Nghiên cứu thu nhận các dạng peptide có hoạt tính sinh học từ bã nấm men bia bằng phương pháp thủy phân giới hạn bởi protease

Trương Quốc Phong – Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm đã nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong quá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

CAO HẢI YẾN

NGHIÊN CỨU THU NHẬN CÁC DẠNG PEPTIDE CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ BÃ NẤM MEN BIA BẰNG PHƯƠNG PHÁP

THỦY PHÂN GIỚI HẠN BỞI PROTEASE

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 GS.TS ĐẶNG THỊ THU

2 PGS.TS QUẢN LÊ HÀ

Hà Nội – Năm 2017

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trương Quốc Phong – Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm đã nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong quá trình nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Nhân dịp này tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong Viện đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ trong quá trình học tập

Qua đây, tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Phòng vi sinh - Trung tâm Chất lượng nông lâm sản và thủy sản vùng 1, các bạn sinh viên, học viên, nghiên cứu sinh đã giúp đỡ tôi trong quá trình thí nghiệm

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã động viên giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu thu nhận các dạng peptide có hoạt tính sinh học từ bã nấm men bia bằng phương pháp thủy phân giới hạn bởi protease” được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của GS TS Đặng

Thị Thu, PGS.TS Quản Lê Hà - Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm,

ĐH Bách Khoa Hà Nội và Nghiên cứu sinh Phạm Thị Thu Hiền cùng sự giúp đỡ của tập thể các cán bộ nghiên cứu, nghiên cứu sinh, học viên, sinh viên đang học tập và làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển CNSH, Viện Công nghệ Sinh học

và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và trang web theo danh mục tài liệu kham khảo của luận văn

Hà Nội, ngày 28 tháng 9 năm 2017

ACEI Angiotensin-converting enzyme inhibitors

RASS The renin-angiotensin-aldosterone system

TCBS Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose agar

Hình 3.1 Bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của nồng độ cơ chất, nồng

độ enzyme và thời gian đến quá trình thuỷ phân tạo peptide sinh học 41 Hình 3.2 Hàm kỳ vọng và điều kiện tối ưu các điều kiện thủy phân bã

nấm men bia tạo peptide thấp phân tử có hoạt tính sinh học 42

Hình 3.3 Quá trình thuỷ phân bã nấm men bia thu peptide có hoạt tính

Hình 3.4 Sắc ký đồ lượng HA thu được trong phản ứng ACE với HHL 47 Hình 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ peptide (µg/ml) đến khả năng kìm hãm

Hình 3.6 Hoạt tính kìm hãm ACE của dịch peptide có khối lượng phân

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện khả năng thu dọn gốc tự do DPPH với các

Hình 3.11 Ảnh khuẩn lạc Vibrio cholera sau 24h nuôi cấy trên môi

trường TCBS so với mẫu đối chứng không bổ sung dịch peptide 56

Bảng 1.1: Thành phần của bã men bia (%) - Saccharomyces cerevisiae 22

Bảng 1.2: Thành phần axit amin (g/100g protein) của bã nấm men bia -

Bảng 2.1 Thành phần của phản ứng giữa ACE và HHL 35

Bảng 3.1 Ma trận thực nghiệm Box-Benken ba yếu tố và hàm lượng

peptide thu được trong các điều kiện thủy phân khác nhau

39

Bảng 3.2 Phân tích phương sai ANOVA của mô hình 40

Bảng 3.3 Hoạt tính ức chế vi khuẩn của dịch peptide thể hiện qua giá trị

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Công nghệ sinh học

Cao Hải Yến - 2015B 6

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

MỤC LỤC 6

MỞ ĐẦU 8

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10

1.1 Tổng quan về peptide có hoạt tính sinh học 10

1.1.1 Khái niệm về peptide có hoạt tính sinh học 10

1.1.2 Hoạt tính sinh học của peptide 10

1.1.2.1 Hoạt tính kìm hãm ACE (Angiotensin Converting Enzyme Inhibitory)11 1.1.2.2 Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và virut 14

1.1.2.3 Peptide có hoạt tính chống oxy hóa 17

1.1.2.4 Hoạt tính chống ung thư 18

1.1.2.5 Các hoạt tính sinh học khác 18

1.2 Tổng quan về bã nấm men bia 19

1.2.1 Ngành công nghiệp sản xuất bia và hiện trạng sử dụng bã nấm men bia tại Việt Nam 19

1.2.2 Giới thiệu về nấm men Saccharomyces 21

1.2.3 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của bã men bia 22

1.2.4 Một số nghiên cứu về ứng dụng của bã nấm men bia trên thế giới và Việt Nam 23

1.3 Tổng quan về protease 27

1.3.1 Khái niệm về protease 27

1.3.2 Giới thiệu một số chế phẩm Protease thương mại 28

1.4 Các nghiên cứu về peptide sinh học từ bã nấm men bia 29

1.4.1 Các nghiên cứu quốc tế 29

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước 31

PHẦN II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Vật liệu nghiên cứu 33

2.1.1 Vật liệu 33

2.1.2 Hóa chất, môi trường phân tích 33

2.1.3 Thiết bị 34

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Công nghệ sinh học

Cao Hải Yến - 2015B 7

2.2 Phương pháp nghiên cứu 34

2.2.1 Thủy phân bã nấm men bia và tinh sạch peptide 34

2.2.2 Xác định hàm lượng peptide tổng theo phương pháp OPA.………35

2.2.3 Xác định hoạt tính kìm hãm ACE 35

2.2.4 Xác định hoạt tính chống oxi hóa DPPH 37

2.2.5 Xác định hoạt tính kháng khuẩn 37

2.2.6 Tối ưu hóa quá trình thủy phân bã nấm men bia theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc hai Box-Benken 37

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Tối ưu hóa quá trình thủy phân bã nấm men bia theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc hai Box-Benken sử dụng phần mềm Design Expert 7.1.5 39

3.2 Xây dựng quy trình thủy phân giới hạn bã nấm men bia bằng protease thu peptide có hoạt tính sinh học 42

3.3 Khảo sát hoạt tính kìm hãm Angiotensin Converting Enzyme (ACE) của peptide có khối lượng phân tử thấp 44

3.3.1 Khảo sát hoạt tính kìm hãm ACE của peptide sinh học có khối lượng phân tử < 10 kDa 44

3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ peptide sinh học đến khả năng kìm hãm ACE (IC 50)……… 48

