intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài thuyết trình: Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tế bào thực vật để sản xuất hợp chất thứ cấp

Chia sẻ: Tôn Nữ Thùy An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

213
lượt xem
44
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

 Nuôi cấy tế bào thực vật là một trong những phương pháp để sản xuất các hợp chất trao đổi đặc trưng ở thực vật hiện nay. Bài thuyết trình sau đây trình bày các phương pháp tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tế bào thực vật để sản xuất HCTC. Mời bạn đọc tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình: Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tế bào thực vật để sản xuất hợp chất thứ cấp

  1. LOGO LOGO TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT ĐỂ SẢN XUẤT HCTC www.trungtamtinhoc.edu.vn
  2. NỘI DUNG 1 GIỚI THIỆU 2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY 3 KẾT LUẬN www.trungtamtinhoc.edu.vn
  3. GIỚI THIỆU - Nuôi cấy tế bào thực vật là một trong những phương pháp để sản xuất các hợp chất trao đổi đặc trưng ở thực vật hiện nay. - Thực vật sản xuất hơn 30.000 dạng hợp chất hóa học, bao gồm các dược chất, các sắc tố và các chất khác, chúng nhiều hơn 4 lần những chất này thu được ở vi sinh vật. - Nuôi cấy tế bào không bị giới hạn bởi yếu tố môi trường, sinh thái hoặc điều kiện khí hậu và vì thế, các tế bào có thể tăng nhanh về số lượng ở tốc độ sinh trưởng cao hơn khi trồng toàn bộ cây. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  4. GIỚI THIỆU Ưu điểm của nuôi cấy tế bào thực vật: (1) Tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị diễn ra dưới sự điều khiển các yếu tố môi trường nuôi cấy, độc lập với khí hậu và điều kiện đất trồng. (2) Phủ định ảnh hưởng sinh học đến các sản phẩm là hợp chất thứ cấp trong tự nhiên (vi sinh vật và côn trùng) (3) Chọn lọc các giống cây trồng cho nhiều loại hợp chất thứ cấp khác nhau. (4) Tự động hóa điều khiển sự sinh trưởng của tế bào và điều hòa quá trình chuyển hóa, chi phí có thể giảm và lượng sản phẩm tăng lên. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  5. Sản phẩm thứ cấp từ nuôi cấy tế bào thực vật so sánh với cây tự nhiên Sản lượng (% khối lượng khô) Sản phẩm Loài thực vật Tỷ lệ sản lượng Cây tự Nuôi cấy nhiên Vitis sp. 16 10 1,6 Anthocyanin Euphorbia milli 4 0,3 13,3 Perilla frutescens 24 1,5 16 Anthraquinone Morinda citrifolia 18 2,2 8 Coptis japonica 13 4 3,3 Berberine Thalictrum minor 10 0,01 1000 Rosmarinic acid Coleus blumei 27,0 3,0 9 Lithospermum Shikonin 14 1,5 9,3 erythrorhizon www.trungtamtinhoc.edu.vn
  6. GIỚI THIỆU Tế bào nuôi cấy tích lũy một lượng lớn hợp chất thứ cấp chỉ khi ở những điều kiện đặc biệt, điều đó có nghĩa là hợp chất thứ cấp tích lũy tối ưu trong mô thực vật nuôi cấy phụ thuộc vào: (1) Chọn lựa thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp (tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy). (2) Chọn lựa các dòng tế bào năng suất cao. (3) Bổ sung tiền chất nuôi cấy. (4) Các chất kích kháng bảo vệ thực vật. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  7. TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY - Nghiên cứu về sự sản xuất các hợp chất thứ cấp được bắt đầu từ những năm 60. - Trong năm 1961, nó được mô tả lần đầu tiên làm thế nào các yếu tố điều hòa sinh trưởng thực vật có thể điều chỉnh được sự sản xuất 2 couramin (scopolatin và scopoline) trong nuôi cấy tế bào cây thuốc lá. - Chỉ từ sau 1970 thì việc sản xuất các hợp chất thứ cấp mới dành được các động lượng với sự tăng kiến thức về các nhân tố vật lý và hóa học. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  8. TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY Thông số của các nhân tố hóa học và vật lý như thành phần môi trường, chất kích thích sinh trưởng, pH, nhiệt độ nuôi cấy, sự thông khí, và ánh sáng ảnh hưởng đến hàm lượng các hợp chất thứ cấp. Một vài sản phẩm tích lũy trong tế bào ở mức cao hơn so với ở trong cây trồng tự nhiên khi được nuôi cấy ở điều kiện tối ưu. Các thông số vật lý và yếu tố dinh dưỡng trong một mẻ có thể gần như là yếu tố cơ bản cho việc tối ưu hóa hiệu suất nuôi cấy. