Nghiên cứu sản xuất kháng sinh VANCOMYCIN từ xạ khuẩn STREPTOMYCES ORIENTALIS

B Công Thng
Trng i Hc Công Nghip Thc Phm

BÀI TIU LUN

 
!"# "$
GVHD: Nguyn Th Qunh Mai
Danh sách thành viên :
Nguyn Tun Ngc 2013100090
Lê Hồ Thảo Nguyên 2008100132
Huynh Ngoc Tuyền 2008100168
Lê Thò Thúy Hằng 2008100110

$
%     &
% '
(% )*)+ ,-./,0,10 2
(%(%,-./,0 2
(%&%,-./,0,10 2
(%2% 3 0 4 5)0    6
&% )*)+ ./ 6
&%(%  -  7
&%&%' +89   :
&%2%  )3    ;
2% </=> 0 4 5)0+./   
4 5 ,-./,0,10  ?
2%(%  +0+    ;
2%&%$  .    5 1@.,05)0      
   
%,106A(& ?

2%2% B5)0  %,106A(&   A
2%6%$  .> +8  5 1@.,+./       
  C    A
2%7%) +8 +./ 3 1@.,    ((
6% 0  3 5) ,-./,0     (&
6%() 5)09  4 5 -D     
 ./C  +     (&
6%& 1  ,-./,00-@.>     (2
6%2,-./,0 . +  +  )-,     
3  0 4 3 0       (2
6%60+ - ##E#F  (2
%  $  ! (6
2
G$  " # (7
%HIHG
Hiện nay, công nghệ sinh học c coi là một trong nhng ngành công nghệ
hàng đầu cu a thế gi!i. Và trong ó, công nghệ sinh học vi sinh vật sa n xuâ"t kháng
sinh, vitamin và các loại hoạt chất #ng dụng trong y học cũng nh nhng lónh vực
khác phục vụ cho đời sống và nghiên cứu đang có những bước phát triển vượt bậc.
T$ nhng phng pháp sinh tổng hp và bán tổng hp thì công nghệ vi sinh
tổng hp kháng sinh tiếp tục kh%ng inh vai trò quan trong cu a minh. Trong số h n
10.000 chất kha"ng sinh c tim ra thi co" khoa ng 2.000 châ"t do thc vật tao ra con
co" khoa ng 8.000 chất là do kha"ng sinh vi sinh vật tổng hp, trong o" xa khuâ n tổng
hp hn 60%. Ca"c công trinh nghiên c#u a& ch#ng minh Streptomyces là một chi
xa khuâ n gồm nhiều loài có khả n'ng sinh tổng hp kha"ng sinh a dang về cấu trúc
tru"c va (c điểm kha"ng khuẩn. (c biệt trong số đó có chất kha"ng sinh
Vancomycin o"ng vai trò rất quan trong, co" nhiều #ng dung trong thc tiễn i
sống hiện nay.
Trong cuộc sống bình thường không chừa một ai, vi thế nhng nha khoa hoc
cu&ng nh nhng y ba"c si& không ng$ng hoc ho i tim tòi để có thể tìm được ra những

phương thức mới để kháng bệnh, và trong đó có “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT
KHÁNG SINH VANCOMYCIN T) XA KHUẨN STREPTOMYCES
ORIENTALIS” cu a ca"c ca"n bộ thuộc Viện Công nghệ Sinh hoc thc hiện, c
nho"m tâm đắc nhất va nho"m a& quyết inh tim hiểu cu&ng nh hoc ho i phng pha"p
* đề tai nay.
+ Muc tiêu :
Xây dng quy trình công ngh lên men s+n xut kháng sinh vancomycin t$
ch,ng x khun Streptomyces orientalis 4912 phù hp v!i nguyên liu và i-u kin
môi trng khí h.u Vit Nam%
+ Nội dung nghiên c#u :
- Nghiên cứu đặc điểm hình phái, đặc điểm phân loại và bảo quản chủng
Streptomyces orientalis trong i-u kin phòng thí nghim.
- Nghiên cứu lựa chọn môi trường thích hợp bằng các nguyên liệu trong nước
và điều kiện lên men chủng Streptomyces orientalis trong phòng thí nghim.
- Nghiên cứu tuyển chọn, bảo quản và nâng cao hoạt tính kháng sinh ch,ng
gi/ng.
- Nghiên cứu tối ưu môi trường và điều kiện lên men có b0 sung c cht.
- Nghiên cứu thử nghiệm lên men sản xuất ở trong nổi lên men nh1.
- Nghiên cứu tách chiết, tinh chế vancomycin t$ dch lên men ch,ng
Streptomyces orientalis 4912.
- Nghiên cứu i-u ch2 vancomycin-Na.
3
%J'
(%K*K+,8,-./,0,10
(%(,-./,0
- Streptomyces là l!n nht chi c,a Actinobacteria và
chi nh.p c,a gia ình streptomycetaceae. Hn 500 loài
Streptomyces vi khun đã c mô t+. C3ng nh v!i các
Actinobacteria khác, Streptomyces là Gram dng, và có
b gen v!i cao GC . c tìm thy ch, y2u trong t và