3.3.3 Khảo sát hoạt tính ức chế Angiotensin Converting Enzyme (ACE) của các peptide có khối lượng phân tử < 10 kDa, < 5 kDa, < 3 kDa 49

3.4 Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của peptide sinh học có khối lượng phân tử < 10 kDa 50

3.5 Khảo sát hoạt tính ức chế vi khuẩn Salmonella typhi, Escherichia coli và Vibrio cholera của peptide sinh học có khối lượng phân tử < 5 kDa 51

3.5.1 Khảo sát hoạt tính ức chế vi khuẩn bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch trên môi trường chọn lọc 51

3.5.2 Khảo sát hoạt tính ức chế vi khuẩn bằng phương pháp đếm số khuẩn lạc trên môi trường thạch chọn lọc 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

PHỤ LỤC 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

Peptide có hoạt tính sinh học (Bioactive peptide) là những peptide ngoài giá trị dinh dưỡng còn có khả năng tác động tới chức năng sinh lý của cơ thể, giúp tăng cường và nâng cao sức khỏe của con người như khả năng chống oxi hóa, kháng vi sinh vật, tác dụng kìm hãm enzyme ACE góp phần chống tăng huyết áp Peptide có thể được tách chiết từ động vật, thực vật hoặc lên men bởi vi sinh vật hoặc thủy phân giới hạn protein từ các nguồn khác nhau bởi protease Các nghiên cứu về peptide có hoạt tính sinh học ở nước ta khai thác chủ yếu trên đối tượng nguyên liệu từ sữa, đậu tương Trong khi, nguồn bã nấm men bia rất dồi dào, chứa hàm lượng protein cao, giàu vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B và các khoáng chất, đó sẽ là nguồn nguyên liệu tốt cho quá trình sản xuất peptide

Theo thống kê, năm 2015 sản lượng bia nước ta đạt 4,67 tỉ lít, tăng 20,1% so với cùng kỳ năm trước, tương ứng với 70,1 nghìn tấn bã men bia thải ra Nếu tận dụng được bã nấm men bia làm nguồn nguyên liệu để thủy phân thu peptide có hoạt tính sinh học bổ sung vào thực phẩm chức năng sẽ tạo sản phẩm có chất lượng cao và giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường gây ra do lượng lớn bã men bia được thải ra hàng năm

Bởi những lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thu nhận các dạng peptide có hoạt tính sinh học từ bã nấm men bia bằng phương pháp thủy phân giới hạn bởi protease”

Nội dung chính bao gồm:

- Tối ưu hoá điều kiện thuỷ phân giới hạn bã nấm men bia thu peptide có khối

lượng phân tử thấp (< 10kDa): nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, thời gian thuỷ phân

- Khảo sát hoạt tính sinh học: hoạt tính kìm hãm Angiotensin I Converting

Enzyme (ACE) chống tăng huyết áp, chống oxi hoá, kháng vi sinh vật

- Khảo sát hoạt tính kìm hãm ACE của các peptide có khối lượng phân tử

thấp ( <10kDa, < 5kDa, < 3kDa)

1.1.1 Khái niệm về peptide có hoạt tính sinh học

Peptide là những protein thường có cấu trúc đoạn ngắn khoảng từ hai đến vài chục amino axit nối với nhau bởi liên kết peptide, có khối lượng phân tử thường dưới 6.000 Dalton Chúng có thể được tổng hợp trong tự nhiên hoặc được hình thành do thủy phân protein Mặc dù có cấu trúc nhỏ nhưng nhiều peptide có vai trò khá quan trọng trong hoạt động trao đổi chất của cơ thể

Peptide có hoạt tính sinh học (Bioactive peptide) là những peptide ngoài giá trị dinh dưỡng còn có khả năng tác động tới chức năng sinh lý của cơ thể, giúp tăng cường và nâng cao sức khỏe của con người [33] như khả năng chống oxi hóa, kháng

vi sinh vật, chống tăng huyết áp, chống đông máu, khả năng điều hòa miễn dịch…

1.1.2 Hoạt tính sinh học của peptide

Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của peptide được rất nhiều nhà khoa học quan tâm trong 2 thập niên gần đây Thay vì trước đây chỉ khoảng 50 công trình nghiên cứu công bố có tiêu đề với cụm từ “peptide có hoạt tính sinh học” mỗi năm, cho đến nay con số này đã tăng hơn 150 bài báo công bố Có rất nhiều cơ sở dữ liệu được thiết kế để lưu giữ thông tin, đưa ra một cái nhìn tổng quan các nghiên cứu về peptide như: BioPD (Bioactive Peptide Database) là hệ thống dữ liệu lưu giữ các thông tin về cấu trúc của peptide, thông tin về gen, mối liên quan giữa peptide và ảnh hưởng của chúng đến sức khoẻ con người; APD (Antimicrobial Peptide Database) là

cơ sở dữ liệu chứa các thông tin về peptide kháng khuẩn, kháng nấm, chống ung thư, virut; BioPep Database (BioPep) chứa thông tin về các hoạt tính sinh học của peptide Các hoạt tính sinh học được nghiên cứu chủ yếu là hoạt tính ức chế ACE, khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut, chống oxy hóa và chống ung thư Dưới đây là biểu đồ thể hiện mức độ nghiên cứu và sản xuất các peptide sinh học [12]

Rất nhiều chất ức chế ACE được tổng hợp bằng con đường hóa học để giảm cao huyết áp như captopril, enalapril, alacepril và lisinopril Tuy nhiên, các loại thuốc này thường gây ra các tác dụng phụ như: ho, rối loạn vị giác và mẩn da Vì vậy, trong khoảng hai thập kỷ gần đây, các nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu và sản xuất nhiều loại peptide ức chế ACE có nguồn gốc từ tự nhiên (thực vật, động vật và vi sinh vật) giúp giảm huyết áp mà ít gây các tác dụng phụ như trên

