ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu sự tích luỹ protein và lectin trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây đậu ngự (Phaseolus lunatus L.) trồng trên bãi bồi ven sông Thừa Thiên Huế”

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên Chúng Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các Thầy Cô
giáo trong Trường Đại học Khoa học Huế nói chung và các Thầy Cô giáo trong
khoa Sinh học, bộ môn Công nghệ Sinh học nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt cho Chúng Tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt Chúng Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy giáo Cao Đăng Nguyên và
Cô giáo Lê Thị Hà Thanh, Thầy và Cô đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng
dẫn Chúng Tôi suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong thời gian làm việc với
Thầy và Cô, Chúng Tôi không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn
học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả.
Đây là những điều rất cần thiết trong quá trình học tập và công tác sau này.
Sau cùng Chúng Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã
động viên, đóng góp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành đồ án tốt nghiệp.
MỤC LỤC
Contents
LỜI CẢM ƠN 1
Contents 2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1
DANH MỤC BẢNG 2
DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ 3
MỞ ĐẦU 4
PHẦN 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 7
I. SƠ LƯỢC VỀ PROTEIN 7
1. Những đặc trưng chung của protein 7
2. Cấu trúc protein 8
2.1. Thành phần hoá học của protein 8
2.2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein –Amino acid 8
2.3. Các bậc cấu trúc của phân tử protein 9
2.3.1. Cấu trúc bậc nhất (cấu trúc sơ cấp) 9
2.3.2. Cẩu trúc bậc II (cấu trúc thứ cấp) 9

2.3.3. Cấu trúc bậc III 9
2.3.4. Cấu trúc bậc IV 10
3. Phân loại protein 10
3.1. Protein đơn giản 10
3.2. Protein phức tạp 11
4. Chức năng sinh học của protein 11
4.1. Xúc tác 11
4.2. Vận tải 11
4.3. Chuyển động 11
4.4. Bảo vệ 11
4.5. Truyền xung thần kinh 12
4.6. Điều hoà 12
4.7. Kiến tạo và chống đỡ cơ học 12
4.8. Dự trữ dinh dưỡng 12
II. VÀI NÉT VỀ LECTIN 12
1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu lectin 12
2. Tình hình nghiên cứu lectin trên thế giới và ở Việt nam 15
2.1. Tình hình nghiên cứu lectin trên thế giới 15
2.2. Tình hình nghiên cứu lectin ở Việt Nam 16
3. Tính phổ biến của lectin trong tự nhiên 17
3.1. Sự phân bố lectin trong thực vật 17
3.1.1. Phân loại và trình tự của lectin thực vật 17
3.1.2. Độc tỉnh của lectin thực vật 18
3.1.3. Phân lập lectin thực vật 18
3.2. Sự phân bố lectin trong động vật 19
3.3.Sự phân bố lectin trong ví sinh vật 20
3.4. Sự định khu cửa lectin trong tế bào và cơ thể sinh vật 20
PHẦN 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 21
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

1. Dụng cụ và hóa chất 21
2. Xử lý mẫu vật 21
3. Phương pháp xác định hoạt độ lectin 23
3.1. Hoạt độ chung (HĐC) 24
3.2. Hoạt độ riêng (HĐR) 24
3.3. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp quang phổ 24
3.4. Nghiên cứu đặc trưng củaprotein bằng điện diSDS-PAGE 24
PHẦN 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26
I. SỰ TÍCH LUỸ PROTEIN VÀ LECTIN 26
1. SỰ TÍCH LŨY PROTEIN 26
1.1. Giai đoạn mọc 26
1.2. Giai đoạn lá đơn 27
1.3. Giai đoạn 1 lá kép 27
1.4. Giai đoạn 2 lá kép 28
1.5. Giai đoạn 3 lá kép 28
1.6. Giai đoạn (n-1) lá kép 29
1.8. Giai đoạn hoa rộ 30
1.9. Giai đoạn làm quả 30
1.10. Giai đoạn làm quả rộ 31
1.11. Giai đoạn làm hạt 31
1.12. Giai đoạn quả chắc 32
1.13. Giai đoạn chín sinh lý 32
1.14. Giai đoạn chín thu hoạch 33
2. SỰ TÍCH LŨY LECTIN 39
3. Nghiên cứu phổ điện di protein 41
PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42
1. KẾT LUẬN 42
2. KIẾN NGHỊ 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
I.TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 43

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ConA Concanavalin A
Đv Đơn vị
HAA Hemaglutinatiing Activity
HĐC Hoạt độ chung
HĐR Hoạt độ riêng
HIV Human Immuno-deficiency Vius
kDa Kilo Dalton
Mgpr Miligam protein
PHA Phytohemagglutinin
PBS Phosphate Buffered Saline
OD Optical Density
SDS-PAGE Sodium Đoecyl sulfate polyacrylamide
gel electrophoresis
TEMED Tetramethylethylenediamine
APS Ammonumpersulfate
X Cơ quan không có hoặc không nghiên cứu
1
DANH MỤC BẢNG
Số hiệu Nội dung Trang
1.1 Khối lượng và cấu trúc phân tử của một số protein 5
2.1 Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của đậu ngự 20
3.1.1 Sự tích lũy protein ở giai đoạn mọc 24
3.1.2 Sự tích lũy protein ở giai đoạn lá đơn 25
3.1.3 Sự tích lũy protein ở giai đoạn lá kép 25
3.1.4 Sự tích lũy protein ở giai đoạn 2 lá kép 26
3.1.5 Sự tích lũy protein ở giai đoạn 3 lá kép 26
3.1.6 Sự tích lũy protein ở giai đoạn (n-1) lá kép 27
3.1.7 Sự tích lũy protein ở giai đoạn ra hoa 27
3.1.8 Sự tích lũy protein ở giai đoạn ra hoa rộ 28

3.1.9 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm quả 28
3.1.10 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm quả rộ 29
3.1.11 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm hạt 29
3.1.12 Sự tích lũy protein ở giai đoạn quả chắc 30
3.1.13 Sự tích lũy protein ở giai chín sinh lý 30
3.1.14 Sự tích lũy protein ở giai đoạn chín thu hoạch 31
3.1.15 Sự tích lũy protein ở tất cả các giai đoạn 37
3.2.1 Sự tích lũy lectin có hoạt độ riêng 37
2
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Số hiệu Nội dung Trang
3.1.1 Sự tích lũy protein ở giai đoạn mọc 24
3.1.2 Sự tích lũy protein ở giai đoạn lá đơn 25
3.1.3 Sự tích lũy protein ở giai đoạn lá kép 25
3.1.4 Sự tích lũy protein ở giai đoạn 2 lá kép 26
3.1.5 Sự tích lũy protein ở giai đoạn 3 lá kép 26
3.1.6 Sự tích lũy protein ở giai đoạn (n-1) lá kép 27
3.1.7 Sự tích lũy protein ở giai đoạn ra hoa 27
3.1.8 Sự tích lũy protein ở giai đoạn ra hoa rộ 28
3.1.9 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm quả 28
3.1.10 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm quả rộ 29
3.1.11 Sự tích lũy protein ở giai đoạn làm hạt 29
3.1.12 Sự tích lũy protein ở giai đoạn quả chắc 30
3.1.13 Sự tích lũy protein ở giai chín sinh lý 30
3.1.14 Sự tích lũy protein ở giai đoạn chín thu hoạch 31
3.1.15 Sự tích lũy protein ở tất cả các giai đoạn 37
3.2.1 Sự tích lũy lectin có hoạt độ riêng 37
DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ
3
Số hiệu Nội dung