th+m thc v.t m4c nát, nht Streptomyces s+n xut bào t5,
và c ghi nh.n v- mùi c,a h mà k2t qu+ t$ s+n xut
c,a mt bi2n ng cht chuy6n hóa, geosmin.
Streptomyces c nghiên cứu rộng rãi nhất và c bi2t
2n nhi-u nht là chi c,a h x khun (atinomyces).
Streptomyces thng s/ng * t và chúng nhận vai trò là vi sinh vật phân hủy rất
quan trọng. Chúng cũng sản xuất hơn một nửa số thuộc kháng sinh của thế giới và
đó là sản phẩm có giá trò lớn trong lónh vực y tế.
(%&Streptomyces orientalis
Mt loài Streptomyces s+n xut thu/c kháng sinh là Streptomyces orientalis ,
nay c gi là orientalis Amycolatopsis, vi khun Streptomyces ch, y2u c tìm
thy trong t và th+m thc v.t m4c nát . Streptomyces orientalis ban 7u c tìm
thy trong t 8n  và Indonesia. Nó c phát triển trên môi trường thạch men
một chiết xuất mạch nha và có một nhiệt độ tối ưu là 28
0
C.
Streptomyces orientalis s+n xut Vancomycin kháng sinh, c s5 d4ng 6
phòng ngừa và điều trò các bệnh nhiễm trùng gây ra b*i vi khun Gram dng, (c
bit là khun tụ cầu. Nó hot ng b9ng cách ức ch2 s t0ng hp thành tế bào vi
khun Gram dng. Trong khi Vancomycin có th6 hu ích 6 ng'n ng$a viêm
nhim, nó c3ng có th6 gây ra vn  Nó đã được báo cáo là gây độc cho thận, và
trong vài trường hợp gây độc cho tai, đặc biệt là các dây thần kinh thính giác. Do
đó, Vancomycin thng c s5 d4ng nh mt loi thu/c cu/i cùng, ch: c s5
d4ng khi không có gì khác.
4
;<=
>?@AB?CDEFAG
(%2%L3M0N4)5K0
Chất kháng sinh là chất có nguồn gốc từ thiên nhiên và các sản phẩm cải biến
của chúng bằng con đường hóa học có khả năng tác dụng chọn lọc với sự phát triển

