(Tiểu luận) tiểu luận tìm hiểu về glutathione

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.08 MB, 19 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ N ỘI

Tiểu Luận
Tìm Hiểu Về Glutathione
Phan Hồi Nam

Ngành Kỹ thuật sinh học
Chun ngành Cơng nghệ sinh học

Giảng viên hướ ng dẫn:

PGS.TS. Quản Lê Hà
Chữ ký của GVHD

Bộ môn:
Viện:

Công nghệ sinh học
Công nghệ Sinh học và Công ngh ệ Thực
phẩm

HÀ NỘI, 06/2022

1

h

Ni dung
1.1. Tổng quan v ề Glutathione ................................................................... 3
1.1.1. Khái ni ệm .....................................................................................3
1.1.2. Cấu trúc hóa h ọc và tính ch ất hóa lý: ............................................ 3
1.2. Chức Năng Trong Cơ Thể Sống ..........................................................5
1.3. Sinh tổng hợ
p và quá trình sản xuất ....................................................8
1.3.1. Sinh t ổng hợ
p ................................................................................8
1.3.2. Sản xuất Glytathione: .................................................................. 10

Ứ ng d ụng ..........................................................................................17
Tài Liệu Tham Kh ảo ................................................................................ 19
1.4.

2

h

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

CHƯƠNG 1. Tiểu Luận

Tìm Hiểu Về Glutathione
1.1. Tổng quan về Glutathione

1.1.1. Khái niệm
Glutathione (GSH) hay γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycine là m t tripeptit
không tham gia vào vai trị c ấu trúc nhưng có vai trị ch ức năng quan tr ọng
(chống oxi hóa, gi ải đc tế bào…) vớ i tất cả các sinh v ật nhân chu ẩn và mt
số sinh vật nhân sơ nhờ nhóm sulfhydryl ( – SH) của cysteine tham gia vào các
phản ứng khử và liên h ợ
p. Vì thế nó đượ c xế p vào nhóm thiol (R-SH) và là
thiol có khối lượ ng phân t ử thấ p. [1]

1.1.2. Cấu trúc hóa học và tính chất hóa lý
1.1.2.1. C ấu
trúc hóa học

Hình 1. C ấu
trúc hóa học của Glutathione. Nguồn:[4]

Glytathione là m t tripeptit c ấu tạo t ừ 3 amino axit là: glutamate, cysteine
và glycine. Gi ữa glutamate và cysteine là liên k ết γ - peptide đặc biệt khiến
GSH không b ị phân hủy bở i hầu hết các peptidases. GSH khó b ị oxi hóa hơn
các tiền chất của nó là cysteine và γ -glutamylcysteine. [4]
3

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

1.1.2.2. Tính chấ t hóa lý

Hình 2. Glutathione tinh th ể . Nguồn:[7]

Bảng 1. Tính chấ t hóa lý c ủa Glutathione. Nguồn: [3]

Cơng thức chung

C10H17 N3O6S

Khối lượ ng mol

307.33 g/mol

Tính chất vật lý

Bt r ắn màu r ắn

Nhiệt đ nóng ch ảy

195°C

Đ hịa tan trong nướ c

292.5 mg/mL

Đ hịa tan trong dung môi h ữu cơ

không tan

4

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

1.2. Chứ c năng trong cơ thể sống
Trong tế bào GSH t ồn tại

dướ i 2 d ạng là d ạng bị khử thiol (thiol-reduced)

(GSH) và d ạng bị oxi hóa disulfide (disulfide-oxidized) hay glutathione
disulfide (GSSG). Trong

đó d ạng GSH là ch ủ yếu (hơn 98%). [5]

Hình 3. C ấ u trúc hóa học của Glutathione (GSH) và Glutathione disulfide
(GSSH). Nguồn: Internet

Trong tế bào sinh v ật nhân th ực, hầu h ết (80 – 85%) GSH của tế bào nằm
trong tế bào ch ất; 10 – 15% nằm trong ty th ể và mt tỷ lệ nhỏ nằm trong màng

lướ i ni chất. [5]

5

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Hình 4. M ột số chắ c năng chính của GSH trong t ế bào. Nguồn: [1]

