Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng xạ khuẩn phân lập từ đất ở lào

Trong xu hướng nghiên cứu đểđiều chinhN sinh tổng hơp̣ chất kháng sinh của xạkhuẩn là tuyển chọn tạo ra các chủng xạ khuẩn công nghiệp mà có khá năng siêu tổng hơp̣ ch

ĐAỊ HOC̣ QUÔ ́ C GIA HÀNÔỊ

TRƯỜNG ĐAỊ HOC̣ KHOA HOC̣ TỰNHIÊN

-Keo Phommavong

CHỦNG XẠ KHUẨN PHÂN LẬP TỪ ĐẤT Ở LÀO

LUÂṆ VĂN THAC̣ SĨKHOA HỌC

ĐAỊ HOC̣ QUÔ ́

C GIA HÀNÔỊ

TRƯỜNG ĐAỊ HOC̣ KHOA HOC̣ TỰNHIÊN

-Keo Phommavong

Chuyên ngành:

Mã số:

Sinh hoc̣ thưc̣

nghiêṃ 60 42 01 14

LUÂṆ VĂN THAC̣ SĨKHOA HOC̣

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Nguyêñ Quang Huy

Hà Nội - 2016

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên , em xin bày tỏlòng biết ơn chân thành vàsâu sắc nhất tới Thầy

kiêṇ tốt nhất , giúp em có thêm nhiều kỹ năng và kiến thức quý báu trong quá trình

thưc̣ hiêṇ đềtai luâṇ văn

Trương Đaịhoc̣ Khoa hoc̣ Tư ̣̀nhiên đa giup đơ em trong qua trinh thưc̣ hiêṇ luâṇ

văn nay

̀̀

Cuối cung, em xin gưi lơi cam ơn tơi gia đinh va baṇ be đa luôn ơ bên đông̣̀̀ ̀N ̀̀ ̀N ̀́ ̀̀ ̀̀ ̀̀ ̀̃ ̀N

viên, tạo động lưc̣ giup em trương thanh hơn trong suốt thơi gian hoc̣ tâp̣ va nghiêǹ́ ̀N ̀̀ ̀̀ ̀̀cứu khoa hoc̣

Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2016

Học viên

Keo Phommavong

DANH MUC̣ CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Chất kháng sinh đươc̣ phát hiêṇ [8, 38] 16

Bảng 2.1 Các địa điểm lấy mẫu đất 25

Bảng 2.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định 26

Bảng 3.1 Sư ̣phân bốcủa khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn 36

Bảng 3.2 Hình thái của khuẩn lạc xạ khuẩn phân lập được 37

Bảng 3.3 Sốlương̣ sư ̣phân bốcủa xa ̣khuẩn theo nhóm màu 39

Bảng 3.4 Họat tính kháng sinh của các chủng xạ khuẩn 41

Bảng 3.5 HTKS của xa ̣khuẩn theo nhóm màu 42

Bảng 3.6 Khả năng hoạt tính của các chủng XK với nhóm vi khuẩn 43

Bảng 3.7 HTKS của các chủng XK trên môi trường thacḥ 44

Bảng 3.8 HTKS của dicḥ lên men của chủng XK trên môi trường dicḥ thể 46

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl với khả năng kháng VSVKĐ của 3 chủng

49 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ với khả năng kháng VSVKĐ của 3 chủng 52

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của pH với khả năng kháng VSVKĐ của 3 chủng 53

Bảng 3.12 Hoạt tính enzyme của 3 chủng xạ khuẩn 55

Bảng 3.13 Hoạt tính enzyme ở các nhiệt độ khác nhau của chủng L 4 56

DANH MUC̣ CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.1 Khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn [71] 6

Hình 1.2 Khuẩn ty xạ khuẩn [73] 7

Hình 1.3 Bào tử xạ khuẩn [70] 8

Hình 1.4 Hình thái vi khuẩn S aureus [72] 9

Hình 1.5 Hình thái vi khuẩn E coli [72] 11

Hình 1.6 Hình thái vi khuẩn B subtilis [72] 12

Hình 1.7 Hình thái vi khuẩn B cereus [73] 14

Hình 1.8 Môṭsốthuốc kháng sinh dung̣ trong y hoc̣ nguồn gốc từxa ̣khuẩn [73] 20

Hình 1.9 Môṭsốkháng sinh dung̣ bảo vê ̣thưc̣ vâṭnguồn gốc từxa ̣khuẩn [74] 21

Hình 1.10 Môṭsốthuốc kháng sinh dung̣ trong chăn nuôi nguồn gốc từ xa ̣khuẩn [75] 21

Hình 1.11 Môṭsốthuốc k háng sinh dụng trong bảo vệ thực phẩm nguồn gốc từ xa ̣ khuẩn [75] 21

Hình 2.1 Hình mẫu đất thu thâp̣ taịLao 25

̀̀ Hình 3.1 Khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn moc̣ trên đia môi trương SCA va GI 38

̀̃ ̀̀ ̀̀ Hình 3.2 Khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn theo nhom mau 40

̀́ ̀̀ Hình 3.3 Môṭsốchung xa ̣khuẩn thuần khiết 40

̀N Hình 3.4 HTKS cua chung XK trên môi trương thacḥ 45

̀N ̀N ̀̀ Hình 3.5 HTKS chung XK trên môi trương dicḥ thể 47

̀N ̀̀ Hình 3.6 Hình thái khuẩn lạc và hệ sợi khuẩn ty phóng đại 40X dươi kinh hiển vi ̀́ ̀́ của chủng L4 47

Hình 3.7 Hình thái khuẩn lạc và hệ sợi khuẩn ty phóng đại 40X dươi ki nh hiển vi ̀́ ̀́ của chủng C3 48

C3 50

Hình 3.10 Ảnh hưởng của các nồng độ NaCl với khả năng kháng VSVKĐ của

chủng L4 51

Hình 3.11 Ảnh hưởng của các nồng độ NaCl với khả năng kháng VSVKĐ củachủng T9 51

Hình 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ với khả năng kháng VSVKĐ của 3 chủng XK53

Hình 3.14 Hoạt tính enzyme của 3 chủng XK 55

Hình 3.15 Hoạt tính chịu nhiệt enzyme của chủng L 4 56

Hình 3.16 Vị trí phân loại của chủng T9 dựa vào trình tự gen rARN 16S với cácloài có quan hệ họ hàng gần 58