của VSV, tế bào ung thư ở ngay nồng độ thấp.
- Tại Hàn Quốc năm 2007 phân lập được loại xạ khun Streptomyces sp. C684
sinh CKS laidlomycin, chất này có thể tiêu diệt cả những tụ cầu đã kháng
methicillin và các c7u khun kháng vancomycin.
- Ti Nh.t n'm 2003, Yatakemycin đã được tách chiết từ xạ khuẩn
Streptomyces sp. TP – A0356 b9ng phng pháp sHc kí ct. CKS này có kh+ n'ng
ki-m hãm sự phát tri6n c,a nm Aspergillus và Candida albicans. Chất này còn có
khả năng chống lại các tế bào ung thư có giá tr Mic là 0,01 – 0,3 mg/ml.
- 6 tránh dch bnh trong nông nghip, ngi ta còn có th6 s5 d4ng mt s/
bin pháp kI thu.t, nh thay 0i c cu cây trJng, mùa v4. Tuy nhiên biện pháp này
gây xáo trộn hệ sinh thái đồng ruộng tạo điều kiện phát sinh một số bệnh mà trước
đây ít gặp. Việc tuyển chọn các dòng cây kháng bệnh này cũng chỉ được vài năm,
sau đó các tác nhân gây bệnh lại kháng lại.
&%*K+,8./
Vancomycin là chất kháng sinh thuộc nhóm
glycopeptid có tác dụng tích cực trong điều trò bệnh, từng
được coi là phương thuốc cuối cùng vì có khả năng điều
trò được các bệnh nhiễm trùng nguy hiểm do các chủng vi
sinh vật kháng methicillin (cht kháng sinh nhiễm K-
lactam) gây nên. Vancomycin đã c a vào cha bnh
t$ hn 40 n'm qua, nhng ngày nay vL n c coi là kháng
sinh quan trng do hiu qu+ cha bnh cao khi dùng mt
mình ho(c ph/i hp v!i các kháng sinh khác, ch/ng li
các vi khun đã nhn v!i nhi-u loi kháng sinh thông dụng.
B*i v.y, vic nghiên c#u sinh t0ng hp vancomycin vLn c
quan tâm, phát tri6n, 6 t$ đó hình thành nên thế hệ kháng sinh mới có hiệu quả
M?G/NCO?P/FQGO
5
;<=
;<=R

;<=
chữa bệnh cao. Hơn nữa nghiên cứu lên men vancomycin và nắm vững quy trình
sản xuất chất kháng sinh này còn tạo tiền đề cho việc xây dựng cơ sở sản xuất các
chất kháng sinh ở quy mô công nghiệp trong điều kiện Việt Nam, góp phần thực
hiện mục tiêu tới năm 2020 sản xuất được 50% tổng số thuộc, do Bộ Y tế đề ra.
Trong b/i c+nh nh v.y, vic nghiên cứu xây dng quy trình s+n xu t
vancomycin b9ng nguyên liu trong n!c, phối hp v!i i-u kin kinh t2 và môi
trng khí h.u c,a Vit Nam là c7n thi2t. Cùng với nó, vic tri6n khai xâây dng mt
c s* s+n xut kháng sinh này v!i công sut 500 kg/n'm góp ph7n ph4c vụ công tác
chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
&%(O-
Vancomycin sinh t0ng hp x+y ra thông qua tổng hp protein khác nhau
nonribosomal (NRPSs) . Enzyme xác nh trình t axit amin trong quá trình lắp ráp
đến 7 mô-đun. Trước khi Vancomycin c lHp ráp thông qua NRPS, các axit amin
7u tiên c s5a 0i. L-tyrosine c s5a 0i 6 tr* thành K
hydroxychlorotyrosine (K-hTyr) và 4-hydroxyphenylglycine (HPG) d lng . M(t
khác, acetate c s5 d4ng 6 ly 3,5 dihydroxyphenylglycine vòng (3,5-DPG).
T0ng hp peptide Nonribosomal x+y ra thông qua phân biệt các mô-đun có thể
tải và mở rộng các protein axit amin, thông qua việc hình thành liên kết amide tại đòa
điểm liên kết của các phạm vi hoạt động. MSi module th ng bao gJm mt
adenylation (A) tên mi-n, một chất vận chuyển peptidyl protein (PCP), mi-n và tên
mi-n ngng t4 (C) ho(c kéo dài. Trong lInh vc A, amino axit c4 th6 c kích hot
b9ng cách chuy6n 0i thành mt ph#c tp enzyme aminoacyl adenylate gHn li-n v!i
mt Jng y2u t/ 4'-phosphopantetheine b*i thioesterification ph#c tp sau đó c
chuy6n vào mi-n PCP v!i vic đẩy AMP. Trong sinh t0ng hp các Vancomycin, lInh
vc s5a 0i b0 sung có m(t, ch%ng hn nh các epimerization (E) mi-n, c s5 d4ng
isomerizes axit amin t$ mt l.p th6 khác, và mt tên mi-n thioesterase (TE) c s5
d4ng nh mt cht xúc tác cho to vòng và vận hành của phân tử thông qua một
thioesterase phân cHt.
Mt t.p hp các multienzymes (CEPA enzym t0ng hp peptide, CepB, và CepC)

