BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
NGU N THỊ THÙ VÂN
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG VÀ SINH TỔNG HỢP
CYCLOOLIGOMER DEPSIPEPTIDE CỦA NẤM KÝ SINH
CÔN TRÙNG TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN COPIA
VÀ VƢỜN QUỐC GIA XUÂN SƠN
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 9.42.01.07
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
HÀ NỘI - 2022
Công trình được hoàn thành tại:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Dƣơng Minh Lam
2. GS.TS Ngô Sỹ Hiền
Phản biện 1: PGS. TS Lê Thanh Bình
Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam
Phản biện 2: PGS. TS Vũ Nguyên Thành
Viện Công nghệ thực phẩm
Phản biện 3: PGS. TS Trần Văn Tuấn
Đại học Quốc gia Hà Nội
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường
họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm 2022
Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:
Thư viện Quốc Gia, Hà Nội
Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
1
MỞ ĐẦU
Nấm ký sinh côn trùng (Entomopathogenic fungi - EPF) hay nấm côn
trùng (Insect fungi) là nhóm nấm gây bệnh cho côn trùng. Đây là nhóm nấm có
vai trò rất quan trọng đối với hệ sinh thái. Cho đến nay có gần 2000 loài nấm ký
sinh côn trùng được ghi nhận. Nấm ký sinh côn trùng có khả năng sinh tổng
hợp đa dạng các chất chuyển hóa thứ cấp như: Cyclic depsipeptide, peptide, dẫn
xuất amino acid, polyketide, peptide hybrid, terpenoid... Các chất chuyển hóa
thứ cấp từ nấm ký sinh côn trùng có phổ hoạt tính mạnh đã và đang thu hút
được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Trong đó đáng chú ý là nhóm hoạt
chất cyclooligomer depsipeptide.
Cyclooligomer depsipeptide (COD) là một nhóm đặc biệt của
nonribosomal peptid gồm 2, 3 hoặc 4 đơn phân. Trong đó mỗi đơn phân được
cấu tạo bởi ít nhất một 2-hydroxycarboxylic acid và một 2-amino acid. COD
được sinh tổng hợp nhờ hệ enzyme non-ribosomal peptide synthetase (NRPSs).
COD là hoạt chất tự nhiên được tìm thấy ở vi khuẩn, nấm, thực vật, tảo, hải
miên, và một số loại sinh vật biển khác. Trong các nhóm COD thì COD từ nấm
ký sinh côn trùng là một nhóm rất quan trọng, chiếm tỷ lệ lớn nhất.
Cyclooligomer depsipeptide từ nấm ký sinh côn trùng có phổ hoạt tính sinh
học rộng, bao gồm khả năng gây độc ở thực vật, gây độc tế bào, kháng vi rút,
diệt côn trùng, chống sốt rét, chống khối u, ức chế hoạt động của một số loại
enzyme cũng như là hạn chế sự hình thành các amyloid ở bệnh Alzheimer. Đặc
biệt trong các nghiên cứu gần đây cho thấy COD từ nấm ký sinh côn trùng rất
có tiềm năng trong phòng chống ung thư, ức chế sự sinh trưởng của một số
dòng ung thư khác nhau ở người. Hiện nay, các hoạt chất COD từ nấm ký sinh
côn trùng được coi là nguồn nguyên liệu tự nhiên mới rất tiềm năng ứng dụng
trong y dược.
Trên thế giới việc nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng cũng như COD từ
nấm ký sinh côn trùng bắt đầu từ rất sớm. Điển hình như nghiên cứu về tách
chiết enniatin A từ nấm Fusarium orthocera var. enniatinum của Gaumann
(1947), nghiên cứu về sinh tổng hợp cyclodepsipeptide D- D-, L-L-, và D-L-
Cyclodi- (β-seryloxy- propionyl) của Hassal và cộng sự (1967) hay nghiên cứu
về cấu trúc của beauvericin từ nấm của Hamill và cộng sự (1969),... Trải qua
hơn 70 năm, nấm ký sinh côn trùng và COD từ nấm ký sinh côn trùng vẫn thu
hút được sự chú ý của rất nhiều nhà khoa học trên thế giới. Ở Việt Nam đã có
một số công trình nghiên cứu về nấm ký sinh côn trùng và ứng dụng của chúng
đã được công bố. Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào đa dạng nấm ký sinh
côn trùng hoặc sử dụng sinh khối nấm để sản xuất các chế phẩm ứng dụng làm
thuốc trừ sâu, tiêu biểu như nghiên cứu của các tác giả Nguyễn Thị Lộc (2006),
2
Phạm Thị Thùy (2010), Phạm Văn Nhạ (2013),… Nghiên cứu về COD từ nấm
ký sinh côn trùng là vấn đề rất mới mẻ, hiện chưa có một công trình nghiên cứu
nào ở Việt Nam đề cập tới vấn đề này.