Trang
3.1.1 Sự tích lũy protein ở lá qua các giai đoạn
33
3.1.2 Sự tích lũy protein ở thân qua các giai đoạn
33
3.1.3 Sự tích lũy protein ở rễ qua các giai đoạn
34
3.1.4 Sự tích lũy protein ở hoa qua các giai đoạn
34
3.1.5 Sự tích lũy protein ở quả qua các giai đoạn
35
3.1.6 Sự tích lũy protein ở hạt qua các giai đoạn
35
3.1.7 Mối tương quan trong sự tích lũy protein ở tất cả các
bộ phận và giai đoạn.
37
3.1.8 Sự tích lũy lectin
39
3.1.9 Phổ điện di protein 41
MỞ ĐẦU
4
Protein tham gia mọi hoạt động sống trong cơ thể sinh vật, từ việc tham gia
xây dựng tế bào, mô, đến tham gia hoạt động xúc tác và nhiều chức năng khác
Ngày nay, khi hiểu rõ vai trò to lớn của protein đối với cơ thể sống, người ta càng
thấy rõ tính chất duy vật và ý nghĩa của định nghĩa thiên tài của Anghen F. : “sống
là phương thức tồn tại của những thể protein”. Với sự phát triển của khoa học, vai
trò và ý nghĩa của protein ngày càng được khẳng định, protein là cơ sở vật chất của
sự sống [17].
Với vai trò và tiềm năng ứng dụng to lớn, công nghệ protein trở thành một
hướng nghiên cứu quan trọng của công nghệ sinh học và đã đạt được những thành

tựu đáng chú ý ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống như nông
nghiệp, công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong lĩnh vực y dược học với việc tạo ra
các loại thuốc quý hiếm như insulin, các globulin miễn dịch, các kháng thể đơn
dòng, các yếu tố đông máu, thuốc chống HIV [17].
Trong các thành tựu đạt được không thể không nhắc tới protein lectin. Lectin
là một trong những hợp chất được phát hiện cách đây hơn một thế kỷ và hiện nay
vẫn đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu bởi hoạt tính và các chức năng đặc biệt
của nó. Bản chất của lectin là protein mà chủ yếu là glycoprotein, có khả năng gây
ngưng kết các tế bào hồng cầu người và động vật, một số tế bào lạ và đặc hiệu với
một số loại đường. Tuy không có nguồn gốc miễn dịch nhưng các nhà khoa học đã
chứng minh rằng chúng có vai trò trong miễn dịch của thực vật, có khả năng gây
ngưng kết với các tế bào dị thường và ác tính, vi khuẩn, virus và kháng nguyên lạ
Hơn nữa, lectin là hợp chất phân bố rộng trong tự nhiên (có ở cả thực vật, động vật
và vi sinh vật), đặc biệt là ở các cây họ Đậu. Vì vậy, nguồn nguyên liệu để chiết
xuất lectin rất đa dạng và phong phú [31].
Việc điều tra, nghiên cứu để tạo các chế phẩm lectin có hoạt tính cao đang
được chú ý ở Việt Nam và nhiều nguồn lectin đang được nghiên cứu chủ yếu là ở
động thực vật. Đã có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả như Đỗ Ngọc
Liên, Cao Đăng Nguyên, Nguyễn Quốc Khang và các cộng sự khác được công bố
trên các đối tượng khác nhau, làm cơ sở cho các ứng dụng thực tiễn của lectin trong
miễn dịch cũng như trong y học [2, 3, 6, 7, 19,20].
Lectin phân bố rộng, đặc biệt có nhiều trong các cây họ Đậu, chính vì vậy
mà các cây họ Đậu là đối tượng được tập trung vào nghiên cứu nhiều nhất. Đậu ngự
cũng là một đối tượng được quan tâm. Trong quá trình phát triển, ở các giai đoạn
khác nhau cũng như ở các điều kiện ngoại cảnh khác nhau, cây đậu sẽ có sự tích luỹ
protein cũng như lectin khác nhau. Hiện nay, chưa có công trình nào công bố một
cách đầy đủ về sự tích luỹ của protein và lectin ừong các giai đoạn phát triển của
cây. Vì vậy, để hiểu rõ hơn về protein và lectin của cây đậu ngự, chúng tôi đã tiến
hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ protein và lectin trong các giai
5

đoạn sinh trưởng và phát triển của cây đậu ngự (Phaseolus lunatus L.) trồng
trên bãi bồi ven sông Thừa Thiên Huế”
6
PHẦN 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. SƠ LƯỢC VỀ PROTEIN
1. Những đặc trưng chung của protein
Protein được phát hiện làn đầu tiên ở thế kỷ XVIII (1745 bởi Beccari); mới
đầu được gọi là albumin (lòng trắng trứng). Mãi đến năm 1838, Mulder làn đầu tiên
đưa ra thuật ngữ protein (xuất phát từ chữ Hy lạp proteos nghĩa là “đầu tiên”, “quan
trọng nhất”. Biết được tầm quan trọng và nhu cầu xã hội về protein, đến nay nhiều
cồng trình nghiên cứu và sản xuất hợp chất này đã được công bố, đã đem lại nhiều ý
nghĩa hết sức to lớn phục vụ cho nhân loại. Vì vậy, nhiều nhà khoa học trên thế giới
đã vinh dự nhận được giải thưởng Nobel về các lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến
protein [17].
Protein là hợp chất hữu cơ có ý nghĩa quan trọng bậc nhất trong cơ thể sống,
về mặt số lượng, nó chiếm không dưới 50% trọng lượng khô của tế bào, về thành
phần cấu trúc, protein được tạo thành chù yếu từ các amino acid qua liên kết peptide
Cho đến nay, người ta đã thu được nhiều loại protein ở dạng sạch cao có thể kết tinh
được và đã xác định được thành phần các nguyên tố hoá học, thông thường trong
cấu trúc của chúng gồm bốn nguyên tố chính là C, H, O, N với tỷ lệ C: 50%, H: 7%,
O: 23% và N: 16%. Đặc biệt tỷ lệ N trong protein khá ổn định. Nhờ tính chất này để
định lượng protein theo phương pháp Kjeldahl, người ta tính lượng N rồi nhân với
hệ số 6,25. Ngoài ra trong protein còn gặp một số nguyên tố khác như S: 0-3% và p,
Fe, Zn, Cu.[17].
Khối lượng phân tử, ký hiệu là Mr (được tính bằng Dalton) của các loại
protein thay đổi trong những giới hạn rất rộng, thông thường từ hàng trăm cho đến
hàng triệu. Ví dụ: insulin có khối lượng phân tử bằng 5.733 Dalton, glutamat-
dehydrogengenase trong gan bò có khối lượng phân tử bằng 1.000.000 Dalton
(Bảng l.l).
Bảng 1.1. Khối lượng và cấu trúc phân tử của một số protein.

