SỰ PHĐN BỐ VĂ KHẢ NĂNG SINH CHẤT KHÂNG SINH CỦA MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN HIẾM THUỘC CHI MICROMONOSPORA PHĐN LẬP TỪ ĐẤT BÙN THĂNH PHỐ ĐĂ NẴNG THE DISTRIBUTION AND THE ABILITY OF PRODUCING
Trang 1SỰ PHĐN BỐ VĂ KHẢ NĂNG SINH CHẤT KHÂNG SINH CỦA MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN HIẾM
THUỘC CHI MICROMONOSPORA PHĐN LẬP
TỪ ĐẤT BÙN THĂNH PHỐ ĐĂ NẴNG
THE DISTRIBUTION AND THE ABILITY OF PRODUCING ANTIBIOTIC
OF SOME RARE ACTYNOMYCETES STRAINS, BELONGING
TO MICROMONOSPORA GENUS EXTRACTED FROM THE MUDDY SOIL
IN DANANG CITY
ĐỖ THU HĂ - VÕ CHĐU TUẤN
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đă Nẵng
TÓM TẮT
Từ 40 mẫu đất bùn của thănh phố Đă Nẵng, đê phđn lập được 90 chủng xạ khuẩn hiếm thuộc chi Micromonospora, trong đó có 37 chủng có hoạt tính khâng sinh, v.v Tuyển chọn được 4 chủng ĐN 1 , ĐN 4 , ĐN 6 vă ĐN 7 có hoạt tính khâng sinh mạnh, tạo vòng khâng khuẩn, khâng vi nấm cao, có thể dùng để sản xuất dịch khâng sinh thô, phòng vă chống nấm bệnh do vi nấm gđy ra ở một số cđy trồng vă vật nuôi
ABSTRACT
From 40 samples of muddy soil in Danang city, 90 rare Actynomycetes strains of Micromonospora genus have been extracted, of which 37 strains are antibiotic, etc
Four strains ĐN, ĐN4, ĐN6 and ĐN7 are selected They have the features of a strong antibiotic: creation of antibacterial cycles and high antimocrofungus They can be used to produce raw antimyces liquid, to prevent and control diseases created by microfungus on some plants and animals
1 Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển nông nghiệp, việc sử dụng các loại thuốc hoá học bảo vệ thực vật phục vụ sản xuất nông nghiệp ngày càng gia tăng Bên cạnh các kết quả đã đạt được thì mặt trái của việc sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật là khá lớn Đó là sự ảnh hưởng của chúng đến các hệ sinh thái và tác động xấu đến sức khoẻ con người, lớn hơn nữa là tác động đến sự phát triển bền vững trong nông nghiệp Một số kết quả nghiên cứu đã chứng minh vai trò của xạ khuẩn trong việc tổng hợp các chất kháng sinh kháng khuẩn rất tốt và an toàn về môi trường sống Thành phố Đà Nẵng có hệ sinh thái đa dạng, thuận lợi cho sự phát triển của các loài vi sinh vật có lợi Bài báo này đề cập đến việc nghiên cứu sự phân bố cũng như khả năng sinh kháng sinh của một số chủng xạ khuẩn hiếm, được phân lập từ đất bùn ở Thành phố Đà Nẵng
2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Trang 22.1 Đối tượng
* Các chủng xạ khuẩn được phân lập từ 40 mẫu đất bùn của thành phố Đà Nẵng
* Các chủng vi sinh vật kiểm định
+ Các chủng vi khuẩn kiểm định
- Bacillus subtilis ATCC 6633
- Staphylococcus aureus ATCC 1228
- Escherichia coli ATCC 1283
- Klebsiella pneumoniae
- Sarcina lutea ATCC 9341
+ Các chủng nấm kiểm định
- Aspergillus niger
- Fusarium oxysporum
- Candida albicans
- Pirycularia oryzae
2.2 Phương pháp nghiên cứu
* Lấy mẫu đất và phân lập xạ khuẩn theo phương
[1], [2]
* Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính sinh chất kháng sinh bằng phương pháp thỏi thạch của Egorov [3]
3 Kết quả và thảo luận
3.1 Sự phân bố của xạ khuẩn chi Micromonospora trong đất bùn của thành phố Đà Nẵng
* Từ 40 mẫu đất bùn, chúng tôi đã phân lập và
Micromonospora trên môi trường Gause I Tất cả các chủng
xạ khuẩn thuộc chi này đều có các đặc điểm chung như sau:
+ Ít hình thành khuẩn ty khí sinh, chỉ có khuẩn ty cơ chất
+ Màu sắc khuẩn lạc từ vàng nhạt đến da cam và chuyển thành nâu, nâu đỏ sau thời gian 7 - 14 ngày nuôi cấy do hình thành bào tử
+ Các bào tử đơn mọc riêng rẽ phân bố dọc theo sợi cơ chất, không có cuống sinh bào tử hoặc cuống sinh bào tử ngắn
+ Khuẩn lạc thường nhỏ, bề mặt nhẵn hoặc xù xì + Tất cả các chủng xạ khuẩn phân lập được phân bố trong các loại đất bùn: bùn ao, bùn ruộng lúa, bùn sông, bùn cát
Trang 3* Chúng tôi đã tiến hành khảo sát nhiều đợt nhằm xác định sự phân bố của các chủng xạ khuẩn chi
Micromonospora tại các mẫu đất bùn thuộc khu vực thành
phố Đà Nẵng Mỗi lần sử dụng 30 - 40 đĩa petri chứa các môi trường Gause I hoặc ISP - 4 với các độ pha loãng dịch đất khác nhau
Kết quả nghiên cứu sự phân bố của các chủng xạ
khuẩn hiếm chi Micromonospora được trình bày ở bảng 1
Bảng 1: Số lượng xạ khuẩn hiếm thuộc chi Micromonospora
trong các mẫu đất bùn tại thành phố Đà Nẵng
Nơi và thời
Thảm thực
Số lượng
10 3 CFU/g
Sơn Trà
(26/12/2000)
(17/01/2000)
Bùn ao Bùn ruộng lúa
Rong, bèo Lúa, cỏ
6,
5 6,
5
60
71
60.103 71.103
Mỹ Khê
(24/01/2000) Bùn cát Rong
6,
0 30 30.10
3
Sông Hàn
(10/02/2000) Bùn sông Rong, cỏ
6,
0 65 65.10
3
Hoà Khánh
(23/02/2000) Bùn ao
Cỏ, bèo Nhật Bản
6,
5 60 50.10
3
Hoà Cường
(28/02/2000)
Bùn ruộng lúa Lúa, cỏ
5,
0 30 30.10
3
Hoà Cầm
(28/02/2000)
Bùn ruộng lúa Lúa, cỏ
6,
5 60 60.10
3
Hoà Thọ
(18/03/2000) Bùn ao
Rong đuôi chồn sen
6,
0 57 57.10
3
Hoà Phát
(28/03/2000)
Bùn ruộng lúa Lúa, cỏ
6,
5 70 70.10
3
Khuê Trung
(28/03/2000) Bùn cát Rong
5,
5 32 32.10
3
Cầu Đỏ
(05/04/2001
6,
5 70 70.10
3
Bùn sông, Bùn ruộng lúa
Cỏ, rong, Lúa, cỏ 6,
5 70 70.10
3
Chú ý: CFU: Colony Forming Unit (Đơn vị hình thành
khuẩn lạc)
Kết quả bảng 1 cho thấy:
Số lượng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora được phân
lập trong các mẫu đất bùn khác nhau thì khác nhau
là những nơi đất có canh tác, giàu chất dinh dưỡng, pH gần trung tính (pH = 6,5), số lượng xạ khuẩn trong 1 gam
Trang 4đất bùn cao nhất so với các mẫu đất khác, trung bình đạt (70 - 71).103 CFU/gam đất Tuy nhiên ở Hoà Cường cũng là mẫu đất bùn ruộng lúa, nhưng pH rất thấp (pH = 5,0 - 5,5) nên số lượng xạ khuẩn hiếm trong 1 gam đất bùn ít hơn nhiều, đạt 30.103CFU/ gam đất
- Đất bùn ven sông Hàn, Cầu Đỏ là nơi giàu chất dinh dưỡng, nguồn nước lưu thông, pH tương đối thích hợp (pH = 6,0 - 6,5), do đó số lượng xạ khuẩn hiếm trong 1 gam đất bùn cũng khá cao: (65 - 70).103CFU/gam đất
- Đất bùn ao Hoà Khánh, Sơn Trà và Hoà Thọ có số lượng xạ khuẩn trong 1 gam đất bùn ít hơn, khoảng (57 - 60).103 CFU/gam đất, do nguồn nước không lưu thông pH thấp (pH = 5,5 - 6,0)
