Biện pháp tăng cường sản xuất hợp chất thứ cấp từ thực vật: Tối ưu hóa môi trường

• Sự kết hợp kích thích thẩm thấu và bổ sung các chất dinh dưỡng tăng trưởng, đặc biệt là sucrose trước giai đoạn nuôi cấy cố định là một chiến lược hiệu quả để tăng cường sản xuất sap[r]

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TPHCM KHOA CNSH&KTMT

ĐỀ TÀI

Biện pháp tăng cường sản xuất hợp chất thứ cấp từ thực vật:

Tối ưu hóa môi trường

GVHD: Th.S Phạm Văn Lộc NHÓM: 5

DANH SÁCH NHÓM

1 Quy trình nuôi cấy tế bào thực vật sản xuất hợp chất thứ cấp Quy trình nuôi cấy tế bào thực vật sản xuất hợp chất thứ cấp

2 Giới thiệu về biện pháp tối ưu hóa môi trường Giới thiệu về biện pháp tối ưu hóa môi trường

3 Tăng cường sản xuất saponin trong nuôi cấy tế bào sâm Panax bằng áp

suất thẩm thấu và bổ sung chất dinh dưỡng

Tăng cường sản xuất saponin trong nuôi cấy tế bào sâm Panax bằng áp suất thẩm thấu và bổ sung chất dinh dưỡng

NỘI DUNG

QUY TRÌNH

Nuôi cấy callus

Là dòng tế bào

ban đầu

Tạo ra để hàn gắn

vị trí tổn thương

cua cây

Nuôi cấy dịch huyền phù

Khảo sát môi trường và điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp

Nuôi cấy bioreator

Phát triển quy mô nuôi cấy trên hệ thống bình nuôi cấy sinh học bioreator

Biện pháp tăng cường sản xuất hợp

chất thứ cấp

 Chọn lựa thành phần môi trường và

điều kiện nuôi cấy thích hợp (tối ưu hóa môi trường)

 Chọn lựa các dòng tế bào năng suất

cao

 Bổ sung tiền chất nuôi cấy

 Các chất kích kháng bảo vệ thực vật

Biện pháp tối ưu hóa môi trường

 Các thông số hóa học

 Vật lý: thành phần và pH môi trường

 Chất điều hòa sinh trưởng

 Nhiệt độ nuôi cấy

 Sự thông khí

 Sự lắc hoặc khuấy, ánh sáng

 Các thông số vật lý và yếu tố dinh dưỡng

là yếu tố cơ bản cho việc tối ưu hóa hiệu suất nuôi cấy

Tăng cường sản xuất saponin trong nuôi cấy tế bào sâm Panax bằng áp suất thẩm thấu và bổ

sung chất dinh dưỡng

NỘI DUNG

8

• Tổng quan

• Vật liệu và phương pháp

• Kết quả và thảo luận

• Kết luận

• 0 1

• 0 2

• 0 3

• 0 4

TỔNG QUAN

The Power of PowerPoint | thepopp.com 9

• Mất 5-7 năm giữa

việc gieo hạt và thu

hoạch gốc trưởng

thành

• Là cây trồng dễ bị ảnh

hưởng bởi nhiều yếu

tố môi trường như

đất, bóng mát, khí

hậu, mầm bệnh và

sâu bệnh

• Nhân sâm

• Là thành phần chính của nhân sâm, có hoạt tnh sinh học cao.

• Là chất chuyển hóa thứ cấp của tế bào thực vật,

sự tch tụ của chúng thường được kích thích

để đối phó với những thách thức do biotc stress và abiotc stress

• Saponin

• Kích thích sự sản sinh các chất chuyển hóa thứ cấp

• Sorbitol được sử dụng như một osmotcum để tăng

độ thẩm thấu

• Khảo sát sự gia tăng hoạt tnh PAL và phản ứng oxy hóa

• Áp suất thẩm thấu ( osmotic )

Vật liệu

The Power of PowerPoint | thepopp.com 10

• Môi trường MS có chứa 30g / L sucrose, bổ sung

1 mg / L 2,4-D và 500 mg / L casein hydrolysate

• Môi trường

• Giống nhân sâm: Panax

ginsengC.A Meyer

(Chinese or Korean

ginseng), 4 năm tuổi

• Nhân sâm

• Lắc ở 110-120 rpm và

25 ° C trong bóng tối

• Lặp lại 3 lần.

