vượt trội so với loại đậu khác, hàm lượng protein, lipid cao, chứa nhiều vitamin, khoáng chất nhiều loại hoạt chất thảo mộc có lợi cho sức khoẻ người 1.1.2 Đặc điểm nông sinh học đậu tương Cây đậu tương loại thân thảo, năm Thân mảnh, cao từ 0,8m đến 0,9m, có lơng, cành hướng lên phía Một đậu tương hoàn chỉnh bao gồm rễ, thân, lá, hoa, hạt [6] Rễ Đậu tương rễ cọc, rễ gồm có rễ (rễ chính) rễ bên (rễ phụ) Rễ ăn sâu vào đất đến 150 cm sâu hơn, điều kiện bình thường ăn sâu vào khoảng 20-30 cm Điểm đặc biệt rễ đậu tương rễ, rễ rễ bên, có chứa nốt sần Nốt sần phần vỏ rễ phình có hàng tỷ vi khuẩn Rhizobium japonicum sinh sống Vi khuẩn hình gậy, sống đất, có khả vào rễ cố định đạm từ khí trời, với lượng đạm cung cấp cho khoảng 30-60kg/ha [10] Thân, cành Đậu tương thân thảo, thân hình trịn, chia đốt, phân cành Trên thân đậu tương có nhiều lơng nhỏ Thân đậu tương thường đứng, có thân bị hay nửa bị, thường có màu xanh màu tím, chiều cao trung bình 0,5-1,2m, cao lên đến 1,5m Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Cành mọc từ đốt thân, hướng lên Số cành thân nhiều hay phụ thuộc vào giống, đất đai kỹ thuật canh tác Nhiều giống đậu tương có 1-2 cành khơng có cành Các cành mọc đốt thứ đốt thứ mập khoẻ cành bên Cành với thân tạo thành tán đậu tương [6], [10] Lá Lá mọc cách, có loại mầm, đơn, kép Lá có nhiều hình dạng khác hình trái xoan, trứng, trịn, dài, van, mũi gần nhọn, không gốc Mặt thường có nhiều lơng trắng Lá mầm (lá tử diệp): Lá mầm mọc có màu vàng hay xanh lục, tiếp xúc với ánh sáng chuyển sang màu xanh Hạt giống to mầm chứa nhiều dinh dưỡng nuôi mầm, hết chất dinh dưỡng mầm khô héo Lá nguyên (lá đơn): Lá nguyên xuất sau mọc từ 2-3 ngày mọc phía mầm Lá đơn mọc đối xứng Lá đơn to màu xanh bóng biểu sinh trưởng tốt Lá đơn nhọn gợn sóng biểu sinh trưởng khơng bình thường Lá kép: Mỗi kép có chét, có 4-5 chét Lá kép mọc so le, kép thường có màu xanh tươi già biến thành màu vàng nâu Cũng có giống chín giữ màu xanh Phần lớn có nhiều lơng tơ Số lượng kép nhiều hay ít, diện tích to hay nhỏ chi phối lớn đến suất phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng Các nằm cạnh chùm hoa giữ vai trò chủ yếu cung cấp dinh dưỡng cho chùm hoa Nếu điều kiện làm cho bị úa vàng vị trí thường bị rụng lép [1], [6] Hoa Đậu tương có hoa dạng cánh bướm, ống đài năm cánh không Hoa có màu trắng hay tím xếp thành chùm nách lá, đầu cành thân, nách mang chùm hoa, chùm hoa có từ 1-10 hoa, thường 7-8 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn hoa Đậu tương có hoa lưỡng tính, hồn tồn tự thụ phấn Cây hoa sớm hay muộn, thời gian hoa tuỳ thuộc vào giống thời vụ gieo chịu ảnh hưởng phối hợp ánh sáng nhiệt độ Điều kiện thích hợp cho nở hoa nhiệt độ 25-280C, ẩm độ khơng khí 75-80%, ẩm độ đất 70-80% Cây đậu tương cho nhiều hoa tỷ lệ hoa không thành chiếm 20-80% [6] Quả hạt Quả thõng, hình lưỡi liềm, gân bị ép, có nhiều lơng mềm