Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
***
LUẬN VĂN CAO HỌC
Mã số chuyên ngành: 60420103
Đề tài:
Tuyển chọn, cải biến và nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn có
khả năng kháng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa phân lập ở Việt Nam Học viên: Nguyễn Huy Hùng
Lớp: CHST _ K16
Hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Cảnh
Hà Nội, 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Lời cảm ơn
Danh mục bảng v
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ XẠ KHUẨN 3
1.1.1. Sự phân bố và ý nghĩa của xạ khuẩn trong tự nhiên 3
1.1.2. Vị trí của xạ khuẩn trong sinh giới 4
1.1.3. Cấu tạo của xạ khuẩn 5
1.1.4. Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn 8
1.1.5. Sự hình thành bào tử xạ khuẩn 9
1.1.6. Sinh tổng hợp chất kháng sinh 11
1.2. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN SINH TỔNG HỢP CHẤT KHÁNG
SINH 13
1.2.1. Phân lập các chủng xạ khuẩn sinh chất kháng sinh 13
1.2.2. Phân loại và định tên xạ khuẩn 14
2.1. VẬT LIỆU 33
2.1.1. Chủng giống vi sinh vật 33
2.1.2. Hóa chất 33
2.1.3. Thiết bị 33
2.1.4. Môi trƣờng 33
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.2.1. Bảo quản giống [3]. 34
2.2.2. Xác định đặc điểm sinh học 35
2.2.3. Xác định sinh khối 36
2.2.4. Xác định hoạt tính kháng sinh [6,19]. 36
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ii
2.2.5. Nghiên cứu điều kiện lên men [3, 6] 37
2.2.6. Chạy sắc ký giấy chất kháng sinh 38
PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39
HSCC Hệ sợi cơ chất
HSKS Hệ sợi khí sinh
RNA Ribonucleic acide
DNA Deoxyribonucleic acide
RA Cuống bào tử xoắn đơn hình móc câu
RF Cuống bào tử thẳng hay lƣợn song
CSBT Cuống sinh bào tử
BMBT Bề mặt bào tử
CKS Chất kháng sinh
TKMX Trực khuẩn mủ xanh
PCR Polymerase chain reaction
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
iv
Danh mục hình
Hình 1.1. Khuẩn lạc xạ khuẩn
Hình 1.2. Bào tử xạ khuẩn
Hình 1.3. Trực khuẩn mủ xanh Pseudomonas aeruginosa
Hình 3.1. Hình thái khuẩn lạc (A) và tế bào ở độ phóng đại 11000 lần trên kính
hiển vi điện tử quết của chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa phân lập tại tại
bệnh viện huyết học truyền máu TW sau 02 ngày nuôi cấy ở 37
0
C.
Hình 3.2. Thử hoạt tính kháng sinh chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa của
các chủng xạ khuẩn bằng phƣơng pháp khối thạch
Hình 3.3. Kết quả thử hoạt tính các chủng xạ khuẩn phân lập bằng phƣơng pháp
giếng thạch với vi sinh vật kiểm định là vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa
Hình 3.4. Khả năng sinh trƣởng và màu sắc khuẩn lạc chủng 8.9 khi nuôi cấy trên
môi trƣờng ISP-1 (A) và ISP-2 (B)
nghiên cứu
Bảng 3.11. Sự biến đổi pH, hoạt tính kháng sinh, sinh khối chủng 8.9
Bảng 3.12. Hoạt tính của dịch kháng sinh thô của chủng xạ khuẩn 8.9 đối với vi
sinh vật kiểm định Pseudomonas aruginosa ở các nhiệt độ khác nhau
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của pH tới sự khuếch tán của chất kháng sinh
Bảng 3.14. Giá trị Rf của dịch kháng sinh thô trên một số hệ dung môi
Bảng 3.15. Hoạt tính kháng sinh của các chủng xạ khuẩn đƣợc lựa chọn sau khi
gây đột biến đối với vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa
1
MỞ ĐẦU
Pseudomonas aeruginosa (hay còn gọi là Trực khuẩn mủ xanh) là một vi
khuẩn phổ biến gây bệnh ở động vật và con ngƣời. Nó đƣợc tìm thấy trong đất,
nƣớc, hệ vi sinh vật trên da và các môi trƣờng nhân tạo trên khắp thế giới. Vi khuẩn
không chỉ phát triển trong môi trƣờng không khí bình thƣờng, mà còn có thể sống
trong môi trƣờng có ít khí ôxy, và do đó có thể cƣ trú trong nhiều môi trƣờng tự nhiên
và nhân tạo. Vi khuẩn này dinh dƣỡng bằng rất nhiều các hợp chất hữu cơ; ở động vật,
nhờ khả năng thích ứng vi khuẩn cho phép nó lây nhiễm và phá hủy các mô của ngƣời
bị suy giảm hệ miễn dịch. Triệu chứng chung của việc lây nhiễm thông thƣờng là gây
ra viêm nhiễm và nhiễm trùng huyết. Nếu vi khuẩn xâm nhập vào các cơ quan thiết
yếu của cơ thể nhƣ phổi, đƣờng tiết niệu, và thận, sẽ gây ra những hậu quả chết
ngƣời; vì vi khuẩn này phát triển tốt trên các bề mặt bên trong cơ thể. Vi khuẩn cũng
đƣợc phát hiện trên các dụng cụ y khoa bao gồm catheter, gây ra nhiễm khuẩn bệnh
viện và phòng mạch. Đây cũng là nguyên nhân gây ra viêm chân lông.
