ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN VI SINH VẬT VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
========000========
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN
ðỀ TÀI KHCN ðẶC BIỆT CẤP ðẠI HỌC QUỐC GIA
Tên ñề tài: ðiều tra, nghiên cứu một số hoạt chất có khả năng kháng vi sinh vật
và kháng dòng tế bào ung thư từ xạ khuẩn
Mã số: QG. 09. 48
Chủ trì ñề tài: TS. Nguyễn Huỳnh Minh Quyên
Cơ quan: Viện Vi sinh vật & Công nghệ Sinh học
Hà Nội, năm 2011
1
MỤC LỤC
PHẦN I. BÁO CÁO TÓM TẮT 3
Bằng tiếng Việt 3
Bằng tiếng Anh 8
PHẦN II. BÁO CÁO TỔNG KẾT 12
Giải thích chữ viết tắt 13
Danh sách những người tham gia thực hiện ñề tài 13
Danh mục các bảng và hình 14
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32
3.1. ða dạng sinh học các chủng xạ khuẩn thu thập ñược ở
Vườn Quốc gia Cát Bà 32
3.2. Sàng lọc xạ khuẩn sinh kháng sinh 33
3.3. Hiệu quả tách chiết dịch nuôi cấy các chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược 35
3.4. Phân tích sắc ký dịch nuôi các chủng xạ khuẩn chiết trong ethyl acetate 36
3.4.1. Sắc ký bản mỏng (TLC) 36
3.4.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 38
3.5. ðặc ñiểm nhận dạng của các chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược 42
3.5.1. ðặc ñiểm hình thái của các chủng thuộc Streptomyces 42
3.5.2. Giải trình tự rDNA 16S ñối với các chủng xạ khuẩn thuộc chi Nonomuraea 44
3.6. Sàng lọc khả năng sinh anthracyline của các chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược 45
3.7. Các nghiên cứu liên quan ñến các chủng có hoạt tính ñộc tế bào 46
3.7.1. Hoạt tính gây ñộc tế bào 46
3.7.2. Phân tích HPLC dịch nuôi chiết trong ethyl acetate
của các chủng có hoạt tính ñộc tế bào 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55
PHỤ LỤC 62
3
PHẦN I. BÁO CÁO TÓM TẮT
1. Tên ñề tài: ðiều tra, nghiên cứu một số hoạt chất có khả năng kháng vi sinh
vật và kháng dòng tế bào ung thư từ xạ khuẩn
2. Mã số: QG.09.48
3. Thời gian thực hiện: 2 năm (2009 - 2011)
4. Cấp quản lý: ðại học Quốc gia Hà nội
5. Chủ trì ñề tài: TS. Nguyễn Huỳnh Minh Quyên
-
424 chủng xạ khuẩn (gồm 353 chủng từ mẫu ñất và 71 chủng từ mẫu lá cây mục) thu
thập tại vườn Quốc gia ñã ñược phân loại (bằng quan sát hình thái kết hợp với ñọc
trình tự gene rDNA 16S) cho thấy gần 70% thuộc chi Streptomyces, còn lại thuộc
nhóm xạ khuẩn hiếm. Các chi xạ khuẩn hiếm có tỷ lệ cao trong bộ sưu tập này là
Micromonospora (hơn 7% trong tổng số 424 chủng), Nonomuraea (4%) và Nocardia
(gần 3%).
-
424 chủng xạ khuẩn này ñã ñược sàng lọc hoạt tính kháng sinh với 4 vi sinh vật kiểm
ñịnh ñại diện cho 3 nhóm vi sinh vật lớn là vi khuẩn (Gram âm: Escherichia coli,
Gram dương: Micrococcus luteus), nấm men (Candida albicans) và nấm sợi
(Fusarium oxysporium).
-
115 chủng trong số 424 chủng nói trên ñã biểu hiện hoạt tính kháng ít nhất một trong
bốn vi sinh vật kiểm ñịnh.