màu vàng, thắt lại hạt Quả đậu tương thuộc loại giáp, chín chuyển sang màu vàng xám Mỗi có từ 1-4 hạt Quả đậu tương gồm nửa noãn, nối với phần bụng lưng Trên đường nối biểu bì cong vào phía tạo nên lớp nhu mơ thẳng đứng, lớp nhu mô tách mô dẫn thành vùng giúp tách chín Hạt đậu tương hạt nhiều loại họ đậu khác khơng có nội nhũ mà có lớp vỏ bao quanh phôi lớn Trong hạt, phôi thường chiếm 2%, tử điệp chiếm 90% vỏ hạt 8% tổng khối lượng hạt Hình dạng hạt có nhiều hình cầu, dẹt, dài oval Màu sắc rốn hạt khác đặc trưng cho giống Hạt có kích thước to nhỏ khác tuỳ theo giống, khối lượng hạt trung bình khoảng 200-400mg/hạt [2], [3], [6] Đặc điểm sinh thái học đậu tương Nhiệt độ thích hợp giai đoạn nẩy mầm giai đoạn từ 24 300C, độ ẩm giai đoạn nẩy mầm khoảng từ 75 - 80% đến giai đoạn non độ ẩm lại giảm xuống 50 - 60% Nhiệt độ 24 -340C nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn hoa kết trái, giai đoạn nhu cầu độ ẩm tăng gần giai đoạn nẩy mầm từ 70 -80%, sang đến giai đoạn chín nhiệt độ thích hợp giảm 20 - 250C độ ẩm giảm mạnh xuống mức 35 - 45% Ở đậu tương lượng mưa cần phải đạt từ 700 mm tốt Đa số giống đậu tương trồng nhiều loại đất khác như: đất phù sa, đất xám, đất giồng cát, loại đất thường có thành phần giới nhẹ, độ PH từ 5-8 [8] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng hạt đậu tương Thành phần hóa học đậu tương Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, giàu protein, lipid, vitamin muối khoáng Đậu tương loại hạt mà giá trị đánh giá đồng thời protein lipid Bảng 1.1 Thành phần hóa học hạt đậu tương [7] Thành phần, % trọng lượng khô Các phần Protein Lipid Tro Carbohydrat (%) (%) (%) (%) Hạt nguyên 40 20 4,9 35 Tử diệp 43 23 29 Vỏ hạt 8,8 4,3 86 Phôi 41 11 4,4 43 hạt đậu tương Protein Đậu tương nhiều nhà khoa học xem chìa khóa để giải nạn thiếu protein dinh dưỡng người Protein hạt đậu tương chứa khoảng 38% tùy loại Hiện nhiều giống đậu tương có hàm lượng protein đặc biệt cao tới 40-45% Có chế phẩm đậu tương mang tới 90-95% protein, nguồn thực vật có giá trị cao cung cấp cho người Protein đậu tương dễ tiêu hóa thịt khơng có thành phần tạo thành cholesterol, khơng có dạng acid uric,…ngày người ta biết chứa chất Leucithine có tác dụng làm thể trẻ nâu, sung sức, làm tăng thêm trí nhớ, tái sinh mơ, làm cứng xương tăng sức đề kháng cho thể Protein đậu tương có phẩm chất tốt protein thực vật đươc tạo amino acid, có đủ loại amino acid khơng thay [50] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid không thay protein đậu tương [24] Trp Leu Ile Val Thr Lys Met Phe 1,1% 8,4% 5,8% 5,8% 4,8% 6,0% 1,4% 3,8% Amino acid Giá trị Lipid Ở đậu tương, hàm lượng lipid chiếm từ 12 - 25% khối lượng khơ, hàm lượng axit béo no thấp, khoảng 13%, khơng có cholesterol, 30% axit béo chưa no nối đôi Lượng axit béo không no cần thiết: axit linoleic 50% đặc biệt có 7% axit anpha linolenic nguồn cung cấp axit