Nƣớc ta là một nƣớc nhiệt đới nóng ẩm thuận lợi cho vi sinh vật nói chung và
xạ khuẩn nói riêng phát triển. Do đó, có thể tìm thấy nhiều chủng xạ khuẩn có khả
năng sinh kháng sinh quý, trong đó có kháng sinh kháng lại vi khuẩn Pseudomonas
3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ XẠ KHUẨN
1.1.1. Sự phân bố và ý nghĩa của xạ khuẩn trong tự nhiên
Xạ khuẩn (Actinomycetales) là một nhóm vi khuẩn thật (Bacteria) phân bố rộng
rãi trong tự nhiên: trong đất, trong nƣớc ao hồ, một phần trong bùn và trong các cơ
chất hữu cơ khác, thậm chí trong cả cơ chất mà các vi khuẩn khác và nấm mốc không
phát triển đƣợc [3]. Xạ khuẩn có nhiều nhất trong lớp đất bề mặt, số lƣợng không chỉ
phụ thuộc vào loại đất mà còn phụ thuộc vào mức độ canh tác của đất và khả năng
bao phủ của thực vật. Đất giầu dinh dƣỡng và lớp đất trên bề mặt (đến 40cm) thƣờng
có số lƣợng xạ khuẩn lớn. Số đơn vị sinh khuẩn lạc (CFU- colony forming unit) xạ
khuẩn trong 1g đất canh tác thƣờng đạt tới hàng triệu mầm xạ khuẩn, đất hoang hoá
chỉ có 10-100 nghìn mầm. Số lƣợng xạ khuẩn trong đất cũng thay đổi theo thời gian
trong năm [6, 28].
Xạ khuẩn cũng thƣờng sống trên các cây chết, rơm rạ, thƣờng hoại sinh nhƣng
có thể kí sinh trên thân cây, ở củ và rễ cây. Một số nghiên cứu cũng cho thấy sự có
mặt của xạ khuẩn trong trầm tích biển nhƣ các loài Actinomyces halophila, A.
mortivalis và A. iraquensis, Streptomyces nhƣ S. antibioticus (MU106, MU107) và S.
rimosus (MU114) [15,16, 33] hoặc trong các mẫu nƣớc và bùn ao nuôi trồng thủy sản
đặc biệt là ở lớp bùn, xác các hợp chất hữu cơ lắng đọng nhiều.
Ngoài ra, pH của môi trƣờng cũng ảnh hƣởng đáng kể đến sự phân bố của xạ
khuẩn, thƣờng thì trong môi trƣờng trung tính hoặc hơi kiềm, mật độ xạ khuẩn cao
hơn so với các môi trƣờng có độ pH quá cao hoặc quá thấp. Xạ khuẩn thƣờng hoạt
động ở pH cao hơn so với nấm [6].
Xạ khuẩn đƣợc nghiên cứu một cách sâu sắc vì chúng có ý nghĩa quan trọng
trong tự nhiên: tích cực tham gia vào các quá trình chuyển hoá nhiều hợp chất trong
đất, trong nƣớc, chúng có vai trò rất quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất
trong tự nhiên. Chúng sử dụng axit humic và các chất hữu cơ khó phân giải khác trong
đất. Bên cạnh đó chúng còn sản sinh nhiều sản phẩm trao đổi chất quan trọng nên đã
5
- Xạ khuẩn chứa chitin, chất có mặt trong sợi và bào tử của nhiều nấm, mà
không có ở vi khuẩn. Đồng thời giống nhƣ phần lớn vi khuẩn, xạ khuẩn không chứa
xenluloza.
