1974, The Biological activity substances from sea.. , 1981 Biologichexki aktivnuie vesestva ghidrobiontov istochnik novukh lekarstv i preparatov.. V., 1973, Biochimia xuria vadnovo proix
Trang 1T A P C H Í K H O A H O C N o 4 - 1 9 9 3
NGHIÊN CỨ U DIỀU T R A C Á C PR O T EIN A ZA VÀ C Á C
P h ạ m Trản Ch áu 1, P h a n Thị Hà2, N g u y ề n Quang Vinh 1
1 Bộ m ô n Si nh kó a - Kh oa S ĩ n k Đ H T H Hà Nộ i
2 Trung t à m vi sinh ứ ng dung Đ H T H Hà Nộ i
Si nh v ậ t & biển, n h ấ t là v ù n g biển nhi ệt đói r ấ t đ a d ạ n g v à p hong p h ú về t h à n h p h ầ n giống,
loài Cá c sinh v ậ t biển là nguồn ngu yê n liệu qúi giá về các c hấ t có hoạt t í nh s in h học Ịl, 3, 6,
8, 9], do đó chúng có t h ể đ ư ợ c x ử d ụ n g l àm ngu ồn ngu yê n liệu để sản x u ấ t các c h ấ t k h á n g sinh, các t huốc điều trị nhiều bệnh khác n h a u Tuy nhi ên, việc nghiên c ứu ,k ha i t há c k h í a c ạ n h này c ủ a
s inh v ậ t biển t rê n t h ế giới cũng n h ư ò n ư ớc t a còn r ấ t h ạ n ché.
C á c loài rong biển t ừ lâu đ ã đ ư ợ c biết là n g uồ n n g u yê n t ố vi l ượng quý giá [2, 4| v à một số còn là nguồn vi ta mi n
C á c công t r ì n h nghiên c ứ u sinh h ó a r ong biển ò n ư ớ c t a đ ã công bố chủ yế u t ậ p t r u n g và o
aga, axit alginic; m ộ t số có nghiên c ứ u điều t r a về t h à n h p h ầ n hóa học [5] n h ư n g c h ư a có công
t r ì n h n à o đề cập đế n p r o t ei n az a v à các c h ấ t ức c h ế c ủ a chúng N h ừ n g kiến t h ứ c H ó a sinh hiện
n a y cho t h ấ y các p r o t e i n a z a v à các c h ấ t ức chế c ủ a c h ú ng t h a m gia t rong nhi ều q u á t r ì n h sống
q u a n t rọng Vì vậy, việc nghiên c ứ u các c h ấ t n à y ỉr các sinh v ậ t biển là n h ữ n g d ẫ n liệu c ơ sỉr q u a n
t r ọ n g t r on g nghiên c ứu c ơ bả n m ộ t c á ch có hệ t h ố n g về h ó a sinh c ủ a chúng
Bài nà y giới t h iệ u két q u ả nghi ên c ử u điều t r a các p r o t e i n a z a v à các chất ức chế p r o t e i n a z a
ờ m ộ t sổ loài r ong biển t h u ộc 3 n g à n h r ong đ ỏ ( R h o d o p h y t a ) , r ong n â u ( P h a e o p h y t a ) v à rong lục
( C h l or o ph y t a)
N G U Y Ê N L IỆ U VÀ P H Ư Ơ N G P H Á P
M ẩ u v ậ t nghiên c ứ u
Cá c loài r ong biển do Viện nghi ên c ứu biển (Hải P h ò ng ) cung cấp, Nguyễn V ă n Ti ế n đ ị nh
loài M â u đ ư ợc g i ữ ỉr n gă n đá, t r ư ớ c khi xác đ ị nh nghiền n á t , chiết bằ n g nước, li t â m t h u dịch
t r o n g đ ể p h â n tích
Hóa chất
a - K i no tr ipx in t i nh sạch c ủ a p h ò n g t h í ng hi ệm Le ur qui n ( P h á p ) ; Bromel in d o các t á c giẲ t ự