Vi sinh vâṭkiểm đinḥ

Hoạt tính kháng sinhMôi trường

MỤC LỤC

Trang MỞ ĐẦ

U 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 2

4 Nôịdung nghiên cứu ̉ 2

̀ CHƯƠNG 1-TÔNG QUAN TAI LIÊỤ 3

1 Giới thiêụ vềxa ̣khuẩn 3

1.1 Vị trí phân loại và sự phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên 3

1.2 Đặc điểm sinh học-hình thái của xạ khuẩn 4

1.2.1 Cấu taọ tếbào của xa ̣khuẩn 4

1.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của xạ khuẩn 5

1.2.3 Khuẩn lac̣ của xa ̣khuẩn 6

1.2.4 Khuẩn ty của xa ̣khuẩn 7

1.2.5 Sư ̣hinh̀ thành bào tử của xa ̣khuẩn 8

1.3 Sơ lươc̣ vềvi khuẩn kiểm định 9

1.3.1 Vi khuẩn Staphylococcus aureus 9

1.3.2 Vi khuẩn Escherichia coli 10

1.3.3 Vi khuẩn Bacillus subtilis 12

1.3.4 Vi khuẩn Bacillus cereus 13

1.4 Đaịcương vềchất kháng sinh 14

1.4.1 Chất kháng sinh 14

1.4.2 Các chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn 15

1.4.3 Sư ̣hinh̀ thành chất kháng sinh ởxa ̣khuẩn 16

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chất kháng sinh 18

1.5.1 Điều kiêṇ nuôi cấy 18

1.5.2 Thành phần muôi trường nuôi cấy 18

1.6.1 Ứng dụng trong y học 19

1.6.2 Ứng dụng trong bảo vệ thực vật 20

1.6.3 Ứng dụng trong chăn nuôi 21

1.6.4 Ứng dụng trong bảo vệ thực phẩm 22

1.7 Các phương pháp phân loại xạ khuẩn 22

1.7.1 Phương pháp phân loaịxa ̣khuẩn theo phương pháp truyền thống 22

1.7.2 Phương pháp phân loaịxa ̣khuẩn theo phương pháp hiêṇ đaị 23

1.8 Khả năng sinh tổng hợp enzyme ở vi sinh vật 23

1.8.1 Ứu thế của vi sinh vật để sinh tổng hợp enzyme 23

1.8.2 Môṭsốenzyme cónguồn gốc từ xa ̣khuẩn 24

CHƯƠNG 2-NGUYÊN LIÊỤ VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 25

2 Vâṭliêụ nghiên cứu 25

2.1 Mâũ đất 25

2.2 Vi sinh vâṭkiểm đinḥ 26

2.3 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 26

2.3.1 Hóa chất 26

2.3.2 Dụng cụ và thiết bị 26

2.4 Các môi trường dùng nghiên cứu 27

2.4.1 Môi trường phân lâp̣ xa ̣khuẩn 27

2.4.2 Môi trường xác đinḥ hoaṭtinh́ kháng vi sinh vâṭgây bênḥ 28

2.4.3 Môi trường kiểm tra khảnăng sinh enzyme ngoaịbào 28

2.5 Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu 28

2.5.1 Phương pháp lấy mâũ đất 28

2.5.2 Phương pháp phân lâp̣ xa ̣khuẩn 29

2.5.2.1 Phương pháp phân lâp̣ xa ̣khuẩn theo Vinogradski 29

2.5.3 Phương pháp thuần khiết vàbảo quản giống 30

2.5.4 Phương pháp quan sát hinh̀ thái hê ̣sơị xa ̣khuẩn 30

2.5.5 Phương pháp lên men xa ̣khuẩn 30

2.5.6 Phương pháp xác đinḥ hoaṭtinh́ kháng vi sinh vâṭgây bênḥ 30

2.5.6.1 Phương pháp xác định hoạt tính kháng sinh 30

2.5.6.2 Phương pháp đuc̣ lỗ 31

2.5.7 Phương pháp xác đinḥ khảnăng tiết enzyme ngoaịbào 32

2.5.8 Phương pháp xác đinḥ khảnăng chiụ nhiêṭcủa enzyme 33

2.5.9 Phương pháp tối ưu môṭsốđiều kiêṇ ảnh hưởng tới sư ̣sinh tổng hơp̣ 34

chất kháng vi sinh vâṭgâỵ bênḥ của các chủng xa ̣khuẩn 34

2.5.10 Phương pháp đinḥ danh các chủng xa ̣khuẩn 34

2.5.11 Phương pháp xử lýsốliêụ 35

CHƯƠNG 3-KÊT QUẢVÀTHẢO LUÂṆ 36

3 Kết quảphân lâp̣ vàtuyển choṇ các chủng xa ̣khuẩn từ mâũ đất 36

3.1 Phân bốcủa khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn 36

3.2 Phân bốcủa khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn theo nhóm màu 39

3.3 Kết qủa nghiên cứu các chủng tuyển choṇ 41

3.3.1 Hoạt tính kháng sinh của các chủng xa khuẩn 41

3.3.2 Hoạt tính kháng sinh với vi sinh vật kiểm định 43

3.3.3 Tuyển choṇ các chủng xa ̣khuẩn cóhoaṭtinh́ kháng sinh 44

3.4 Đặc điểm hình thái và hệ sợi của chủng xạ khuẩn 47

3.4.1 Đặc điểm hình thái và hệ sợi của chủng L 4 47

3.4.2 Đặc điểm hình thái và hệ sợi của chủng C 3 48

3.4.3 Đặc điểm hình thái và hệ sợi của chủng T 9 48

3.5 Ảnh hưởng các yếu tố của môi trường với chủng xạ khuẩn 49

3.5.1 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl 49

3.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 52

3.5.3 Ảnh hưởng của pH 53

3.6 Khả năng tiết enzyme ngoại bào của chủng xạ khuẩn 55

3.6.1 Khả năng hoạt tính enzyme của chủng xạ khuẩn 55

3.6.2 Khả năng chịu nhiệt của enzyme chủng L4 56

3.7 Kết quảđinḥ danh loaịcủa chủng xa ̣khuẩn 57

A Tài liệu tham khảo 61

U

1 Lý do chọn đề tài

Xạ khuẩn là nhóm sinh vật nhân sơ (prokaryote) với sốlương̣ loài lớn và phân bốởnhiều vùng sinh thái khá c nhau trên thếgiới và là đối tượng nghiên cứu quan trọng của ngành vi sinh vật Nhóm vi sinh v ật đươc̣ biết đến với nhiều ứng dụng thực tế thông qua việc tạo ra các sản phẩm trao đổi thứ cấp cógiátri sựN dung̣ cao như các hợp chất y dươc̣ , các chất kháng sinh và enzyme thủy phân hợp chấtcao của phân tử Các chất kháng sinh do xạ khuẩn sinh ra đư ợc sử dụng rất nhiềutrong y học, sinh học, trong công tác bảo vệ thực vật và trong nhiều lĩnh vực của đờisống con người [6]