- Tƣơng tự với vi khuẩn, xạ khuẩn nhạy cảm với phản ứng axít của môi trƣờng,
đặc điểm này không có ở nấm.
- Các đặc điểm về sợi và nang bào tử lớn (sporangium) của chi Actinoplanes
cho thấy có thể chi này là cầu nối giữa vi khuẩn và các nấm bậc thấp.
Từ những đặc điểm trên (về nhân nguyên thuỷ, kích thƣớc nhỏ bé ) nên ngƣời
ta đã xếp xạ khuẩn vào nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria).
Vị trí của nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria) đƣợc xác định nhƣ sau: Năm 1978,
Gibbbens và Murray chia các vi khuẩn nhân nguyên thuỷ thành 4 ngành là ngành
Gracilicutes (gồm các vi khuẩn Gram âm), ngành Tenericute (gồm xạ khuẩn và các vi
khuẩn Gram dƣơng), ngành Mendosicutes gồm các vi khuẩn không chứa
Peptidoglican trong thành tế bào, và ngành Mollicutes gồm các vi khuẩn chƣa có
thành tế bào.
Năm 1977 và 1980, Woese và cộng sự chia vi khuẩn nhân nguyên thuỷ thành 2
giới là giới vi khuẩn thật (Eubacteria) (tƣơng đƣơng với 3 ngành Gracilicutes,
Tenericute, Mollicutes theo Gibbbens và Murray) và giới vi khuẩn cổ
(Archaebacteria) (tƣơng đƣơng với ngành Mendosicutes)[3].
Xạ khuẩn thuộc về nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria), lớp Actinobacteria, bộ
Actinomycetales, bao gồm 10 dƣới bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài. Hiện nay, 478 loài
đã đƣợc công bố thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi còn lại
đƣợc xếp vào nhóm xạ khuẩn hiếm.
1.1.3. Cấu tạo của xạ khuẩn
Xạ khuẩn giống nấm mốc ở chỗ có thể tạo thành hệ sợi, nhƣng lại là cơ thể
đơn bào, không có nhân thực (procariotic) và có kích thƣớc giống vi khuẩn. Cấu trúc
khuẩn lạc xạ khuẩn đƣợc phân biệt ở hƣớng sinh trƣởng trong và ngoài mặt môi
hỗn hợp eter, clorofoc và các dung môi hoà tan lipit. Điều đó chứng tỏ lớp ngoài 7
thành tế bào xạ khuẩn có cấu tạo bằng lipit. Thành tế bào xạ khuẩn không chứa
xenluloza hay kitin [3, 6, 13].
Đối với xạ khuẩn phân lập từ vùng ngập mặn, chúng có thành tế bào dày và độ
bền cơ học cao để có thể chống chịu với môi trƣờng khắc nghiệt bên ngoài (nồng độ
muối trung bình 3-4%, pH 6,8 - 8,5 và nhiệt độ dao động từ 20-35 C). Ở pH trung
tính và kiềm nhƣ ở biển, so với xạ khuẩn trung tính, thành tế bào của xạ khuẩn chịu
kiềm ngoài peptitdoglycan còn chứa nhiều polyme axit nhƣ là axit galacturonic, axit
gluconic, axit glutamic, axit asparic và axit photphoric. Với điện tích âm tạo bởi thành
phần axit không thuộc peptidoglican, bề mặt tế bào có thể hấp thụ đƣợc ion Na
+
và H
+
trong khi đẩy ion OH
-
. Bên cạnh đó, tuy cấu trúc lớp peptitdoglycan là giống nhau ở
xạ khuẩn trung tính và chịu kiềm nhƣng lại khác nhau về thành phần các hợp chất cấu
thành, xạ khuẩn ƣa kiềm chứa nhiều hesosamin và axit amin [25].
- Màng tế bào chất nằm dƣới lớp thành tế bào, dày 7,5-10,0 nm. Chúng có cấu
trúc và chức năng tƣơng tự nhƣ màng tế bào chất của vi khuẩn: chủ yếu gồm 2 thành
phần là photpholipit và protein; màng chứa nhiều enzym có vai trò đặc biệt quan trọng
trong quá trình vận chuyển và trao đổi chất qua màng [6].