-
Với 115 chủng có hoạt tính này có 2 chủng (A1073, A1393) kháng cả 4 chủng vi sinh
vật kiểm ñịnh, 7 chủng (A232, A390, A1018, A1022, A1041, A1043 và A1470)
kháng với 3 chủng kiểm ñịnh, 8 chủng (A45, A149, A154, A160, A396, A410, A427
và A444) có hoạt tính kháng 2 vi sinh vật kiểm ñịnh. Xét về ñối tượng bị kháng thì 14
chủng có hoạt tính kìm hãm vi khuẩn Gram âm (E. coli), 14 chủng kìm hãm vi khuẩn
Gram dương (M. luteus); 11 chủng có hoạt tính kháng cả hai nhóm vi khuẩn; 12 chủng
có hoạt tính kháng nấm sợi (F. oxysporium) và chỉ 6 chủng có hoạt tính kháng nấm
men (C. albicans). Như vậy tổng cộng có 17 chủng có hoạt tính kháng ít nhất 2 vi sinh
vật kiểm ñịnh ñã ñược lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. ðiều thú vị là 17 chủng
này chỉ thuộc 2 chi Streptomyces (10 chủng) và Nonomuraea (7 chủng).
-
17 chủng ñã ñược nuôi cấy thu dịch nuôi và dịch nuôi ñã ñược chiết bằng ethyl acetate
ñể thu các hợp chất có hoạt tính sinh học. Hiệu quả chiết chất tan trong ethyl acetate
(từ 1 lít dịch nuôi cấy) dao ñộng từ 30mg (chủng A154) ñến 2152mg (chủng A444).
Như vậy với các bước nghiên cứu liên quan, từ 17 chủng có hoạt tính kháng sinh
tương ñối cao, 3 chủng ñược lựa chọn thử nghiệm hoạt tính gây ñộc tế bào ung thư
người là A1018 (có phổ TLC và phản ứng ñổi màu pH tương tự chủng ñối chứng),
A1022 (có phổ TLC tương tự ñối chứng) và A1073 (phản ứng ñổi màu pH).
-
Bằng thử nghiệm với ba dòng tế bào ung thư người là ung thư gan, phổi và cơ vân tim,
các hợp chất chiết từ dịch nuôi của cả ba chủng chọn lọc ñược của ñề tài ñều có tác
dụng dương tính với cả ba dòng tế bào ung thư. So sánh về chỉ số IC50 (nồng ñộ gây
chết 50% tế bào ung thư, tức chỉ số này càng nhỏ thì hiệu quả gây ñộc tế bào càng lớn)
thì thấy trong ba mẫu nghiên cứu chất chiết từ dịch chiết của chủng A1073 có chỉ số
này thấp nhất và thấp gần bằng ñối chứng dương (một trong những chất có khả năng
6
diệt tế bào) của phép thử; thấp bằng so với chủng ñối chứng sinh anthracycline và thấp
hơn ñáng kể so với hai chủng còn lại. ðây là một trong những kết quả nổi bật nhất của
ñề tài, làm tiền ñề cho các hướng nghiên cứu tiếp theo.
-
Chất tan trong ethyl acetate của dịch nuôi 3 chủng có hoạt tính kháng tế bào ung thư
nói trên ñã ñược phân tích HPLC với cùng một ñiều kiện sắc ký với các ñối tượng
tương tự hiện ñang ñược thực hiện tại Phòng thí nghiệm Vi sinh vật học phân tử,
Trung tâm công nghệ sinh học quốc tế, ðại học Tổng hợp Osaka. Qua phân tích kết
quả sau sắc ký các chất chiết ñược từ dịch nuôi chủng A1018 cho 8 ñỉnh khác nhau, từ
chủng A1022 cho 5 ñỉnh khác nhau và chủng A1073 cho 6 ñỉnh khác nhau. Các dữ
liệu liên quan hiện ñang ñược so sánh phân tích với cơ sở dữ liệu hiện có tại cơ sở nói
trên nhằm tìm kiếm bản chất của các chất ñó. ðây là một kết quả thể hiện sự hợp tác
quốc tế của ñề tài.