béo chuỗi mạch dài omega quan trọng cho thể DHA (Docosa Hexaenoic Acid) EPA (Eicosa Pentaenoic Acid) [47] Hàm lượng lipid đậu tương cung cấp có chất lượng cao đậu tương sử dụng rộng rãi công nghệ chế biến thực phẩm Hiện nay, mức sống ngày cải thiện nên người chuộng dầu thực vật mỡ động vật Vitamin Hạt đậu tương chứa nhiều loại vitamin, tan dầu tan nước, đặc biệt hàm lượng vitamin B2 B1 Ngoài ra, đậu tương cịn có loại vitamin như: PP, A, E, K, C, D,…Trong hạt đậu tương khô chứa khoảng 5% khoáng, với nguyên tố khoáng đa lượng muối K, P, Mg, S, Ca, Cl, Na Hàm lượng trung bình ngun tố khống nằm khoảng 0,2-2,1% Những nguyên tố khoáng vi lượng gồm có: Cu, Zn, Fe, Co, Pb, I, Se, Mn, Cd,… Hàm lượng nguyên tố khoáng vi lượng dao động khoảng 0,01-140 ppm [10], [24] Bảng 1.3 Thành phần vitamin đậu tương [24] Thành phần Thiamine Riboflavine -tocopherol Vitamine E -tocopherol -tocopherol Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Đơn vị g/g g/g g/g g/g g/g Hàm lượng 6,25-6,85 0,92-1,19 10,9-28,4 150-190 24,6-72,5 http://www.lrc.tnu.edu.vn Thành phần hoạt chất thảo mộc đậu tương Lecithin (phosphatidyl choline) Trong đậu tương lecithin chiếm khoảng 0,5-1,5% Lecithin nguồn quan trọng choline Lecithin nguồn cung cấp nhóm methyl cần thiết cho trao đổi chất bình thường, tham gia xây dựng cấu trúc tế bào Lợi ích mặt chữa bệnh lecithin bao gồm: giảm nguy mắc bệnh tim mạch, ngăn ngừa phát triển bất thường bào thai, giúp tăng cường trí nhớ, ngăn ngừa làm giảm tác dụng phụ số loại thuốc [24] Saponins Trong protein đậu tương có chứa 0,1-0,3% saponins Nhiều nghiên cứu cho thấy saponins có nhiều cơng dụng tích cực như: giảm lượng cholesterol máu, ngăn ngừa phát triển tế bào ung thư, tăng cường khả miễn dịch thể [24] Trypsin inhibitors Có loại chất ức chế trypsin phân lập từ đậu tương là: Kunitz trypsin inhibitor Bowman-Birk (BB) inhibitor Hai chất có khả ức chế enzyme trypsin thể người, riêng BB inhibitor cịn có khả ức chế chymotrypsin Các trypsin inhibitors dễ bị phá hủy nhiệt Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, trypsin inhibitors nguyên nhân gây chứng phình to tuyến tụy trẻ nhỏ Bên cạnh đó, người ta thấy BB inhibitor có khả ngăn ngừa tác nhân gây ung thư [5], [24] Lectins Lectins hay biết với tên hemagglutinins, lectins hình thành từ liên kết hyroxyproline Lectins tốt cho sức khỏe như: làm giảm lượng insulin máu, giảm suy thoái gan thận [5] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Phenolic acid Phenolic axit hoạt chất chống oxy hố (anti - oxidant) phịng ngừa nhiễm sắc thể khỏi bị công tế bào ung thư Omega - fatty acid Omega - fatty axit loại chất béo không bão hồ có khả làm giảm luợng cholesterol xấu đồng thời giúp làm gia tăng lượng cholesterol tốt máu [5] Phytosterols Hạt đậu tương chứa khoảng 0,3-0,6 mg/g phytosterols, stanol chiếm khoảng 2% Campesterol, -sitosterol, stigmasterol phytosterol Khi