chu trách nhim lHp ráp các heptapeptide. (Hình 2). Các t0 ch#c c,a CEPA, CepB, và
CEP C ch(t chT tng t nh tổng hp peptide khác nh nhng chất cho surfactin
(SrfA1, SrfA2, và SrfA3) và gramicidin (GrsA và GrsB). MSi enzym t0ng hp peptide
kích hot mã hoa" cho các axit amin khác nhau 6 6 kích hot t$ng lInh vc. CEPA mã
hóa cho mô-un 1, 2, và 3. CepB mã hóa cho các mơ-un 4, 5, và 6. và CepC mã hóa
cho mơ-un 7. Sau khi phân t5 heptapeptide tuy2n tính c t0ng hp, Vancomycin đã
ph+i tr+i qua thay  0i hn na, ch% ng hn nh oxy hóa liên k2t ngang và glycosyl hóa.
6 chuy6n 0i heptapeptide tuy2n tính, tám enzyme, open reading frames (ORF) 7, 8,
9, 10, 11, 14, 18, 20, và 21 c s5 d4ng. Enzyme ORF 7, 8, 9, và 20 là nhng enzym
6
P450 . Và ORF 9 và 14 c xác nh là enzym th,y phân gi+ nh. V!i s gíup U c,a
các enzym này, các nhóm K-hydroxyl c gi!i thiu trên tyrosine d lng 2 và 6, và
kh!p n/i x+y ra trong vòng 5 và 7, vòng 4 và 6, và vòng 4 và 2. Ngồi ra,
haloperoxidase c s5 d4ng 6 gHn các nguyên t5 clo vào vòng 2 và 6 thông qua mt
quá trình oxy hóa.
7
;<=
&%&'+PK
Vancomycin là mt nhánh ba vòng peptide nonribosomal glycosyl hóa c
s+n xut b*i quá trình lên men c,a các loài actinobacteria Amycolatopsis orientalis
(trước đây là ch: nh Nocardia orientalis ).
Vancomycin exhibits atropisomerism – nó có nhiều hóa học khác bit
rotamers do hn ch2 luân phiên c,a mt s/ liên kết. Các hình thái hin din trong
thu/c là các m(t nhit ng 0n nh hn conformer và do đó có hot ng mnh
hn.
&%2K3
Vancomycin hoat ộng b9ng cách #c ch2 t0ng h p thích hp thành tế bào vi
khun Gram dng. Do c ch2 khác nhau mà theo đó các vi khun Gram âm s+n
xut thành tế bào của nó và các yêu tố khác nhau liên quan đến việc đi vào màng
ngoài của các sinh vật gram âm, vancomycin không phải là hoạt động chống lại

các vi khuẩn Gram (ngoại trừ một số loài do l.u c7u c,a Neisseria) .
Các phân tử ưa nước lớn có thể hình thành liên kết hydro tương tác với các
thi2t b 7u cu/i D-alanyl-D-alanine moieties các NAM / NAG- peptide. Trong
nhng trng h p bình thng, đây là mt s tng tác n'm i6m . i-u này ràng
buc c,a vancomycin D-Ala-D-Ala ng'n ch(n t0ng hp thành tế bào trong hai cách:
+ Ng'n ch(n s t0ng hp c,a polyme dài c,a N-acetylmuramic acid (NAM) và
N-acetylglucosamine (NAG) đã hình thành si xng s/ng c,a các tế bào vi khun.
+ Ng'n c+n các polyme xng s/ng 6 kìm chế sự hình thành, liên kết với
nhau.
8
;<=V
WF2?FX4F,YZYFCDEFO
2%</=045K0+./4
5,-./,0,10
2%( +0+
Ch,ng x khun Streptomycws orientalis 4912 và các ch,ng vi sinh v.t ki6m
nh Bacillus subtilis ATCC 6633, B. cereus ATCC 21778, Staphylococcus aureus
209P, Sarcina lutea và Eschrochia coli PA2, các hóa cht dung 6 phân tích, nh
lng và vancomycin chun (Merck) và các môi trng nghiên cứu là Gause 1, A4,
A-4H, TH447, A12, A-9, 48.
Ch,ng x khun Streptomycws orientalis 4912
A. Hình dng khun lc, B. Cu/ng sinh bào t5, C. bào tử.
2%&$. 51,.,05K0
%,106A(&
Th5 nghim lên men trên mt s/ môi trng thng dùng trong lên men sinh
kháng sinh * x khun cho thy, ch,ng S. orientalis 4912 có hoạt tính kháng khun
mnh và đã la chn c môi trng MT48 cho hot tính kháng sinh cao nht có
th6 làm môi trng c s* 6 nghiên c#u +nh h*ng c,a các nguJn dinh dUng và
i-u kin lên men 2n kh+ n'ng to kháng sinh.

