Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học hiện đại với sự hỗ trợ của nhiều ngành khoa học khác đã giúp cho việc tìm kiếm và ứng dụng chất kháng sinh đạt được những thành tựu rực rỡ. Xạ khuẩn là loài vi sinh vật có khả năng sinh chất kháng sinh kháng các loại vi sinh vật gây bệnh. Trên cơ sở đó chúng tôi đã phân lập các chủng xạ khuẩn từ các loại đất của tỉnh Thái Nguyên và đã lựa chọn được 3 chủng có khả năng sinh chất kháng sinh kháng vi sinh vật gây nhiễm trùng bệnh viện.Từ đó nghiên cứu khả năng lên men của 3 chủng và bước đầu tìm hiểu để tách chiết chất kháng sinh từ 3 chủng xạ khuẩn đã chọn.
Trang 1NGHIÊN CỨU BƯỚC ĐẦU VỀ LÊN MEN TỔNG HỢP CHẤT KHÁNG SINH
TỪ CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG VI KHUẨN GÂY NHIỄM TRÙNG BỆNH VIỆN TẠI THÁI NGUYÊN
Bùi Thị Hà 1* , Trịnh Ngọc Hoàng 2
1
Bộ môn Sinh học, Đại học Y dược Thái Nguyên 2
Khoa Khoa học sự sống, ĐH Khoa học - ĐH Thái Nguyên
TÓM TẮT
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học hiện đại với sự hỗ trợ của nhiều ngành khoa học
khác đã giúp cho việc tìm kiếm và ứng dụng chất kháng sinh đạt được những thành tựu rực rỡ Xạ
khuẩn là loài vi sinh vật có khả năng sinh chất kháng sinh kháng các loại vi sinh vật gây bệnh
Trên cơ sở đó chúng tôi đã phân lập các chủng xạ khuẩn từ các loại đất của tỉnh Thái Nguyên và
đã lựa chọn được 3 chủng có khả năng sinh chất kháng sinh kháng vi sinh vật gây nhiễm trùng
bệnh viện.Từ đó nghiên cứu khả năng lên men của 3 chủng và bước đầu tìm hiểu để tách chiết
chất kháng sinh từ 3 chủng xạ khuẩn đã chọn
Từ khóa: Xạ khuẩn, Chủng, Hoạt tính kháng sinh, Môi trường, Vi sinh vật
Việt Nam là nước có tỷ lệ mắc bệnh do vi
sinh vật gây ra khá cao, đặc biệt các loại vi
khuẩn, dẫn đến nhu cầu về thuốc kháng sinh
là rất lớn.Chất kháng sinh là chất có nguồn
gốc thiên nhiên và các sản phẩm cải biến của
chúng bằng con đường hóa học có khả năng
tác dụng chọn lọc đối với sự phát triển của
VSV ngay nồng độ thấp [1],[2],[4]
Để sản xuất chất kháng sinh con người không
chỉ tìm kiếm những chủng vi sinh vật sinh
chất kháng sinh từ tự nhiên mà còn cải tạo
chúng bằng nhiều phương pháp như dùng kỹ
thuật di truyền và công nghệ gene, gây đột
biến định hướng, chọn dòng gene sinh tổng
hợp, tạo và dung hợp tế bào trần để tạo ra các
chủng có hoạt tính kháng sinh cao, đồng thời
nhằm mục đích tìm kiếm các loại kháng sinh
mới và quý trong thời gian ngắn
Một yêu cầu cấp thiết hiện nay là tìm ra các
chất kháng sinh mới phục vụ nhu cầu nghiên
cứu và điều trị các bệnh nhiễm khuẩn và cũng
để bổ sung vào kho thuốc kháng sinh dự
phòng đang ngày càng thiếu hụt
* Tel: 01683.566.336, Email: Buihayk@gmail.com
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu
+ Các chủng xạ khuẩn đã được phân lập và tuyển chọn ở Thái Nguyên: K4, HT 28, DT 7.1 + Vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện Staphylococcus aureus 467 tại bênh viện đa khoa TW Thái Nguyên
- Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp lên men [3]