Sư ̣ra đời của chất kháng sinh (CKS) do xạ khuẩn có vai tròquan trong̣ trongnhiều linh̃ vưc̣ sản xuất vàđời sống Trong y hoc̣, CKS đươc̣ sử dung̣ đểphòng vàchữa bênḥ cho người Trong chăn nuôi, CKS đươc̣ sử dung̣ đểchữa bênḥ vàtăngtrọng cho vật nuôi Trong nông nghiêp̣ , CKS đươc̣ sử dung̣ đểthay thếthuốc hóa học và dùng làm chất kích thích sinh trưởng Ngoài ra, chất CKS còn đươc̣ sử dung̣để bảo quản th ực phẩm, [2] Hiêṇ nay , các loài chất kháng sinh rất phổbiến trên thị trường nhưng công nghệ sản xuất chất kháng sinh lại chủ yếu tập trung vào mộtsốnườc như Mỹ, Đức, Nhâṭ, Anh, và là được bảo hộ chặt chẽ dưới dạng các sáng chếđôc̣ quyền và lưu giữtrong từng cơ sởsản xuất công nghiêp̣ [20]

Trong xu hướng nghiên cứu đểđiều chinhN sinh tổng hơp̣ chất kháng sinh của xạkhuẩn là tuyển chọn tạo ra các chủng xạ khuẩn công nghiệp mà có khá năng siêu

tổng hơp̣ chất kháng sinh vàtối ưu hóa các thành phần môi trường , thiết bi vạ̀điều kiêṇ lên men Cứ công viêc̣ sử dung̣ môṭsốchất đăc̣ hiêụ vàcác CKS không hơp̣ lý đểchữa bệnh đã làm cho hiện tượng kháng sinh xuất hiêṇ , phát hiện , lan rông̣ và

ngày càng gia tăng Do vâỵ, viêc̣ tìm kiếm ra những CKS mới luôn thu hút sự quan

tâm của nhiều nhà khoa học Đến này, con người đãphát hiêṇ khoảng 19.000 CKS

có nguồn gốc từ vi sinh vật , hơn 3500 CKS bán tổng hơp̣ vàmỗi năm còn có

khoảng vài trăm CKS mới được phát hiện , trong đóchủyếu thuôc̣ chi Streptomyces

1

[10, 32] Kháng thuốc làmối lo ngaịvàthách thức đối với nền y hoc̣ hiêṇ đaị Trên

thếgiới, 70% các chủng vi khuẩn gây bệnh trong bệnh viện đã kháng lại ít nhất một

loài kháng sinh thường dùng trong điều trị Vi khuẩn E.coli, A Baumannii,

K.pneumoniae và P aeruginosa đa ̃kháng laịtất cảcác loaịkháng sinh gồm cảcác

kháng sinh mạnh nhất hiện nay như carbapenem vàcephalosporin [56]

Hiêṇ nay, hiêṇ tương̣ kháng thuốc kháng sinh ngày càng trởnên phổbiển và

có xu hướng tăng nhanh Do đó, trong viêc̣ nghiên cứu đểtim̀ ra các hơp̣ chất mới

từ tư ̣nhiên cóhoaṭtinh́ kháng khuẩn làvai tròquan trong̣ , cần thiết trong những

hướng nghiên cứu trong̣ tâm làxa ̣khuẩn

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đối với Lào , sư ̣nghiên cứu trong các ngành khoa hoc̣ sinh hoc̣ như vi sinh vâṭhọc,sinh hóa hoc̣, sinh hoc̣ phân tử, di tryuền hoc̣, còn thiếu các loại thông tin cấp cơsởvà tài liệu cần thiết trong nghiên cứu cơ bản và ứng dụng Do đó, nghiên cứu nàymong muốn se ̃góp phần vào trong công viêc̣ nghiên cứu khoa hoc̣ của Lào Lào

nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới với phong phú đa dạng sinh họccủa các nguồn tài nghiên thiên nhiên thực vật di truyền, đa dạng rộng lớn của các visinh vật và tiềm năng vềlâm nghiêp,̣ nông nghiêp̣ và hê ̣VSV màkháphong phú ,

phân lâp̣ tư đất ơ Lao.̀̀ ̀N ̀̀

3 Mục tiêu nghiên cưu

xạ khuẩn từ đất ở Lào

4 Nôịdung nghiên cưu

kiểm đinḥ

CHƯƠNG 1

TÔNG QUAN TAI LIÊỤ

1 Giới thiêụ vềxa ̣khuẩn

1.1 Vị trí phân loại và sự phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên

Xạ khuẩn (XK) là môṭnhóm vi khuẩn Gram dương có tỷ lệ G+C cao (>55%)trong DNA XK thuôc̣ ngành Tenericutes , thuôc̣ giới vi khuẩn thâṭ (Eubateria), siêu

giới nhân sơ (Prokaryota) và thuôc̣ lớp Actinobacteria, phân lớp Actinobacteridae,

bô ̣Actinomycetales Bộ bao gồm 10 phân bô,̣ 35 họ, 110 chi và1000 loài trong đó

có 478 loài thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc các chi còn lại được xếp

vào nhóm XK hiếm [11]

thành chất kháng sinh , 60 đến 70% xạ khuẩn được phân lập từ đất mà có kh ả năng sinh chất kháng sinh [16] Phân lớn các chất kháng sinh đươc̣ sử dung̣ hiêụ quả

trong điều tri cọ́nguồn gốc từ các loài Streptomyces Các chất kháng sinh đươc̣ biết

đến nhất là streptomycin , erythromycin, tetracyclin, Điều đáng chúýlàcác xa ̣khuẩn hiếm đa ̃cung cấp nhiều chất kháng sinh cógiátri đang̣ dùng trong y hoc̣ nhưgentamixin, vancommixin, tobramixin, [56]

Xạ khuẩn rất đa dang̣ và phân bố rộng rãi trong tư ̣nhiên cóthểtim̀ thấy

trong hầu hết các môi tường như : đất, nước vàxác thưc̣ vâṭ Sư ̣phân bốcủa xa ̣ khuẩn

còn ph ụ thuôc̣ nhiều yếu tố như nhiêṭđô,̣đô ̣pH môi trường , nồng đô ̣NaCl Xạ khuẩn

có nhiều trong đất trung tính và ki ềm yếu hoăc̣ axit yếu với pH từ 6,8-7,5

Phần lớn xa ̣khuẩn thich́ hơp̣ phát tr iển trong khoảng nhiệt độ 25-30°C, môṭsốloài xạ khuẩn ưa nhiệt có nhiệt độ phát trển tối ưu từ 45-50°C Xạ khuẩn phân bốnhiều nhất ởtrong đất và đóng vai tròquan trong̣ trong chu trình vềmăṭsinh thái trong

vòng tuần hoàn vâṭchất trong tư ̣nhiên [62] Xạ khuẩn đa số sinh trưởng hiếu khí vàtạo khuẩn ty phân nhánh tương tư ̣như nấm Môṭtrong những đăc̣ điểm đểphân loaịxạ khuẩn là m ạng lưới phân nhánh của thểsơị, chúng thường phát triển ở cả bề mặt

cơ chất rắn (tạo thành hệ sợi khí sinh) lâñ bên trong (tạo thành hê ̣sơị cơ chất) [29]