Protein
Khối lượng
(Dalton)
Số gốc
amino acid
Số chuỗi
polipeptide
Glucagon 3482 29 1
Insulin 5733 51 2
Ribonuclease (tụy bò) 12.64 124 1
Lysozyme (lòng trắng trứng) 13.93 129 1
Myoglobin (tim ngựa) 16.89 153 1
7
Chymotripsin (tụy bò) 22.6 241 3
Hemoglobin (người) 64.5 574 4
Albumin (huyết thanh người) 68.5 550 1
Hexokinase (men bia) 96 800 4
Tryptophan-synthetase (E.coli) 117 975 4
ϒ-globulin (ngựa)
149 l25 4
Glycogen-phosphorylase (cơ thỏ) 495 4.1 4
Glutamatedehydrogengenase (bò) 1.000.000 8.3 40
Synthetase của acid béo (men bia) 2.300.000 20 21
Virus khảm thuốc lá 40.000.000 336.5 2.13
Protein có vai trò vô cùng quan trọng trong cơ thể của tất cả các sinh vật,
nhóm chất này tham gia vào mọi hoạt động sống của cơ thể, chúng có chức năng từ
việc tham gia xây dựng tế bào, mô đến tham gia hoạt động xúc tác, điều khiển các
quá trình trao đổi chất của cơ thể [ 17]
2. Cấu trúc protein
2.1. Thành phần hoá học của protein

Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, O, N, H, một số còn chứa
lượng nhỏ S. Tỷ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố này trong phân tử protein
như sau: C từ 50 đến 55%; o từ 21 đến 24%; N từ 15 đến 18%; H từ 6,5 đến 7,3%;
S từ 0 đến 0,24% [1].
Ngoài các nguyên tố trên, một số protein còn chứa một lượng rất ít các
nguyên tố khác như P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca.
2.2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein –Amino acid
Protein là polymer của các amino acid nối với nhau bằng các liên kết cộng
hóa trị là liên kết peptide. Protein có thể bị thủy phân tạo thành các amino acid tự do
bằng nhiều phương pháp khác nhau. Người ta đã xác định protein được cấu trúc từ
20 loại amino acid khác nhau [17].
Amino acid là chất hữu cơ mà phân tử chứa ít nhất một nhóm carboxyl
(COOH) và ít nhất một nhóm amin (NH2), trừ prolin chi có nhóm NH (thực chất là
một acid imin). Trong phân tử amino acid đều cổ các nhóm COOH và NH2 gắn với
carbon ở vị trí α. Hầu hết các amino acid thu nhận được khi thủy phân protein đều ở
dạng L- α amino acid. Như vậy, các protein chỉ khác nhau ở mạch nhánh, hay còn
gọi là chuỗi bên (thường được ký hiệu: R) [17].
8
2.3. Các bậc cấu trúc của phân tử protein
2.3.1. Cấu trúc bậc nhất (cấu trúc sơ cấp)
Cấu trúc bậc I là trình tự sắp xếp các gốc amino acid trong mạch polypeptide
cấu trúc này được giữ vũng nhờ liên kết peptide (liên kết cộng hóa trị [1,17].
Liên kết peptiđe (-CO-NH-) được tạo thành do phản ứng kết hợp giữa nhóm
α-carboxyl của một amino acid này với nhóm α-amin của một amino acid khác, loại
đi một phân tử nước [1]. Những protein đồng thể của những loài khác nhau có một
số gốc amino acid tương đối không đổi ở những vị trí đặc biệt và có những gốc
amino acid thay đổi, nghĩa là ở những loài khác nhau, các amino acid khác nhau có
thể thay thế cho nhau. Ví dụ: insulin của nhiều loài khác nhau có những amino acid
khác nhau ở vị trí 8, 9, 10. Cấu trúc bậc I là bản dịch của mã di truyền, việc xác
định cấu trúc bậc I là cơ sở để tổng hợp nhân tạo protein bằng phương pháp hóa học

hoặc bằng các biện pháp công nghệ sinh học [17].
2.3.2. Cẩu trúc bậc II (cấu trúc thứ cấp)
Cấu trúc bậc II là tượng tác không gian giữa các gốc amino acid ở gần nhau
trong mạch polypeptide. Nói cách khác, là dạng không gian cục bộ của từng phần
trong mạch polypeptide. Cấu trúc này được làm bền nhờ các liên kết hydro được tạo
thành giữa các liên kết peptide ở gần kề nhau, cách nhau những khoảng xác định
[1,17 ].
Theo Paulin và Cori (1951) cấu trúc bậc II của protein bao gồm hai kiểu
chính là xoắn α và phiến gấp β. Ngoài ra còn có kiểu xoắn collagen được tìm thấy
trong phân tử collagen [17]
2.3.3. Cấu trúc bậc III
Cấu trúc bậc III là tương tác không gian giữa các gốc amino acid ở xa nhau
trong mạch polypeptide, là dạng cuộn lại trong không gian của toàn mạch
polypeptide (hình dạng chung của chuỗi polypeptide). Trong nhiều protein hình cầu
có chứa các gốc Cys, sự tạo thành các liên kết disulfur giữa các gốc Cys ở xa nhau
trong mạch polypeptide, làm cho mạch bị cuộn lại đáng kể. Các liên kết khác như
tương tác Van der Waals, liên kết tĩnh điện, liên kết hydro giữa các mạch bên của
các gốc amino acid. đều tham gia làm bền cấu trúc bậc III. Vì vậy khi phá vỡ các
liên kết này phân tử bị duỗi ra đồng thời làm thay đổi một số tính chất của nó, đặc
biệt là tính tan và hoạt tính xúc tác của nó. Kết quả nghiên cứu nhiều protein cho
thấy chính trình tự sắp xếp các gốc amino acid trong chuỗi polypeptide chứa những
thông tin cần thiết để hình thành cấu trúc bậc III [1].
9
2.3.4. Cấu trúc bậc IV
Đối với các phân tử protein bao gồm hai hay nhiều chuỗi polypeptide hình
cầu, tương tác không gian (sự xắp xếp) giữa các chuỗi này trong phân tử gọi là cấu
trúc bậc IV. Mỗi chuỗi polypeptide này gọi là “phần dưới đơn vị” (subunit).
Chúng gắn với nhau nhờ các liên kết hydro, tương tác Van der Waals giữa các
nhóm phân bố trên bề mặt của các phần dưới đơn vị [ 1 ].
Phân tử protein có cấu trúc bậc IV có thể phân ly thuận nghịch thành các

phần dưới đơn vị. Khi phân ly, hoạt tính sinh học của nó bị thay đổi hoặc có thể mất
hoàn toàn [1].
3. Phân loại protein
Protein gồm hàng trăm, hàng ngàn amino acid nối với nhau bằng liên kết
peptide tạo nên một hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc rất phức tạp. Căn cứ sự
có mặt hay vắng mặt của một số thành phần có bản chất không phải protein mà
người ta chia protein thành hai nhóm lớn [17]:
3.1. Protein đơn giản
Protein đơn giản là những phân tử mà thành phần cấu tạo của nó gồm hoàn
toàn amino acid. Ví dụ, một số enzyme của tụy bò như ribonuclease gồm hoàn toàn
amino acid nối với nhau thành một chuỗi polypeptide duy nhất (có 124 gốc amino
acid, khối lượng phân tử 12.640 Dalton), chymotripsin gồm toàn amino acid nối với
nhau thành chuỗi polypeptide (có 241 gốc amino acid, khối lượng phân tử 2.600
Dalton) Dựa theo khả năng hoà tan trong nước hoặc trong dung dịch đệm muối,
kiềm hoặc dung môi hữu cơ người ta có thể chia các protein đơn giản ra một số
nhóm nhỏ như:
- Albumin: tan trong nước, bị kết tủa ở nồng độ muối (NH4)
2
SO
4
khá cao (70-
100%).
- Globulin: không tan hoặc tan ít trong nước, tan trong dung dịch muối loãng
của một số muối trungtính như NaCl, KCl, Na
2
SO
4
, và bị kết tủa ở nồng độ muối
(NH4)
2

