Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phân lập vi nấm nội sinh từ cây dược liệu Bát Giác Liên và đánh giá khả năng sinh hoạt chất podophyllotoxin và các dẫn xuất

Cây Bát Giác Liên (Dysosma difformis) từ lâu đã được công nhận là một dược liệu quý trong y học cổ truyền Việt Nam, nổi bật với khả năng điều trị đa dạng bệnh lý, bao gồm cả ung thư. Giá trị y học của nó phần lớn đến từ các hợp chất podophyllotoxin (PTOX) và các dẫn xuất, vốn sở hữu hoạt tính sinh học mạnh mẽ, đặc biệt là tiềm năng chống ung thư. Tuy nhiên, do bị khai thác quá mức, Bát Giác Liên đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc tìm kiếm các nguồn cung cấp bền vững thay thế. Nghiên cứu này hướng tới việc khai thác vi nấm nội sinh từ Bát Giác Liên như một giải pháp tiềm năng để sản xuất podophyllotoxin và các chất chuyển hóa liên quan, góp phần vào công nghệ sinh học dược liệu và bảo tồn loài cây quý hiếm này.

Các nhà khoa học, nghiên cứu sinh trong lĩnh vực công nghệ sinh học, dược liệu, hóa dược, vi sinh vật, và các công ty dược phẩm quan tâm đến nguồn dược liệu bền vững và phát triển thuốc chống ung thư.

Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá vi nấm nội sinh từ cây dược liệu quý hiếm Bát Giác Liên (Dysosma difformis) như một nguồn tiềm năng để sản xuất podophyllotoxin (PTOX) và các dẫn xuất của nó, những hợp chất nổi tiếng với hoạt tính sinh học đa dạng, đặc biệt là khả năng chống ung thư mạnh mẽ. Trước thực trạng Bát Giác Liên đang có nguy cơ tuyệt chủng do khai thác quá mức, việc tìm kiếm nguồn cung cấp bền vững là vô cùng cấp thiết. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc phân lập, định danh và sàng lọc các chủng vi nấm nội sinh từ các mẫu Bát Giác Liên để xác định khả năng của chúng trong việc tổng hợp PTOX. Chủng Penicillium herquei HGN12.1R đã được tuyển chọn dựa trên khả năng sản sinh PTOX và các dẫn xuất. Luận án đã tiến hành giải trình tự toàn bộ hệ gen của chủng này bằng công nghệ PacBio, chú giải gen và dự đoán con đường sinh tổng hợp podophyllotoxin. Đồng thời, các điều kiện lên men tối ưu cho sản xuất hợp chất hoạt tính sinh học từ P. herquei HGN12.1R đã được xác định ở quy mô phòng thí nghiệm. Cuối cùng, hai dẫn xuất quan trọng của PTOX là α-peltatin và β-peltatin đã được tách chiết, tinh sạch, xác định cấu trúc và đánh giá hoạt tính sinh học. Kết quả nghiên cứu cung cấp một lộ trình khả thi để sản xuất PTOX và các dẫn xuất một cách bền vững thông qua công nghệ sinh học, giảm áp lực khai thác lên cây Bát Giác Liên. Việc xác định chủng Penicillium herquei HGN12.1R và giải mã hệ gen của nó mở ra triển vọng lớn trong việc hiểu rõ hơn cơ chế sinh tổng hợp và tối ưu hóa quy trình sản xuất các tiền chất dược phẩm chống ung thư. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong phát triển thuốc mới và bảo tồn đa dạng sinh học.