3

Theo Waksman thìtrong môṭgam đất cókhoảng 29.000-2.400.000 mầm xa ̣

khuẩn, chiếm 9-45% tổng sốvi sinh vâṭ [69] Xạ khuẩn đóng vai tròquan trong̣ về

măṭsinh thái trong vòng tuần hoàn tư ̣nhiên , chúng phân hủy và sử dụng các chất

hưu cơ kho phân huy như humic acid trong đất Môṭsố xạ khuẩn có thể gây bệnh

cho ngươi, đông̣ vâṭnhưng có thể dùng để sản xuất enzyme như proteaza , cellulaza,̀̀

amylaza, môṭsốaxit amin va axit hưu cơ [12]

1.2 Đặc điểm sinh học-hình thái của xạ khuẩn

1.2.1 Cấu taọ tếbao cua xa ̣khuẩn

glycopeptide bao gồm các gốc N -acetyl glucozamin liên kết với N -acetyl muramic

bởi các liên kết 1,4-β glucozit [7] Xạ khuẩn được chia thành 8 nhóm [50] gồm:

Actinomyces (trong ho ̣Actinomycetaceae).

lao Mycobacterium tuberculosis.

nhóm này tạo ra sợi giống nấm

trong các túi bào tử "sporangia" Ví dụ Actinoplanes (họ Micromonosporaceae),

Streptospora-ngium (họ Streptosporangiaceae).

Dermatophilus (thuộc họ Dermatophilaceae), Geodermatophilus (thuộc họ

Geodermatophilaceae).

6 Nhóm VI: Nocardias Ví dụ như Nocardiaceae, gồm các chủng trong c hi

Nocardia.

thường gồm các chi Streptomyces, Streptoverticillium và Kitasatospora (họ

Streptomycetaceae) và Sporichthya (họ Sporichthyaceae).

bào tử đơn Ví dụ Micromonospora (họ Micromonosporaceae), Microbispora (họ

Streptosporangiaceae), Thermmoonospora (họ Thermomonosporaceae).

1.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của xạ khuẩn

Xạ khuẩn có khả năng hình thành enzyme và các chất kháng sinh nên đươc̣ứng dụng vào nhiều linh̃ vưc̣ của đời sống Đểphân loaịxa ̣khuẩn người ta sử dung̣các đặc điểm sinh lý , sinh hóa khác như khảnă ng đồng hóa các nguồn cac bon, ni

tơ, axit amin và nhu cầu các chất kích thích sinh trưởng hay khả năng biến đổi cácchất khác nhau nhờhê ̣thống enzyme Nhu cầu vềoxy, giới haṇ pH, nhiêṭđô ̣tối ưu,

hãm sinh trưởng và phát triển khác nhau cũng là các đặc điểm của xạ khuẩn

Xạ khuẩn sử dụng đường, rượu, axit hữu cơ, lipit, protein vànhiều hơp̣ chất hữu cơ khác đểlàm nguồn cacborn , amino axit, peptone, muối nitrat đểlàm nguồnnitơ Phần lơn xạ khuẩn thuộc nhóm vi sinh vật hiếu khi, ưa ẩm, môṭsốit ưa nhiêṭ

1.2.3 Khuẩn lac̣ của xạ khuẩn

Khuẩn lac̣ của xạ khuẩn thường tròn, xù xì, rắn chắc, có dạng da , dạng vôi ,dạng nhung tơ hay dang̣ màng dẻo và có màu sắc rất đa dạng : hồng, da cam, vàng,

nâu, trắng, xám, tùy thuộc vào loài và điều kiện ngoại cảnh (hình 1) Khuẩn lac̣ xạkhuẩn có kích th ước và khối lượng không ổn đinḥ vàphu ̣thuôc̣ vào điều kiêṇ sinh

lý và các điều kiện nuôi cấy [12] Khuẩn lac̣ của xa ̣khuẩn khác so với nấm mốc bởi

thường

Đường kính của khuẩn lac̣ chỉchừng 0,5-4 mm nhưng cũng cókhuẩn lac̣ đaṭ

tơi đương kinh 1 cm hoăc̣ lơn hơn Điểm nổi bâṭcua khuẩn lac̣ xa ̣khuẩn la co hê ̣sơị

Khuẩn lac̣ co 3 lơp như: lơp vo ngoai co dang̣ sơị bêṇ chăṭ , lơp trong tương̀́ ̀́ ̀́ ̀N ̀̀ ̀́ ̀́

̀́

vitamin, đôc̣ tố, axit hữu cơ , enzyme, có thể được tích lũy trong sinh khối của tế

bào xạ khuẩn hay được tiết ra môi trường Hê ̣sơị cơ chất cóthểtiết vào môi trường

các loại sắc tố , thường cómáu xanh , nâu, đen, tím, hồng, và có sắc tố chỉ tan

trong nước, hoặc trong dung môi hữu cơ (hình 1.1)

1.2.4 Khuẩn ty của xạ khuẩn

gọi là khuẩn ty Khi nuôi cấy trên môi t rường đăc̣ khuẩn ty của xa ̣khu ẩn phát triển

thành 2 loại như: môṭloaịcắm sâu vào môi trường gọi là hệ sợi cơ chất (khuẩn ty

cơ chất -subtrate mycelium ) vơi chưc năng chu yếu la dinh dương va môṭloaịphat

Hê ̣sơị khuẩn ty xa ̣khuẩn co mau sắc rất đ a dang̣ như: trắng, vàng, xám, đo ̀́ ̀̀ ̀N

̀̀

khuẩn ty xa ̣khuẩn trong giai đoaṇ phát triển là 11µm [67] Khuẩn ty thường cókích

thươc va khối lương̣ không ổn đinḥ va phu ̣thuôc̣ vao tưng loaịđiều kiêṇ môi trương̀́ ̀ ̀̀ ̀̀ ̀̀ ̀̀

khác nhau ở chỗ có loài có hệ sợi dài, thẳng hay lan song hoăc̣ it

Khuẩn ty khí sinh ở giai đoạn trưởng thành tạo chuỗi từ ba đến nhiều bào tử,

một số ít loài hình thành chuỗi bào tử ngắn trên khuẩn ty cơ chất, bào tử không có

bềmăṭxa ̣khuẩn nhẵn vàkhótách ra khi cấy tryuền ; loại chỉ có sợi k hí sinh thì ngươc̣laị, rất dê ̃tách ra toàn bô ̣khuẩn ty khỏi môi trường [28]

Hình 1.2 Khuẩn ty xa ̣khuẩn [73]

1.2.5 Sƣ ̣hinh thanh bao tƣ cua xa ̣̉khuẩn

bào tử không phát triển hoặc xoắn đơn giản có hình móc câu Trên mỗi cuống sinh

tư xa ̣khuẩn co thểnhẵn, có gai, khối u, nếp nhăn hay dang̣ toc [13].̀N ̀́ ̀́

Bào tử xạ khuẩn được bao bọc bởi màng mucopolysaccharide giàu protein

nhưng tac đông̣ bất lơị cua điều kiêṇ ngoại cảnh như : nhiêṭđô ,̣ pH, Hình dạng ,̀̃ ̀́ ̀N