Khu bảo tồn thiên nhiên Copia (Sơn La) và Vườn Quốc gia Xuân Sơn (Phú
Thọ) là hai khu vực có độ đa dạng sinh học nổi bật ở miền Bắc Việt Nam. Được
thiên nhiên ưu đãi về điều kiện tự nhiên vì thế hệ động thực vật ở hai khu vực
này rất phong phú, không chỉ có giá trị nghiên cứu khoa học, bảo tồn nguồn gen
mà còn có ý nghĩa trong phát triển kinh tế, khai thác tài nguyên thiên nhiên (đặc
biệt là tài nguyên sinh vật). Với những khu rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới, ở
đây có rất nhiều loài động thực vật quý hiếm hiện hữu và đặc trưng cho vùng
núi phía Bắc. Tuy nhiên khu hệ nấm ở Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn
Quốc gia Xuân Sơn còn chưa có nhiều nghiên cứu. Những hiểu biết về đa dạng
thành phần loài, đặc điểm sinh học và giá trị sử dụng còn đang rất hạn chế. Đặc
biệt, hầu như không có bất kỳ nghiên cứu nào về nấm gây bệnh côn trùng ở hai
khu vực này.
Nhằm bổ sung các hiểu biết về nấm ký sinh côn trùng và COD từ nấm ký
sinh côn trùng cũng như góp phần xây dựng danh mục nguồn gen, bảo tồn đa
dạng sinh học các loài nấm ký sinh côn trùng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Copia
và Vườn Quốc gia Xuân Sơn, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu đa dạng và sinh tổng hợp cyclooligomer depsipeptide của nấm ký sinh côn
trùng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn Quốc gia Xuân Sơn”.
Mục tiêu đề tài
Đánh giá được thành phần loài và khả năng sinh tổng hợp cyclooligomer
depsipeptide của một số chủng nấm ký sinh côn trùng phân lập được ở Khu bảo
tồn thiên nhiên Copia (Sơn La) và Vườn quốc gia Xuân Sơn (Phú Thọ).
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Nấm được phân lập từ các mẫu côn trùng thu thập
ở Khu bảo tồn thiên nhiên Copia (Sơn La) và Vườn quốc gia Xuân Sơn (Phú
Thọ).
- Phạm vi nghiên cứu: Phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu đặc điểm hình thái
và sinh học phân tử của chủng nấm có khả năng sinh tổng hợp COD. Nghiên
cứu ảnh hưởng môi trường và điều kiện nuôi cấy thu nhận COD, tách chiết, tinh
sạch và khảo sát hoạt tính sinh học của COD từ chủng nấm đã tuyển chọn.
Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và nghiên cứu đa dạng nấm ký sinh côn trùng từ mẫu thu ở Khu
bảo tồn thiên nhiên Copia và Vườn quốc gia Xuân Sơn.
- Tuyển chọn các chủng nấm ký sinh côn trùng có khả năng sinh tổng hợp
cyclooligomer depsipeptide.
3
- Nghiên cứu định loại chủng nấm đã tuyển chọn bằng phương pháp hình
thái và sinh học phân tử.
- Nghiên cứu lựa chọn môi trường và điều kiện nuôi cấy, sinh tổng hợp
cyclooligomer depsipeptide cho chủng nấm đã tuyển chọn ở quy mô phòng thí
nghiệm.
- Nghiên cứu thu hồi, tinh sạch và xác định cấu trúc hóa học của
cyclooligomer depsipeptide.
- Nghiên cứu khảo sát một số hoạt tính sinh học của các phân đoạn trong
quá trình tách chiết cyclooligomer depsipeptide.
Những đóng góp mới của luận án
- Là luận án đầu tiên nghiên cứu một cách toàn diện (từ khâu phân lập,
tuyển chọn, định loại, nghiên cứu các đặc điểm lên men thu nhận, tách chiết,
tinh sạch, khảo sát hoạt tính sinh học của COD) về một chủng nấm ký sinh côn
trùng thuộc chi Cordyceps có khả năng sinh tổng hợp COD và có tiềm năng
ứng dụng.
- Đây là luận án đầu tiên công bố về đa dạng nấm ký sinh côn trùng và khả
năng sinh tổng hợp COD của chủng nấm phân lập từ các mẫu côn trùng thu
thập ở Khu bảo tồn thiên nhiên Copia (Sơn La) và Vườn quốc gia Xuân Sơn
(Phú Thọ).
- Lần đầu tiên ghi nhận sự có mặt của loài nấm Cordyceps cateniannulata tại
Việt Nam.
- Là công bố đầu tiên trên thế giới về Cordyceps cateniannulata có khả
năng sinh tổng hợp COD.
Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 158 trang, bao gồm các phần sau:
Mở đầu: 4 trang
Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 37 trang
Chương 2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu: 15 trang
Chương 3. Kết quả và Thảo luận: 71 trang
Kết luận và Kiến nghị: 2 trang
Tài liệu tham khảo: Luận án tham khảo được 12 tài liệu tiếng Việt, 209 tài
liệu tiếng nước ngoài, 02 trang Web.
Phụ lục: Luận án có 11 phụ lục các kết quả phân tích, trình tự ADN, phổ.
