PHÂN LẬP CHẤT KHÁNG SINH CHỮA BỆNH CÓ NGUỒN GỐC TỪ XẠ KHUẨN. VÍ DỤ CỤ THỂ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES CINEREORUBER SUBP. (HT28) Năm 1928, Alexander Fleming phát hiện ra penicillin Hiện tượng kháng kháng sinh xuất hiện Công nghệ sinh học vi sinh sản xuất kháng sinh Xạ khuẩn có tiềm năng lớn nên được lựa chọn phân lập kháng sinh
Trang 1PHÂN LẬP CHẤT KHÁNG SINH CHỮA BỆNH CÓ
NGUỒN GỐC TỪ XẠ KHUẨN VÍ DỤ CỤ THỂ XẠ KHUẨN
STREPTOMYCES CINEREORUBER SUBP (HT28)
Trần Thị Đức Ý Trần Nguyễn Xuân Trinh
Võ Thị Phương An
Võ Thị Phương Thảo Nguyễn Mai Yến
Trang 2ĐẶT VẤN ĐỀ
Năm 1928, Alexander Fleming phát hiện ra penicillin
Hiện tượng kháng kháng sinh xuất hiện
Công nghệ sinh học vi sinh sản xuất kháng sinh
Xạ khuẩn có tiềm năng lớn nên được lựa chọn phân lập kháng sinh
Trang 3ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN
Vị trí phân loại và sự phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên
Đặc điểm hình thái của xạ
khuẩn
1
2
Trang 4ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN
vị trí phân loại và sự phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên
Xạ khuẩn thuộc ngành Tenericutes, lớp
Actinobacteria, phân lớp Actinobacteridae trong đó chi Streptomyces chiếm phần lớn.
Phân bố: nước, chất hữu cơ có sẵn, cơ chất, nhiều nhất trong đất.
- Đất giàu hữu cơ, khoáng, bề mặt nhiều mùn.
Trang 5ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN đặc điểm hình thái của xạ khuẩn
Trang 6ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN đặc điểm hình thái của xạ khuẩn
Khuẩn ty
Khi nuôi cấy trên môi trường đặc, phát triển thành
2 loại
Trang 7ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN đặc điểm hình thái của xạ khuẩn
Trang 8ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN đặc điểm hình thái của xạ khuẩn
Cấu tạo của xạ khuẩn
Thành tế bào
Tế bào chất
Chất nhân và các hạt
dự trữ Màng nguyên sinh
chất
Trang 9THÀNH TẾ BÀO
- Thành phần chính là peptidoglycan tạo lớp vách vững chắc, bên ngoài còn có lớp vỏ nhày.
- Dày khoảng 10-20nm Gồm 3 lớp: lớp ngoài, lớp giữa, lớp trong.
- Cho phép chất kháng sinh, axit amin, chất dinh dưỡng…đi qua một cách dễ dàng.
Trang 10MÀNG SINH CHẤT
- Có độ dày 7-9nm.
- Cấu tạo bởi 2 lớp : photpholipid, protein nằm trong, ngoài hay xuyên qua màng.
Trang 11TẾ BÀO CHẤT
- Thể nhân
- Hạt poliphotphat và polisaccharid
Trang 13ĐẠI CƯƠNG VỀ XẠ KHUẨN đặc điểm hình thái của xạ khuẩn
SỰ HÌNH THÀNH BÀO TỬ CỦA
XẠ KHUẨN
- Xạ khuẩn sinh sản bằng cách
hình thành bào tử
- Bào tử hình thành trên cuống
sinh bào tử, thường mang
30-100 bào tử, hoặc 1-2 bào tử
- Cuống sinh bào tử để phân
loại xạ khuẩn
- Hình dạng bào tử tương đối ổn
định
Trang 14ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
Lịch sử nghiên cứu
chất kháng sinh
nguồn gốc từ xa khuẩn 4
Trang 15ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
1 lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
1 lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh
- Thuật ngữ antibiotic (kháng sinh) bắt nguồn từ Hy Lạp, tuy nhiên không phản ánh đúng bản chất: dùng chất hóa học do vi sinh vật sinh ra ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật khác nó
- Ngày nay kháng sinh đi từ: vi sinh vật và bán tổng hợp hay tổng hợp toàn phần
- Penicillin là chất kháng sinh đầu tiên được tìm thấy
- Ngày nay tìm được khoảng 17.000 chất và 30.000 chất kháng sinh bán tổng hợp, chỉ có 1-2% dùng trong y học
Trang 16ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
2 đặc tính chung của các chất kháng sinh
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
2 đặc tính chung của các chất kháng sinh
- Chống vi khuẩn
- Đa dạng về thành phần hóa học
- Điều kiện tối ưu: tích lũy kháng sinh cực đại
- Các kháng sinh có tính chất lý hóa khác nhau
- Hòa tan trong huyết thanh, dịch mô vẫn không mất hoạt tính
- Ngoài ra còn gây độc
- Có tác động chọn lọc
Trang 17ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
3 cơ chế tác động của chất kháng sinh
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
3 cơ chế tác động của chất kháng sinh
Phụ thuộc vào bản chất hóa học, nồng độ chất kháng sinh nên không có cơ chế chung Mỗi chất kháng sinh
sẽ có cơ chế tác động khác nhau và nhìn chung cơ chế được biểu hiện theo hướng cơ bản:
Trang 18ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
4 chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
4 chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn
Kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn có phổ kháng khuẩn rộng Rất nhiều chất đã và đang được sử dụng trong y học
Trang 19ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
5 các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp CKS
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
5 các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp CKS
Có 2 yếu tố:
Điều kiện nuôi cấy
Thành phần môi trường lên
men
Trang 20Điều
kiện
nuôi
cấy Độ thông khí: xạ khuẩn hiếu khí có nhu cầu
thông khí cao, nhất là giai đoạn nhân giống
Độ thông khí: xạ khuẩn hiếu khí có nhu cầu
thông khí cao, nhất là giai đoạn nhân giống
Tuổi giống: Tuổi của xạ khuẩn cho hiệu suất cao
Trang 21Nguồn cacbon: ý nghĩa hàng đầu trong
sinh trưởng và hình thành chất kháng sinh
Nguồn cacbon: ý nghĩa hàng đầu trong
sinh trưởng và hình thành chất kháng sinh
Nguồn nitơ: thành phần dinh dưỡng trong
quá trình sinh trưởng, hình thành CKS
Nguồn nitơ: thành phần dinh dưỡng trong
quá trình sinh trưởng, hình thành CKS
Trang 22ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH
Tinh chế sơ bộ: chiết rút, hấp thụ trao đổi ion, kết tủa
Độ tinh khiết cao: kết tinh; sắc ký hấp phụ, bản mỏng,
lỏng cao áp
Chiết tách
Tinh chế
Trang 23PHÂN LẬP CHẤT KHÁNG SINH TỪ CHỦNG XẠ KHUẨN
Trang 24- Phân lập từ đất Thái Nguyên
- Tên khoa học: Streptomyces cineveoruber subp.