Hot tính kháng sinh c,a ch,ng S. orientalis 4912
Ch,ng S. orientalis 4912 s5 d4ng t/t nguJn ng sacchaose v!i hàm lng
thích hp là 3%, cho hot tính kháng sinh cao. Trong s/ các nguJn nit th5 nghim
thì bt .u tng cho hot tính kháng sinh cao nht, v!i hàm lng 0,2% là thích
9
;<R=
;<R=
hp. Nghiên c#u +nh h*ng c,a nhit  và pH cho thy, nhit  thích hp cho
sinh tr*ng, phát triển và sinh t0ng hp kháng sinh c,a ch,ng S. orientalis 4912 là
280C và pH t$ 6 2n 8. Lng gi/ng c cy vào môi tr ng lên men thích hp 6
- 8% so v!i môi trường lên men.
Nghiên cứu động thái quá trình men ch,ng S. orientalis 9412 cho thy, sinh
kh/i và hot tính kháng sinh t'ng d7n và t cc i sau 120 gi lên men. Nh v.y,
ng thái quá trình lên men ch,ng này có (c trng gi/ng nh * các ch,ng x
khun sinh kháng sinh khác.
2%2B5K0%,106A(&
Tr!c h2t, các nhà khoa hc Vin Công ngh sinh hc áp d4ng phng pháp
gây ch,ng t bi2n b9ng tia UV. K2t qu+ nghiên c#u kh+ n'ng s/ng sót c,a t2 bào
tr7n và bào t5 ch,ng S. orientalis 4912 sau khi x5 lý UV *  s/ng sót t$ 1-10%,
ki6m tra hot tính kháng sinh theo phng pháp c4c thch cho thy, kh+ n'ng sinh
t0ng hp kháng sinh c,a ch,ng này t'ng lên t$ 8-30,3% /i v!i x5 lý bào tử và
66,33% /i v!i x5 lý tế bào tr7n.
Kh+ n'ng s/ng sót c,a
t2 bào tr7n và bào t5 ch,ng
S. orientalis 4912 sau khi x5
lý UV và MNNG
Hot tính kháng sinh c,a các khu n lc ch,ng
S. orientalis 4912 xác nh b9ng phng pháp c4c
thch (A) và 4c lS (B)
Sau đó các nhà khoa hc ti2p t4c áp d4ng phng pháp th# hai, đó là gây