sterols bị hydro hóa ta thu stanol Cấu trúc sterol stanol tương tự với cấu trúc cholesterol động vật Mặc dù phytosterol có cấu trúc tương tự cholesterol, chúng lại có khả làm giảm hàm lượng cholesterol máu giúp giảm nguy bệnh tim mạch [5], [24] Isoflavone Trong số hoạt chất thảo mộc đậu tương isoflavone quan tâm nghiên cứu nhà khoa học tính vượt trội phịng điều trị nhiều bệnh [5], [24] 1.2 Thành phần hoạt tính isoflavone đậu tương 1.2.1 Thành phần isoflavone đậu tương Các isoflavone đậu tương biết đến với tác dụng estrogen yếu hoạt tính giống với hormone nên gọi hormone thực vật phytoestrogen Các chất có tác dụng “phytoestrogen” hạt đậu tương gồm chủ yếu daidzin, genistin Năm 2005, nhà khoa học Brazil tiến hành phân tích 18 mẫu đậu tương Mục đích thí nghiệm xác định thành phần lớp chất isoflavon từ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 11 so sánh tỉ lệ chất 18 mẫu Qua phân tích, cho thấy isoflavon đậu tương hợp chất phenolic gồm có: aglucone (daidzein, genistein glyxitein), ß - glucozit (genistin, daidzin, glyxitin), ß - glucozit kết hợp với nhóm malonyl (6” - O - malonyldaidzin, 6” - O - malonylgenistin 6” - O - malonylglycitin), ß - glucozit kết hợp với nhóm axetyl (6” - O axetyldaidzin, 6” - O - axetylgenistin 6” - O - axetylglycitin) [31] Bằng phương pháp sắc kí HPLC/DAD phổ UV nhà khoa học Bồ Đào Nha xác định thành phần isoflavone 40 mẫu hạt Đậu tương Sau so sánh với kết nghiên cứu thực trước với kết phân tích thí nghiệm, khoa học gia khẳng định hạt Đậu tương aglucone chiếm lượng nhỏ, hợp chất hạt Đậu tương dẫn xuất malonyl dẫn xuất axetyl ß glucozit Báo cáo cịn hạt Đậu tương chứa aglucone : sissotrin, ononin; dẫn xuất axetyl ß - glucozit : 6” - axetylsissotrin, 6” axetylononin; dẫn xuất malonyl ß - glucozit : 6” - malonylsissotrin, 6” - malonylononin [27] Năm 2006 nhà khoa học Hàn Quốc thực nghiên cứu so sánh thành phần isoflavone phôi, mầm, hạt vỏ hạt Đậu tương Kết nhận được, tổng tỉ lệ trung bình isoflavone 2887μg/g phôi, 575μg/g hạt, 325μg/g mầm, 33μg/g vỏ hạt Các khoa học gia phân tách 12 đồng phân isoflavone 90 phút/mẫu thí nghiệm phương pháp HPLC - PDA [16] Cấu trúc isoflavon gồm vòng bezen: A B nối với dị vịng pyron Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ... diễn giống đậu tương DT 22 DT84 với trình tự tương đồng GenBank 48 Hình 3.11 So sánh trình tự amino acid suy diễn protein IFS2 giống đậu tương DT 22, DT84 trình tự tương đồng NCBI 49 Hình 3. 12 Cây... trình tự gen tổng hợp isoflavone giống đậu tương có hàm lượng isoflavone khác - So sánh trình tự gen phân lập giống đậu tương nghiên cứu với với trình tự cơng bố GenBank Số hóa Trung tâm Học liệu... đậu tương Xuất phát từ đó, chúng tơi tiến hành thực đề tài ? ?So sánh trình tự gen liên quan đến tổng hợp isoflavone giống đậu tương? ?? 1 .2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định đặc điểm trình tự gen tổng hợp