8.2. Kết quả ñào tạo
ðề tài ñã góp phần ñào tạo 01 Thạc sỹ chuyên ngành công nghệ sinh học thuộc
chương trình ñào tạo liên kết quốc tế với ðại học Liege, Vương quốc Bỉ với tên ñề tài là:
Xác nhận của ðại học Quốc gia
8
SUMMARY
1. Project title:
Investigation and study some substances which have antibiotic
activities against microorganisms and cancer cell lines from
actinomycetes
2. Code: QG.09.48
3. Duration: 2009 – 2011
4. Organizer: Institute of Microbiology and Biotechnology,
Vietnam National University, Hanoi (VNUH)
5. Project leader: Dr. Nguyen Huynh Minh Quyen
6. Key participants:
Dr. Nguyễn Quỳnh Uyển
Dr. ðinh Thúy Hằng
BSc. Lê Phương Chung
MSc. Phan Thị Hà
BSc. Lê Hồng Anh
7. Objectives and study contents
Objective:
This project was carried out to study biodiversity and to screen antibiotics from
actinomycete strains collected from a national park with high biodiversity in Vietnam,
named Catba National Park. The antibiotics produced by these strains were studied
further in order to find out their nature.
Study contents:
• Isolating actinomycete strains from soil and litter samples on Catba island (Hai
Phong) and then evaluating their biodiversity
(E. coli), 14 strains were shown inhibitory activity to Positive bacterium (M.
luteus); 11 strains were shown activity against both of these; 12 strains were shown
activity against fungi (F. oxysporium) and just only 6 strains were shown activity
against yeast (C. albicans). In general, 17 strains in total possessing activity
against at least 2 tested microoragnisms were selected for further study.
Interestingly, 17 these strains jsut belonged to 2 genus Streptomyces (10 strains)
and Nonomuraea (7 strains).
• 17 strains were cultured to get their cultured broths and the cultured broths were
extracted by ethyl acetate in order to obtain bioactive compounds. The yeild of
extracted substances soluble in ethyl acetate (from 1 liter cultured broth) was
variable from 30mg (strains A154) to 2152mg (strains A444). In comparison with
their respective dry mass, extracted subtances occupied from 0,51% (strains A154)
to 14,89% (strains A396).
• The substances soluble in ethyl acetate of the cultured broths of 17 actinomycete
strains were analysed by thin layer chromatography (TLC) to compare their profile
with that of three standard antibiotics (chloramphenicol, kitasamycin,
10
erythromycin) and the cultured broth of control strain, capable of producing
anthracycline (A16). The bands obtained after chromatography were varied from 1
to 4 bands. 8 strains (A149, A154, A160, A232, A410, A427, A1073, A1393) were
shown 1 band, 3 strains (A396, A444, A1018) were shown 2 bands, 4 strains (A45,
A1041, A1043, A1470) - 3 bands and 2 strains (A390, A1022) - 4 bands. In
comparison with the standard antibiotics, the substances extracted from the
cultured broth of strain A396 were shown the similar band to chloramphenicol;
substances extracted from the cultured broth of the strains A45 and A410 were
shown the same band of erythromycin, none of them were shown the band similar
to the bands of antibiotic kitasamycin. In comparison with cultured broth of control
strain producing anthracycline, samples A1018 and A1022 were shown the
• Substances soluble in ethyl acetate of the cultured broths of 3 strains above were
analysed by HPLC at the same chromatography condition for similar subjects at
Molecular Microbiology Lab, International Center for Biotechnology, Osaka
University. HPLC analyses of ethyl acetate crude extracts of the three strains
A1022, A1018 revealed relatively high complexity, possessing 5 peaks, 8 peaks
and 6 peaks, respectively. Their data base is going to compare with that available
at this Lab in order to find out the nature of these substances. This is one of
international collaboration of the project.
9.1. Education results
The project contributes to educating 01 Master student, field Biotechnology,
belonged to international program jointed with University of Liege, Belgium. The
dissertation is: “Biodiversity and antibiotic activity of actinomycetes isolated from
Catba island, Vietnam”. The master students Nguyễn Phương Chung did defend
successfully on Feb 24
th
, 2011.