GSH phục vụ mt số chức năng quan trọng bao g ồm [5]:
-

Chống oxy hóa;

-

Giải đc xenobiotics và / ho ặc các chất chuyển hóa c ủa chúng;

-

Điều chỉnh sự tiến triển của chu k ỳ tế bào và q trình apoptosis;
Lưu trữ và giải phóng cysteine;
Duy trì tiềm năng oxy hóa khử;

-

Coenzyme;

-

Điều chỉnh chức năng miễn d ịch.
Trong số các chức năng trên, chức năng chống oxi hố s ẽ đượ c nói rõ h ơn
trong bài tiểu luận này.
-

6

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Hình 5. Ch ứ c năng

chố ng oxi hóa của GSH trong t ế bào. Nguồn: [5]

Trao đổi chất hiếu khí tạo ra hydrogen peroxide (H 2O2). H2O2 bị khử bở i
GSH vớ i sự xúc tác chuy ển hóa bở i enzyme GSH peroxidase (GPx) trong bào
tương và ty thể để tạo thành H2O và GSSG, và b ở i catalase trong peroxisome.
GSSG có thể đượ c kh ử tr ở l ại GSH bở i GSSG reductase (GR) v ớ i proton
H+ của NADPH, do đó hình thành mt chu trình oxy hóa kh ử.
Các peroxit h ữu

cơ (ROOH) có thể bị khử bằng GPx hoặc GSH S-

transferase (GST).

GSH cũng đóng mt vai trị quan tr ọng trong việc truyền tín hi ệu oxy hóa
khử protein.
Trong q trình oxy hóa, dư lượ ng cysteine c ủa protein có th ể bị oxy hóa
thành axit sulfenic (Prot-SOH), có th ể phản ứng với GSH để tạo thành protein
hỗn hợ
p disulfua Prot-SSG (glutathionyl hóa), do đó có thể bị khử tr ở lại ProtSH thông qua glutaredoxin (Grx) ho ặc sulfiredoxin (Srx). Đây là mt cơ chế
7

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

để b ảo vệ các thiols protein nh ạy c ảm khỏi q trình oxy hóa khơng th ể đảo
ngược và cũng có thể dùng để ngăn ngừa mất GSH trong các điều ki ện oxy
hóa. Khả năng chuyển GSSG thành GSH c ủa tế bào có th ể bị gián đoạn do
q trình t ổn thương oxy hóa, d ẫn đến tích tụ GSSG. Để ngăn chặn s ự thay
đổi cân bằng oxy hóa kh ử, GSSG có thể đượ c vận chuyển tích cực ra khỏi tế
bào hoặc phản ứng vớ i protein sulfhydryl (Prot- SH) để tạo thành disulfide h ỗn
hợ
p (Prot-SSG).
Các gốc tự do trong t ế bào cũng đượ c loại bỏ bở i phương tr ình:
GSH + R - → 0,5 GSSG + R H
Thiếu hụt trong c ơ thể ngườ i có thể d ẫn đến mt số bệnh lý như [1]:
-

Suy giảm miễn d ịch gây ra m t số bệnh như: HIV, viêm gan C, viên
loét đại tràng, xơ phổi…

-

Tiểu đườ ng type II;

-

Ung thư.

1.3. Sinh tổng hợ p và quá trình sản xuất
1.3.1. Sinh tổng hợ p
Quá trình sinh t ổng h ợ
p Glutathiol g ồm
và sự xúc tác c ủa enzyme [4].

hai bướ c c ần năng lượ ng t ừ ATP

Bướ c 1 (phản ứng 1): K ết hợ p giữa glytamate và cysteine để tạo ra γ -

glutamylcysteine. Quá trình này đượ c xúc tác b ở i enzyme glutamate cysteine
ligase (GCL) hay còn đượ c gọi là γ -glutamylcysteine synthetase. Enzyme s ẽ
sử d ụng năng lượng ATP để hình thành liên k ết amide gi ữa nhóm γ-carboxyl
của glutamate và nhóm amin c ủa cysteine.