Cơ chế tăng huyết áp: Những peptide có khả năng kìm hãm enzym chuyển hóa angiotensin có trong hệ thống điều hòa huyết áp của cơ thể người và cơ chế điều hòa được thông qua hệ thống renin – angiotensin như sau: Khi thể tích máu trong cơ thể người hạ thấp khiến huyết áp giảm, thận sẽ bài tiết enzym có tên là renin Renin kích thích sự sản sinh angiotensin Tiếp đến Angiotensin gây co mạch máu dẫn đến việc tăng huyết áp Angiotensin cũng kích thích sự tiết hormon aldosterone từ lớp cầu vỏ thượng thận Aldosterone làm tăng tái hấp thu nước và ion Na+ ở các tế bào biểu mô ống thận Điều đó sẽ dẫn tới việc tăng lượng nước trong cơ thể, phục hồi huyết áp [6,11]

Hệ thống này có thể được hoạt hóa khi có sự giảm thiểu thể tích máu hay sụt giảm huyết áp (như xuất huyết) Nếu lưu lượng nước qua các tế bào cận tiểu cầu nằm trong phức hợp cận tiểu cầu ở thận giảm xuống, sau đó các tế bào cận tiểu cầu giải phóng enzyme renin Renin sẽ tác động lên một protein trong huyết tương là angiotensinogen vốn đang ở dạng bất hoạt bằng cách cắt một đoạn zymogen, chuyển

nó thành angiotensin I Angiotensin I sau đó được chuyển đổi thành angiotensin II bởi enzyme chuyển đổi angiotensin được tìm thấy chủ yếu ở mao mạch phổi [5] Angiotensin II là chất có tác dụng sinh học cao của hệ renin-angiotensin, sẽ gắn lên các thụ thể nằm trên màng tế bào nội mô mao mạch, làm cho các tế bào này co thắt

và mạch máu quanh chúng dẫn đến sự giải phóng aldosterone từ vùng cung ở thượng

Hình 1.2 Hệ thống Renin – angiotensin – aldosterone [54]

Những peptid có khả năng kìm hãm ACE thường có cấu tạo từ 2 đến 10 amino axit Chất ức chế ACE đầu tiên được phát hiện trong nọc rắn Bothrops jararaca vào năm 1970 Trong nọc rắn có các peptide ức chế ACE có từ 5-13 gốc amino axit trong phân tử, trong số đó có peptide Glu-Trp-Pro-Arg-Pro-Gln-Ile-pro-pro là có hoạt tính cao nhất in vivo Một peptide khác là bradykinin-potentiating peptide 5a (BPP5a) Glu-Lys-Trp-Ala-Pro có thứ tự 3 amino axit cuối ở đầu C rất phù hợp cho việc kết hợp với tâm hoạt động của ACE, tuy nhiên peptide này lại dễ bị phân hủy trong điều kiện in vivo Do đó, người ta đã thay thế gốc Trp trong phân tử bằng gốc Phe để có được phân tử peptide bền hơn nhưng vẫn có hoạt tính ức chế ACE mạnh Và cũng từ

đó, hầu hết các thuốc ức chế ACE được sử dụng đều có cấu trúc tương tự hay liên quan đến tripeptide Phe-Ala-Pro [9]

Một số peptid được tìm thấy khi thuỷ phân protein sữa dê (, κ-casein, lactoglobulin) cũng cho hoạt tính kìm hãm ACE Có 07 peptide tìm thấy trong trứng

1.1.2.2 Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và virut

• Kháng khuẩn

Peptide kháng khuẩn tương tác ban đầu với vi khuẩn qua màng tế bào chất Bằng cách tấn công màng cytoplasmic của vi khuẩn làm phá vỡ liên kết màng hoặc ngăn cản chức năng màng tế bào vi khuẩn Chúng xâm nhập vào màng tế bào bằng một số cơ chế khác nhau (hình 1.3) Một số mô hình như mô hình thùng rỗng, thảm (A, B) nhận được sự chú ý nhất, các mô hình ít được biết đến hơn như mô hình phân

tử mang điện tích, bè chìm (D,E) Không phải tất cả các peptide kháng khuẩn đều hoạt động chính trên màng tế bào chất, mà còn tác động lên các mục tiêu nội bào trong vi khuẩn, ức chế tổng hợp protein, hoặc tế bào, tương tác với DNA hoặc RNA hoặc ức chế một số hoạt động enzyme [37]

Hình 1.3 Minh hoạ cơ chế kháng khuẩn của peptide có hoạt tính sinh học [37]

A: Mô hình thùng rỗng, B: Mô hình thảm, C: Mô hình lỗ, D: Mô hình phân tử mang điện tích, E: Mô hình bè chìm

Peptide kháng khuẩn bacitracin được tách từ Bacillus subtilis vào năm 1945

bởi B A Johnson và cộng sự Peptide này được tìm thấy có phổ kháng khuẩn rộng

và được sử dụng trong lâm sàng như một tác nhân hạn chế trong lâm sàng Cấu trúc của nó sau đó đã được Craig tìm ra Một decapeptide vòng khác là Gramicidin S cũng

được tách chiết từ Bacillus brevis Cấu trúc của nó được mô tả vào năm 1945 bởi A

H Gordon và cộng sự Quá trình tổng hợp nó đạt được vào năm 1970 với công trình của G Losse và cộng sự Loại thuốc này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt trong việc chống lại cả các vi khuẩn Gram âm và dương Vào năm 1953, Schulman và cộng

sự đã tách chiết được Polymyxin B từ Bacillus polymyxa và sau đó là các biến thể

của nó là B1 và B2 bởi Hausmann và cộng sự vào năm 1954 Công thức cấu tạo của Polymyxin B cũng đã được tìm ra bởi Vogler vào năm 1994 Polymyxin B được sử dụng chủ yếu để điều trị bệnh liên quan đến vi khuẩn Gram âm bao gồm các tác nhân

lây nhiễm đường tiêu hóa P enteritis hay Shigella và các nhiễm khuẩn tại các vết

thương hoặc vết bỏng

Evolidine, một heptapeptide vòng được tách chiết từ là cây Evodia xonthoxyloid và được mô tả các đặc điểm bởi Eastwood và cộng sự vào năm 1955

phá bởi A.A.Waksman và cộng sự vào năm 1940 từ Actinomyces antibioticus Các

nghiên cứu chính để xác định cấu trúc và tổng hợp toàn bộ hợp chất này đã được W Brockmann hoàn thành vào năm 1960 Actinomycin D hay Dactinomycin thể hiện hoạt tính mạnh chống lại các vi khuẩn Gram dương Tyrocidine-A, một kháng sinh

decapeptide vòng, hợp thành tyrothricin đã được phân lập từ Bacillus brevis

• Kháng nấm

Tương tự như cơ chế của kháng khuẩn, peptide cũng tấn công màng tế bào nấm, làm rối loạn quá trình tổng hợp lên thành tế bào, tấn công vào ty thể và các cơ

quan nội bào khác [32]

