Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINHKHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Môn : BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
Trang 2Mục lục
1 Summary: tổng kết các thông tin quan trọng trong tổng quan nghiên cứu (555 từ) 3
2 Giới thiệu ngắn gọn về đối tượng chính nghiên cứu: lợi ích, tầm quan trọng, sự đa dạng… (521 từ) 4
3 Phương pháp nghiên cứu chính: các thí nghiệm tiến hành - mục tiêu thí nghiệm, cách tiến hành… (1467 từ) 6
A) Thí nghiệm 1: Peptide đậu nành Lunasin ngăn chặn sự hình thành khối u do anthracene gây ra trong ống nghiệm và trong Vivo 7,12-Dimethylbenz [a] (Hsieh và cộng sự) [19] 6
1) Mục tiêu: Đánh giá đặc tính phòng ngừa của lunasin chống lại ung thư do chất gây ung thư hóa học gây ra bằng cả in vitro và các thử nghiệm in vivo Một nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá tác động của lunasin đối với sự tăng sinh tế bào và sự hình thành các ổ ung thư trong các tế bào NIH/3T3 nguyên bào sợi được điều trị bằng DMBA và 3- methylcholanthrene (MCA) Ngoài ra sử dụng mẫu chuột SENCAR để nghiên cứu tiềm năng của lunasin trong chế độ ăn uống để ngăn chặn sự phát triển của khốiu vú DMBA 6
2) Chuẩn bị thí nghiệm: 6
3) Cách tiến hành: 6
B) Thí nghiệm 2: Tiềm năng của Lunasin dùng đường uống so với tiêm trong màng bụng để ức chế sự dicăn của ung thư ruột kết ở Vivo (Dia và cộng sự) [20] 8
1) Mục tiêu: Đánh giá khả năng của lunasin dùng đường uống so với lunasin tiêm trong màng bụng để ứcchế sự di căn tế bào ung thư ruột kết KM12L4 ở người trên mô hình chuột 8
2) Chuẩn bị thí nghiệm 8
3) Cách tiến hành 8
4 Kết quả thí nghiệm: các số liệu thống kê, trường hợp kết quả phù hợp (559 từ) 10
A) Nghiên cứu của Hsieh và cộng sự 2010 10
B) Thí nghiệm của Dia và cộng sự 2013 11
5 Phát triển sản phẩm: đề xuất các hướng phát triển sản phẩm mới từ nguyên liệu đó - kèm theo đánh giá SWOT cho sản phẩm đó (1566 từ) 13
A) Đánh giá SWOT cho sản phẩm Snack làm từ bã đậu nành bằng phương pháp ép đùn 14
a Điểm mạnh: 14
b Điểm yếu: 14
c Cơ hội: 14
d Mối đe dọa: 15
B) Đánh giá SWOT cho sản phẩm bánh quy đường sử dụng bột bã đậu nành thay thế cho bột mì [24] .15a Điểm mạnh: 15
b Điểm yếu: 15
c Cơ hội : 16
d Đe dọa: 16
6.Thảo luận: các vấn đề, khó khăn trong các thí nghiệm đã tiến hành thường gặp phải; đề xuất hướng giải quyết và gợi ý hướng nghiên cứu tiếp theo (540 từ) 17
a Khó khăn đã gặp phải trong các thí nghiệm 17
b Hướng giải quyết 17
c Đề xuất hướng nghiên cứu 17
Tài liệu tham khảo 19
Trang 31 Summary: tổng kết các thông tin quan trọng trong tổng quannghiên cứu (555 từ)
Đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) là loại cây họ Đậu (Fabaceae) từ lâu đã được công nhận là nguồn cung cấp protein thực phẩm chất lượng cao quan trọng Đậu nành ngày càng nhận được sự quan tâm của công chúng vì những lợi ích sức khỏe được chứng minh Những lợi ích sức khỏe này do các thành phần hoạt chất sinh học, bao gồm isoflavone, saponin, protein và peptide Lunasin, chất ức chế Bowman-Birk, lectin và -conglycinin là một số peptide và protein có hoạt tính sinh học được tìm thấy trong đậu nành Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng lunasin là chìa khóa cho nhiều lợi ích sức khỏe được ghi nhận của đậu