SO
4
bán bão hoà.
- Prolamin: không tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, tan trong
ethanol, isopanol 70-80%.
- Glutein: chỉ tan trong dung dịch kiềm hoặc acid loãng.
- Histon: là protein có tính kiềm dễ tan trong nước, không tan trong dung dịch
amoniac loãng.
10
3.2. Protein phức tạp
Protein phức tạp là những protein mà thành phần phân tử của nó ngoài các α-
amino acid như protein đơn giản còn có thêm thành phần khác có bản chất không
phải là protein còn gọi là nhóm thêm (nhóm ngoại). Tuỳ thuộc vào bản chất của
nhóm ngoại, người ta chia các protein phức tạp ra các nhóm nhỏ và thương gọi tên
các protein đó theo bản chất nhóm ngoại:
- Lipoprotein: nhóm ngoại là lipid.
- Nucleoprotein: nhóm ngoại là acid nucleic.
- Glycoprotein: nhóm ngoại là carbohydrate và dẫn xuất của nó.
- Phosphoprotein: nhóm ngoại là acid phosphoric
- Cromoprotein: nhóm ngoại là hợp chất có màu. Tuỳ theo tính chất của từng
nhóm ngoại mà có những màu sắc khác nhau như đỏ (ở hemoglobin), vàng (ở
flavoprotein) [17].
4. Chức năng sinh học của protein
Trong cơ thể, protein đảm nhận nhiều chức năng khác nhau như:
4.1. Xúc tác
Các protein có chức năng xúc tác cho phản ứng gọi là enzyme. Hầu hết cảc
phản ứng trong cơ thể sống đều do enzyme xúc tác, từ các phản ứng đơn giản như
hydrate hoá CO
2
cho đến các phản ứng phức tạp như sao chép di truyền [1].

4.2. Vận tải
Một số protein cỏ vai trò như những xe tài vận chuyển chất trong cơ thể, ví
dụ như hemoglobin, mioglobin (ở động vật có xương sống), hemoxianin (ở động
vật không xương sống) kết hợp với O
2
và vận chuyển chúng đi khắp cơ thể [1].
4.3. Chuyển động
Nhiều protein tham gia trực tiếp trong quá trình chuyển động như: cò cơ,
chuyển vị trí của nhiễm sắc thể trong phân bào, di động tinh trùng .[1].
4.4. Bảo vệ
Các kháng thể trong máu động vật có xương sống là những protein đặc biệt
cỏ khả năng nhận biết và bắt những chất lạ xâm nhập cơ thể như protein lạ, virus, vi
khuẩn [1]
- Các inteferon là các protein do tế bào động vật có xương sống tổng hợp và
tiết ra để chống lại sự nhiễm virus.
11
- Các protein tham gia vào quá trình đông máu có vai trò bảo vệ cơ thể sống
khỏi bị mất máu.
- Ở một số thực vật có chứa các protein có tác đụng độc với động vật ngay cả
ở liều lượng thấp. Chúng có tác dụng bảo vệ thực vật khỏi sự phá hoại của động vật.
4.5. Truyền xung thần kinh
Một số protein có vai trò làm trung gian cho phản ứng trả lời của tế bào thần
kinh đối với các kích thích đặc hiệu, ví dụ như vai trò của sắc tố thị giác rodopxin ở
màng lưới mắt [1].
4.6. Điều hoà
Một số protein có chức năng điều hoà quá trình truyền thông tin di truyền,
điều hoà quá trình trao đổi chất [1].
- Các protein điều hòa quá trình biểu hiện gen như các repressor protein ở vi
khuẩn có thể làm ngừng sự tổng hợp của enzyme của các gen tương ứng.
- Các protein có hoạt tính hoormo, các protein ức chế đặc hiệu enzyme đều có

chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất khác nhau.
4.7. Kiến tạo và chống đỡ cơ học
Các protein này thường có dạng sợi như sclerotin có trong lớp vỏ ngoài của
sâu bọ; fibroin của tơ tằm, tơ nhện; colagen, elastin của mô liên kết, mô xương
[1].
4.8. Dự trữ dinh dưỡng
Protein còn là chất dinh dưỡng quan trọng cung cấp các amino acid cho phôi
phát triển. Ví dụ, ovalbumin của lòng trắng trứng, gliadin của hạt lúa mì, zein của
ngô các protein dự trữ khác như casein của sữa feritine của lá lách [l].
II. VÀI NÉT VỀ LECTIN
1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu lectin
Thuật ngữ hemagglutinin hay còn gọi là phytoagglutinin (agglutinin thực
vật) xuất hiện cuối thế kỷ 19 đã được dùng để chi những protein có khả năng gây
ngưng kết hồng cầu người và động vật, chủ yếu được tìm thấy ở các mẫu chiết từ
thực vật [31].
Năm 1888, trong luận án tiến sĩ của mình ở đại học Dorpat, Peter Herman
Stillmark đã tách chiết được một hemagglutinin từ hạt của cây thầu dầu Ricinus
communis mà ông gọi là ricin. Đây được coi là phát hiện đầu tiên về lectin và đặt
nền móng cho các nghiên cứu về lectin sau này [31]. Ricin là một hemagglutinin có
12
độc tính cao đối với các tế bào eukaryote và được xếp vào họ protein bất hoạt
ribosom-RIP nhóm 2 (Xia et al.,2003; Hoiseth et al.,2005). Sau đó, Stillmark tiếp
tục tìm thấy một hợp chất có tính chất tương tự ricin được chiết từ hạt đay Croton
tiglium và được gọi là crotin [31].
Vào năm 1891, H. Hellin tìm thấy một hemagglutinin độc ở cây đậu Abrus
precatorius, gọi là abrin. Sự phát hiện ra ricin, crotin, abrin đã thu hút sự chú ý của
nhiều nhà khoa học. Đáng chú ý là nghiên cứu của Paul Erlich ở Royal Institute of
Experieinental Therapy (Frankfìưt), ông đã sử dụng chúng làm kháng nguyên mô
hình cho các nghiên cứu miễn dịch, từ đó ông xây dựng một số nguyên lý cơ bản về
miễn dịch học vào những năm 1890 [31].