sản x u ấ t ; Tripxin t u y bò do p h ò n g En zi m, Viện s inh hóa, đ ạ i học Tong h ợ p Wroc law ( B a n L a n ) sản x u ấ t ; cazein v à a m i d o đen 10B c ủ a h ả n g Merch A G ( D a m o s t a d t , F R G) ; e de st i n c ủ a h ã n g Koch-li ght (Col nbroo k, Bucks, Anh) ; các h ó a c hấ t khác có độ sạch p h â n tích
P hư cm g p h á p
Xác đị nh h oạ t độ proteolitic (PA) v à h o ạ t độ ức chế p r o t e i n a z a b ằ n g phưcmg p h á p k huyế ch
t á n t rê n đĩ a t h ạ c h [7] v ói cơ chất cazein 0,1% p H 6,5, đ ệ m sorensen) hoặc e d es ti n 0,05% (ờ pH
Trang 28,1, đ ệ m Tris-HCl); nồng độ t h ạ c h là 1,8% tiến h à n h xác đ ị nh ỉf 25oC t r on g 5 giờ, sau đó nhuội p
d ĩ a t h ạ c h b ằ n g d u n g dịch a mi d o đen 10B 0,1% Đ á n h giá h oạ t độ t heo kích t h ư ớ c vòng p h â n giầi
kh ôn g m ầ u t rê n nền x a n h đậ m
Nghi ên c ứu ả n h hư&ng c ủ a các c h ấ t đặc hiệu n h ó m đế n h o ạ t độ proteolitic: li dịch chiết rong
với d u n g dịch c h ấ t nghi ên c ứ u t ro n g 20 p h ú t ịf 2 5 ° c sau đó mới giổ và o đ ĩ a t h ạ c h để xác định
h o ạ t độ
K Ế T Q U Ả V À T H Ả O L U Ậ N
Đ ả tiến h à n h xác đị nh hoạ t độ proteol it ic ỉr các p H 4,5; 6,5 v à 8,1 Kết q u ả đ ã khô ng p h á t hiện đ ư ợ c h oạt độ ò pH 4,5 Trên b ả ng 1 cho t h ấ y 33 t ro n g số 35 loài r ong đ ã nghiên c ứ u có h oạ t
độ ỉr 6,5 v à chì 3 t r o n g các loài n ày (rong t h ạ c h giả, rong s ừ n g xốp t huộc n g à n h r ong đỏ v à r ong
t ú i m ả n h t huộc n g à n h r ong lục) v ẫ n có h oạ t độ ờ pH 8,1 n h ư n g yếu hem b pH 6,5 Điều n à y cho
p h é p d ự đ o á n r ằ n g ò các loài rong đ ã nghiên c ứu p r o t e i n a z a t ru n g t í n h chiếm ư u thế M ặ t khác
c ũ n g n h ậ n t h ấ y r ằ n g số loài có h o ạ t độ pr oteol it ic ỉr n g à n h rong đổ lớn horn ỉr n g à n h r o n g n âu,
t h eo t h ử t ự tưorng ứng là 50 và 14% t ổng số loài đ ả nghiên c ứ u thuộc mỗi ngành Hai loài rong
có PA cao h ơ n cả là r ong kì lân ( E u c h e u m a - m u r i c a t a Gm el ) v à r ong rnơ g i e n m a n ( S a rg a s s u m
k j e l l m a n i a n u m ) , s a u đó đ ến các loài r ong vú bò t á n , ro ng t h ạ c h sợi, rong c âu t h ừ n g , r o ng t h ạ c h già, r o n g s ừ n g xốp, rong đông roi, r o n g m ơ mả nh
Dể s ơ bộ t ì m hiểu t í n h c hấ t c ủ a các p r o t ei n az a , c h úng tôi đ â nghi ên c ứ u ả nh h ư ờ n g c ủ a m ộ t
số c h ấ t n h ư axit ascorbic, xistein, E D T A , H g C l 2, o - ph en a nt ro l in , iot đến hoạt độ pr ote ol it ic c ủ a
9 loài r o ng có h o ạ t độ cao ịf m ức + + t r ồr lên K ế t q u ả cho t h ấ y ịf nồng độ 1 0~3M h ầ u n h ư các