nành bao gồm phòng ngừa ung thư, kiểm soát cholesterol, chống viêm, giảm béo phì và chống lão hóa [1, 2] Do đó, việc sản xuất lượng lunasin tinh khiết là vô cùng cần thiết Các quy trình chiết xuất lunasin phổ biến gồm nghiền, khử chất béo, chiết xuất, ly tâm Phương pháp chiết xuất này thường tạo ra protein thô chứa lunasin, cần phải tinh chế thêm [3] Seber và cộng sự [4] đã phát triển loại lunasin có độ tinh khiết >99% bằng cách áp dụng các kỹ thuật tiên tiến hơn như sắc ký trao đổi anion, siêu lọc và sắc ký pha đảo Ngoài ra còn một phương pháp mới hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn là sản xuất lunasin tái tổ hợp bằng các sinh vật chuyển gen (Setrerrahmane và cộng sự) [5] Được biết, lunasin được bảo vệ bởi chất ức chế protease Bowman–Birk (BBI) của đậu nành chống lại hoạt động của các enzyme dạ dày và tuyến tụy (Hernandez-Ledesm và cộng sự) [2] [6] Do đó, tỷ lệ cao Lunasin ăn vào hàng ngày vẫn còn nguyên trong quá trình đi qua đường tiêu hóa, đến các cơ quan và mô đích và hoạt động (Hsieh và cộng sự 2010) [7] Sự hấp thu lunasin dường như được điều hòa bằng quá trình nội hóa thông qua con đường tái chế integrin, với integrin αVβ3 là yếuVβ3 là yếu tố chính Lunasin đã được chứng minh là có tác dụng ngăn chặn sự biến đổi tế bào khi có chất gây ung thư Thông qua việc ức chế quá trình acetyl hóa histone
, nhờ đó lunasin liên kết chặt chẽ với các histone đã khử acetyl Phức hợp histone-lunasin phá vỡ động lực của chu trình khử hoạt tính-acetyl hóa histone, mà tế bào coi là bất thường và dẫn đến apoptosis [8] Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) khuyến nghị tiêu thụ 25 g protein đậu nành hàng ngày, cung cấp khoảng 250 mg lunasin để giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch vành Lunasin đang trở thành một phân tử ngày càng hấp dẫn cho mục đích nghiên cứu chủ yếu là do tính khả dụng sinh học của nó trong cơ thể cũng như nhiều công dụng tuyệt vời Chính vì thế, nhu cầu ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến để giải mã các cơ chế phân tử hoạt động của lunasin trong việc điều chỉnh các bệnh khác nhau cũng như để xác định tính an toàn và hiệu quả của nó ngày càng tăng.
Trang 42 Giới thiệu ngắn gọn về đối tượng chính nghiên cứu: lợi ích, tầmquan trọng, sự đa dạng… (521 từ)
Lunasin là một hoạt chất sinh học đa chức năng hiện diện như một thành phần protein dự trữ có trong hạt đậu nành và trong các sản phẩm có nguồn gốc từ đậu nành Lunasin do Tiến sĩ Alfredo Galvez phát hiện lần đầu tiên vào năm 1996, và là kết quả của quá trình nghiên cứu cải thiện tính chất dinh dưỡng protein đậu trương trong phòng thí nghiệm của Giáo sư De Lume tại Đại học California Berkeley Theo nhiều nghiên cứu của các tác giả [4, 9, 10] xác định lunasin là peptide gồm 43 dư lượng acid amin được mã hóa trong albumin 2S với trọng lượng phân tử 5 kDa Lunasin là một peptide vô cùng độc đáo với đặc tính∼5 kDa Lunasin là một peptide vô cùng độc đáo với đặc tính sinh học riêng biệt, có ít nhất ba miền chức năng tiềm năng [11] Chuỗi mạch có đầu carboxyl chứa chín gốc axit aspartic , liên kết Lunasin với histone lõi H3 và H4 ; miền tripeptide Arg-Gly-Asp (RGD) có thể đóng vai trò là tín hiệu nhận biết cho các integrins cụ thể và miền liên