Theo De Lucca và Walsh (1999), peptide kháng nấm có thể được phân thành

2 loại dựa vào cơ chế hoạt động của chúng gồm: peptide tấn công qua thành tế bào Peptid qua màng tế bào nấm và tấn công vào các mục tiêu bên trong tế bào và tạo thành lỗ hổng Peptide hoạt động bằng cách phân giải tế bào Các peptide này được đặc trưng bởi bản chất amphipathic của chúng, là phân tử có 2 phần, một tích điện dương, trung hòa và kỵ nước [32, 33, 45]

• Kháng virut

Một số nghiên cứu đã chứng minh được Cation Peptide có khả năng ức chế nhiễm virus Peptide Cecropin A có thể chống lại vi rút Junin (JV-gây bệnh sốt xuất huyết Argentina) Năm 2004, Albiol-Matanic và Castilla 2004 đã tiến hành nghiên cứu và chứng minh Peptide Melittin ức chế được cả hai virus JV và HSV-1, cũng như magainin I và II có thể chống lại HSV-1và HSV-2)

Năm 2010, Kết quả nghiên cứu của Chia và cộng sự đã cho thấy peptide vi sinh vật được phân lập từ cá, như cá rô phi hepcidin 1-5 cũng có khả năng chống lại hoạt động của virus gây hoại tử thần kinh (NN virus) - một tác nhân gây tử vong lớn

1.1.2.3 Peptide có hoạt tính chống oxy hóa

Ngày nay, thuật ngữ “chống oxy hoá” được đề cập nhiều trong các diễn đàn bảo vệ, duy trì sức khỏe con người Chất chống oxy hóa được tìm thấy nhiều trong các loại trái cây và rau quả, thảo dược, trứng, sữa Nhiều nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của chúng đối với sức khỏe trên nhiều mặt

Gốc tự do (chất oxy hóa) luôn luôn được sinh ra trong cơ thể con người và cũng có vai trò tích cực đối với cơ thể (có thể nói ta không thể sống được nếu trong

cơ thể hoàn toàn thiếu vắng gốc tự do) Oxy (dưỡng khí) mà ta hít thở hàng ngày là chất cần thiết nhưng chính nó cũng trở thành gốc tự do (khi đó gọi là oxy đơn bội) Hiện tượng thực bào là hiện tượng vi khuẩn, virut bị tế bào bạch cầu tiêu diệt trong

cơ thể, hoặc hiện tượng hô hấp trong tế bào, hoặc cơ chế giải độc ở gan đều là các hoạt động làm sinh ra gốc tự do

Điều quan trọng là trong cơ thể khoẻ mạnh, gốc tự do sinh ra có giới hạn, không quá thừa để gây hại Bên cạnh các gốc tự do luôn có hệ thống các chất chống oxy hoá "nội sinh" (tức có sẵn trong cơ thể) cân bằng lại, vô hiệu hoá các gốc tự do

có hại Hệ thống các chất chống oxy này gồm các enzym như glutathione peroxidase, superroxid dismutase đặc biệt là vitamin C, vitamin E, beta-caroten (tiền vitamin A), khoáng chất selen "nội sinh", xúc tác các phản ứng khử để vô hiệu hoá gốc tự do (còn gọi là "bẫy" gốc tự do) giúp cơ thể khoẻ mạnh

Để chống lại sự bội tăng các gốc tự do sinh ra quá nhiều mà hệ thống "chất oxy hoá nội sinh" không đủ sức cân bằng để vô hiệu hoá, các nhà khoa học đặt vấn

đề dùng các "chất chống oxy hóa ngoại sinh" với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức khỏe, chống lão hóa Các chất chống oxy hóa ngoại sinh đó đã được xác định, đó là beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol, peptide

số loài thủy hải sản… Một số các tác giả đã tìm thấy của các peptide chống oxy hóa thường chứa các amino axit tryptophan, lysine [2,39,44]

1.1.2.4 Hoạt tính chống ung thư

Ung thư là một căn bệnh nguy hiểm có tỷ lệ tử vong cao và làmột nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một cách vô tổ chức và những tế bào đó có khả năng xâm lấn những mô khác bằng cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận hoặc

di chuyển đến các vùng khác

Ngày nay, phương pháp điều trị ung thư có các bước tiến bộ đáng kể, bệnh nhân được điều trị bằng hóa chất hoặc vật lý trị liệu Tuy nhiên, quá trình điều trị thường xảy ra hiện tượng kháng thuốc do có hiện tượng hàm lượng enzyme tăng trong

tế bào giải độc cho quá trình chống ung thư, ngăn không cho quá trình vận chuyển thuốc điều trị chống lại khối u Những nghiên cứu gần đây đã lựa chọn peptide chức năng thay thế cho phương pháp điều trị thông thường Tuy nhiên, không phải peptide chức năng nào cũng có hoạt tính chống ung thư Năm 2008, Hoskin and Ramamoorthy đã phân loại peptide có hoạt tính chống ung thư thành hai nhóm chính: peptide có hoạt động chọn lọc và peptide có hoạt động không chọn lọc (có khả năng tấn công cả vi khuẩn, tế bào gây ung thư, tế bào khỏe mạnh) [10,15] Các peptide có hoạt tính chống ung thư được tìm thấy ở nấm men, nọc rắn, …[30]

1.1.2.5 Các hoạt tính sinh học khác

• Peptide miễn dịch

Như đã biết, Peptide cũng có ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch Peptide từ casein sữa có thể điều chỉnh sự gia tăng của tế bào Lympho, giảm sự sản sinh