Cùng với các hemagglutinin thực vật, các hemagglutinin động vật cũng dần
được khám phá. Những công trình nghiên cứu lectin động vật đầu tiên chủ yếu
trong ngành động vật không xương sống. Năm 1898, Edfstand cho rằng các tế bào
mô của một số loài động vật không xương sống có chứa các chất có hoạt tính tương
tự như ricin, gây ngưng kết hồng cầu cúa một số loài động vật như lợn, bò [28].
Nouguchi phát hiện chất gây ngưng kết ở sam (Limulus polyphenus) (1903) và tôm
hùm (Homarus amricanus) (1907) [30].
Các nhà khoa học đã kết luận rằng ricin có bản chất là protein từ các công bố
của Lansteiner và Raubischeck vào năm 1903 về các tính chất làm ngumg kết hồng
cầu người và động vật như tan được trong nước, bị kết tủa bởi acetol, alcol bằng các
phản ứng biure, phản ứng xantoprotein và các amino acid vòng [33]
Năm 1926, James B. Summer (Ithaca, New York) là người đầu tiên tinh sạch
một loại protein từ đậu rựa (Canavalia ensiformis) có tên gọi là concanavalin A
(ConA) [31].
Những năm 1940, với các công trình nghiên cứu độc lập của hai nhà khoa
học William C. Boyd tại trường đại học Boston và Karl O.Rankonen tại trường đại
học Helsinki (Phần Lan) đã khám phá, chứng minh tính đặc hiệu nhóm máu người
của hemaglutinin. Họ phát hiện dịch chiết thô của đậu ngự (Phaseolus limensis) và
đậu tằm (Vicia craccci) ngưng kểt đặc hiệu hồng cầu nhóm máu A, trong khi đó
dịch chiết thô của đậu Lotus tetragonolobus làm ngưng kết đặc hiệu hồng cầu nhóm
máu O [31].
Trong những năm 1950, Walter JT Morgan và Winifred M. Watkins ở Viện
Lister (London) đã phát hiện ra rằng sự ngưng kết hồng cầu nhóm máu A do đậu
ngự (.Phaseolus limensis) bị ức chế mạnh nhất bởi -N-acetyl-D-galactosamin
và sự ngưng kết hồng cầu nhóm máu O do đậu Lotus tetragonolobus bị ức chế
mạnh nhất bởi α-L-fucose. Họ kết luận ràng α-N-acetyl-D-galactosamin và α-L-
fucose là những yếu tố quyết định tính đặc hiệu nhóm máu A, O tương ứng [31].
13
Đây là một trong những bằng chứng đầu tiên về tính đặc hiệu đường của các
hemagglutinin.

Dựa vào khả năng ngưng kết đặc hiệu hồng cầu các nhóm máu khác nhau
của các agglutinin thực vật, Boyd và Shapleigh (1954) gọi chúng là lectin, theo
tiếng Latin là legere, nghĩa là chọn ra [31]. Mặc dù sau này, các nhà khoa học cho
rằng số lượng các lectin có khả năng ngưng kết các tế bào hồng cầu đặc hiệu nhóm
máu là rất ít, chiếm khoảng 25% tổng số các lectin đã tìm thấy [33].
Vào năm 1960, Peter C. Nowell tại đại học Pennsylvania ở Philadenphia,
người đầu tiên phát hiện ra lectin đậu đỏ (Pheolus vulgaris) cỏ khả năng kích thích
tế bào lympho nguyên phân. Từ đó, lectin kích thích phân bào được sử dụng làm
công cụ nghiên cứu quá trình truyền tín hiệu vào tế bào và phân tích các phản ứng
hóa sinh xảy ra trong quá trình kích thích bạch cầu trong điều kiện invitro. Vào các
năm 1963 và 1965, Joseph C. Aub đã phát hiện agglutinin mầm lúa mì (WGA) có
khả năng ngưng kết mạnh các tế bào ác tính tại bệnh viện Masachusetts ở Boston.
Phát hiện này đã cung cấp những bằng chứng đầu tiên cho thấy sự thay đồi của các
phân tử đường trên bề mặt tế bào liên quan đến sự phát triển của bệnh ung thư và nó
dẫn đến giả thuyết là tất cả các tế bào ung thư đều có chung tính chất bị gắn kết đặc
hiệu với lectin. Tuy nhiên, hiện nay giả thuyết này đã bị bác bỏ [31].
Cho đến đầu những năm 1970, sự hiện diện của hemaglutin đã được tìm thấy
trong nhiều sinh vật, chủ yếu là ở thực vật nhưng rất ít trong số chúng được tinh
sạch và chủ yếu bằng các kỹ thuật cổ điển. Một số lectin được tinh sạch vào thời
điểm này gồm Con A, lectin đậu tương, đậu xanh, mầm lúa mi, nấm Agarỉcus
campestris (Sharon và Lis, 1972). Cùng thời điểm này lectin động vật cũng đã được
phát hiện như lectin của lươn (Springer và Desai , 1971), ốc (Hammarstrốm và
Kabat, 1969), và cua móng ngựa (Marchalonis và Edelman, 1968) [31]. Cũng trong
thời gian này, cấu trúc phân tử của lectin đã bắt đầu được nghiên cứu. Lectin đầu
tiên được giải trình tự là Con A (Edlman và cộng sự, 1972). Cũng trong năm 1972,
Edman và cộng sự nghiên cứu độc lập với Karl Hardman và Clinton F.Ainsworth
cùng tìm ra được cấu trúc 3D của Con A bằng phương pháp chụp ảnh tia X [31].
Bắt đầu từ cuối những năm 1980, một lượng thông tin đáng kể về lectin đã
được nghiên cứu bằng cách sử dụng phương pháp chụp ảnh tinh thể tia X và các đột
biến điểm. Năm 1988, Kurt Drikamer ở đại học Columbia (New York) dựa trên sự

phân tích chuỗi amino acid của lectin động vật đã xác định được vùng nhận diện
carbohydrate của lectin và đặt tên là CDR [31].
Kể từ lúc phát hiện đến nay, số lượng của các lectin đã biết về tính chất và
cấu trúc còn rất khiêm tốn . Vì vậy, lectin vẫn là lĩnh vực được nhiều nhà khoa học
quan tâm đến, và hứa hẹn sẽ có nhiều đóng góp vào đời sống.
14
2. Tình hình nghiên cứu lectin trên thế giới và ở Việt nam
2.1. Tình hình nghiên cứu lectin trên thế giới
Kể từ khi phát hiện cho đến đầu thế kỷ XX, các nghiên cứu lectin chỉ mang
tính điều tra cơ bản và tiến hành một cách rời rạc ở các đối tượng khác nhau, hầu
hết chỉ ở thực vật. Mãi đến đầu những năm 1960 với hai khám phá lớn của Peter C.
Nowell (1960) về khả năng kích thích phân bào của lectin đậu đỏ (Phaseolus
vulgaris) và Joseph C. Aub phát hiện lectin mầm lúa mì (WGA) có khả năng ngưng
kết mạnh các tế bào ác tính (Aub và cộng sự, 1963,1965), lectin mới bắt đầu thu hút
sự chú ý của các nhà khoa học như Sumner và Howell (1936), William C. Boýd và
Karl O. Renkonen (1940), Walterr J. T.Morgan và Winifred M. Watkins [31].
Cho đến đầu những năm 1970, việc nghiên cứu lectin vẫn chỉ tập trung chủ
yếu ở thực vật, một số ở động vật và vi sinh vật được phát hiện và cổ rất ít lectin
được tinh sạch gồm có: Con A, lectin hạt đậu tương, hạt đậu xanh, mầm lúa mì,
nấm Agaricus campestris, lươn (springer và desai 1971), lectin ốc (Hammarstrổm
và Kabat, 1969), và cua móng ngựa (Marchalonis và Edelman, 1968) [31]. Số lượng
letin được tinh sạch tăng lên đáng kể từ khi Agrawal và Golstein sử dụng sắc ký ái
lực để tinh sạch Concavalin A vào năm 1965. Cho đến nay, sắc ký ái lực vẫn là
phương pháp hiệu quả được sử dụng trong các phòng thí nghiệm để tách chiết và
tinh sạch lectin [37].
Lectin động vật cũng được ghi nhận khá sớm, nhưng cho đến giữa những
năm 1970 chỉ có lectin của lươn, ốc, cua móng ngựa được phân lập và mô tả. Năm
1974, Gilbert Ashwell và Anatol G. Morell là những người đầu tiên phân lập được
lectin động vật có vú. Kể từ đầu những năm 1980, nhờ vào sự ra đời của kỹ thuật tái
tổ hợp một số lượng lớn các lectin động vật đã được tinh sạch và nghiên cứu [31].