đinḥ va la đăc̣ điểm quan trong̣ dung trong phân loaịxa ̣khuẩn [15]

Hình 1.3 Bào tử xạ khuẩn [70]

1.3 Sơ lươc̣ vềvi khuẩn kiểm định

1.3.1 Vi khuẩn Staphylococcus aureus

1.3.1.1 Đặc điểm hình thái

Staphylococcus aureus (S aureus) thuộc giống Staphylococcus, họ:

Micrococceae, lớp: Firmibacteria, giới: Prokaryote S aureus là những vi khuẩn

hình cầu, Gram dương, đường kính 0,5-1,5 µm, tế bào xếp thành hình chùm nho ,từng đôi, từng chuỗi ngắn, không di động vàkhông sinh bào tử Thành tế bào khángvới lysozyme và nhạy với lysotaphin, một chất có thể phá hủy cầu nối pentaglycincủa tụ cầu [64]

Hình 1.4 Hình thái vi khuẩn S aureus [72]

1.3.1.2 Đặc điểm nuôi cấy, sinh hóa

S aureus là những vi khuẩn hiếu khí hay kị khí tùy nghi, có enzyme

catalase phân giải oxy già giải phóng oxy và nước Trên môi trường BP (Baird Parker),

khuẩn lạc đặc trưng của S aureus có màu đen nhánh, bóng, lồi, đường kính

1-1,5 mm, quanh khuẩn lạc có vòng sáng rộng 2-5 mm và khả năng thủy phân lòngđỏ trứng của lethinase), còn trên môi trường MSA (Manitol salt agar) hay còn gọi làmôi trường Chapman, khuẩn lạc có hình dạng tròn, bờ đều và lồi, màu vàng nhạtđến vàng đậm và làm vàng môi trường xung quanh khuẩn lạc (do lên men đườngmanitol) [52]

1.3.1.3 Điều kiện tăng trưởng và sự phân bố

S aureus là loài phổ biến nhất trong Staphylococcus Trong điều kiện kị khí

sự phát triển của vi khuẩn cần có axit amin và vitamin, nhưng trong điều kiện hiếu

khí cần có thêm uracil và nguồn carbon S aureus phát triển tốt nhất ở điều kiện

nhưng pH tối thích khoảng 7,0 đến 7,5 và trong môi trường chứa trên 15% NaCl S.

aureus được cho là vi khuẩn khá mạnh có thể sống tốt bên ngoài kí chủ Vi khuẩn

này còn có mặt trong không khí, bụi và trong nước dù chúng thiếu tính di động và

rất nhạy với thuốc kháng sinh và chất diệt khuẩn Tuy nhiên, S aureus cũng khá

Chính nhờ những đặc điểm trên giúp S aureus có sự phân bố rộng, chủ yếu được

phân lập từ da, màng nhày, tóc và mũi của người và động vật máu nóng [33]

1.3.1.4 Tính kháng thuốc kháng sinh

Hầu hết các chủng S aureus kháng với nhiều loại kháng sinh khác nhau.

Một vài chủng kháng với tất cả các loại kháng sinh ngoại trừ vancomycin, và những

dòng này ngày càng tăng Những dòng MRSA (Methicilin Resistant Staphylococcus

aureus) rất phổ biến và hầu hết các dòng này cũng kháng với nhiều kháng sinh

khác Nhiều dòng hiện nay đã kháng với hầu hết kháng sinh thông thường, và sắptới sẽ kháng cả những kháng sinh mới [48]

1.3.2 Vi khuẩn Escherichia coli

1.3.2.1 Tính chất vi sinh vật, hình thái

Vi khuẩn Escherichia coli (E coli) thuôc̣ lớp : Schgzomycetes, bô:̣ Eubacteriales, họ: Enterobacteriaceae, giống: Escherichia E coli trước đây còn có

tên goịlàBacterium coli commune màlần đầu tiên đươc̣ phân lâp̣ từ phân trẻem bi ̣tiêu năm 1885 và đặt theo tên của bác sĩ nhi khoa Đức Theodor Escherich [22]

Hình 1.5 Hình thái vi khuẩn E coli [72]

E coli là một trực khuẩn ngắn 2 đầu tron , kích thước 1,1-1,5µm × 2-6 µm.

không sinh nha bào , có thể có giáp mô E coli bắt màu Gram âm , có thể bắt màu

đều hoặc sẫm ở hai đầu

1.3.2.2 Đặc điểm nuôi cấy và phân bố

E coli là vi khuẩn hiếu khí hay ky ̣khítuỳnghi , nhiêṭđô ̣phát triển thich́ hơp̣

là 37°C, pH thich́ hơp̣ nhất là 7,2-7,5 Mọc tốt trên môi trường dinh dưỡng thông

thường chiụ đươc̣ nhiêṭđô ̣từ 4-45°C Trên môi trường thacḥ dinh dưỡng , sau 24

giờnuôi cấy ở 37°C vi khuẩn taọ hinh̀ thành khuẩn lac̣ tròn ướt , màu trằng đục hơi

khuẩn lac̣ tiḿ ánh kim vàtrên môi trường Brilliant green agar (BGA) tạo khuẩn lạc

xanh lámạ [26] E coli có nhiều trong ruột của động vật ăn thịt , ăn tap̣ hơn làđông̣

vâṭăn cỏ, sống vài tuần đến vài tháng trong buị , phân, nước, ngoài tự nhiên Hầuhết chúng không gây haịcho người vàđông̣ vâṭ, giúp ổn định sinh lý đường ruột

1.3.2.3 Sƣc đề cấu trúc kháng nguyên

E coli bị diệt ở 55°C trong 1 giờ, 60°C trong 15-30 phút, các chất sát trùng

như acid phenic , formol cóthểbi diệṭtrong 5 phút Đềkháng với sư ̣sấy khô , 95% E.

coli bị diệt ở nhiệt độ đông lạnh trong 2 giờ Vi khuẩn đường ruôṭ E.coli có cấu

trúc kháng nguyên phức tạp Dưạ vào tinh́ chất kháng nguyên , người ta phân chia các vi khuẩn cùng loại thành các tuýp huyết thanh (serotype) khác nhau [22] Hiêṇ

nay cóhơn 70 týp huyết thanh E coli từ sư ̣tổhơp̣ các nhóm kháng

nguyên O, H, K, F và dựa vào các đặc điểm đócó thể định danh vi khuẩn

1.3.3 Vi khuẩn Bacillus subtilis

1.3.3.1 Đặc điểm phân loại

Theo phân loaịcủa Bergy , Bacillus subtilis thuôc̣ bô ̣: Ecubacteriales, họ: Bacillaceae, giống: Bacillus, loài: Bacillus subtilis Vi khuẩn B subtilis thuôc̣ nhóm

vi sinh vâṭbắt buôc̣ ởđường ruôṭ, chúng được phân bố hầu hết trong tự nhiên như :cỏ khô, bụi, đất nước, Phần lớn chúng tồn tại trong đất , thông thường có trong đấttrồng troṭvới số lượng 10-100 triêụ CFU/g [27]