9.2. Publication:
All of the results above resulted in 02 publications:
• Diversity and antibiotic activity of actinomycetes isolated from Catba island,
Vietnam. Journal of Biotechnology (accepted).
• Primary screening anticancer antibiotic from actinomycetes isolated at Cát Bà
National Park, Journal of Science, Natural Sciences and Technology, Vietnam
National Unversity, Hanoi (accepted).
Xác nhận của cơ quan Chủ trì ñề tài
Xác nhận của ðại học Quốc gia
- TS. Nguyễn Quỳnh Uyển
- TS. ðinh Thúy Hằng
- CN. Lê Phương Chung
- ThS. Phan Thị Hà
- CN. Lê Hồng Anh
14
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH
Danh mục bảng
Bảng 1.1 Các nhóm kháng sinh theo cấu trúc hóa học
Bảng 2.1 ðiều kiện phân tích HPLC của các chất chuẩn
Bảng 3.1 Sơ bộ phân loại các chủng xạ khuẩn phân lập ñược
Bảng 3.2. Hoạt tính kháng vi sinh vật của 17 chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược
Bảng 3.3. Hiệu quả tách chiết dịch nuôi các chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược
Bảng 3.4. Tổng kết kết quả phân tích HPLC chất chiết từ các chủng xạ khuẩn chọn lọc
ñược
Bảng 3.5. Các ñặc ñiểm nhận dạng của 10 chủng thuộc chi Streptomyces
Bảng 3.6. Kết quả xác ñịnh hoạt tính gây ñộc tế bào
Bảng 3.7. Tổng kết kết quả phân tích HPLC chất chiết từ 3 chủng có hoạt tính gây ñộc
tế bào ung thư
Danh mục hình
Hình 1.1 Kháng sinh ñược phát hiện qua các năm
Hình 1.2 Sự tiến hóa của penicillin G
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của daunorumycin (DNR) và idarumycin (IDA)
Hình 3.1. ðánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của các chủng xạ khuẩn
Hình 3.2. Phổ TLC chất chiết từ dịch ngoại bào của các chủng xạ khuẩn chọn lọc ñược
Hình 3.3. Phổ HPLC của chloramphenicol (A) và chất chiết từ chủng A396 (B)
Hình 3.4. Hình thái khuẩn lạc một số chủng Streptomyces
Hình 3.5. Hệ sợi mang bào tử của một số chủng Streptomyces
có Việt nam, tỷ lệ người mắc bệnh viêm nhiễm thông thường hay các bệnh nguy hiểm
như ung thư, tim mạch ngày càng gia tăng (Ashutosh K., 2008; Goodfellow M., 1998).
Do vậy, việc nghiên cứu ñể tìm kiếm các chất có hoạt tính chữa trị bệnh từ các nguồn gốc
tự nhiên là một trong những hướng nghiên cứu trọng tâm của ngành công nghệ sinh học
tại nhiều quốc gia, ñặc biệt ở các nước phát triển. ðể nắm bắt ñược những kỹ thuật tiên
tiến trong lĩnh vực này và từng bước hoà nhập với sự phát triển chung, ñồng thời ñể ñáp
ứng nhu cầu trong việc bảo vệ sức khoẻ cộng ñồng, Việt nam cần chú trọng khai thác
nguồn ña dạng vi sinh vật của mình làm nguyên liệu ñể phát triển dược phẩm. Vì lẽ ñó
chúng tôi ñã ñề xuất và ñã ñược ðại học quốc gia Hà Nội phê duyệt thực hiện ñề tài:
“ðiều tra, nghiên cứu một số hoạt chất có khả năng kháng vi sinh vật và kháng dòng
tế bào ung thư từ xạ khuẩn” 16
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. 1 Kháng sinh
1.1.1. Khái niệm chung
Theo ñịnh nghĩa truyền thống thì kháng sinh (còn ñược gọi là trụ sinh) là những
chất có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn một cách ñặc
hiệu. Nó có tác dụng lên vi khuẩn ở cấp ñộ phân tử, thường là một vị trí quan trọng của vi
khuẩn hay một phản ứng trong quá trình phát triển của vi khuẩn. Theo ñịnh nghĩa hiện
nay, kháng sinh ñược hiểu là các hợp chất hóa học do vi sinh vật sinh ra và ở nồng ñộ
thấp chúng có thể kìm hãm sự sinh trưởng hoặc tiêu diệt (các) vi sinh vật khác (Nduka,
2007).