kết xoắn ốc giả định - một thành phần quan trọng của sự hấp thu, bằng quá trình nội hóa thông qua con đường tái chế integrin, với integrin αVβ3 là yếuVβ3 là yếu tố chính [12] Do có ba miền chức năng, Lunasin đóng vai trò là ứng cử viên đầy triển vọng trong việc thực hiện các hoạt động có lợi cho sức khỏe về nhiều mặt như khả năng chống oxy hóa, chống viêm, hạ cholesterol máu và các hoạt động chống ung thư [13-15] Cơ chế chống ung thư của lunasin liên quan đến sự gián đoạn động lực của quá trình acetyl hóa và khử acetyl histone bình thường bằng cách liên kết đặc hiệu với các histone đã khử acetyl ở lõi (H 3 và H 4 ), do đó tiêu diệt có chọn lọc các tế bào khối u được tạo ra, do bất hoạt Rb, p53, và pp32 (protein ức chế khối u) (Jeong và cộng sự 2007) [14]; (Hernandez-Ledesma và cộng sự 2011) [16] Bên cạnh đó, Lunasin có thể làm giảm cholesterol trong máu bằng hai cách Thứ nhất, làm giảm sự sản sinh enzyme HMG-CoA reductase Thứ hai, lunasin điều hòa gene của thụ thể LDL (LDL receptor gene), việc tăng cường số lượng các thụ thể này làm giảm LDL cholesterol trong máu [17] Lunasin còn có khả năng chống viêm do ức chế rất mạnh quá trình tạo các lipoplysacarid (LPS) cảm ứng sản xuất ra các chất trung gian gây viêm interleukin-6 (IL-6), yếu tố-alpha (TNF-alpha) và prostaglandin PGE2 thông qua sự điều biến cyclooxygenase-2 (COX-2)/PEG2 và quá trình tổng hợp oxid nitric Hoạt động chống oxy hóa là do khả năng loại bỏ các loại oxy phản ứng và ức chế quá trình oxy hóa axit linoleic (Hernández-Ledesma và cộng sự 2009) [13] Ngoài ra, khả năng làm tăng nồng độ leptin và adiponectin trong huyết tương được tuyên bố cho thấy vai trò của Lunasin có trong việc ngăn ngừa béo phì [18].
Trang 5Hình 1: Trình tự và cấu trúc của mảnh Lunasin
3 Phương pháp nghiên cứu chính: các thí nghiệm tiến hành - mụctiêu thí nghiệm, cách tiến hành… (1467 từ)
A) Thí nghiệm 1: Peptide đậu nành Lunasin ngăn chặn sự hình thành khối u do anthracene gây ra trong ống nghiệm và trong Vivo 7,12-Dimethylbenz [a] (Hsieh và cộng sự) [19]
1) Mục tiêu: Đánh giá đặc tính phòng ngừa của lunasin chống lại ung thư do chất gây ung thư hóa học gây ra bằng cả in vitro và các thử nghiệm in vivo Một nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá tác động của lunasin đối với sự tăng sinh tế bào và sự hình thành các ổ ung thư trong các tế bào NIH/3T3 nguyên bào sợi được điều trị bằng DMBA và 3- methylcholanthrene (MCA) Ngoài ra sử dụng mẫu chuột SENCAR để nghiên cứu tiềm năng của lunasin trong chế độ ăn uống để ngăn chặn sự phát triển của khối u vú DMBA.
2) Chuẩn bị thí nghiệm:
+ Lunasin tiêu chuẩn được tổng hợp bởi American Peptide 20 (TBS-1T) (Sunnyvale, California, USA)
+ DMBA, MCA và 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromua (MTT)
Trang 6+ Dòng tế bào nguyên bào sợi chuột NIH/3T3 và được nuôi cấy trong môi trường DMEM bổ sung 10% huyết thanh bò bê, penicillin 100 U/mL, 100μg/mLg/mL streptomycin và 1,5 g/L natri bicarbonate (Invitrogen, Carlsbad, Calif., USA), trong môi trường ẩm 5% CO2 ở 37◦C.
+ Chuột SENCAR cái (5 tuần tuổi) được lấy từ Cơ sở nghiên cứu ung thư NCI-Frederick (NCI-Frederick, Md., Hoa Kỳ), nuôi 5 con mỗi lồng và được duy trì kiểm soát môi trường với chu kỳ 12 sáng / tối.
