Phân lập và sàng lọc xạ khuẩn từ đất có tiềm năng sản xuất kháng sinh

Tên tiếng Việt: Phân lập và sàng lọc xạ khuẩn từ đất
có tiềm năng sản xuất kháng sinh

Tên tiếng Anh: Isolation and screening antimicrobial activity of soil actinobacteria

Lĩnh vực: Nghiên cứu – Kỹ thuật

Từ khóa: Actinobacteria; antimicrobial; bioautography; KD33 strain; soil; phân lập; sàng lọc; xạ khuẩn; kháng sinh;

Tóm tắt tiếng Việt:

Sự gia tăng các vi khuẩn đề kháng thuộc nhóm ESKAPE gồm Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, và Enterobacter spp. đã báo động toàn cầu. Vì vậy, nghiên cứu kháng sinh mới cần được ưu tiên phát triển.

Xạ khuẩn là nhóm các vi khuẩn Gram dương, hiếu khí, sinh bào tử, thuộc Bộ Actinomycetales, đặc trưng bởi hai dạng khuẩn ty cơ chất và khuẩn ty khí sinh. Xạ khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc phân giải các vật liệu hữu cơ thành chất dinh dưỡng cho cây trồng. Trong ngành công nghiệp dược phẩm, xạ khuẩn là nguồn nguyên liệu sản xuất nhiều loại kháng sinh và chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học như kháng ung thư, ức chế miễn dịch và enzym. Có hơn 23.000 chất chuyển hóa được sản xuất bởi vi sinh vật, trong đó khoảng 10.000 chất (chiếm 45 %) có nguồn gốc từ xạ khuẩn với 7.600 chất (76 %) được phân lập từ các loài thuộc chi Streptomyces. Streptomyces và Micromonospora có khả năng sinh tổng hợp đến 80 % các kháng sinh hiện nay, bao gồm các amino glycosid, anthracyclin, glycopeptid, β-lactam, macrolid, nucleosid, peptid, polyen, polyether và tetracyclin.

Đối với các nghiên cứu về xạ khuẩn, mẫu đất thường được sử dụng để phân lập, vì đây là môi trường sinh cư tự nhiên của nhiều chủng xạ khuẩn đa dạng, có khả năng sản xuất nhiều loại kháng sinh. Nghiên cứu này tiến hành thu thập mẫu đất từ một số địa điểm tại TP. Hồ Chí Minh và tỉnh Bình Dương, phân lập và sàng lọc xạ khuẩn có tiềm năng đối kháng với một số vi khuẩn, vi nấm gây bệnh.

Đối tượng nghiên cứu

– Mẫu nghiên cứu: 3 mẫu đất được thu thập tại 3 địa điểm

– Vi sinh vật thử nghiệm

– Môi trường thử nghiệm: Môi trường thạch Brain heart infusion (BHI – Merck) và thạch Sabouraud dextrose (SDA – Merck)

– Môi trường nuôi cấy xạ khuẩn

Phương pháp nghiên cứu

– Phân lập xạ khuẩn

+ Thu thập và xử lý mẫu: Mẫu đất được thu thập, trong điều kiện thời tiết khô ráo, nhiệt độ trung bình 27 °C

+ Phân lập xạ khuẩn

– Sàng lọc hoạt tính kháng vi sinh vật

– Khảo sát đặc điểm sinh lý và sinh hóa của xạ khuẩn KD33

– Khảo sát môi trường nuôi cấy xạ khuẩn KD33 để thu kháng sinh

– Lên men và chiết xuất kháng sinh

– Sắc ký lớp mỏng, tự sinh đồ

– Sắc ký lớp mỏng

– Tự sinh đồ

Kết luận

Nghiên cứu đã phân lập được 24 chủng xạ khuẩn có khả năng sinh kháng sinh từ các mẫu đất thu nhận tại TP. Hồ Chí Minh và tỉnh Bình Dương. Trong đó, chủng KD33 có hoạt tính kháng tất cả các chủng vi sinh vật thử nghiệm. Cao ethyl acetat chiết từ xạ khuẩn KD33 cho 2 vết kháng MRSA ở R_f 0,07 và 0,37 trên sắc ký lớp mỏng kết hợp tự sinh đồ.

Tóm tắt tiếng Anh:

In view that Actinobacteria produce various types of potential antibiotics and enzymes for pharmaceutical industry, some Actinobacteria strains were isolated from the soil samples collected around tree roots in Ho Chi Minh City and Binh Duong province and further screened for the desired bioactivities. After drying at 60 °C for 30 minutes, these soil samples were diluted and spreaded on Gause 1 agar. Forty-seven Actinobacteria strains were isolated. Of these 24/47 (51%) demonstrated antimicrobial activities. The potential KD33 strain was analyzed in term of morphological, biochemical, and antimicrobial characteristics. Antimicrobial activity of the isolated bacteria was identified by the agar plug diffusion method to detect the antagonism against the tested microorganisms including Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 43300, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Klebsiella pneumoniae ATCC 35657 và Candida albicans ATCC 10231. The ethyl acetate-crude-extracts of the KD33 strain cultured in 7 days were analyzed by TLC-bioautography. Notably, KD33 strain showed a significant effect on all tested bacteria. TLC-bioautography revealed two bands of evident anti-staphylococcal activities at Rf 0.07 and 0.37.