• Điều kiện

Phương pháp

11

• Thí nghiệm: Bổ

sung Osmoticum

và dinh dưỡng

• 2 0 0 0

• Thí nghiệm: Đo trọng

lượng tế bào, áp suất thẩm thấu, các chất dinh dưỡng chủ yếu

và hàm lượng saponin

• Thí nghiệm: Đo

lường hoạt động

PAL và sản xuất

H2O2

• 1 9 9 8

• 2 0 0 4

Thời gian tăng trưởng của tế bào, đường, nitơ

vô cơ và têu thụ phosphat

The Power of PowerPoint | thepopp.com 12

Hình 1 Các đường cong mô tả sinh khối khô và các nồng độ dinh dưỡng chính trong nuôi cấy tế bào P ginseng (Sug = đường, Suc = sucrose, Glc = glucoza, Fru = fructose,

lỗi thanh cho các sai sót chuẩn, n = 3) theo thời gian

Ảnh hưởng của sorbitol đối với sự phát triển của

tế bào, lượng đường và độ thẩm thấu trung

bình

13

Hình 2 Các đường cong tăng trưởng tế bào (A), lượng đường tiu thụ (B) và độ thẩm thấu trung bình (C) trong nuôi cấy tế bào P ginseng với sorbitol bổ sung vào môi trường nuôi cấy

vào thời điểm cấy (độ thẩm thấu đo được ở 25 ± 1 ° C) theo thời gian

Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu cao lên sản

xuất saponin

The Power of PowerPoint | thepopp.com 14

Hình 3 Ảnh hưởng của việc bổ sung sorbitol lin sản xuất saponin trong

nuôi cấy tế bào P ginseng (đo đạc vào ngày 24 ).

Ảnh hưởng của việc kết hợp dinh dưỡng và điều

trị osmotc đối với sản xuất saponin

The Power of PowerPoint | thepopp.com 15

Hoạt động PAL và sản xuất H2O2 gây ra bởi áp

suất thẩm thấu

The Power of PowerPoint | thepopp.com 16

Hình 4 Hoạt động PAL (A) và oxy hóa huỳnh quang pyranine (B) trong nuôi cấy tế bào P ginseng do sorbitol và chất dinh dưỡng (Suc = 30 g / L Suc, CH = 0,5 g / L CH, Sor = 0,2 M sorbitol, huỳnh quang tương đối = tỷ số của cường độ huỳnh quang tại một thời điểm nhất định với cường độ ban đầu; Nồng độ trung bình ban đầu trong mmol / kg: Kiểm soát = 152 ± 13, Suc + CH = 236 ± 19 và Suc + CH + Sor = 340 ± 24).

Kết luận

• Ở áp suất thẩm thấu cao có thể kích thích tch lly chất chuyển hóa thứ sinh và

một số phản ứng stress thực vật khác trong nuôi cấy tế bào thực vật.

• Sự kết hợp kích thích thẩm thấu và bổ sung các chất dinh dưỡng tăng trưởng,

đặc biệt là sucrose trước giai đoạn nuôi cấy cố định là một chiến lược hiệu quả

để tăng cường sản xuất saponin trong nuôi cấy tế bào sâm.

The Power of PowerPoint | thepopp.com 17

Tài liệu tham khảo

1 J.Y Wua, K Wonga, K.P Hoa, L.G Zhoub,

“Production of ginseng and its bioactive

components in plant cell culture: Current

technological and applied aspects”, Enzyme and microbial technology, 2004.

2 Jianyong Wu, Jian-Jiang Zhong, “Enhancement of

saponin production in Panax ginseng cell culture by osmotic stress and nutrient feeding”, Journal of

Biotechnology, 1999.

3 Vũ Oanh, Nuôi cấy tế bào để sản xuất hợp chất thứ

cấp, Không gian công nghệ, 2009.

4

http://doan.edu.vn/do-an/toi-uu-hoa-dieu-kien-nuoi-cay-te-bao-thuc-vat-de-san-xuat-hctc-39322/

Thank you!