8

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Bướ c 2 (phản ứng 2): enzyme glutathione synthetase xúc tác cho ph ản ứng
thêm glycine vào γ -glutamylcysteine để tạo ra GSH và cũng cần sử d ụng năng
lượ ng ATP.

Sơ đồ quá trình t ổn g hợ p GSH trong t ế bào. Nguồn:[4]
Quá trình này x ảy ra bên trong t ế bào. Khi c ần chuyển GSH từ t ế bào này
sang tế bào khác GSH ph ải bị phân cắt bở i enzyme γ -glutamyl transpeptidase
thườ ng có mặt và cố định trên màng t ế bào tạo ra glutamate và
cysteinylglycine. Sau đó dipeptit cysteinylglycine s ẽ bị phân cắt bở i bất k ỳ
peptidase nào để tạo ra cysteine và glycine. Sau đó, glutamate, cysteine và
glycine đượ c di chuyển đến tế bào nhận bở i các chất vận chuyển axit amin c ụ
thể và đượ c sử d ụng để sinh t ổng hợ
p GSH [4].
Hình 6.

9

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

1.3.2. Sản xuất Glytathione
1.3.2.1. Quá trình sản xuấ t truyề n thố ng [8]

Harington và Mead đã mơ tả q trình t ổng hợ p hóa học của GSH vào năm
1935, q trình này đã được thương mại hóa vào nh ững năm 1950. Tuy nhiên,
vì chỉ có d ạng L phù h ợ
p về mặt sinh lý nên các phương pháp thay thế để sản
xuất GSH là nhu c ầu tất yếu.
Sự phát hi ện quá trình sinh t ổng hợ
p t ự nhiên GSH c ủa Bloch (1949), con
đường đượ c mở ra cho vi ệc sản xuất GSH bằng enzym và vi sinh v ật.

10

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

1.3.2.2. Quá trình sản xuấ t bằ ng enzyme

Sơ đồ quá trình s ản xuất GSH bằng enzyme [7]:

Quá trình tổng h ợ
p b ằng enzyme là quá trình r ất gi ống quá trình t ổng h ợ
p

tự nhiên, hứa hẹn năng suất cao vì chỉ cần các nguyên li ệu tối thiểu như amino
axit, enzyme và ATP , điều này giúp đơn giả n hóa q trình tinh ch ế [8].
Tuy nhiên cho đến nay việc chuyển sang quy mô s ản xuất công nghi ệ p vẫn
chưa thực hiện đượ c do sản xu ất ATP r ất tốn kém và thi ếu các hệ thống tái
tạo ATP hiệu quả. Tuy nhiên, s ự tổng hợ
p enzym c ủa GSH tr ở lại như mt
chủ đề nghiên cứu (ví d ụ: Chen và c ng s ự 2013; Li và c ng s ự 2010). M t
công bố gần đây của Zhang et al. (2017) cho th ấy k ết quả đầy hứa hẹn là 8,76
11

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

g / L GSH trong 5 gi ờ  bằng cách s ử d ụng glutathione synthetase đa chức năng
của Streptococcus sanguinis và hệ thống tái t ạo polyphosphat ATP ở  quy mơ
1 mL [8].
1.3.2.3. Q trình sản xuấ t bằ ng VSV

Hình 8. Qúa trình sinh t ổ ng hợ
p GSH trong n ấ m men.
Nguồn: [8]

Hiện nay các lo ại VSV để sản xuất GSH ở  quy mô công nghi ệ p là các loài
nấm men, đặc biệt là hai gi ống là Candida utilis và Saccharomyces cerevisiae
[8].

Ở các chủng hoang dã c ủa hai giống này, nồng đ GSH đã khá cao, dao
đng trong khoảng 0.1-1% tr ọng lượ ng khô. Ưu điểm của phương pháp lên
men nhờ  nấm men là kh ả năng phát triển và tăng mật đ tế bào nhanh v ớ i môi
trườ ng lên men thông thườ ng r ẻ ti ền. Do nhu c ầu s ản xu ất công nghi ệ p này
càng cao do ứng d ụng r ng rãi của GSH, người ta đã lai tạo và đang cải biến
các chủng nấm men bằng k ỹ thuật di truyền như [9]:
- Lai tạo các ch ủng nấm men;