Một số nghiên cứu khác cho thấy Lactoferrin ở người cũng chứa có peptide có khả năng chống đông máu; Peptide từ cá, glycinin đậu nành có tác dụng hạ Cholesterol trong máu [43]

1.2 Tổng quan về bã nấm men bia

1.2.1 Ngành công nghiệp sản xuất bia và hiện trạng sử dụng bã nấm men bia tại Việt Nam

Tổng sản lượng sản xuất bia của toàn cầu năm 2015 đạt 188.64 tỷ lít 1.1%yoy), trong đó 7 năm liên tiếp Châu Á duy trì vị trí dẫn đầu với 63.81 tỷ lít bia (-1.3%yoy), chiếm 33.8% thị phần toàn cầu Trong khi tình hình sản xuất bia Thế giới chứng kiến sự suy giảm và gần như không tăng trưởng ở hầu hết các quốc gia thì Việt Nam sản lượng ngày càng tăng, năm 2015 đạt 4.67 tỷ lít bia, tăng tới 20.1%yoy (mức tăng trưởng của năm 2014 chỉ là 9%yoy), cao hơn nước có mức tăng trưởng thứ 2 là Bỉ với tăng trưởng là 8.8%yoy (Kinrin Beer University Report, 2016) [3]

(-Nếu xét trong giai đoạn 10 năm, từ năm 2005 – 2015, Việt Nam cũng là nước

có sản lượng bia sản xuất tăng cao nhất Thế giới, đạt 238.8% (trung bình Thế giới chỉ tăng 17.3%), sản lượng tăng từ 1.38 tỷ lít bia (2005) lên 4.67 tỷ lít (2015), từ vị trí 24 lên vị trí thứ 8 toàn cầu [3]

Hình 1.4 Thị trường Bia Việt Nam giai đoạn 2010-2015 [3]

Theo thống kê từ Hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam, cả nước có khoảng 129 cơ sở sản xuất bia, chỉ có 20/63 tỉnh thành phố là không có cơ sở sản xuất bia Sản lượng bia sản xuất chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn và khu vực phía Nam do mật độ dân cư đông và thu nhập cao hơn mức trung bình, trong đó: Thành phố Hồ Chí Minh chiếm 34.69%, Hà Nội 12.64%, Thừa Thiên Huế 6.8%, Bình Dương 7.58%, Nghệ An 5.57%, Quảng Ngãi 3.59%

Thị trường bia Việt Nam đã hiện diện gần đủ các thương hiệu bia hàng đầu thế giới và khu vực với khoảng 30 thương hiệu bia quốc tế đang có mặt Theo số liệu thực tế của một nhà máy bia cho biết, trung bình mỗi 100 lít bia thành phẩm sẽ thải

bỏ 1.3 - 1.5 kg bã nấm men bia Như vậy, với 4,5 tỉ lít bia hàng năm sẽ thải bỏ khoảng 67.5 nghìn tấn bã

Trong số đó, một phần lớn được đem chế biến thành thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, cá… một phần được ứng dụng làm phân bón, số ít được ứng dụng trong các nghiên cứu khoa học như ứng dụng bã nấm men bia tạo nguồn dinh dưỡng nuôi cấy

vi sinh vật, hoặc thủy phân tạo các axit amin giàu dưỡng chất bổ sung vào nguồn thực phẩm Tuy nhiên, việc ứng dụng bã nấm men bia còn chưa được thực hiện một cách triệt để hoàn toàn mà còn nhỏ lẻ Chính vì vậy mà lượng bã nấm men bị thải bỏ ra ngoài môi trường cũng rất đáng kể Là một nguồn cơ chất giàu protein, nếu không

1.2.2 Giới thiệu về nấm men Saccharomyces

Vi sinh vật chủ yếu trong bã men bia là nấm men Saccharomyces Saccharomyces có cấu tạo đơn bào, thuộc giới nấm, sinh sản bằng cách nảy chồi (từ

một tế bào “nảy chồi” và phát triển thành tế bào mới) So với vi khuẩn thì chúng có

kích thước lớn hơn gấp nhiều lần

Nấm men thuộc các loài khác nhau thường có hình dạng khác nhau Ngay trong cùng một loài, hình dạng tế bào cũng thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện sống và tuổi đời Trong môi trường đặc biệt thì nấm men có hình dạng rất ổn định Đa số nấm men có hình ovan, hình bầu dục, hình tròn Nấm men có hình tròn, hình trứng như

Saccharomyces cerevisiae, hình elip như Saccharomyces ellipsoideus, hình quả chanh như Saccharomyces apiculatus, đôi khi có hình chai như Saccharomyces ludwigii Kích thước tương đối lớn 2.5-10 µm, chiều dài khoảng 4.5-21 µm Khối lượng nguyên tử khoảng 1.055-1.060 kDa

Hình 1.5 Hình dạng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae [48]

Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae rất giàu dinh dưỡng, nhất là đạm,

hay còn gọi là protein Nấm men có khả năng lên men các loại đường để tạo thành rượu trong điều kiện yếm khí, còn trong điều kiện hiếu khí thì chúng tạo thành sinh khối tế bào Vì thế, nấm men được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm

để sản xuất rượu, bia, nước giải khát lên men, sản xuất men bánh mì, sản xuất protein sinh khối, tạo hương nước chấm, sản xuất chất béo [41, 47]

1.2.3 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của bã men bia

Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, môi trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy [42]

Bảng 1.1: Thành phần của bã men bia (%) - Saccharomyces cerevisiae [42]

Thành phần Bã nấm men 1 Bã nấm men 2 Bã nấm men 3 Bã nấm men 4

Bã nấm men 1: Nghiên cứu bởi Sideney Becker Onofre (2017)

Bã nấm men 2: Nghiên cứu bởi Farnun và Cleland (1975)

Bã nấm men 3: Nghiên cứu bởi Guzmán-Juarez (1983)

Bã nấm men 4: Nghiên cứu bởi Caballero – Córdoba et al., (1997)

Tính chất của protein nấm men bia gần giống như protein nguồn gốc động vật Protein của nấm men bia chứa khoảng 20 axit amin, trong đó có đầy đủ các axit amin thiết yếu