* Thể trung gian (mezoxom) nằm ở phía trong màng tế bào chất, có hình phiến,
hình bọng hay hình ống. Công dụng của thể trung gian là làm tăng diện tích tiếp xúc
của màng tế bào chất và do đó tăng cƣờng hoạt tính enzim, tăng chuyển điện tử [3].
* Các vật thể ẩn nhập nằm trong tế bào chất của xạ khuẩn gồm có các hạt
thƣờng gặp các loại mang màu: xanh, tím, đỏ, da cam, vàng, lục, nâu và đôi khi màu
đen. Có sắc tố tan trong nƣớc, có sắc tố chỉ tan trong dung môi hữu cơ [3, 6, 34]. 9
Hình 1.1. Khuẩn lạc xạ khuẩn
1.1.5. Sự hình thành bào tử xạ khuẩn
Xạ khuẩn sinh sản bằng cách tạo bào tử. Khuẩn ty khí sinh phát triển ra ngoài
không khí và thƣờng phần cuối các khuẩn ty này biến thành cuống sinh bào tử. Hai
dạng cuống sinh bào tử (sporophore) và cuống sinh nang bào tử (sporangiophorres) có
thể riêng rẽ, có thể phân nhánh.
Cuống sinh bào tử (sporophore) hình thành bào tử trần (conidia hay
conidiospores). Các chuỗi bào tử trần có thể chỉ là 1 bào tử, có thể có 2 bào tử, có thể
là chuỗi ngắn hoặc dài, có thể các bào tử trần nằm trên bó sợi (synnema), tƣơng tự bó
sợi của nấm.
Cuống sinh nang bào tử (sporangiophorres) mang bào tử kín (sporangio-spores)
nằm trong túi (nang) bào và bào tử di động [3].
Hình thái, kích thƣớc của cuống sinh bào tử và bào tử là một đặc điểm quan
trọng nhất trong phân loại xạ khuẩn.
Cuống sinh bào tử thƣờng có dạng thẳng (R) hay hơi cong (F), dạng xoắn lò so
(kí hiệu S) xoắn đơn giản hình móc câu (RA). Cuống sinh bào tử dạng xoắn có chiều
dài và số vòng khác nhau. Cuống sinh bào tử dạng thẳng có thể là dài hoặc ngắn với
các dạng lông cứng hoặc có thể thon lại, uốn cong hay kéo dài. Những đặc điểm này 10
rất quan trọng khi định tên xạ khuẩn. Cuống sinh bào tử xạ khuẩn hình thành bào tử
theo 3 phƣơng thức sau:
- Phƣơng thức phát triển toàn bộ: toàn bộ hay một bộ phận của khuẩn ty hình
11
Ở các chủng xạ khuẩn sinh chất kháng sinh thuộc chi Streptomyces, khả năng
sinh kháng sinh liên quan đến sự hình thành bào tử đƣợc thể hiện rất rõ. Trong nhiều
trƣờng hợp khi kích thích hình thành bào tử, hiệu suất sinh tổng hợp chất kháng sinh
giảm đi. Khi nghiên cứu đột biến và chọn lọc chủng xạ khuẩn sản xuất oxytetraxylin
và streptomyxin ngƣời ta nhận thấy nếu sự hình thành bào tử kém thì khă năng sinh
tổng hợp kháng sinh lại tăng. Đây cũng là đặc điểm cần lƣu ý khi nghiên cứu chọn lọc
các chủng có hoạt tính cao. Nhƣ vậy, sự hình thành bào tử và khả năng sinh kháng
sinh ở xạ khuẩn có mối quan hệ nghịch [16, 24].
Hình 1.2. Bào tử xạ khuẩn
1.1.6. Sinh tổng hợp chất kháng sinh
Xạ khuẩn là nhóm sinh vật có khả năng sinh kháng sinh cao, 60 - 70% xạ
khuẩn phân lập đƣợc từ đất có khả năng này. Trong số 9000 chất kháng sinh đã đƣợc
biết đến trên thế giới thì trên 80% là do xạ khuẩn sinh ra. Chi Streptomyces là chi
quan trọng nhất trong nhóm xạ khuẩn, với trên 500 loài đã đƣợc miêu tả. Chi này có
nhiều loài có khả năng sinh kháng sinh, một trong số các kháng sinh rất quan trọng là
Streptomycin do S. griseus sinh ra. Khả năng sinh chất kháng sinh là kết quả của quá
trình đối kháng giữa các vi sinh vật và thúc đẩy quá trình tiến hoá của xạ khuẩn [17]. 12
Chất kháng sinh là chất trao đổi bậc 2, thông thƣờng đƣợc hình thành ở cuối
pha sinh trƣởng, trong pha cân bằng. Ở xạ khuẩn, sinh tổng hợp chất kháng sinh có
quan hệ nghịch với sự hình thành bào tử. Đó là điểm cần lƣu ý trong khi nghiên cứu
sinh tổng hợp kháng sinh từ xạ khuẩn [12].
