Tóm tắt 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

Podophyllotoxin (PTOX) là một hợp chất lignan aryltetralin có giá trị cao, được biết đến với hoạt tính chống ung thư mạnh mẽ, là tiền chất quan trọng để sản xuất các loại thuốc như etoposide. Hiện tại, PTOX chủ yếu được chiết xuất từ một số loài thực vật như Podophyllum và Juniperus. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu này đang đối mặt với nguy cơ cạn kiệt do khai thác quá mức, đồng thời quá trình tổng hợp hóa học lại phức tạp và kém hiệu quả. Việc tìm kiếm các nguồn thay thế bền vững là hết sức cấp thiết. Trong bối cảnh đó, các vi nấm nội sinh, đặc biệt là những chủng được phân lập từ các cây dược liệu, nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn để sản xuất PTOX và các dẫn xuất của nó một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học, hóa dược, vi sinh học, dược học, đặc biệt là những người quan tâm đến hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học và phát triển thuốc chống ung thư.

Nghiên cứu này tập trung vào tiềm năng của vi nấm nội sinh trong việc sản xuất Podophyllotoxin (PTOX) và các dẫn xuất, một nhóm hợp chất có hoạt tính chống ung thư mạnh mẽ. Xuất phát từ thực trạng khan hiếm và khó khăn trong tổng hợp hóa học PTOX, luận án đề xuất khai thác các vi nấm nội sinh từ cây dược liệu Bát giác liên (Podophyllum tonkinense Gagnep), một loài đã được chứng minh có khả năng sinh tổng hợp PTOX và các dẫn xuất nhưng đang đối mặt với nguy cơ cạn kiệt do khai thác quá mức. Mục tiêu chính là phân lập, định danh các chủng vi nấm nội sinh từ Bát giác liên và đánh giá khả năng sinh hoạt chất PTOX cùng các dẫn xuất có hoạt tính sinh học. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thu thập mẫu Bát giác liên khỏe mạnh, tiếp theo là quy trình phân lập vi nấm nội sinh thông qua khử trùng bề mặt và nuôi cấy. Các chủng nấm được định danh bằng cả phương pháp hình thái truyền thống và sinh học phân tử (giải trình tự gen ITS), sau đó phân tích phát sinh loài và chỉ số đa dạng. Đặc biệt, nghiên cứu tiến hành sàng lọc các chủng nấm có khả năng sinh tổng hợp PTOX và các dẫn xuất bằng sắc ký bản mỏng (TLC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Bên cạnh đó, luận án còn hướng đến giải mã hệ gen của các chủng vi nấm tuyển chọn để đề xuất con đường sinh tổng hợp, cũng như tối ưu hóa các điều kiện lên men nhằm tăng cường hiệu suất sản xuất. Giá trị ứng dụng của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một nguồn thay thế bền vững và hiệu quả để sản xuất PTOX, góp phần bảo tồn các loài thực vật quý hiếm và mở ra hướng đi mới trong việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có tiềm năng làm thuốc.