Bảng 1.2: Thành phần axit amin cần thiết của bã nấm men bia –

Saccharomyces cerevisiae [42]

Axit amin thiết yếu (g/100g Protein) Hàm lượng

Mức cung cấp cần thiết theo khuyến cáo của FAO/ WHO /UNU (1985) (g/100g protein)

Bảng 1.3: Thành phần chất khoáng của bã nấm men bia –

1.2.4 Một số nghiên cứu về ứng dụng của bã nấm men bia trên thế giới và Việt

Nam

v Sử dụng làm thức ăn chăn nuôi

Bã nấm men bia không những là nguồn cung cấp dinh dưỡng dồi dào mà còn chứa nhiều hợp chất kích thích miễn dịch như β-glucan, các axit nucleic cũng như là

Năm 2003, Ricci và cộng sự đã nghiên cứu công thức bổ sung nấm men bia

vào môi trường nước giúp nuôi dưỡng Panagrellus redivivus (một loại sinh vật là

thức ăn của tôm cá và một số loại giáp xác trong nước) Nghiên cứu này đã đem lại ứng dụng có ý nghĩa, làm giảm giá thành sản xuất thức ăn chăn nuôi nhờ làm tăng sinh các nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm, cá và giáp xác Năm 2005, Li và Gatlin đã

đưa ra công thức chuẩn cho chế phẩm hỗn hợp prebiotic và nấm men GroBiotic có khả năng kích thích miễn dịch và tăng cường kháng Mycobacterium marinum (gây bệnh “lao cá” hoại tử trên bề mặt thân tôm, cá) và Streptococcus iniae (virut gây bệnh

“đen thân” trên cá) Năm 2009, Li và cộng sự đã cải thiện công thức chế phẩm

Grobiotic-A như một chất bổ sung vào thức ăn chăn nuôi với hàm lượng từ 2- 5%

giúp nâng cao sức sống của tôm

Năm 2013, Nora Mass và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng protein của bã men bia thay thế cho protein cá bổ sung vào thức ăn cho gà Kết quả cho thấy không có

sự khác biệt về cân nặng cũng như sức khoẻ của đàn gà Như vậy, protein từ nấm men hoàn toàn có thể thay thế protein từ động vật trong khẩu phần ăn của gà

Ở Việt Nam, một số nghiên cứu được đánh giá cao như: Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Thạc sĩ Nguyễn Văn Nguyện, Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch TPHCM (Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II) đã nghiên cứu thành công việc tận dụng bã men bia tạo chế phẩm (có phối trộn thêm một số chất phụ gia) bổ sung vào thức ăn nuôi tôm sú Nhóm nghiên cứu của Th.S Nguyện đã tiến hành thực hiện thành công quy trình thủy phân bã men bia để thu chế phẩm sinh học beta-glucan (dạng bột) sau đó kết hợp phối trộn giữa beta-glucan với chế phẩm OG (oligoglucosamin, được chiết tách từ vỏ tôm có tác dụng tăng sức đề kháng cho con tôm đối với các loại virus, vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho tôm) và chất phụ gia là đường lactose Thử nghiệm trong thực tế nhóm nghiên cứu cũng xác định được tỷ lệ chế phẩm bổ sung vào thức ăn cho tôm đạt hiệu quả cao là từ 3-5g/kg thức ăn

v Bã nấm men bia sử dụng trong nuôi cấy vi sinh vật

Nhờ có hàm lượng cao các chất dinh dưỡng, protein, các vitamin nhóm B và khoáng chất mà bã nấm men bia sau khi tự phân và thủy phân được sử dụng như một nguồn dinh dưỡng tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật như Champane và cộng sự (2003) đã sử dụng cao nấm men bổ sung vào môi trường nuôi

cấy Lactobacillus casei EQ28 (Lactobacillus axit ophilus EQ57, Pediococcus axit ilactici MA18/5-M được xem như là các probiotic tiêu hóa tiềm năng Năm 2007,

Rakin và cộng sự đã nghiên cứu công thức phối trộn giữa nước ép củ cà-rốt với dịch

tự phân bã nấm men bia tạo môi trường cho chủng vi khuẩn Lactobacillus acidophillus phát triển hiệu quả làm tăng hàm lượng khoáng chất trong nước ép cà

rốt và nâng cao khả năng tạo thành axit lactic Năm 2009, Jiang và cs đã sử dụng dịch

tự phân và thủy phân bã nấm men bia để nuôi cấy Actinobacillus succinogenes NJ113

để thu nhận enzyme thủy phân cơ chất tạo axit succinic cho nghiên cứu phân hủy sinh học các polymer

Ở Việt Nam, hiện có một số nghiên cứu cụ thể như đề tài “Nghiên cứu tận dụng bã nấm men bia để chế biến men chiết xuất dùng làm thành phần để bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh” được thực hiện tại bộ môn Công nghệ Sinh học, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (2005), đề tài đã nghiên cứu quy trình thủy phân bã nấm men bia ở nhiệt độ 100oC, trong 8 giờ với hàm lượng HCl 6% thu được

v Bã nấm men bia tạo peptide sinh học

Năm 2015 và 2016, GS Đặng Thị Thu, PGS Quản Lê Hà và các cộng sự Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã nghiên cứu khảo sát điều kiện thuỷ phân giới hạn bã nấm men bia tạo peptide có hoạt tính sinh học như chống oxi hoá, kháng khuẩn [8]

v Bổ sung vào thực phẩm

Ngoài việc tận dụng nguồn dinh dưỡng từ bã nấm men bia làm thức ăn chăn nuôi và nuôi cấy vi sinh vật thì việc ứng dụng nguồn nguyên liệu giàu protein này vào thực phẩm cho con người cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn Ví dụ, bột chiết từ nấm men khô khi cho vào thực phẩm có thể tạo hương, tăng cường mùi hương của sản phẩm Khi được bổ sung vào các sản phẩm từ thịt, nước chấm và nước sốt, súp, các loại snack và bánh quy, chúng cũng làm tăng mùi vị thơm ngon hơn (Chae, Joo

& In., 2001)