Việc xác định trình tự amino acid và cấu trúc không gian của các lectin được
thực hiện từ những năm 1970, nhưng với tốc độ khá chậm. Nhưng kể từ những năm
1980 với các kỹ thuật hiện đại như kỹ thuật tái tổ hợp, chụp ảnh tinh thể tia X, sử
dụng đột biến điểm thì đến nay đã có hơn 200 lectin được giải trình tự và mô tả cấu
trúc bậc 3 [31].
Hiện nay, với sự trợ giúp của khoa học kỹ thuật, các nhà khoa học đang tập
trung nghiên cứu các tính chất của lectin để ứng dụng vào đời sống. Theo các nhà
khoa học Pháp, lectin từ hạt mít mật (Artọcarpus heterophyỉlus) có khả năng tương
tác đặc hiệu với virus HIV ở pha đầu tiên của sự nhiễm bệnh suy giảm miễn dịch
AIDS, do đó quá trình nhiễm virus HIV có thể bị kìm hãm và hạn chế khả năng mắc
bệnh (Favero et al, 1993; Corbeau et al, 1994). Lectin ở lá hành được các nhà khoa
học Ẩn Độ chứng minh là có khả năng chống được rầy aphid, côn trùng gây hại ở
thực vật [29]. Theo Hao C. Z. Và cộng sự, lectin từ nấm Agrocybe aegerita cỏ khả
năng ức chế sự phát triển các tế bào khối u ở người [32]. Áp dụng kỹ thuật chuyển
15
gen, các nhà khoa học đã tiến hành chuyển gen lectin vào một số cây làm thực
phẩm giúp phòng ngừa sâu bệnh như ở khoai tây (Nick Birch, 2002). Một số nhà
khoa học sử dụng lectin trong chẩn đoán ung thư gọi là phương pháp “lectin
microarray” [39].
2.2. Tình hình nghiên cứu lectin ở Việt Nam
Việc nghiên cứu lectin ở Việt Nam đã được triển khai có quy mô bắt đầu từ
sự hợp tác quốc tế về khoa học giữa các trường Đại học Tổng hợp Paris 7 (Cộng
hoà Pháp) với trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội (ĐHQG HN). Quá trình
nghiên cứu lectin của các nhà khoa học Việt Nam bước đầu đã có những kết quả rất
khả quan, nghiên cứu theo ba hướng chính:
Hướng thứ nhất là điều tra sự phân bố lectin trong các loài thực vật và động
vật ở Việt Nam.
Ở thực vật, các nhà khoa học đã cho thấy sự phong phú của các loài cỏ chứa
lectin, đặc biệt là các cây họ Đậu (Fabaceae). Theo tác giả Nguyễn Thị Thịnh và
cộng sự có đến 90% loài cây họ Đậu có chứa lectin, trong đó hai loài đậu lục lạc lá

tròn (Crotalaris striata DC.) và đậu dải đỏ (Vigna unguỉculata) đặc hiệu với nhóm
máu A của người, nhưng lại chưa phát hiện được giống đậu đặc hiệu với nhóm máu
B của người [25].
Ở động vật, Nguyễn Diệu Thuý và Cao Phương Dung đã công bố có khoảng
31% loài nhuyễn thể Việt Nam cũng có hoạt tính lectin [26]. Riêng vùng biển Thừa
Thiên Huế, tác giả Cao Đăng Nguyên và Nguyễn Quốc Khang, 1998 đã công bố
75% loài nhuyễn thể chứa lectin, tuy nhiên các tác giả cũng chưa phát hiện được
một loài lectin nào đặc hiệu nhóm máu một cách tuyệt đối [19].
Với các kết quả này có thể khẳng định rằng lectin khá phổ biến trong các loài
động thực vật ở nước ta.
Hướng nghiên cứu thứ hai là tách chiết, tinh sạch và nghiên cứu cấu trúc
phân tử và đặc tính của các lectin từ các loài thực vật và động vật ở Việt Nam.
Với hướng nghiên cứu này nổi bật có các công trình nghiên cứu của tác giả
Đỗ Ngọc Liên vào những năm đầu của thập niên 90 về lectin ở hạt chay, nụ hoa
hòe, các ỉoàỉ mít, các ỉoài đậu và lectỉn trong máu sam biển [7,8,10,12,13,14].
Tiếp theo, Nguyễn Quốc khang đã tinh sạch và nghiên cứu tính chất của
lectin sam biển, hạt mướp đắng, nhị hoa sen và hoa cây thiên lý [2,3,4], sau đó cùng
với Cao Đăng Nguyên và cộng sự đã nghiên cứu tách chiết lectin động vật như loài
trìa mỡ (Meretrix Meretrix Linne), cá nheo (Parasilurus asotus), cá chình hoa và cá
chình Nhật (Anguilia bengalesnis, Anguila mamorata) [5,19,22].
16
Năm 2008, tác giả Cao Đãng nguyên, Đặng Thị Thảo và Nguyễn Bá Hai đã
tách chiết và nghiên cứu tính chất của lectin trong một vài loài ở lớp chân bụng
sống ở nước ngọt tại Thừa Thiên Huế [23].
Hướng thứ ba là nghiên cứu ứng dụng của các loại lectin. Hướng nghiên cứu
này đang được các nhà khoa học Việt Nam chú ý hơn trong những năm gần đây,
chủ yếu tập trung vào các lectin ứng dụng trong y học, hỗ trợ điều trị các căn bệnh
khác nhau và cũng đã có một số kết quả đáng quan tâm. Chẳng hạn như, năm 1989,
Nguyễn Quốc Khang sử dụng lectin trong chẩn đoán thai sớm, 7 năm sau được ứng
dụng rộng rãi [6]. Đỗ Ngọc Liên và Nguyễn Lệ Phi (1992) sử dụng lectin mít tố nữ