Hiện nay các chất có hoạt tính sinh học có khả năng diệt khuẩn gồm các chất
kháng sinh truyền thống, các sản phẩm trao ñổi chất như các acid lactic do các vi khuẩn
lactic sinh ra, các chất phân giải như lysozyme, các loại ngoại ñộc tố có bản chất protein,
các bacteriocin…. Các “vũ khí sinh học” này ñược quan tâm ñặc biệt do tính ña dạng và
cả do chúng có nhiều trong tự nhiên (Margaret & Milind, 2007).
glycopeptide (tức vancomycin) ñược phát hiện từ vi khuẩn ñất. Các kháng sinh tổng hợp
như nalidixic acid, thuốc chống vi sinh vật có bản chất quinolone ñã ñược tạo ra vào năm
1962. Việc cải tiến trong từng lớp kháng sinh tiếp tục thu ñược phổ kháng vi sinh vật rộng
hơn, hoạt tính kháng vi sinh vật cao hơn ví dụ như các kháng sinh β-lactam. Lớp β-lactam
gồm penicillin, cephem, carbapenem và monobactam. Penicillin ban ñầu có tác dụng hiệu
quả lên vi khuẩn Gram dương như Staphylococcus aureus. Sau ñó, S. aureus sinh ra các
enzyme phân giải penicillin- penicillinase, nên người ta phát triển methicillin. Bên cạnh
ñó, ñể mở rộng phổ tác dụng của ampicillin (là kháng sinh chống vi khuẩn Gram âm
Enterobacteriaceae) người ta ñã phát triển ñược piperacillin có thể kháng ñược cả
Pseudomonas aeruginosa (Hình 1.2).
18Hình 1.2 Sự tiến hóa của penicillin G (Saga et al, 2008)
Việc phát hiện, phát triển và sử dụng các kháng sinh trong ñiều trị ở thế kỷ 20 ñã
làm giảm ñáng kể tỷ lệ chết do nhiễm khuẩn. Tuy nhiên từ 1980 số kháng sinh mới ñược
ñưa vào ñiều trị giảm hẳn do chi phí cho việc phát triển và thử nghiệm thuốc mới ngày
càng lớn. Bên cạnh ñó, một hiện trạng ñáng báo ñộng là ngày càng tăng các vi sinh vật
gây bệnh kháng với các kháng sinh hiện có. Hiện nay, việc kháng của vi khuẩn phải ñược
khắc phục bằng việc phát hiện ra các thuốc mới. Tuy nhiên vi sinh vật càng ngày càng
nhanh kháng thuốc và tốc ñộ ñó lại nhanh hơn tốc ñộ tạo ñược thuốc mới của con người.
Do vậy, các nghiên cứu cần phải tập trung vào làm thế nào ñể vượt qua tính kháng thuốc
kháng sinh cũng như phát hiện các kháng sinh mới có các cơ chế hoạt ñộng khác nhau
(Fred, 2006).
1.1.3 Phân loại kháng sinh
Có một số phương pháp phân loại kháng sinh. Một trong những phương pháp ñó là
dựa vào kiểu hoạt ñộng tức là kháng sinh ñó tác ñộng lên vách tế bào, kìm hãm protein…
Tuy nhiên có khi một kháng sinh lại có nhiều cơ chế ñồng thời cùng tác ñộng nên cách
phân loại này khó áp dụng. Một số trường hợp kháng sinh ñược phân loại dựa trên vi sinh
thỏa mãn toàn bộ các yêu cầu về phân loại. Do vậy, cách phân loại dựa trên cấu trúc hóa
học nêu ở ñây cũng chỉ mang tính chất tương ñối và các ví dụ nêu ra là ñể dễ dàng nhận
biết nhóm có kháng sinh ñó mà thôi. Sau ñây là một số nhóm kháng sinh thông dụng:
a. Aminoglycoside là nhóm các kháng sinh mà các ñường amino ñược liên kết bằng
liên kết glycoside. Streptomycin và gentamicin là các ví dụ ñiển hình của nhóm này.