3) Cách tiến hành:
Bước 1: Nuôi cấy tế bào và xét nghiệm MTT
- Dòng tế bào nguyên bào sợi chuột NIH/3T3 được nuôi cấy trong môi trường DMEM bổ sung 10% huyết thanh bò bê, penicillin 100 U/mL, 100μg/mLg/mL streptomycin và 1,5 g/L natri bicarbonate (Invitrogen, Carlsbad, Calif., USA), trong môi trường ẩm 5% CO2 ở 37◦C.
- Sự tăng sinh tế bào được đánh giá bằng xét nghiệm MTT Tế bào NIH/3T3 (5×104tế bào/giếng) được nuôi cấy trong đĩa 12 giếng trong 24 giờ.
Bước 2: Xét nghiệm hình thành ổ ung thư
- Tác dụng ức chế của Lunasin đối với sự hình thành các ổ ung thư đã được đánh giá trên các tế bào NIH/3T3 do DMBA và MCA gây ra
- Tế bào NIH/3T3 (5×104tế bào/giếng) được nuôi cấy trong đĩa 12 giếng trong 24 giờ Sau đó, các tế bào được xử lý với các nồng độ lunasin khác nhau (10 nM đến 10μg/mLM) trong 20 giờ và các chất gây ung thư hóa học đã được thêm vào - Sau 20 giờ xử lý bằng chất gây ung thư, các tế bào được rửa bằng dung dịch muối đệm phốt phát (PBS) và thêm môi trường mới.
- Kết thúc thí nghiệm, tế bào được rửa bằng PBS, cố định bằng dung dịch muối formaldehyde 10% trong 2 giờ, nhuộm màu tím pha lê 0,1% trong 2 giờ, sau đó số ổ ung thư được đếm dưới kính hiển vi
Bước 3: Chế độ ăn thử nghiệm và phương pháp nghiên cứu trên động vật
- Chế độ ăn thử nghiệm giàu lunasin được chuẩn bị từ protein đậu nành cô đặc (SPC) với hàm lượng isoflavone thấp.
- Tổng cộng 20 g SPC được thêm vào 200 mL nước cất và khuấy trong 3 giờ Sau khi ly tâm dung dịch ở 15300×g trong 30 phút, phần nổi phía trên được thu lại và đông khô, thu được chất cô đặc protein đậu nành giàu lunasin (LES).
- Tổng cộng 3 khẩu phần được sử dụng:
Trang 7+ Khẩu phần đối chứng (AIN-93G, Dyets Inc., Bethlehem, Pa., USA) + Khẩu phần đối chứng bổ sung 1,3% SPC (khẩu phần thí nghiệm 1) + Khẩu phần đối chứng bổ sung 1% LES (khẩu phần thử nghiệm) 2)
- Khi được 6 tuần tuổi, chuột được phân ngẫu nhiên thành 4 nhóm (15
+ Nhóm III: chuột được cho ăn khẩu phần thí nghiệm 1 và nhận DMBA; + Nhóm IV: chuột được cho ăn chế độ ăn thử nghiệm 2 và nhận DMBA
- Sau 2 tuần, những con chuột được cho uống 1 mg DMBA hòa tan trong 0,1 mL dầu ngô bằng đường uống để gây ung thư DMBA được tiêm mỗi tuần một lần trong 6 tuần và chuột được cho ăn tùy ý trong thời gian này.
- Trọng lượng cơ thể của chuột được đo hàng tuần, sự phát triển của khối u được kiểm tra bằng cách sờ nắn và ghi nhận sự khởi phát khi phát hiện được khối u Những con chuột hấp hối không có khối u sờ thấy được đã bị hy sinh và việc khám nghiệm tử thi được tiến hành ngay lập tức Tỷ lệ phần trăm khối u được tính bằng số lượng chuột mang khối u chia cho tổng số chuột trong mỗi nhóm, trong khi việc tạo ra khối u được tính bằng tổng số khối u chia cho số lượng chuột mang khối u trong mỗi nhóm
- Những con chuột đã bị hy sinh bởi CO2 ngạt thở, và các khối u được thu thập và cân nặng.
B) Thí nghiệm 2: Tiềm năng của Lunasin dùng đường uống so với tiêm trong màng bụng để ức chế sự di căn của ung thư ruột kết ở Vivo (Dia và cộng sự) [20]
1) Mục tiêu: Đánh giá khả năng của lunasin dùng đường uống so với lunasin tiêm trong màng bụng để ức chế sự di căn tế bào ung thư ruột kết KM12L4 ở người trên mô hình chuột.