(Artocarpus champeden) để tinh chế IgAi trong huyết thanh của người bằng sắc ký
ái lực [13]. Năm 1994, Đỗ Ngọc liên sử dụng lectin hạt chay để chẩn đoán miễn
dịch ký sinh trùng Schistosoma mamsoni [11]. Năm 1999, Cao Đăng Nguyên và
Bùi Thái Hằng khi nghiên cứu lectin trìa mỡ (Meretrix meretrỉx lnné) thấy rằng
lectin này phản ứng với nhiều protein có nguồn gốc khác nhau, đặc biệt vói các
protein có ý nghĩa trong y học như: α- foetoprotein, a-inteferon và IgG [18]. Năm
2003, các tác giả Đỗ ngọc Liên và Trần Thị Phương Liên đã nghiên cứu đáp ứng
miễn dịch kháng thể IgA1 và IgG trong huyết thanh bệnh nhân ưng thư gan và
leukaemia cấp bằng phương pháp ELISA-LECTIN [9, 15]. Năm 2006, tác giả
Nguyễn Hạnh Phúc cho thấy vai trò của lectin sam (Tachypteus tridentatus) sử dụng
trong chẩn đoán huyết thanh học [24]. Năm 2008, tác giả Trần Thị Phương Liên đã
sử dụng lectin để xác định kháng thể và kháng nguyên của một số bệnh ung thư
thường gặp [16].
3. Tính phổ biến của lectin trong tự nhiên.
Tính phổ biến của lectin trong tự nhiên rất phong phú, cụ thể là chúng được
tìm thấy ở hầu hết giới sinh vật, từ virus, vi khuẩn, tảo, nấm cho đến thực vật bậc
cao, động vật có xương sống và ở cả con người [31].
3.1. Sự phân bố lectin trong thực vật.
3.1.1. Phân loại và trình tự của lectin thực vật.
Họ lectin đặc trưng nhất của thực vật là Legumiosae. Họ này bao gồm các
lectin như ConA, agglutinin đậu tương, lectin đậu lăng. Hai họ nhỏ khác của lectin
thực vật đã được mô tả là Gramineae (lectin ngũ cốc, chẳng hạn như lectin mầm lúa
mì) và Solanaceae (lectin của khoai tây và cà chua). Vì sự đa dạng rất lớn của các
lectin đặc hiệu carbohydrate thực vật, một số nhà nghiên cứu phân loại chúng theo
loại carbohydrate mà chúng nhận ra, ví dụ lectin liên kết galactose hoặc lectin liên
kết GlcNAc. Các lectin họ Đậu và lectin ngũ cốc khác nhau cơ bản về cấu trúc bậc
1, bậc 2, bậc 3 và trong những sửa đồi hậu dịch mã và các yêu càu đối với kim loại
cho hoạt tính liên kết với carbohydrate [36].
17
Các lectin họ Đậu nhất là metalloproteins liên kết chặt chẽ với Ca

2+
và Mn
2+
,
đó là cần thiết cho hoạt động liên kết carbohydrate. Các kim loại có thể được liên
kết với EDTA để bất hoạt thuận nghịch với các protein. Các lectin họ Đậu có những
trình tự giống nhau: Các đầu amin của những lectin này cỏ hai phenylalanine dư
được bảo tồn. Đâu carboxy có chứa một chuỗi dư lượng valine và glycine bất biến.
Vị trí liên kết Ca
2+
và Mn
2+
chứa valine và acid aspartic bất biến. Lectin họ Đậu
được tổng hợp từ các chuỗi polypeptide có khối lượng phân tử khoảng 30 kD trong
những cơ quan bài tiết của tế bào thực vật và thường được oligomer hoá tạo thành
homodimer và homotetramer [36].
3.1.2. Độc tỉnh của lectin thực vật.
Đa số lectin thực vật là độc hại đối với tế bào động vật. Lectin sử dụng trong
chế độ ăn uống có thể là vô hại, vì chúng thường bị biến tính bằng cách nấu ăn và
và bị thuỷ phân khi tiêu hóa. Tuy nhiên, lectin sống có thể có tác hại, vì lectin chưa
nấu chín là không bị thuỷ phân bởi proteaza. Ví dụ, tiêu thụ đậu navy sống làm thay
đổi vi sinh vật đường ruột và kết quả làm rối loạn chức năng tiêu hóa. Lectin sống
của đậu nành’ và mầm lúa mì có khả năng giải phóng cholecystokinin có thể có tác
động trực tiếp đến chức năng tiêu hóa và tăng trưởng [36].
Một số lectin thực vật, đúng hơn được phân loại là chất độc, là một trong
những protein độc nhất và có thể dễ dàng dẫn đến gây chết không chỉ đối với các tế
bào trong nuôi cấy, mà còn với động vật, ví dụ như ricin và abrin [36].
3.1.3. Phân lập lectin thực vật.
Nhiều hạt cỏ chứa một lượng đáng kể của lectiri; ví dụ, agglutinin đậu tương
chiếm 10-15% tổng hàm lượng protein của hạt giống. Tuy nhiên, không phải tất cả

các hạt cỏ chứa lectin, ví dụ, lectin cà chua không cỏ trong hạt cà chua. Đa số các
lectin thực vật tương đối dễ hòa tan và có thể dễ dàng tách chiết [36].
Tuy nhiên, đối với những lectin thực vật từ thân cây và vỏ cây, các bước thu
nhận phức tạp hơn. Sau khi hòa tan, lectin cỏ thể được tinh chế để đồng nhất trên
chất nền carbohydrate cố định và tách rửa bằng đệm thích hợp. Sự có mặt của lectin
thường được xác định bằng phương pháp thử ngưng kết hồng cầu. Tuy nhiên, một
số lectin, chẳng hạn như chất ricin khó xác định bằng phương pháp này, vì nó chỉ cỏ
một tiểu đơn vị carbohyđrate liên kết duy nhất. Trong những trường hợp này, để xác
định sự có mặt của lectin, cần thiết phải sử dụng các xét nghiệm sinh học khác,
chẳng hạn như các phép đo độc tính của lectin [36].
Lectin đặc biệt phổ biến ở các loài cây họ Đậu, phân bố nhiều trong các lá
mầm của hạt giống và trong một số rễ. Nhiều cây họ Đậu có mối quan hệ cộng sinh
với vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium), có khả năng cung cấp lượng đạm dồi dào,
chất dinh dưỡng hạn chế đối với nhiều loài thực vật. Một số hợp chất nitơ được các
18
cây họ Đậu sử dụng để tạo ra lectin và protein khác. Lectin cỏ thể chiếm 3% trọng
lượng của một hạt giống trưởng thành. Tuy nhiên sau khi nảy mầm, hàm lượng
lectin giảm mạnh trong cây và sớm biến mất hoàn toàn ở khắp mọi nơi ngoại trừ
trong rễ [36].
Các chức năng của lectin trong mô thực vật hiện đang được nghiên cứu bằng
thực nghiệm. Đầu tiên, lectin có tác dụng như một chất chống các loại sâu hại thực
vật. Ví dụ, lectin từ hạt của cây họ Đậu Phaseolus vulgaris có thể gây độc hại và
thậm chí gây tử vong cho con người (rất hiếm khi) và các động vật khác. Các lectin
liên kết với thành ruột của sâu hại, làm sâu hại suy yếu và làm cho vi khuẩn truyền
nhiễm vào cơ thể sâu hại qua đường ruột. Một giả thuyết thứ hai cho thấy hàm
lượng cao của lectin trong lá mầm hạt giống kích thích tăng trưởng trong các phôi.
Sự hiện diện của một số lectin đã dẫn đến sự tăng trưởng nhanh chóng trong một số
động vật cũng như tế bào thực vật in vitro. Lectin hỗ trợ trong việc nhận ra chủng vi
khuẩn cố định đạm cộng sinh thích hợp [36].
Trong một bài báo cáo của C. Bruno và cộng sự năm 1985, các nhà khoa học