Streptomycin vẫn còn là thuốc thay thế trong ñiều trị bệnh lao, nhưng do sự phát triển tính
kháng thuốc nhanh chóng và các ảnh hưởng ñộc hại nghiêm trọng ñã làm hạn chế việc sử
dụng kháng sinh này. Các aminoglycoside kìm hãm tổng hợp protein ở nhiều vi khuẩn
Gram âm và một số vi khẩn Gram dương. ðôi khi chúng ñược dùng kết hợp với penicillin.
20
Thành viên của nhóm này thường có xu hướng ñộc hơn các nhóm kháng sinh khác
(Tortora et al, 2010).
b. Beta-lactam là các kháng sinh ñã ñược sử dụng rất nhiều và rất quan trọng trong ñiều
trị như penicillin, cephalosphorin cũng như các loại tương ñối mới như cephamycin,
nocardicin, thienamycin và clavulanic acid (Nduka, 2007).
Penicillin là chất diệt khuẩn, kìm hãm sự tạo thành vách tế bào. Có 4 loại penicillin:
penicillin-G phổ hẹp, ampicillin và các chất tương tự, các penicillin kháng penicillinase
và các penicillin phổ rộng có thể kháng các vi khuẩn thuộc nhóm Pseudomonas. Các
penicillin-G kháng hiệu quả các chủng Gram dương như Streptococcus, Staphylococcus,
và một số vi khuẩn Gram âm như Meningococcus. Penicillin-G ñược dùng ñể ñiều trị các
bệnh như giang mai, lậu, viêm màng não, lao và bệnh ghẻ cóc (yaws). Penicillin V có
hoạt ñộng tương tự nhưng hiệu lực thấp hơn. Ampicillin và amoxicillin có tác dụng tương
tự penicillin-G nhưng có phổ tác dụng rộng hơn bao gồm cả một số vi khuẩn Gram âm
(Tortora et al, 2010).
c. Chloramphenicol kìm hãm sự sinh trưởng của nhiều vi khuẩn Gram dương và âm,
ñây là kháng sinh phổ rộng ñầu tiên ñược sử dụng trong ñiều trị. Chloramphenicol ñược
sản xuất từ nuôi cấy vi khuẩn ñất Streptomyces venezuelae. Chloramphenicol kìm hãm
sinh tổng hợp protein của vi khuẩn bằng cách gây nhiễu hoạt tính xúc tác của peptidyl-
thuật ñể loại bỏ khối u, chiếu xạ ñể phá hủy chọn lọc các tế bào ung thư hoặc hóa trị.
Nhiều chất hóa học dùng trong hóa trị liệu ung thư là các sản phẩm thứ cấp do vi sinh vật
sinh ra do ñó ñược gọi là kháng sinh chống/kháng khối u (Nduka, 2007; Carlos et al,
2009). Một số nhóm kháng sinh ñã ñược dùng trong ñiều trị ung thư có thể kể ñến là
anthracycline, actinomycin và bleomycin.
Anthracycline ñược sử dụng rộng rãi trong ñiều trị ung thư như ung thư máu, ung
thư bạch huyết, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư
vú, ung thư bàng quang (Gewirtz, 1999). Một số
chủng ñược cho là sinh anthracycline là
Streptomyces coeruleorubidus hoặc
Streptomyces peucetius. Nhóm kháng sinh này
cho ñến nay ñược ghi nhận gồm daunorubicin
(DNR), doxorubicin, epirubicin và idarumycin
(IDA) (Hình. 1.3). Daunorubicin và adriamycin
gắn vào các cặp base do ñó kìm hãm tổng hợp
RNA và DNA. Mithramycin và chromomycin
A3 (là các actinomycin), kìm hãm tổng hợp
RNA phụ thuộc DNA. Bleomycin tương tác và
làm ñứt gãy DNA (Nduka, 2007; Carlos et al,
2009).