+ Phương pháp tách chiết chất kháng sinh bằng các dung môi hữu cơ [7], [8]
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đánh giá độ đa dạng của xạ khuẩn có tiềm
năng sinh kháng sinh
Trong 207 chủng đem thử hoạt tính, có 71 chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng sinh – chiếm tỷ lệ 34,3% Số lượng và tỷ lệ các chủng có hoạt tính đối kháng 10 chủng vi khuẩn nói trên được cho trong bảng 1
Kết quả nghiên cứu cho thấy: đất Thái Nguyên có tỷ lệ cao các chủng xạ khuẩn sản sinh chất kháng sinh (34,3%) Trong đó, các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng sinh kháng tụ cầu vàng Staphylococcus aureus nhiều và phổ biến hơn các chủng xạ khuẩn kháng trực khuẩn mủ xanh Pseudomonas aeruginosa
Trang 2Bảng 1: Số lượng và tỷ lệ các chủng xạ khuẩn kháng S aureus và P aeruginosa
Sa
54 Sa 59 Sa 217 Sa 220
Sa
467
Sa ATCC
25923 Pa 34 Pa 43 Pa 45 Pa 47 Pa 62
Pa ATCC
10145
Số lượng
chủng
XK đề
kháng
Tỷ lệ %
tương
ứng (%)
21,3 9,7 19,3 12,6 6,8 7,2 0 11,1 15 0 15,5 1
Tất cả các chủng Staph aureus đều mẫn cảm
với chất kháng sinh của xạ khuẩn, trong khi
đó ở nhóm Pseu aeruginosa đã có những
chủng có khả năng đề kháng kháng sinh
Lựa chọn MT lên men phù hợp
Môi trường lên men được coi là phù hợp cho
các chủng phải đảm bảo vừa thuận lợi cho
chủng sinh trưởng tốt vừa cho hiệu suất kháng
sinh cao Trong thí nghiệm của mình, chúng
tôi lựa chọn 3 môi trường Gauss I, 4 và
A-4H làm môi trường lên men cơ bản, đồng thời
chọn chủng VKKĐ cho các thử nghiệm về
HTKS là Staphylococcus aureus 467 (Sa 467
) – đây là chủng vi khuẩn mọc nhanh và mẫn
cảm với kháng sinh của nhiều chủng xạ khuẩn
khi thí nghiệm
3 chủng xạ khuẩn nghiên cứu được nuôi lắc
trong các MT Gauss I, A-4 và A-4H Sau 120
giờ lên men, xác định hoạt tính kháng sinh
với VSV kiểm định là Sa 467 Kết quả thí
nghiệm được trình bày ở bảng 1 và hình 1
Kết quả thí nghiệm cho thấy: trong 3 môi
trường được sử dụng để lên men sinh kháng
sinh, môi trường A - 4H tỏ ra thích hợp nhất
cho lên men Các chủng xạ khuẩn được nuôi
trên môi trường A -4H cho vòng hoạt tính
kháng sinh lớn nhất Trong 2 môi trường còn
lại thì môi trường A-4 thích hợp cho lên men
hơn MT Gauss I
Bảng 2: Hoạt tính kháng sinh của 3 chủng xạ
khuẩn trên các môi trường lên men
Môi
trường
Hoạt tính kháng sinh (D - d, mm)
Hình 1 Hoạt tính kháng sinh của các chủng xạ
khuẩn trên 3 MT nuôi cấy
Tách chiết CKS bằng các dung môi hữu cơ
Chúng tôi tiến hành sử dụng 3 dung môi để chiết rút chất kháng sinh là Iso-butanol, ethanol và aceton từ trong sinh khối So sánh với hoạt tính kháng sinh ở dịch lên men của 3 chủng xạ khuẩn, kết quả được thể hiện ở bảng 3 và hình 2 sau đây
Trong 3 dung môi được sử dụng để tách chiết chất kháng sinh từ sinh khối, ethanol là dung môi cho kết quả tách chiết cao nhất Iso-butanol và aceton có hiệu quả tách chiết kháng sinh là gần như nhau Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: HTKS trong sinh khối cũng gần tương đương với HTKS trong dịch lên men, điều đó chứng tỏ 3 chủng xạ khuẩn DT7.1, HT28 và K4 có khả năng sản sinh cả chất kháng sinh nội bào và ngoại bào