Hình 1.6 Hình thái vi khuẩn B subtilis [72]

1.3.3.2 Đặc điểm hình thái

Bacillus subtilis là trực khuẩn , Gram dương, kích thước 0,50,8µm ×1,5 3µm, đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn Vi khuẩn có khả năng di động, có 8 – 12 lông,sinh bào tử hình bầu dục nhỏ hơn nằm giữa hoặc lệch tâm tế bào, kích thước từ 0,8-1,8µm Bào tử phát triển bằng cách nảy mầm do sự nứt của bào tử, không khángacid, có khả năng chịu nhiệt (ở 100oC trong 180 phút), chịu ẩm, tia tử ngoại, tiaphóng xạ, áp suất, chất sát trùng Bào tử có thể sống vài năm đến vài chục năm [5]

-1.3.3.3 Đặc điểm nuôi cấy

B subtilis phát triển trong điều kiện hiếu khí, tuy nhiên vẫn phát triển được

trong môi trường thiếu oxy Nhiệt độ tối ưu là 37oC, pH thích hợp khoảng 7,0 – 7,4

B subtilis phát triển hầu hết trên các môi trường dinh dưỡng cơ bản: môi trường

thạch đĩa Trypticase Soy Agar (TSA), môi trường Trypticase Soy Broth (TSB), trên môitrường giá đậu [5]. Nhu cầu dinh dưỡng của B subtilis chủ yếu cần các nguyên

tố C, H, O, N và một số nguyên tố vi lượng khác B subtilis phát triển tốt trong môi

trường cung cấp đủ nguồn cac bon và ni tơ

1.3.3.4 Tính chất đổi kháng

môi trường khác nhau , sinh khuẩn lac̣ khác nhau Thay đổi môi trường hoăc̣ các yếu tố môi trường bất lợi là làm thay đổi điều kiêṇ sống , làm hạn chế hoặc ức chếsư

̣phát triển của vi sinh vâṭ Thưc̣ tếkhi môi trường nuôi cấy nấm cósư ̣hiêṇ diêṇ của

B subtilis với môṭsốlương̣ lớn se ̃xảy ra sư ̣canḥ tranh dinh dưỡng , không gian Do

vi khuẩn phát triển nhanh hơn se ̃sử dung̣ phần lớn các chất dinh dưỡng trong môi trường , đồng thời taọ ra môṭsốloaịkháng sinh nên sư ̣sinh trường của nấm bi ự́c chế[12]

1.3.4 Vi khuẩn Bacillus cereus

1.3.4.1 Đặc điểm phân loại

Bacillus cereus (B cereus) là trực khuẩn Gram dương , thuôc̣ giới Bacteria ,

ngành Firmicutes , lớp Bacilli , bô ̣Bacillales , họ Bacillaceae , chi Bacillus , loại

B.cereus.

B cereus là vi khuẩn hiếu khí , bào tử dạng hình ovan , có khả năng sinh

nha bào Chúng đươc̣ phát hiển đầu tiên trong môṭ ca nhiêm̃ đôc̣ thưc̣ phẩm vào năm 1955 Từ những năm 1972 đến 1986 có tới 52 trường hơp̣ ngộ đôc̣ thưc̣ phẩm

do B cereus đươc̣ phát hiêṇ vàchiếm khoảng 2% sốca bênḥ thưc̣ phẩm mặc dù trên

thưc̣ tếcon sốnày có thể lớn hơn nhiều [27]

Hình 1.7 Hình thái vi khuẩn B cereus [73]

1.3.4.2 Hình thái và phân bố

B cereus hình que , gâỵ, đầu vuông , có kích thước 3-5µm × 1-1,2µm; tạo

bào tử, bào tử nằm ở cuối thân tế bào , bào tử có thể chịu được nhiệt độ cao Đứng

riêng rẽ, xếp chuỗi hoăc̣ nhiều tếbào chụm lại thành từng chùm Khuẩn lac̣ của B.

cereus phẳng, khá khuếch tán, hơi lõm, trắng đuc̣, mép lồi lõm Có khả năng chuyển

đông̣ [12] B cereus là phổ biến trong đất , có trong nhiều loaịthưc̣ phẩm đăc̣ biêṭlà

ở các loại thực phẩm từ thực vật, và trong cả thịt, cá, những sản phẩm từ sữa

1.3.4.3 Đặc điểm nuôi cấy

B cereus là loại vi khuẩn dễ mọc , hiếu khívàki khị́tùy nghi , là vi khuẩn ưa

nhiêṭ, nhiêṭđô ̣phát triển từ 5-50°C, nhiêṭđô ̣tối ưu là35-40°C, pH phát triển từ

4,5-9,3 còn pH thich́ hơp̣ là 7-7,2 Trên môi trường NA hay TSA sau 24 giờtaọ khuẩnlạc nhăn nheo , xù xì ; trên môi trường BA taọ dung huyết rông̣ ; trên môi trường

Mossel tạo khuẩn lạc màu hồng chung quanh cóvòng sáng vàtrên môi trường canh

NB, TSB làm đục môi trường và có màu vàng

1.4 Đaịcương vềchất khang sinh

̉

1.4.1 Chất kháng sinh

Chất khang sinh la môṭnhom chất đăc̣ biêṭco hoaṭtinh sinh hoc̣ cao , là sản

mốc, nấm men, )

Thuâṭngữantibiotic đươc̣ bắt nguồn từ chữHi Lap̣ "anti" là kháng lại, "bios"

là sự sống Thuâṭngư nay đươc̣ Waksman sư dung̣ vao nhưng năm 1940 để phâǹ̃ ̀̀ ̀N ̀̀ ̀̃biêṭpenicillin vơi sulfonamit đa đươc̣ phat hiêṇ tư nhưng năm 1930 [32, 38] Ngày

tác dụng với một nhóm vi sinh vật nhất định [13]

1.4.2 Các chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn.

Chất kháng sinh làsản phẩm trao đối thứ cấp của xa ̣khuẩn , đa sốcác thuốc

kháng sinh được dùng trong y học hiện nay có nguồn gốc từ xạ khuẩn Trong số

dụng trên toàn thế giới, thì 45% có nguồn gốc từ xạ khuẩn, 38% từ nấm và17% vi

khuẩn khác [63, 45]

Streptomycin: có nguồn gốc từ xạ khuẩn Streptomyces griseus, có khả năng

chống vi khuẩn Gram dương manḥ Streptomycin đươc̣ sử dung̣ rất hiêụ quảđểđiều

trị các bệnh dịch hạch, chưa bênḥ lao [13]

trong y hoc̣ va con đươc̣ sư dung̣ trong chăn nuôi-thú y [13].̀̀ ̀ ̀N

đươc̣ dung đểđiều tri ̣bênḥ bacḥ cầu cấp tính [20]

̀̀

Erythromycin: Có nguồn gốc từ xạ khuẩn Streptomyces erythrus, là chất

kháng sinh có phổ rộng đối với vi khuẩn Gram dương Được sử dụng trong điều trị

bênḥ viêm phổi do Mycoplasma và viêm họng do liên cầu khuẩn [13].