Đối với sinh tổng hợp chất kháng sinh ở xạ khuẩn, ngƣời ta thƣờng mô tả hai
pha: pha sinh trƣởng (trophophase): khuẩn ty sơ cấp phát triển nhanh với nguyên sinh
chất đồng nhất làm giảm nguồn cacbon, nitơ và pH; pha sinh tổng hợp (idiophase):
nay số lƣợng chất kháng sinh đƣợc sản xuất từ xạ khuẩn tăng lên đáng kể, rất nhiều
trong số đó đã đƣợc sản xuất ở quy mô thƣơng mại, có ý nghĩa lớn trong y học và
mang lại nhiều lợi nhuận.
1.2. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN SINH TỔNG HỢP CHẤT KHÁNG
SINH
1.2.1. Phân lập các chủng xạ khuẩn sinh chất kháng sinh
Nhu cầu về các chất kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp hiện nay rất lớn do
sự xuất hiện của nhiều tác nhân gây bệnh mới, cùng với hiện tƣợng kháng thuốc
kháng sinh ngày càng phổ biến. Việc tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có khả năng đối
kháng các chủng vi sinh vật gây bệnh trên cây trồng sẽ giúp hạn chế thuốc hóa học mà
vẫn có tính an toàn cao [31,32,33].
Một trong những chính sách nhằm tách và tinh sạch các chất kháng sinh mới
với mong muốn là khám phá các hệ sinh thái đặc biệt, nhƣ ở tầng nƣớc sâu, vùng biển
có nồng độ muối cao hay vùng khí hậu khô cằn. Từ năm 1975 đến 1994, một số loài
xạ khuẩn mới đã đƣợc phân lập và mô tả nhƣ Actinopolyspora halophila,
Actinopolyspora mortivalis và Actinopolyspora. Trong nỗ lực tìm kiếm những chất
kháng sinh mới, gần đây các nhà khoa học đã phân lập đƣợc một chủng xạ khuẩn kí
hiệu Actinopolyspora AH1 ở Alibag, một vùng biển ở phía tây Ấn Độ. Chủng này
thuộc chi Actinopolyspora, có đặc điểm ƣa mặn (sinh trƣởng ở nồng độ muối 8-
15%w/v) và sinh trƣởng tối ƣu ở pH 7,6. Chủng này khác với tất cả các chủng trong
chi Actinopolyspore đã đƣợc mô tả trƣớc đây nên đƣợc coi là một chủng mới [15, 20]. 14
Năm 1928, Fleming tình cờ phát hiện ra nấm Penicilium sinh kháng sinh penicilin.
Nhƣng ngày nay, cũng nhƣ các loại vi sinh vật sinh chất kháng sinh khác, xạ khuẩn
đƣợc tìm ra theo quy trình tuyển chọn có hệ thống và cân nhắc kỹ lƣỡng, thƣờng tuân
theo sơ đồ nhất định.
Tuy nhiên, hiếm khi phân loại đƣợc một chủng từ tự nhiên có khả năng sinh
kháng sinh cao đạt yêu cầu cho sản xuất thƣơng mại, do đó công việc tuyển chọn
thành 10 chi và mô tả chi tiết hơn 250 loài thuộc chi Streptomyces. Krassilnikov là
một trong những chuyên gia nổi tiếng về nghiên cứu và phát triển khoá phân loại xạ
khuẩn. Từ năm 1941 đến năm 1949 ông đã phát triển 38 loài mới. Năm 1970, ông lại
công bố hệ thống phân loại mới dựa trên hệ thống đã công bố năm 1949. Trong đó xạ
khuẩn đƣợc phân chia thành 6 họ, gồm 26 chi. Theo ông Actinomyces đƣợc dùng nhƣ
một tên gọi chung cho những loài thuộc chi Streptomyces mà Waksman và Henrici đã
phác hoạ năm 1943 [14].
Một số nhà nghiên cứu ngƣời Đức (Flaig và cộng sự, 1952; Flaig và Kutzner,
1954; Kuster và Geiuz, 1955) cho rằng chi Streptomyces là một nhóm lớn. Lần đầu
tiên họ sử dụng kính hiển vi điện tử để nghiên cứu đặc điểm bào tử của chi này.