1.1.5. Nhu cầu phát triển kháng sinh mới
Một trong các thành tựu của y học hiện
ñại là phát triển các chất kháng sinh và các chất
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của
daunorumycin (DNR) và
idarumycin (IDA)
22
kháng vi sinh vật khác. Tuy nhiên, rõ ràng là các vi sinh vật ñã và ñang phát triển tính
cực có thể sống ở nhiệt ñộ 0°C (Chen et al., 2005) và Nocardiopsis alkaliphila ñược phân
lập từ ñất sa mạc ở Ai Cập có thể sống ở pH 9.5-10 (Hozzein et al., 2004).
23
Về mặt phân loại, lớp xạ khuẩn có 5 phân lớp, 6 bộ trong ñó bộ ñược nhắc ñến
nhiều nhất (có giá trị trong y học và kinh tế) là bộ Actinomycetales. Bộ Actinomycetales
có 13 dưới bộ, 42 họ và khoảng 200 chi (http://en.wikipedia.org/wiki/Actinobacteria).
Xạ khuẩn thường ñược chia thành hai loại: Streptomyces và không phải
Streptomyces (non-Streptomyces). Chi xạ khuẩn ñược biết nhiều nhất là Streptomyces, với
khoảng 500 loài, tất cả ñều có GC cao (69–73 %) trong DNA. Streptomyces ñặc biệt
nhiều trong ñất nơi chúng phân hủy hoại sinh rất nhiều phức các chất hữu cơ bằng các
enzyme ngoại bào. Thực tế, mùi mốc ñặc trưng của nhiều loại ñất liên quan ñến sự sản
sinh hợp chất hữu cơ dễ bay hơi gọi là geosmin
(http://science.howstuffworks.com/question479.htm). Một phần rất lớn các chất kháng
sinh ñược sự dụng hiệu quả trong ñiều trị có nguồn gốc từ các loài Streptomyces trong ñó
ñược biết ñến nhiều nhất là streptomycin, erythromycin và tetracycline (Stuart, 2005).
1.2.2 Xạ khuẩn và các chất thứ sinh
Xạ khuẩn ñược ñặc biệt quan tâm là do khả năng sinh ra các hợp chất thứ sinh có
giá trị ứng dụng cao. Trong các hợp chất tự nhiên do vi sinh vật sinh ra ñã ñược công bố
sử dụng trên toàn thế giới thì 45% ñược sinh ra từ xạ khuẩn, 38% từ nấm và 17% từ vi
khuẩn ñơn bào (Arnold et al, 2009). Hai phần ba kháng sinh ñã biết ñược sinh ra bởi xạ
khuẩn chủ yếu từ các loài Streptomyces (Miyadoh, 1997). Các hợp chất kháng sinh khác
nhau của xạ khuẩn ñã ñược nghiên cứu ñặc ñiểm gồm aminoglycoside, anthracyclin,
glycopeptide, β-lactam, macrolides, nucleoside, peptide, polyene, polyeste, polyketide,
actinomycin và tetracycline (Goodfellow et al., 1988). Các hợp chất này ñã ñược sử dụng
thành công làm thuốc giệt cỏ, thuốc chống ung thư, thuốc, các chất ñiều hòa miễn dịch và
các chất chống ký sinh trùng (Thomson et al, 1995).
1.3. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn ở Việt Nam
Ở Việt Nam xạ khuẩn ñã ñược quan tâm nghiên cứu khá nhiều trong ñó các nghiên
nuôi của một số chủng có tiềm năng
- Phân tích HPLC chất chiết từ các chủng có hoạt tính kháng tế bào ung thư làm cơ
sở cho nghiên cứu bản chất của các hợp chất ñó.
Copyright: Tài liệu đại học ©