β -Glucan được thu nhận từ nấm men bia cũng được sử dụng bằng cách bổ sung vào các sản phẩm thực phẩm như ở dạng cô đặc, dạng nước, … Nấm men bia được tự phân sau đó tiến hành đồng hóa, chiết bằng alkali trước, sau đó được tách bằng axit rồi sấy khô (Thammakiti, Suphantharika., 2004)

Một số loại vi sinh vật probiotic trong đường ruột được kích thích phát triển khi con người bổ sung thực phẩm có chứa protein từ nấm men bia, bên cạnh đó một

số nghiên cứu cũng hướng đến khả năng kháng sinh học của nguồn chất dinh dưỡng này Tuy nhiên, việc sử dụng như nào để có hiệu suất cao nhất thì cần được nghiên cứu sâu và kỹ càng hơn

v Xu hướng ứng dụng trong tương lai

Với nhiều lợi thế về nguồn nguyên liệu dồi dào cả về số lượng và chất lượng, giá thành rẻ… bã nấm men bia hứa hẹn một tương lai nghiên cứu và ứng dụng rộng

mở Một số ứng dụng đang được hướng đến từ việc sử dụng nấm men bia như một

1.3 Tổng quan về protease

Các peptide sinh học có thể được thu nhận bằng 2 phương pháp: Phương pháp hóa học và phương pháp hóa sinh

Trong công nghiệp thực phẩm, phương pháp hóa sinh được sử dụng nhiều hơn

do hạn chế được phản ứng phụ và sự hiện diện của dư lượng hóa chất độc hại trong sản phẩm Theo Moller và cộng sự (2008), có hai con đường để các peptide sinh học được giải phóng khỏi protein nguyên liệu bằng phương pháp hóa sinh:

Phương pháp in vivo: quá trình thủy phân xảy ra trong cơ thể Trong đó, các enzyme của hệ thống tiêu hóa (ví dụ: trypsin, chymotrypsin) và enzyme của các vi sinh vật đường ruột thủy phân protein thực phẩm và giải phóng ra các peptide sinh học

Phương pháp in vitro: quá trình thủy phân xảy ra ngoài cơ thể Nguồn protease

để thủy phân protein có thể là từ các vi sinh vật hoặc các loại chế phẩm protease thương mại được bổ sung vào nguyên liệu Trong đó, phương pháp thủy phân giới hạn sử dụng nguồn chế phẩm protease là phổ biến nhất hiện nay Trong nội dung nghiên cứu của đề tài này, chúng tôi đã sử dụng chế phẩm protease thương mại để thủy phân giới hạn protein từ bã men bia

1.3.1 Khái niệm về protease

1.3.2 Giới thiệu một số chế phẩm Protease thương mại

Chế phẩm protease khá phổ biến ở cả động vật, thực vật và vi sinh vật

v Protease động vật: Các enzym có trong các cơ quan và mô cơ của động vật như: pepsin, trypsin, chymotrypsin, renin [5]

- Trypsin: là enzym từ tụy tạng lợn, kiềm tính (pH 8.0-8.5), phù hợp để thuỷ

phân protein thực phẩm Nó là một serine proteinase và thuỷ phân mối liên kết peptide giữa lysine và arginine

- Chymotrypsin: được tìm thấy ở dịch tuỵ tạng lợn, kiềm tính (pH 8.0-8.5), nó

đặc hiệu với mối liên kết peptide có các nhóm cacboxyl của các aminoaxit thơm như phenylalanine, tryrosine hoặc tryptophan

- Pepsin: là một proteinase axit, hoạt động thích hợp ở pH = 1.3 – 2.2 Thu

được từ dạ dày lợn Enzym này thuỷ phân mối liên kết peptit giữa hai amino axit ưa béo Được sử dụng trong quá trình làm lạnh bia và mục đích tiêu hoá

- Renin: là protease axit tính (pH 2-2.5) thu từ ngăn thứ 4 dạ dày bê Thường

được ứng dụng làm đông tụ sữa trong sản xuất pho mát

v Protease từ vi sinh vật

• Alcalase: là chế phẩm protease thương mại của hãng Novo Nordisk Đan Mạch được sản xuất bằng cách lên men chìm chủng vi khuẩn Bacillus licheniformis Alcalase là một endo - protease của các loại serine Nó có tính

đặc hiệu cơ chất rất rộng Nói cách khác, nó có thể thủy phân hầu hết các liên kết peptit trong một phân tử protein Alcalase hoạt động giữa pH 7.5 và 9.0, tối ưu ở 8.5 Nhiệt độ hoạt động tối ưu 45 và 65 ° C với hoạt tính mạnh nhất vào khoảng 60 ° C, nếu nhiệt độ lớn hơn hoạt tính giảm nhanh [49]

• Neutrase: là chế phẩm protease thương mại của hãng Novozymes Đan mạch, được sản xuất nhờ quá trình lên men chìm chủng Bacillus amyloliquefaciens

• Flavouzyme: được sản xuất bởi Novozymes (Đan Mạch) Đây là enzyme có nguồn gốc từ nấm mốc Aspergillus oryzae Flavouzyme ở dạng bột và có cả

tính exopeptidase và endoprotease Nhiệt độ hoạt động tối ưu pH tối ưu 5,0 – 7,0 Bảo quản ở 5oC cho đến khi sử dụng [50]

1.4 Các nghiên cứu về peptide sinh học từ bã nấm men bia

1.4.1 Các nghiên cứu quốc tế

Năm 2001, Man-Jin In, Dong Chung Kim và Hee Jeong Chae đã nghiên cứu:

“Tác động của một số loại chế phẩm enzym ảnh hưởng tới quá trình thu hồi protein

và đặc điểm mùi vị “trong nhánh nghiên cứu ứng dụng thực phẩm có bổ sung cao

nấm men Nhóm tác giả đã thủy phân nấm men bia Saccharomyces spp bằng cách

sử dụng kết hợp hai loại enzym Protamex và Flavouzym với nồng độ khảo sát từ 0.6- 2.0%, nồng độ cơ chất 20%, pH 6.5 thời gian thủy phân 12h Hiệu suất thủy phân được xác định bằng cách tính tổng lượng Protein hòa tan trên tổng số protein trong dịch sau thủy phân Kết quả hiệu suất thủy phân đạt 55.1% với nồng độ enzym Protamex: Flavouzym là 0.6% : 0.6% [17]