KẾT LUẬN
Từ những kết quả đã thu được chúng tôi rút ra những kết luận sau:
-3 chủng xạ khuẩn là DT 7.1 ; HT 28 và K4
có hoạt tính kháng sinh mạnh và có khả năng kháng Staphylococcus aureus gây nhiễm trùng bệnh viện
Trang 3-Bước đầu nghiên cứu về điều kiện lên men sinh kháng sinh và kết luận:
+ Môi trường A- 4H là môi trường thích hợp cho việc lên men tạo chất kháng sinh của cả 3 chủng DT7.1 ; HT 28 và K4
+ Ethanol là dung môi phù hợp để tách chất kháng sinh từ trong sinh khối của các chủng xạ khuẩn khi lên men
Bảng 3: Kết quả tách chiết chất kháng sinh bằng dung môi hữu cơ
Sinh khối
Ghi chú: chủng kiểm định là Sa 467
Hình 2 Hoạt tính kháng sinh trong dịch lên men của chủng K4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ngô Đình Quang Bính (2005), Vi sinh vật học
công nghiệp, Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật,
Trung tâm khoa học Tự nhiên và công nghệ Quốc
gia, Hà Nội
[2] Nguyễn Văn Cách (2004), Công nghệ lên men
các chất kháng sinh, Nxb KHKT, Hà Nội
[3] Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu,
Nguyễn Phùng Tiến, Đặng Đức Trạch, Phạm Văn
Ty (1972), Một số phương pháp nghiên cứu vi
sinh vật học, Tập I, Nxb KHKT Hà Nội,
328 – 345
[4] Bùi Thị Việt Hà (2006), Nghiên cứu xạ khuẩn
sinh chất kháng sinh chống nấmgây bệnh thực vật
ở Việt Nam, Luận án tiến sĩ sinh học, Hà Nội
[5] Annaliesa S Anderson, Elizabeth M.H Wellington (2001), “The taxonomy of
Streptomyces and related genera”, International Journal of Systematic and Evolution Microbiology, 51, 797 – 814
[6] Dastager S.G., Wen Jun Li, Shu-Kun Tang, Xin Peng Tian, Xiao Yang Zhi, Li –Hua Xu, Cheng-Lin Jiang (2006) Seperation,
“Identification and analysis of pigment (melanin)
production in Streptomyces”, African Journal of Biotechnology, Vol5 1131-1134
[7] Porter N (1995), ‘’Culture conditional for antibiotic producing microorganism’’ Methods in enzymol, 18, 3-23
[8] Siegfried Peter (1986) “Method for isolating and purifying antibiotics”, US patent, apr 8
Trang 4SUMMARY
INITIAL STUDY ON THE ANTIBIOTIC FERMENTATION OF SOME
ACTINOMYCETES STRAINS HAVING ANTIBIOTIC ACTIVITY AGAINST
HOSPITAL SEPTIC BACTERIA IN THAI NGUYEN PROVINCE
Bui Thi Ha * , Trinh Ngoc Hoang
College of Medicine and Pharmacy – TNU
The strong development of modern biotechnology with the support of many other sciences have
helped to find and apply antibiotics achieved brilliant achievements Radiation bacterial
microorganisms that are capable of generating antibiotic resistance of pathogenic microorganisms
On that basis, we have isolated strains of bacteria from the soil map of Thai Nguyen province and
selected the three strains are capable of generating antibiotic-resistant microorganisms that cause
infections Then, study the disease fermentation of the three strains and initially learn to extract
antibiotics from three strains of bacteria selected radiation
Keywords: Actinomyces, Strains, Antibiotic activity, Medium, Microbiology
* Tel: 01683.566.336, Email: Buihayk@gmail.com