12

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Hình 9. Lai các bào t ử  nấm men đơn bơi (n) bằ ng các vi thao tác. Ngu ồn: [9]

Hình 10. Lai các dịng đơn tính nả y mầm t ừ  bào t ử. Nguồn: [9]

- Gây đt biến ngẫu nhiên bằng tác nhân: v ật lý (tia UV, tia t ử ngoại…);
hóa học (EMS, NMU, NEU…) và sinh học như: virut…
- Sử d ụng k ỹ thuật gen:

13

h

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Khi đã có chủng VSV ngườ i ta lên men và thu h ồi, tinh sạch sản phẩm theo
sơ đồ sau [7]:

Chủng, phương pháp cấp dưỡ ng, nguồn cơ chất như hình sau [8]:

15

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Hình 13. Các ch ủng VSV sản xuấ t Glutathione và chi ế n lượ c cấ
p d ưỡ ng

16

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Sau khi có sinh kh ối nấm men ta tiến hành thu h ồi và tinh sach s ản phẩm,
d ựa theo tài li ệu [10]:

Bướ c 1: Dịch sau lên men đượ c ly tâm ở tốc
gian 5-10 phút để tách sinh kh ối nấm men.

đ 3000-5000rpm trong th ờ i

Bướ c 2: Phá tế bào bằng nướ c nóng: 1 ph ần sinh kh ối nấm men đượ c tr n
cùng 6-10 phần nướ c sôi, khu ấy tr n ở tốc đ 300-350rpm, khi nhi ệt đ chiết
xuất đạt 85-90°C ủ trong 10- 15 phút. Sau đó làm mát chiết xuất đến nhiệt đ
phịng.
Bướ c 3: Ly tâm d ịch chiết xuất 3000-5000rpm trong th ờ i gian 5-10 phút
loại bỏ xác nấm men, thu d ịch có ch ứa GSH;
Bước 4: Điều chỉnh đ pH bằng cách thêm axit vào d ịch sau ly tâm đế n pH
từ 2.5-3.5 để k ết tủa mt số tạ p chất, ổn định GSH và ch ống oxi hóa.
Bướ c 5: Vi l ọc với kích thướ c lỗ màng 0.1-1 µm thu d ịch lọc;
Bướ c 6: Sắc ký trao đổi Ion, sử d ụng nhựa cationit Zeo-karb, gi ải hấ p phụ
thị đượ c d ịch lỏng giàu GSH;
Bướ c 7: Hấ p thụ mt lần nữa trên chất hấ p phụ cao phân tử (polymeric
adsorbent separates), r ửa bằng nướ c tinh khi ết thu đượ c d ịch GSH đ tinh
khiết cao;
Bước 8: cô đặc chân không v ớ i áp suất chân không 0,098Mpa và nhi ệt đ
55 - 65°C, hàm lượng GSH thu đượ c có th ể lên tớ i 400 mg/ml;
Bướ c 9: k ết tinh bằng các thêm Virahol or ethanol cho đế n khi nồng đ

dung môi đạt 60-80%, nhi ệt đ k ết tinh từ 0-4°C, pH: 2.90 - 3;
Bướ c 10: r ửa tinh thể vớ i acetone 70-90%
Bướ c 11: s ấy chân không v ớ i áp suất 0,098Mpa và nhi ệt đ 55 - 65°C.

1.4. Ứ ng dụng
Mỗi năm có hơn 200 tấn GSH tinh th ể nguyên ch ất đượ c s ản xuất trên th ế
giớ i. Doanh thu h ằng năm trên toàn thế giớ i của các sản ph ẩm nấm men có
chứa GSH và GSH đượ c sản xuất và tinh chế từ nấm men vượ t mốc 9 tỷ USD
vào năm 2019 [8].

17

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.2237.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.66

Dưới đây là bảng mt số ứng d ụng của GSH trong m t số ngành cơng
nghiệ p [8]:

Hình 14. Ứ ng d ụng của Glutathione trong một số sản phẩ m

18

h
37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.99

(Tiểu luận) tiểu luận tìm hiểu về glutathione

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về