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  9. TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY Ví dụ: ginsenoside từ cây nhân sâm (P. ginseng) (Choi và cs 1994; Franklin và Dixon, 1994); rosmarinic acid từ cây tía tô cảnh (Coleus bluemei) (Ulbrich và cs 1985), shikonin từ cây thuốc thảo dược TQ (L. erythrorhizon) (Takahashi và Fujita, 1991); ubiquinone-10 từ cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) (Fontanel và Tabata, 1987), berberin từ cây Liễu sam (C. japonica) (Matsubara và cs 1989) tích lũy trong tế bào nuôi cấy với hàm lượng cao hơn so với cây tự nhiên. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  10. PHẦN 1: THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG www.trungtamtinhoc.edu.vn
  11. THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG Thành phần môi trường dinh dưỡng ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào. Trong giai đoạn đầu của quá trình nuôi cấy, các chất dinh dưỡng giảm nhanh, sản phẩm trao đổi chất mới bắt đầu được tích tụ và tăng dần. Ba hợp phần của môi trường có ảnh hưởng lớn đến quá trình nuôi cấy tế bào thực vật là carbon, nitrogen và phospho. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  12. THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG Tuy nhiên, cũng không thể coi nhẹ các hợp phần khác của môi trường nuôi cấy, đặc biệt là các chất kích thích sinh trưởng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất mặc dù nồng độ của chúng có trong môi trường ở mức độ rất thấp www.trungtamtinhoc.edu.vn
  13. THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG Nguồn Carbon Nguồn Nitrogen Nguồn Phosphate Chất kích thích sinh trưởng www.trungtamtinhoc.edu.vn
  14. NGUỒN CARBON Nguồn carbon trong môi trường nuôi cấy tế bào thực vật thường được cung cấp dưới dạng carbonhydrate, với những loại đường phổ biến như saccharose và glucose. Chất nền carbon vừa tham gia tổng hợp các thành phần của tế bào vừa cung cấp năng lượng đòi hỏi cho quá trình sinh trưởng và tồn tại của tế bào. Nó cũng cung cấp carbon cần thiết cho sự hình thành sản phẩm thông qua trao đổi trung gian. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  15. NGUỒN CARBON Sự chuyển hóa của carbonhydrate bởi tế bào thực vật bao gồm con đường pentose phosphate (PPP), glycolysis và chu trình acid citric, mà cuối cùng sản xuất các tiền thân của các hợp chất thứ cấp. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  16. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  17. NGUỒN CARBON Vì vậy, việc đưa vào môi trường nuôi cấy nguồn carbon hữu cơ là điều bắt buộc. Nguồn carbon thông dụng nhất là saccharose, nồng độ thích hợp 2-3%. Gautheret (1959) cho rằng đối với phần lớn các mô và tế bào nuôi cấy, đường saccharose và glucose là nguồn carbon tốt nhất, ở một số trường hợp đặc biệt cũng có thể dùng fructose, galactose và maltose để thay thế. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  18. NGUỒN CARBON www.trungtamtinhoc.edu.vn
  19. NGUỒN CARBON Trong nuôi cấy dịch treo tế bào dừa cạn (C. roseus), khi thay đổi hàm lượng đường sucrose cho thấy có hiệu quả kích thích tích lũy alkaloid ở các nồng độ khác nhau. www.trungtamtinhoc.edu.vn
  20. NGUỒN CARBON Nguồn carbon được xem là yếu tố quan trọng trong sự trao đổi chất của tế bào thực vật, ảnh hưởng đến sự tích lũy alkaloid ở nuôi cấy tế bào huyền phù cây mộc hoa trắng (Holarrhena antidysenterica), anthocyanin từ tế bào huyền phù cây nho (V. vinifera), và shikonin khi nuôi cấy tế bào L. erythrorhizon (thuốc thảo dược Trung Quốc). Khi nuôi cấy tế bào huyền phù nhân sâm (Panax spp.) để sản xuất đồng thời ginseng saponin và ginseng polysaccharide, cả hai chất này đều có khả năng chống ung thư và có hoạt tính miễn dịch, sự thay đổi saccharose trong môi trường nuôi cấy cho thấy có ảnh hưởng lớn đến việc cải thiện hiệu suất của quá trình nuôi cấy. www.trungtamtinhoc.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2