Gentamycin: Có nguồn gốc từ xạ khuẩn Micromonospora purpurea, có phổ

kháng sinh rộng , có tác dụng chống vi khuẩn Gram dương như tu ̣cầu , phềcầu đa ̃kháng lại penicillin trư như mang nao cầu [13]

Neomycin: Được tách ra từ xạ khuẩn Streptomyces fradiae vào năm 1949 có

loại vi khuẩn đã kháng lại với Streptomycin và Penicillin [13].

Amphoterycin B: Có nguồn gốc từ xạ khuẩn Streptomyces nodosus, đươc̣ sử

dụng để điều trị các bệnh ngoài da do nấm Candida abbicans gây ra [20, 54].

Dactinomycin: Có nguồn gốc từ xạ khuẩn Streptomyces antibiticus, có hoạt

tính kìm hãm phát triển các khối u ác tính , đươc̣ dung đểđiều tri ̣môṭsốbênḥ ung

̀̀

thư [20, 61]

Streptomyces niverus, có hoạt tính mạnh kháng sinh với vi khuẩn Gram dương, khả

năng chống các tụ cầu đã kháng với Penicillin và một số chất kháng sinh khác [20]

Tư nhưng năm 1940 đến cuối những năm 1960, nhiều chất khang sinh mơi

1.4.3 Sƣ ̣hinh̀ thành chất kháng sinh ởxa ̣khuẩn

chất kháng sinh Trong số8000 CKS hiêṇ biết trên thếgiới cótrên 80% là có nguồn

xạ khuẩ, hai giảthuyết đươc̣ ủng hô ̣hơn cảlàviêc̣ tổng hơp̣ CKS nhằm taọ ra ưu

thếphát triển canḥ tranh cólơị cho chủng sinh kháng sinh , nhờđo chúng cóthểtiêu

diêṭhay kim̀ ham̃ đươc̣ sư ̣phát triển của cá c loài khác cùng tồn taịvàphát triển

bảo cho khả năng sống sót cao của chủng sinh ra CKS trong tự nhiên nhất là các

loài có bào tử [3]

Đa sốcac chất khang sinh co nguồn gốc tư xa ̣khuẩn đều co phổkhang

kháng sinh rộng , kìm hãm hoặc ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loài

̀́

đươc̣ hinh̀ thành bằng con đường polymer hóa các chất trao đổi bâc̣ môṭ, sau đótiếp

trong các con đường sing tổng hơp̣ chất kháng sinh như [32]:

bacitracin; polymycin,

propionat: chất kháng sinh nhóm macrolit, tetracilin, rifamicin,

polysacarit: neomicin, streptomycin,

izopreonit từ các đơn vi acetatẹ,

các gen chịu trách nhiệm tổng hợp chất kháng sinh , còn có các gen chịu trách

nhiêṃ tổng hơp̣ các tiền chất, enzyme

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chất kháng sinh

1.5.1 Điều kiêṇ nuôi cấy

đaṭhiêụ suất cưc̣ đaịđong vai tro quan trong̣ anh hương kha năng sinh chất̀́ ̀̀ ̀N ̀N ̀N

kháng sinh ; lương̣ không khícung cấp vào môi trường nuôi cấy làlưu lương̣ thuổi

khímôṭthểtich́ môi trường/môṭphút.

trường cao nhưng đa sốcác xa ̣khuẩn thường phát triển tốt ở 28°-37°C Nhiêṭđô ̣ tối ưu chosinh tổng hơp̣ chất kháng sinh nằm trong khoảng 18°-30°C

và kiềm sẽ ức chế quá trình sinh tổng hợp chất kháng sinh

kiêṇ lên men ma con phu ̣thuôc̣ vao chất lương̣ cua bao tư va giống sinh dương ,̀̀ ̀̀ ̀N ̀̀ ̀N ̀̀ ̀̃tuổi vàkhảnăng đồng đều vềmăṭdi truyền vàhoaṭtinh́ trao đổi chất của giống

phản ánh điều kiện nuôi cấy

1.5.2 Thành phần muôi trường nuôi cấy

Các vi sinh vật khi đã phát triển trên môi trường nhân giống và cấy truyền

phần môi trương khac nhau se dâñ đến khả năng sinh chất khác nhau [66]

ảnh hưởng thông qua các nguồn ca c bon khác nhau Tuỳ thuộc vào từng chủng

- Nguồn ni tơ: nguồn vànồng đô ̣ni tơ trong môi trường nuôi cấy cũng ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chất kháng sinh Quá trình sinh tổng hợp chất kháng sinh từ xạ khuẩn thường đỏi hỏi có cả 2 nguồn ni tơ hữu cơ vàvô cơ trong môi trường Nguồn ni tơ hữu cơlàcác hơp̣ chất từ thư ̣c vâṭnhư bôṭđâụ xanh , đâụ tương,

và nguồn nitơ vô cơ là muối amon hoặc nitrat

1.6 Sƣ ̣ƣng dung̣ chất kháng sinh tƣ̀xa ̣khuẩn

Xạ khuẩn là có vai trò ý nghĩa quan trọng trong công nghệ sinh học Trongcác hợp chất ứng dụng trên toàn cầu được hình thành bởi các vi sinh vật thì xạkhuẩn, nấm và vi khuẩn chiếm tỷ lệ tương ứng 45%, 38% và 17% [36] Xạ khuẩnkhông chỉ đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái tự nhiên và còn là nguồn sảnxuất thuốc kháng sinh, thuốc kháng u, enzyme, các chất ức chế enzyme Các sảnphẩm từ xạ khuẩn đa dạng và được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, nôngnghiệp, lâm nghiệp và ngành công nghiệp dược phẩm [46, 57]

Xạ khuẩn đóng vai trò như một mắt xích trong sinh thái tự nhiên Họ phânhủy và sử dụng các chất hữu cơ khó phân hủy như axit humic trong đất Nhiều xạkhuẩn có khả năng cho hòa tan lignin và phân hủy các hợp chất liên quan ligninbằng cách sử dụng các enzyme thủy phân như cellulose và hemicellulose vàperoxidase ngoại bào [58, 55]

1.6.1 Ứng dụng trong y hoc̣

Phần lớn các chất kháng sinh (1/3 các chất kháng sinh ) đươc̣ sử dung̣ trong yhọc có nguồn gốc từ xạ khuẩn Sư ̣phát triển ngành dươc̣ phẩm, cùng với hiêṇ tương̣kháng thuốc ngày càng phổ biến , thúc đấy các nghiên cứu mới , tìm ra các hợp chấtkháng sinh mới, có khả năng điều trị bênḥ từ xạ khuẩn [42]

sinh như Mitomycin (từ Streptomyces cacspitosus) đươc̣ dung̣ trong điều tri ung̣ thư

vú, phổi, dạ dày,…[21] Trong y hoc̣, môṭsốloaịthuốc kháng sinh có nguồn gốc từxạ khuẩn như : Gentamycin, Dactinomycin, Strepyomycin, Daunorubicin,