2) Chuẩn bị thí nghiệm
+ Tế bào ung thư ruột kết ở người KM12L4 được lấy từ Tiến sĩ Lee M Ellis (Trung tâm Ung thư MD Anderson, Đại học Texas) Dòng tế bào KM12L4 di căn
Trang 8được thiết lập bằng cách tiêm dòng tế bào bố mẹ KM12C vào lá lách của chuột
+ Bộ nhuộm hóa mô miễn dịch
+ Lunasin (độ tinh khiết >95%) được phân lập và tinh chế từ bột đậu nành đã khử chất béo
+Những con chuột 6 đến 8 tuần tuổi 3) Cách tiến hành
+ Những con chuột 6 đến 8 tuần tuổi cho thích nghi trong một tuần và 1.000.000 tế bào ung thư
+ Ruột kết KM12L4 ngâm trong 50 µL dung dịch muối cân bằng Hank's được tiêm trực tiếp vào lá lách của chuột đã được gây mê.
+ Vào mùa xuân năm 2011, chuột được chia thành 2 nhóm 4 ngày sau khi tiêm tế bào ung thư như sau:
Nhóm đối chứng được tiêm PBS trong màng bụng dưới dạng phương tiện trong 28 ngày (n = 10)
Nhóm được điều trị bằng lunasin ở liều 4 mg/kg bằng cách tiêm trong phúc mạc trong 28 ngày (n = 9)
+ Vào mùa hè năm 2012, chuột được chia ngẫu nhiên thành 3 nhóm 4 ngày sau khi tiêm tế bào ung thư như sau:
Nhóm đối chứng được tiêm 100 μg/mLL PBS bằng ống dẫn như phương tiện trong 28 ngày sau khi ngẫu nhiên hóa (n = 6)
Nhóm được điều trị bằng lunasin được sử dụng lunasin ở liều 8 mg/kg thể trọng hàng ngày trong 100 µL PBS trong 28 ngày sau khi phân nhóm ngẫu nhiên (n = 5)
Một nhóm chuột khác được tiêm 1.000.000 tế bào ung thư ruột kết KM12L4 lơ lửng trong 50 µL dung dịch muối cân bằng của Hank sau khi hoàn thành đợt đầu tiên và được cho uống lunasin bằng đường uống với liều 20 mg/kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày trong 28 ngày (n = 3).
Trang 9+ Tất cả các nhóm đều nhận được chế độ ăn bột tiêu chuẩn AIN-93G không có protein đậu nành
+ Quá trình điều trị kéo dài 28 ngày và 1 ngày sau chuột chết do ngạt CO2 Số lượng nốt di căn ở gan, trọng lượng gan và trọng lượng cơ thể được đo trong quá trình khám nghiệm tử thi.
+ Khối u gan đã được cố định trong dung dịch đệm formalin 10% trong 24 giờ trước khi xử lý mô và nhúng parafin để phân tích hóa mô miễn dịch Máu được lấy bằng cách chọc thủng tim ngay sau khi bị ngạt.
Trang 104 Kết quả thí nghiệm: các số liệu thống kê, trường hợp kết quả phùhợp (559 từ)
A) Nghiên cứu của Hsieh và cộng sự 2010
- Như được hiển thị trong Hình 2A, lunasin ức chế sự tăng sinh tế bào NIH/3T3 do DMBA hoặc MCA gây ra theo cách phụ thuộc vào liều lượng Sự ức chế có ý nghĩa thống kê ở nồng độ lunasin cao hơn 1μg/mLM (DMBA, P <0,05 và MCA,P <0,005), so với các tế bào chỉ được điều trị bằng chất gây ung thư
- Tác dụng ức chế phụ thuộc vào liều lượng đối với sự hình thành các ổ ung thư cũng được quan sát thấy khi lunasin được thêm vào các tế bào được xử lý bằng hóa chất (Hình 2B).
- Lunasin lúc 1μg/mLM làm giảm sự hình thành các ổ ung thư tới 32% trong các tế bào được điều trị bằng DMBA, trong khi 10 nM peptide này là đủ để làm giảm đáng kể sự hình thành các ổ ung thư (P <0,05) trong các tế bào được xử lý MCA.
B) Thí nghiệm của Dia và cộng sự 2013