- Chủng có hoạt tính kháng sinh cao, kháng được chủng Pseudomonas aeruginosa
- Sinh trưởng tốt trên môi trường Gause 1
- Chủng ít ưa mặn (5%),
- Nhiệtđộtốiưu: 25-350C
- pH: trungtính
Trang 26- Các loại muối: NaCl,
KNO3, CaCO3, K2HPO4,
Trang 27THÍ NGHIỆM Môi trường nghiên cứu
Môi trường
Gause 1
(g/l)
Môi trường MPA (g/l) Môi trường A-
4 (g/l)
Môi trường A- 4H (g/l)
Môi trường Gause 2
Glucose:
10 Bột đâu tương: 10 NaCl: 5 CaCO3: 1 Nước máy vừa đủ 1 lít pH=7
Glucose:
15 Bột đậu tương: 15 NaCl: 5 CaCO 3: 1 Nước máy vừa đủ 1 lít pH=7
Cao thịt: 3 Pepton: 5 NaCl: 5 Glucose: 10 Thạch: 20 Nước máy vừa đủ 1 lít pH= 7-7,4
Trang 28THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Xuất hiện vòng
vô khuẩn lớn Chủng HT28 vẫn giữ được
hoạt tính tốt
Trang 29THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Môi trường Gause 1 xuất hiện vòng tròn
vô khuẩn lớn nhất
Môi trường lên men tốt nhất là Gause 1
Trang 30THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
PHƯƠNG PHÁP KHỐI THẠCH
PHƯƠNG PHÁP ĐỤC LỖ
Trang 31TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Mỗi môi trường cho vòng tròn vô khuẩn có kích thước khác nhau
Chọn môi trường
có kích thước vòng tròn vô khuẩn lớn nhất
Trang 32TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
xạ khuẩn trong dung dịch
- Mỗi dung dịch cho vòng tròn vô khuẩn có kích thước khác nhau
Chọn môi trường
có kích thước vòng tròn vô khuẩn lớn nhất
Trang 33THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
CHIẾT CHẤT KHÁNG SINH TỪ
SINH KHỐI
CHIẾT CHẤT KHÁNG SINH TỪ
DỊCH NGOẠI BÀO
Trang 34TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Sau lên men
loại sinh khối
- Dung môi chiết
khuẩn lớn nhất
Chủng HT28 có chất kháng sinh trong sinh khối,
có thể tách được nhiều nhất trong
DM ethanol
Trang 35TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Dịch lên men
sau khi loại
sinh khối được
- Tại pH = 3, DM iso-butanol cho vòng tròn vô khuẩn lớn nhất
Chủng HT28 có chất kháng sinh trong dịch ngọai bào, có thể tách được nhiều nhất trong DM iso-butanol ở pH=3
Trang 36THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
Trang 37TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
- Sau lên men
- Chủng có khoảng bền
pH cao thuận lợi trong cong nghệ thu hồi, tinh chế, mở rộng khả năng ứng dụng của HT28
- Vòng tròn vô khuẩn trong khoảng pH từ 3-9 hầu như không thay đổi
Chất kháng sinh này có khả năng bền vững trong pH
Trang 38TIẾN HÀNH MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG KẾT QUẢ
độ của CKS
- Phục vụ cho công nghệ tách chiết và tinh chế CKS
có hiệu quả cao
- 400C, 20’ đầu hoạt tính không đổi
- Tăng nhiệt độ hoạt tính giảm
- Chất kháng sinh này kém bền với nhiệt
- Nên chiết tách
và bảo quản ở nhiệt độ không quá 500C
Trang 39THÍ NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu
6 Phương pháp xử lí số liệu
Kết quả nghiên cứu được xử lý theo
phương pháp thống kê sinh học trên phần mềm excel được lập trình sẵn
Trang 40KẾT LUẬN
- Ngày nay chất kháng sinh được phân lập từ
xạ khuẩn được tìm thấy rất nhiều
- Mỗi loài xạ khuẩn sẽ có sự khác nhau về cách lựa chọn phương pháp nghiên cứu nhưng nhìn chung vẫn theo một quy trình nhất định