Năm 2005, Man-Jin In, Dong Chung Kim và Hee Jeong Chae đã nghiên cứu

“Quy trình thu hồi sản phẩm chiết xuất từ nấm men sử dụng bằng phương pháp tự phân” Các tác giả đã đưa ra được quy trình xử lý nấm men bia bao gồm làm sạch, loại đắng và phản ứng Mailard Kết quả thu hồi được 50% nấm men thành cao nấm men [33]

Năm 2005, nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu “Một loại Peptide có hoạt tính sinh học cao trong nấm men bia có khả năng làm giảm áp lực máu ảnh hưởng tới quá trình tăng huyết áp” Nhóm đã tách chiết thành công đoạn Peptide KRF814 từ quá trình thủy phân nấm men bia BY-G bằng chế phẩm enzym Alcalase Hoạt tính sinh chống tăng huyết áp của KRF814 được thử nghiệm trên thỏ

glycin-Năm 2007, Hasan Tanguler và Huseyin Erten đã nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tự phân của bã men bia” Tác giả đã tiến hành tự phân nấm men ở các mốc nhiệt độ 45, 50, 55 và 60oC với thời gian từ 8 đến 72 giờ Dựa trên các số liệu về hàm lượng amino axit và protein, tác giả đã kết luận nhiệt độ và thời gian tối ưu cho việc tự phân bã men bia là 50oC trong 24 giờ [24]

Năm 2012, He ni và cộng sự đã công bố công trình nghiên cứu “Tách chiết và

tinh sạch peptide ức chế ACE từ nấm men Sacharomyces cerevisiae” Nhóm tác giả

đã sử dụng ethanol 95%, thời gian 3 giờ, ở nhiệt độ 40o C để kết tủa axit nucleic và polysaccharide, sau đó ly tâm ở 11088 x g trong 15 phút, ở nhiệt độ 40C để loại bỏ tủa Dịch sau khi kết tủa loại tạp sử dụng phương pháp siêu lọc để thu peptide ức chế ACE ở 3 phân đoạn với kích thước màng 100kDa, 30kDa, 10kDa Thu được hexapeptide (TPTQQS) có khả năng ức chế ACE và đồng thời nghiên cứu về cơ chế

ức chế ACE của nó Cơ chế đó thể hiện trong hình như dưới đây:

Hình 1.6 Mô hình kìm hãm của TPTQQS lên ACE [26]

Một loạt những thí nghiệm đã chứng minh sự kìm hãm ACE của TPTQQS là không cạnh tranh Sau khi TPTQQS vào ACE, Thr1, Thr3 và Gln4 của TPTQQS cho phép các peptide tương tác với cấu trúc của ACE, và C cuối ở vị trí Ser6 liên kết với

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, peptide có hoạt tính sinh học mới được quan tâm nghiên cứu trong một thập niên gần đây, chủ yếu các đề tài tập trung nghiên cứu từ nguồn peptide của sữa, đậu xanh và đậu tương Đối với nguồn nguyên liệu từ bã men bia còn rất mới mẻ, chủ yếu các công trình nghiên cứu xử lý bã men bia sản xuất nước chấm lên men, chế biến men bổ sung vào quá trình lên men, sản xuất thức ăn cho gia súc gia cầm Dưới đây là một số công trình nghiên cứu về peptide sinh học đã được công bố trong những năm gần đây

Năm 2005, Đặng Ngọc Thùy Dương, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tận dụng bã nấm men bia để chế biến men chiết xuất dùng làm thành phần bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh” Kết quả

đã nghiên cứu điều kiện tự phân bã nấm men bia tạo dịch giàu dinh dưỡng bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật [51]

Năm 2006, Nguyễn Đại Nghĩa, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh,

đã thực hiện nghiên cứu: “Bước đầu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men” Kết quả thu được quy trình sản xuất nước chấm lên men tối ưu [52]

Năm 2009, GS.TS Phan Văn Chi – Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam nghiên cứu “Khảo sát, xác định một số peptide có hoạt tính sinh dược quý từ sinh vật biển đặc hữu (ốc cối, hải miên) bằng các kỹ thuật proteomics” Trên cơ sở các kết quả khảo sát, lựa chọn 1-2 peptide/protein có hoạt tính giảm đau thần kinh (conotoxin) để thiết kế biểu hiện Nghiên cứu các đặc tính và khả năng ứng dụng của 1-2 loại conotoxin tái tổ hợp và xác định được một số đặc tính khả năng ứng dụng [53]

Năm 2009 PGS.TS Nguyễn Thị Hoài Trâm Viện Công nghiệp Thực Phẩm đã thực hiện “Nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức năng chứa peptide kìm hãm enzyme chuyển hoá angiotensine từ protein đậu xanh theo phương pháp enzyme” Tác giả đã

Cũng cùng năm 2009, PGS TS Quản Lê Hà – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nghiên cứu đề tài

“Nghiên cứu ứng dụng enzyme vi sinh vật để tổng hợp và thu nhận peptide chức năng kìm hãm enzyme chuyển angiotensin từ sữa” Tác giả đã tìm được điều kiện thích hợp để thu dịch thủy phân casein bằng chế phẩm enzyme Flavourzyme, lựa chọn phương pháp lọc dòng ngang phân đoạn qua màng có kích thước 10KDa cho hoạt tính kìm hãm ACE là 85,7%, xác định được trình tự của peptide ức chế ACE đó và lựa chọn phương pháp sấy đông khô để tạo chế phẩm dạng bột cho sản phẩm

Năm 2010, Kỹ sư Nguyễn Thị Ngọc Ánh – Trung tâm Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Hà Nội đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất glutathione từ sinh khối nấm men và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm” Tác giả

đã đưa ra được quy trình xử lý nấm men và công nghệ bào chế viên nang chứa glutathion

Nói chung ở Việt Nam chưa có nghiên cứu tối ưu hoá điều kiện thuỷ phân giới hạn bã nấm men bia bằng protease tạo peptide sinh học và nghiên cứu sâu về các hoạt tính ức chế ACE, chống oxi hoá, kháng vi sinh vật của các dạng peptide này