- Đất bùn cát ở Mỹ Khê, Khuê Trung nghèo dinh dưỡng, pH = 5,5-6,0 Số lượng xạ khuẩn trong 1 gam đất
So sánh các kết quả trên với kết quả nghiên cứu của Cao Văn Thu và cộng sự [6] phân lập từ các mẫu đất bùn Hồ Tây, hồ Trúc Bạch, hồ Bảy Mẫu, sông Ngưu (Hà Nội), sông Trới, sông Lầy (Quảng Bình) trong 1 g đất
của chúng tôi tại các điểm thu mẫu đất bùn ruộng lúa
ở Hoà Phát, Sơn Trà, Cầu Đỏ có số lượng xạ khuẩn
hiếm chi Micromonospora/gam đất bùn cao hơn một ít Nhưng
các mẫu đất bùn ở Mỹ Khê, Khuê Trung lại có số lượng thấp hơn
Qua trên chúng tôi nhận thấy sự phân bố của các
chủng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora phụ thuộc vào
nhiều nguyên nhân, trong đó tính chất của đất có ảnh hưởng quyết định đến sự phân bố của chúng Đất màu mỡ có canh tác, giàu dinh dưỡng, pH trung tính, nguồn nước lưu thông thì nơi đó có khu hệ xạ khuẩn của chi
Micromonospora phát triển nhiều
Nhận xét này cũng phù hợp với một số tác giả khi nghiên cứu ở các vùng khác tại Việt Nam như Lê Mai Hương, (Hà Nội) [4]; Biền Văn Minh, (Huế) [5]; Cao Văn Thu và cộng sự (Hà Nội) [6]
3.2 Xác định tỷ lệ các chủng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora sinh chất kháng sinh
* Từ 90 chủng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora phân
lập được, chúng tôi tiến hành nuôi cấy trên môi trường
đó hoạt tính kháng sinh được xác định bằng phương pháp khối thạch với 4 loại vi sinh vật kiểm định Kết quả được trình bày ở bảng 2
Trang 5Bảng 2: Tỉ lệ các chủng xạ khuẩn hiếm chi
Micromonospora có hoạt tính kháng sinh
Số chủng ức chế vi
khuẩn Tổng số
chủng phân
lập
Số chủng có hoạt tính kháng
Số chủng ức chế vi nấm
Kết quả bảng 2 cho thấy có 37/90 chủng có hoạt tính kháng sinh chiếm tỉ lệ 41,11%, trong đó 28/90 chủng kháng được vi khuẩn Gram dương chiếm tỉ lệ cao nhất -31,11%, số chủng kháng vi khuẩn Gram âm là 20/90 chủng chiếm tỉ lệ thấp hơn - 22,22%, thấp nhất là số chủng ức chế vi khuẩn 14/90 chủng chiếm tỉ lệ - 15,55%, khi so sánh các kết quả trên với kết quả của Biền Văn Minh (Huế) [5], Cao Văn Thu (Hà Nội) [6] thì các tỉ lệ trên có thấp hơn một ít
3.3 Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora có hoạt tính kháng sinh mạnh
* 37 chủng xạ khuẩn hiếm chi Micromonospora được
nuôi cấy trên môi trường Gause II ở nhiệt độ 28 - 30oC, sau 7 - 14 ngày hoạt tính kháng sinh được thử bằng phương pháp khuếch tán trên môi trường thạch với 9 vi sinh vật kiểm định Kết quả được trình bày trong bảng
3
Trang 6Bảng 3: Hoạt tính kháng sinh của 37 chủng Micromonospora
Kích thước vòng vô khuẩn (D - d, mm)
Hoạt
tính
kháng
sinh
Số
chủng
Tỉ lệ
%
24,3
2
16,2
1
18,9
1 37,83 32,43 18,91 18,91 16,21 10,80
Kết quả ở bảng 3 cho thấy khả năng sinh chất kháng sinh, kháng các vi khuẩn Gram dương là mạnh nhất
(kháng B.subtitis chiếm 37,83%, kháng S.aureus chiếm
32,43%) Khả năng kháng các vi khuẩn Gram và vi nấm
thấp hơn (Kháng E.coli chiếm 24, 32%, kháng S.lutea chiếm