Kutzner đã phát triển một khoá phân loại Streptomyces dựa trên cơ sở hình dáng
cuống sinh bào tử, cấu trúc hiển vi điện tử của bào tử, sự tạo thành sắc tố tan, hoạt phổ
kháng khuẩn và một số đặc điểm sinh lí khác [18].
Năm 1957, Gauze và cộng sự đã công bố hệ thống phân loại mới. Hệ thống này
dựa vào màu sắc khuẩn ty khí sinh, khuẩn ty cơ chất, hình dạng bào tử và cuống sinh
bào tử. Hệ thống này cũng đƣợc chỉnh lý và tái bản năm 1983. Số lƣợng hệ thống
phân loại xạ khuẩn ngày một tăng trong những năm gần đây (Praceser, 1968; Kuster,
1972; Pridham, 1974; Arai; 1969; Nonomura, 1974; Szabos, 1965…). Đó là hình thức
phân loại truyền thống dựa trên đặc điểm hính thái và tính chất nuôi cấy. Hình thức
này hiện nay vẫn đang đƣợc sử dụng phổ biến.
b) Phương pháp phân loại sinh học phân tử
Ngày nay nhờ sự phát triển cao của kỹ thuật, phƣơng pháp phân loại phân tử đã
đƣợc sử dụng vào phân loại xạ khuẩn. Trong hệ thống phân loại xạ khuẩn hiện nay 16
ngƣời ta vẫn dùng 3 phƣơng pháp chính: lai ADN, lai ARN và phân tích rARN 16S
[37, 38]. Kết quả đƣợc biểu hiện bằng số phần trăm sự đồng nhất (homology). Hiện
nay, đại đa số các nhà khoa học đồng ý với quan niệm hai chủng đƣợc coi là hai loài
riêng biệt nếu chúng giống nhau dƣới 70% khi tiến hành lai ADN. Phân tích rARN
xN 100
Trong đó: Ns – Tổng số các đặc điểm dƣơng tính của 2 chủng so sánh.
Nd – Tổng số các đặc điểm dƣơng tính của chủng này và âm tính của chủng kia.
Kết quả phân tích số đƣợc biểu diễn bằng sơ đồ nhánh mà trên đó các chủng
tuỳ theo mức độ giống nhau đƣợc nhóm thành từng cụm (Cluster) [26, 27]. Bằng phân
loại số, ngƣời ta chia xạ khuẩn chi Streptomyces thành 21 nhóm lớn, 37 nhóm nhỏ và
13 cụm với những đại diện duy nhất. Trên cơ sở nhận đƣợc, ngƣời ta đƣa ra thuật toán
học để xác định những chủng xạ khuẩn chƣa biết. Mặc dù nguyên tắc là giảm số
lƣợng các đặc điểm, nhƣng cũng còn tới 139 đặc điểm đã đƣợc sử dụng trong phân
loại số [10, 21, 23].
Cả ba phƣơng pháp phân loại trên hiện vẫn đang đƣợc sử dụng độc lập hoặc kết
hợp với nhau để định tên loài một cách chính xác trong phân loại xạ khuẩn hiện nay.
Mỗi phƣơng pháp có một ƣu điểm nhất định, tuy nhiên vì lí do thực dụng, ngƣời ta
vẫn chủ yếu dựa vào phƣơng pháp truyền thống là chủ yếu.
1.3. Chất kháng sinh từ xạ khuẩn
1.3.1. Lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh
Theo định nghĩa của Outchinnikov. Chất kháng sinh là chất có nguồn gốc thiên
nhiên và các sản phẩm cải biến của chúng bằng con đƣờng hóa học có khả năng tác
dụng chọn lọc đối với sự phát triển của VSV, tế bào ung thƣ ở ngay nồng độ thấp.
Ngƣời đầu tiên đặt nền móng cho khoa học nghiên cứu CKS là Alexander
Fleming – Nhà sinh vật học ngƣời Anh, đã phát hiện ra penixillin vào tháng 10
năm 1928.
Sau một thập kỷ, nhờ sự nỗ lực hợp tác của các nhà vi sinh học và sinh hóa học
Anh, Mỹ, penixillin đã đƣợc nghiên cứu, sản xuất với số lƣợng lớn và trở thành
“một loại thuốc thần kỳ”. Năm 1945, A.Fleming, E.Chain và H.W.Florey đã đƣợc
Copyright: Tài liệu đại học ©