đã công bố kết quả của một thí nghiệm tìm hiểu về lectin ở cây lúa mạch. Bài báo
cáo công bố lectin hiện diện trong cây, được tổng hợp bằng rễ cây lúa mạch sau 15
tuần trồng [38].
Tiếp đến, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu lectin trong các cây lúa mạch
trồng ở điều kiện tự nhiên. Tiến hành lấy mẫu nhiều lần, mỗi lần cách nhau một
khoảng thời gian nhất định, lấy đỉnh rễ và lá của cây để làm thí nghiệm. Kết quả, tất
cả các mẫu đều cổ sự có mặt của lectin. Và lượng lectin có trong rễ dường như ít
biến đổi. Lá cũng có sự hiện diện của lectin, nhưng chỉ trong khoảng thời gian nhất
định, ngoài khoảng thời gian đó thì mẫu lá không có sự phản ứng ngưng kết hồng
cầu. Ngoài ra, ở tai lá phát triển của lúa mạch cũng có lectin [37].
3.2. Sự phân bố lectin trong động vật.
Lectin sam biển châu Mỹ (Lymulus polyphenus) và tôm hùm (Homarus
americanus) là những lectin động vật đầu tiên được phát hiện [27]. Ở các loài
động vật không xương sống như một số ngành giáp xác và nhuyễn thể cũng có chứa
lectin. Năm 1998 các tác giả Nguyễn Quốc Khang và Cao Đăng Nguyên công bố
trong 29 loài nhuyễn thể điều tra ở vùng biển Thừa Thiên Huế thì có 21 loài chứa
lectin [19]. Ở vùng biển Hải Hậu- Nam Định trong 24 loài nhuyễn thể, chân đốt và
cá thì có 8 loài có chứa lectin [20]. Cũng theo hai tác giả Nguyễn Quốc Khang và
Cao Đăng Nguyên thi lectin cá nheo (Parasiculus asotus) phản ứng mạnh với hồng
cầu nhóm máu A [2], lectin của hai loài cá chình nhật (Anguilla mamorata) và cá
chình hoa (Anguilla bengalensis) cũng phán ứng mạnh với hồng cầu nhóm máu A
[21].
19
3.3.Sự phân bố lectin trong ví sinh vật.
Virus và vi khuẩn cũng được công bố có chứa lectin. Năm 1941, Hirst phát
hiện virus có chất làm ngưng kết tế bào hồng cầu gà con, đây là lectin đầu tiên được
phát hiện ở vi sinh vật. Theo tác giả Ofek (1977, 1978) thấy rằng trên bề mặt cùa vi
khuẩn E.coli có chứa chất gây ngưng kết tế bào và hoạt tính này mất đi khi có mặt
của một số loại đường như galactose và một số dẫn xuất amin của nó, đó là lectin bề
mặt màng vi khuẩn, dạng lectin này cũng được phát hiện ở một số loài vi khuẩn

khác trong những năm gần đây. Trong nhiều trường hợp, các lectin gắn vào bề mặt
vi khuẩn và chỉ cỏ một vị trí nhận diện, các lectin vi sinh vật giúp chúng gắn kết lại
với nhau nhưng lectin cô lập từ vi sinh vật lại không có hoạt tính này [31].
Ngoài ra, lectin còn tìm thấy ở tào như tảo lục (Boodiea coacta), các loài tảo
đỏ Hypnea japonica, Soliỉeria robusta, nấm mốc, nấm meo. Sự phân bố khá rộng
của lectin trong vi sinh vật vừa. Mang tính phổ biến vừa mang tính riêng biệt, đây là
điểm khác biệt cơ bản giữa enzyme và lectin [31].
3.4. Sự định khu cửa lectin trong tế bào và cơ thể sinh vật.
Theo Sharon và Halina (2004), trong một cơ thể sinh vật có nhiều loại lectin
gần gũi nhau hiện diện ở các mô khác nhau (ví dụ như ở đậu Dolichos biflorus) ở
cùng một cơ quan cũng có thể cỏ nhiều loại lectin khác nhau [31].
Hầu hết các mô thực vật đều chứa lectin. Tuy nhiên, sự phân bố của chúng
trong các cơ quan đó thay đổi tuỳ vào họ thực vật được điều tra, ví dụ lectin cỏ
nhiều trong hạt họ Đậu, họ Đại kích, họ Hoà thảo, trong quả và củ họ Hành, họ Cà,
trong rễ họ Bầu bí, ở chồi và lá họ Xương rồng, họ Lan [31]. Ở các loài thực vật hạt
kín, hạt thường chứa nhiều lectin nhất [29].
Sự định khu lectin trong động vật hẹp hơn so với thực vật. Đối với động vật
không xương sống, lectin chủ yếu có ở dịch tiết như huyết thanh cá, nọc rắn, tinh
dịch, huyết tương [28]. Còn ở động vật có xương sống, lectin tồn tại ở dạng tự do
hay protein cấu trúc màng ở dịch phôi, hay tồn tại ở giao tử, tế bào trứng, các cơ
quan và mô của cơ thể trưởng thành [27].
Khi nghiên cứu động thái của lectin trong một cơ thể, lectin có thể cổ ở bộ
phận, cơ quan này mà không có ở bộ phận hay cơ quan khác. Có bộ phận chi chứa
lectin khi còn non, có một số bộ phận thì hàm lượng lectin tăng lên trong suốt thời
gian sinh trưởng của chúng [29, 31,35].
20

PHẦN 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên đối tượng là cây đậu ngự.

Tên khoa học: Phaseolus lunatus L.
Họ : Đậu ( Fabaceae)
Bộ : Đậu (Fabales)
Lớp : Thực vật hai lá mầm ( Magnoliopsida)
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Dụng cụ và hóa chất
Các dụng cụ và hóa chất thông thường của phòng thí nghiệm Công nghệ sinh
học thuộc khoa Sinh học trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.
DEAE- cellulose do hãng Sigma (Mỹ) sản xuất. Các hóa chất khác dưới dạng
tinh khiết.
Chất chống đông ACD-A, hồng cầu và huyết thanh các nhóm máu người do
khoa Huyết học và truyền máu ‘bệnh viện Trung Ương Huế cung cấp. Máu được
pha loãng bằng nước muối sinh lý NaCl 9% đến 3-5%
Hóa chất sử dụng trong điện di SDS-PAGE là hoá chất của các hãng Sigma
(Mỹ) và Merck (Đức) sản xuất.
2. Xử lý mẫu vật
Tiến hành gieo đậu theo thời vụ địa điểm:bãi bồi ven sông thuộc làng Hương
Chữ, huyện Hương Trà, TT Huế.
Thu các cơ quan rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt ở các giai đoạn sinh trưởng và phát
triển khác nhau (Bảng 2.1). Mẫu nghiên cứu được rửa sạch, sau đó mẫu được
nghiền mịn trong cối sứ và chiết rút bằng đệm PBS pH 7,2 theo tỷ lệ 1:5 (1 gam
mẫu: 5 ml đệm), ly tâm ở 6000 vòng/phút trong 30 phút, loại bã và thu dịch trong
(địch thô) để tiến hành các thí nghiệm. Các thí nghiệm đều tiến hành với mẫu dịch
thô để xác định hàm lượng protein, hoạt độ lectin và đặc trưng phổ điện di protein.
21