c h ất kể t rên k hô ng ảnh hưổrng đến PA c ủ a các loại rong đ ả nghiên cứu Tuy nhiên ỉr nồng độ
2 X 10- 3 M, xistein củng n h ư H gC l 2 kì m h ã m PA c ủ a r ong kì lân v à rong c âu t h ừ n g ; đối vòi rong
m ơ g i e n m a n phả i đế n nồng độ 3 X 1 0~ 3 M m ó i có t ác d ụ n g ức chế Kết q u ả này c h ứ n g tồ h o ạ t độ
pr oteol it ic c ủa dịch chiết kỳ các loài rong đ â nghiên c ử u không n hạ y vói các c h ất p h ả n ứ n g đặc hiệu với n h ổ m - SH v à các c hất ức c hế p r o t e i n a z a kim loại
Ng hi ên x ử u h o ạ t độ ức chế p r o t e i n a z a ( P I A) đ ả p h á t hiện được 6 loài có h o ạ t t í n h ức chế
tr ip x in ( t r on g đó có 5 loài thuộc n g à n h P h a e o p h y t a ) v à 2 loài có h oạ t t í nh ức c hế k i m ot ri p xi n
C h ú n g tôi c ũng đ ã t h ă m dò h oạ t độ ức c hế đối v ó i b r o me l ai n n h ư n g không p h á t hiện đ ư ợ c loài rong n ào có h oạ t t í n h n à y (mặc d ù p h ư ơ n g p h á p có đ ộ n h ạ y cao)
K ết q u ả điều t r a về các c h ất ức c hế p r o t e i n a z a đ ẫ nêu không c h ứn g tổ s ự phổ biến c ủ a loại
c h ấ t n à y ỉr rong bể t ro n g khi c h úng lại k h á phổ biến ịf các t h ự c v ậ t t rên cạn Để t ìm hiểu xem
đó có p hả i là đặc t í nh c h un g c ủa các sinh v ậ t biển không, cần tiếp tục nghiên c ứ u v ớ i nhiều đối
t ư ạ n g khác ò biển Nếu q u ả có s ự sai khá c n h ư đ ả nêu sẽ là điều k h á t h ú vị.
K Ế T LU ẬN
1 35 loài r o n g t huộc 3 n g à n h R h o d o p h y t a , P h a c o p h y t a , C h l o r o p h y t a đều k hô n g có h o ạ t độ
pr ote ol it ic ỉr pH 4,5 B a m ư ơ i b a loài đ ều cổ h o ạ t độ p h â n giải cazein if pH 6,5, t r o n g số đó 2 loài
có h o ạ t độ cao n h ấ t là E u c h e u m a - m u r i c a t a (gmel) v à S a r g as s um k i el l m a n i a n u m Yendo
2 H o ạ t độ pr oteol it ic c ủ a các loài rong đ ẵ nghi ên c ứ u khô ng n hạ y vóri E D T A , o - ph e n a n t r o l in , iot c u ng n h ư a x i t ascorbic, xistein, HgCỈ2
Trang 3Bảng ỉ. Hoạ t độ proteilitic (PA) v à h o ạ t độ ức chế p ro te i na za ( PIA)
c ủ a dịch chiết t ừ các loài r o ng biển đ ã nghiên cứu
(TIA: h o ạ t độ ức ch ế t ripxin; KIA: h o ạ t độ ức chế ki mot ri pxin;
ho ạ t độ đ ư ợc biểu di ễn b ằ ng d ấ u + ; dấ u - là không có h o ạ t độ
t h ử - Noi t h u m ẫ u _
N gà n h rong đổ Rhodophyta
1 r o n g m ử t t rò n P o r p h y r a s u b o rb i c ul a t a Kjellm Hòn d au
-2 r o n g vú bò t á n G a l a x a u r a fast igi ata Decne C á t Bà + + - -
-3 R o n g san hô vảy Cor al li na s q u a m a t a El et sond Hàn Dấu + - -