19

 Daunorubicin: có nguồn gốc từ xạ khuẩn Streptomyces coeruleorubidus đươc̣ dùng

trong điều tri bệnḥ bacḥ cầu cấp tinh́

 Streptomycin: có nguồn gốc từ Streptomyces griseus, đươc̣ sử dung̣ hiêụ quả

trong điều tri bệnḥ lao

Hình 1.8 Môṭsốthuốc kháng sinh dung̣ trong y hoc̣ có nguồn gốc từ xa ̣khuẩn [73]

1.6.2 Ứng dụng trong bảo vệ thực vật

Viêc̣ sử dung̣ các chất kháng sinh trong công tá c bảo vê ̣thưc̣ vâṭđươc̣ phổ biền rông̣ raĩ trên thếgiới n hất làởnước Nhâṭ, Nga, Ấn Đô,̣Trong Quốc, các CKS

đươc̣ dùng trong c ông tác bảo vê ̣thưc̣ vâṭthường ởdang̣ bôṭhoăc̣ dung dicḥ cóbổ sung các chấ t phụ gia để tăng độ bền của c hất kháng sinh Chấ t khá ng sinh c óthể

đươc̣ trôṇ lâñ vào đất , phun trưc̣ tiếp lên thưc̣ vâṭhoăc̣ dùng trong quátrinh̀ xử lý hạt giống để tiệu diệt các mầm bệnh ở bên trong và bên hạt Các chất kháng sinhđươc̣ dùng đểtiêụ diêṭcác nấm vàvi khuẩn gây bênḥ cho gây trồng như các bênḥ khôvắn, vàng lụa ở lúa , bênḥ thối cổrê ̃ởcác cây cócủ, làm kích thích tăng trưởng ở những nồng độ nhất định như khích thích sự nảy nấm của hạt

Năm 1950, Trung quốc đa ̃tyuển choṇ đươc̣ chủng Streptomyces sp 5406 mà có khả năng ức chếRhizoctonia solani và Verticillium alboatrum gây thối rê ̃ởbông non [18] Năm 2002, ở Ấn Độ đa ̃phân lâp̣ đươc̣ chủng Streptomyces sp 201 có khả

năng sinh chất kháng sinh mới làz -methylheptyliso -nicotinate, chất kháng sinh này

có khả năng kháng được nhiều loại nấm gây bệnh như : Fusarium solani, Fusarium

semitectum, Fusarium oxysporum, [17] Môt sốchếphẩm sinh hoc̣ p hòng trừ bệnh

1.9)

Hình 1.9 Môṭsốkháng sinh dung̣ trong bảo vệ thực vật có nguồn

gốc từ xạ khuẩn [74]

1.6.3 Ứng dụng trong chăn nuôi

Chất kháng sinh đươc̣ ứng dung̣ rông̣ raĩ trong môṭsốlinh̃ vưc̣ khác như: bảo

vệ thưc̣ vâṭ, bảo quản thực phẩm , chăn nuôi , Trong chăn nuôi , chất kháng sinh

vào thức ăn chăn nuôi có tác dúng ức chế và loại bỏ sự hoạt động của vi khuẩn , đăc̣ biêṭlàvi khuẩn gây bênḥ đường tiêu hóa vàhô hấp trên đông̣ vâṭnon màlàm cho chúng khỏe mạnh , tăng trưởng tốt Chất kháng sinh thường đươc̣ sử dung̣ trong chăn nuôi cónhư biomycin , tetracyclin, terranycin, [1] (hình 1.10)

Hình 1.10 Môṭsốthuốc kháng sinh dung̣ trong chăn nuôi có

1.6.4 Ứng dụng trong bảo vệ thực phẩm

CKS đươc̣ sử du ̣ng trong công nghê ̣thưc̣ phẩm , dùng kháng sinh để bảo quản thực phẩm vừa rẻ vừa đơn giản , vừa ngon, và không cần trang thiệt bị đặc biệt

nhưng vâñ đảm bảo chất lương̣ thưc̣ phẩm Môṭsốchất kháng sinh đươc̣ sử du ̣ ng

trong bảo quản thưc̣ phẩm như : nisin, biomicin, actidion, [1] (hình 1.11) Tuy

thểgây ra nhiều mối nguy hiểm cho con ngươi

̀̀

Hình 1.11 Môṭsốkháng sinh dung̣ trong bảo vê ̣thưc̣ phẩm

nguồn gốc từ xạ khuẩn [75]

1.7 Các phương pháp phân loại xạ khuẩn

1.7.1 Phương pháp phân loaịxa ̣khuẩn theo phương pháp truyền thống

đươc̣ sử dụng để định danh xạ khuẩn

thích sinh trưởng, khả năng phân hủy các chất khác nhau nhờhê ̣thống enzyme [65]

Các chỉ tiêu khác như ảnh hưởng với pH, nhiêṭđô,̣ khả năng chịu muố i vàcác yếu

tốkhác của môi trường , mối quan hê ̣với chất kim̀ ham̃ sinh trường vàphát triển khác

nhau, tính chất đối kháng và nhạy cảm vớ i chất kháng sinh, khả năng tạo thành chất

1.7.2 Phương pháp phân loaịxa ̣khuẩn theo phương pháp hiêṇ đaị

Tất ca cac loai vi sinh vật trong đều sư dung̣ cung môṭcach tổng hơp̣ prote iǹN ̀́ ̀̀ ̀N ̀̀ ̀́

mã hóa cho phân tử 16S rDNA kết hơp̣ với các đăc̣ điểm khác theo phân loaị truyền

thống Các nhà phân loại học thường lấy ngưỡng 98% trong đô ̣tương đồng vềtinh̀

tư ̣16S rDNA để phân biệt 2 loại khác nhau Hai loaịchủng xạ khuẩn đươc̣ coi làhai loài riêng biệt nếu chúng có độ tương đồng về DNA genome thấp hơn 70% Dưạ

trên mức đô ̣tương đồng vềt rình tự 16S rDNA người ta cóthểdung̣ cây phát sinh

chủng loại thể hiện mối tương quan của các loại đang nghiên cứu với các loại có họhàng gần và tổ tiên của chúng Trong đa sốtrương hơp̣, các phân tích về hóa phân

̀̀

rDNA [31]

1.8 Khả năng sinh tổng hợp enzyme ở vi sinh vật

1.8.1 Ứu thế của vi sinh vật để sinh tổng hợp enzyme

như: công nghiêp̣ thưc̣ phẩm, dươc̣ phẩm, dêṭ, hóa chất, [24]

Vi sinh vâṭnói chung và xạ khuẩn nói riêng là đối tượng chính được sử dụng

23