F.oxysporum và A.niger chiếm 18,91%, kháng P.oryzae chiếm
16,21%), kháng C.albicans chiếm 10,80%
Nếu so sánh các kết quả trên với kết quả nghiên
[5], Cao Văn Thu và cộng sự (Hà Nội) [6], đã cho thấy số chủng có khả năng kháng vi khuẩn Gram dương cao hơn, kháng vi khuẩn Gram âm thấp hơn, còn khả năng kháng vi nấm gần tương đương
* Trong số 37 chủng Micromonospora có hoạt tính
kháng sinh được phân lập từ các mẫu đất bùn ở thành phố Đà Nẵng, qua sơ tuyển chúng tôi chọn ra được 7 chủng có khả năng kháng với ít nhất 4 loại vi sinh vật kiểm định, tạm được kí hiệu là: ĐN1, ĐN2, ĐN3, ĐN4, ĐN5,
ĐN6 và ĐN7 Kết quả được trình bày trong bảng 4 sau đây:
Bảng 4: Hoạt tính kháng sinh của 7 chủng xạ khuẩn
chi Micromonospora
Kích thước vòng vô khuẩn (D - d, mm)
Kí
hiệu
Trang 7ĐN 2 19 18 19 16
Kết quả ở bảng 4 cho thấy có 04 chủng ĐN1, ĐN2, ĐN6
và ĐN7 có khả năng kháng được các vi khuẩn Gram âm, vi khuẩn Gram dương và nấm, tạo vòng vô khuẩn rất tốt cho các nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của xạ khuẩn hiếm có ở thành phố Đà Nẵng
4 Kết luận
4.1 Từ 40 mẫu đất bùn của thành phố Đà Nẵng,
Micromonospora Số lượng xạ khuẩn trong 1 gam đất ở các
mẫu đất khác nhau là khác nhau Các mẫu đất bùn ruộng lúa ở Hoà Phát, Cầu Đỏ, Sơn Trà có số lượng xạ khuẩn hiếm trong 1 gam đất cao nhất so với các mẫu đất như bùn ao, bùn cát ở Hoà Khánh, Hoà Thọ, Mỹ Khê và Khuê Trung, thành phố Đà Nẵng
4.2 Trong 90 chủng xạ khuẩn phân lập được, có 37
chủng có hoạt tính kháng sinh với ít nhất một trong số các vi sinh vật kiểm định chiếm 41,11%
4.3 Từ 37 chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng sinh,
đã tuyển chọn được 7 chủng có hoạt tính kháng sinh, kháng được ít nhất với 4 vi sinh vật kiểm định Trong đó có 4 chủng ĐN1, ĐN4, ĐN6 và ĐN7 có khả năng kháng được cả vi khuẩn Gram âm, vi khuẩn Gram dương và Nấm, tạo vòng kháng khuẩn, kháng nấm cao Có thể dùng các chủng tuyển chọn có hoạt tính kháng sinh mạnh này nghiên cứu sâu hơn nhằm tạo ra dịch kháng sinh thô hữu hiệu phòng và chống bệnh vi nấm cho một số loại cây trồng và vật nuôi tại thành phố Đà Nẵng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty, Dương Đức Tiến, Một
số phương pháp nghiên cứu vi sinh học tập II, Nxb
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1972, tr.70 – 75
[2] Nguyễn Thành Đạt, Cơ sở sinh học vi sinh vật, Nxb
Giáo dục, Hà Nội, 1999
Nguyễn Lân Dũng), Nxb Mir Matxcơva, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1983
Trang 8[4] Lê Mai Hương, Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng
sinh phân lập ở Hà Nội và vùng phụ cận, Luận án
Tiến sĩ Sinh học, 1993, tr 48 – 52
[5] Biền Văn Minh, Nghiên cứu khả năng sinh chất kháng
sinh của một số chủng xạ khuẩn phân lập từ đất
2000, tr 7 – 32
[6] Cao Văn Thu, Chu Thị Lộc, Lương Đức Tuấn, Góp phần
nghiên cứu một số loài Micromonospora sinh tổng hợp chất kháng sinh từ bùn, bùn cát Việt Nam, Tạp chí
Dược học số 5, 1993, tr 3 – 6