-4 R o n g t h ạ c h sợi Ge li di um crinale (Turn) Larnx Hòn Dấu + - -
-5 R o n g T h ạ c h chạc Ge l id i um d i v at i c a t um Ma rt C á t Bà + - -
-6 R o n g câ u cong Gr ac il ar i a b a n g me i a n a
-7 R o n g câ u t h ắ t Gr ac il ar i a blogettii Harv Yên Hi mg - - -
-8 R o n g câ u t h ừ n g G c h o rd a Holm Vạ n Ninh + + - -
-9 R o n g câu
chỉ v à ng G s ai at ic a C h a n g et Xi a C á t Bi + - -
-*10 R o n g t h ạ c h giả Gelidiopsis gracilis (Kuetz.)
-11 r o ng s ừ ng xốp C e r a to di c t y on s pongiosum
-12 R o n g kì lân E u c h e u m a - m u r i c a t a (Gmel) Miền Trung + + + - -
-13 R o n g t h u n t h ú t C at e ne ll a nipae Zan Hòn Dấu + - -
-14 R o n g đ ôn g roi H yp n e a flagelliformis Grev nt + + - - +
15 R o n g cạo dẹ p G i g a r t i n a i nte rme dia Su r nt + - - +
16 R o n g gọng kìm Ce n tr oc e ra s c la v ul at u m (Ag.)
-N g à n h rong náu Phaeophyta
17 R o n g bóng t r ơ n C ol p om en i a sinuosa ( Ro th )
-18 R o n g q u ạ t úc P a d i n a australis Hauck nt - - -
-19 R o n g q u ạ t
bốn lớp P a d i n a t e t r a s t r o m a t i c a Hauck nt - - -
-20 R o n g t h ù y L ob o p h o r a va ri eg at a ( La mx )
-21 R o n g m ơ S ar gas s um kj el lm ani anum
-22 R o n g m ơ m ề m S ar gas s um t en e r r i m u m J Ag nt + - +
-23 R o n g m ơ vasen S ar gas s um vachellianum Grev nt + - +
-24 R o n g m ơ m ả n h S ar gas s um gracillimum Rbd nt + + - -
Trang 4-Bẵng 1 (tiếp)
SỐ
t h ử
T ê n loài rong biển
Nơi t h u m ẫ u
25 Ro n g m ơ Sa r ga ss u m swartzii (Turn )
26 Ro n g mơ hé c lô S a r ga s s um herklotsii Setch nt + - +
27 Ro n g m ơ
la ph ao Sa r ga ss u m meclurei Setch C á t Bà + -
-28 Ro ng m ơ
t h ổi t á n S p a n i c u l a t u m J Ag nt + -
-29 Ro ng m ơ
-Ng à nh rong luc Ckloropkyta
31 rong cải
biển hoa Ưlva c o n g l o b a t a Kjellm Hòn Dấu + -
-32 r ong tóc
đố t xoắn C h a e t o m o r p h a spiralis Okarn nt + -
-33 Ro ng t úi m ả nh Val onia aegagropiỉa
-34 Ro ng t úi t hô V m a c r o p h y s a Kuetz C á t Bà + -
-35 Ro ng đại
Ấ R ậ p C o d i u m a r a b i c u m Kuetz nt - -
-c ỏ n g t r ì n h này đ ư ợ -c hoàn t h à n h vói s ự giúp đ ỡ -c ủa C h ư ơ n g t rì nh nghiên -c ứu -c ơ b i n t r o n g lĩnh vực k h o a học t ự nhiên
T h i s p ub l ic a ti o n was co mp le te d with financial s u p p o r t from the N a t io n al basic Research P r o
g r am in N a t u r a l Sciences
T À I LI ỆU T H A M K H ẢO
1 A t t w a y D H 1974, The Biological activity substances from sea J of Ocean Technology 8:27
2 Ba ra sc ov G K., 1963, Khimia Vodoroslei, Izd, Acad CCCP Moscova
3 G u r i n I s., Aj t ikhi n I c , 1981 Biologichexki aktivnuie vesestva ghidrobiontov istochnik novukh lekarstv i preparatov Izd "Nauka” , Moscova
4 Ki zeveter M V., 1973, Biochimia xuria vadnovo proixkhojjdenia Pich promir - chi Moscova
5 L â m Ngọc T r â m , N guye n Văn Thiện, Đỗ Tu y ế t Nga, Lưu T h ị Hà, N G u y ễ n Ki m Đức, 1991., Thành phần hóa học trongcác loài rong biển vùng biển Phú Yên - Khánh hòa - Minh Hải Tuyển tập nghiên cứu biển Tập III tr 150
Trang 57 Leỉuk J., P h ạ m TVân C h â u , J Kieleczawa, 1985., Zast080wanie edestyny do badania aktywnosci proteinaz i ich inhibitorow XXI Meet Pol Biochem Soc., Krakow Abstract
8 M o h a m m e d M El-Sayed 1983., Fatty acid composition of some Algae lipids from the Red sea J
of the Faculty of marine science 3: 1404
9 R h o m a s h i n a N A., 1983, Marine invertebrates as a source of eicopentanoic and other polyenoic acids J Mar Biol Valdivostok No 1:66
SC R EE N IN G T H E PR O T EO LYT IC A C T IV IT Y AND T H E
A N T IP R O T E O L Y T IC A C T IV IT Y FROM AL G A E ST R A IN S
P ham thi Tran Chau, Phan Thi Ha, Nguyen Quang Vtnh
Faculty o f biology, Hanoi University
Thierty five algae strains belonging to Rhodophyta, Pheophyta, Chlorophyta have been sub jected to study.
1) T h e prot eol yt ic activity (PA) has been d e t e r m i n e d a t pH of 4.5, 6.5 a n d 8.1 It i n d i c a t e d
t h a t t he e x t r a c t s of a lmos t all t he s tudi ed s tr ains exhibi t p ro teol yti c acti vit y a t pH of 6.5 A m o n g these, 4 s t ra in s still r e m a i n e d active b u t to a lesser degree a t pH of 8.1 However, a t pH 4.5 t h e
PA c ơmpl et l y ceased T w o s tr ai ns w i t h t he highest activity a t pH 6.5 were E u c h e u m a - m u r i c a t a
Gmel) and Sargassum kjellmanianum Yendo.
Moreover, it ha s also been noticed t h a t E D TA , o- phen- an tr ol in , ascorbic acid, cystein, HgCla
had no effect on the PA of extracts from the investigated strains.
2) T h e a nt ip r ot eo ly t ic acti vit y has been f ound only in 8 strains T w o s tr ai ns s howi ng an
a n t i c h y m o t r y p t i c acti vi ty were: Hy p n e a flagelliformis Grev a nd G i g a r t i n a i n t e r m e d i a Sur T h e
other six strains exhibiting antitrypiic activity were as followed: Gracilaria bangm eiana Zhang
et A b b o tt, colpom enia sinuosa (Roth.) Derb et Sol, Sargassum tenerrimum J Ag., Sargassum
v achel li anum Gr ev , S ar g a s s u m swartzii ( Turn ) c Ag., S a rg ss u m herklotsii Setch