ch,ng t bi2n b9ng MNNG. Trên c s* la chn nJng  MNNG, pH và thi gian
x5 lý thích hp 6 x5 lý bào tử và tế bào tr7n thì t[ l bi2n ch,ng của hot tính
kháng sinh cao hn ch,ng g/c là 80,8 và 92,86 %. K2t qu+ nh.n c bi2n ch,ng S.
orientalis 4912-81-61 (x5 lý tế bào tr7n b9ng MNNG) của hot tính kháng sinh cao
nht là 1683 mcg/ml, c la chn cho nghiên c#u i-u kin lên men s+n xut
vancomycin (hot tính kháng sinh ch,ng g/c là 866 mcg/ml).
2%6$.+P51,.,+./
C
Da trên môi trường lên men thích hp cho ch,ng S. orientalis 4912, đã tiến
hành la chn môi trường lên men t/i u theo phng pháp quy hoch thc nghim
c,a Box-Wilson cho bi2n ch,ng S. orientalis 4912-81-61 nh sau Saccharose 49,8
10
;<R=R
g/l; glucose 17 g/l; bt .u tng 30,6 g/l; NaCl 2,5 g/l; CaCO3 2 g/l; CaCl2 40
mg/l; CuSO4 10 mg/l.
\nh h*ng c,a của các y2u t/ i-u ki n lên men cho thy, t[ l ti2p gi/ng 4%,
nhit  lên men t/i u 28oC và nJng  pH thích hp 7. Nghiên c#u +nh h*ng
c,a hàm lng oxy hòa tan (dO2) trong môi tr ng t!i s sinh tr*ng và sinh t0ng
hp vancomycin, các thí nghim lên men bi2n ch,ng S. orientalis 4912-81-61 c
thc hin trong h th/ng Bioflo 110 dung tích 7,5 lit v!i các i-u kin pH, nhit 
và t: l gi/ng được xác nh * trên. K2t qu+ xác nh sinh kh/i khô và hot tính
kháng sinh sau 120 gi lên men cho thy, khi dO2 c duy trì * m#c 20-30% thì
lng vancomycin và sinh kh/i t cao nht, tng #ng b9ng 2983 mcg/ml và 9,8
mg/ml. Nh v.y, k2t qu+ c,a các thí nghim này cho thy vic cung cp , oxy hòa
tan và b+o +m +o trn t/t trong bình lên men là i-u kin thi2t y2u c,a s+n xut
vancomycin.
6 xác nh thi i6m thu hJi vancomycin thích hp nht, bi2n ch,ng S.
orientalis 4912-81-61 c ni trong thi2t b lên men Bioflo 110 dung tích v!i
thành phần môi trng lên men t/i u cho thy, bi2n ch,ng này phát tri6n t/t trong
bình lên men, (c bit t$ gi th# 48 sinh kh/i c,a ch,ng t'ng nhanh t 5,8 mg/ml.

C3ng ti thi i6m này ch,ng bHt 7u sinh vancomycin, t!i 120 gi nJng  t cc
i là 2983 mcg/ml.
Bi2n ng quá trình
lên men sinh t0ng
hp vancomycin
b*i bi2n ch,ng S.
orientalis 4912-81-
61 trên thi2t b
Bioflo 5000
2%7K+P+./31,.,
11

</=4+./
K2t qu+ ki6m tra vancomycin tách chi2t t$ bi2n ch,ng S. orientalis 4912-81-61
b9ng sH c ký l!p mỏng trên h dung mơi Butanol - axit acetic - H2O (4 : 3 : 7) cho
gía tr Rf c,a các mLu là 0,75; b9ng phng pháp ph0 kh/i Agilent 6310 Ion Trap
trên máy HPLC-MS, trng lng phân t5 là 1449,27 và b9ng sHc ký l1ng cao cấáp
trên máy HPLC-SPA-10 Shimadzu, thi gian lu là * 4,4 phút gi/ng nh
vancomycin chun (Merck). SHc ký J HPLC cho thy không có các pic tp ch#ng
t1 vancomycin ch2 phm khá tinh sch,  tinh khi2t t 95,4%.
Ki6m tra vancomycin b9ng
sHc ký l!p m1ng
1. Vancomycin t$ môi trng
nuôi cy 2. Vancomycin được
tách chi2t và làm tinh khi2t;
và 3. Vancomycin chun
(Merck)
Ph1 UV c,a
vancomycin chun (trên)
và vancomycin ch,ng S.

orientalis 4912 (d!i)
Ph1 HPLC c,a vancomycin chun
(trên) và vancomycin ch,ng S. orientalis
4912 (d!i)
6%Q0)RK3M5KN,-./,0
12
;<R=]
6%(K)5K0K8)4M5O-PRP
)./C,QRM+Q
Để tránh dòch bệnh trong nông nghiệp, người ta có thể sử dụng một số biện
pháp kỹ thuật, như thay đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ. Tuy nhiên biện pháp này
gây xáo trộn hệ sinh thái đồng ruộng, tạo điều kiện để phát sinh một số bệnh mà
trước đây ít gặp. Việc tuyển chọn các dòng cây kháng bệnh cũng chỉ được vài năm,
sau đó các tác nhân gây bệnh lại kháng lại.
Việc sử dụng CKS trong trồng trọt nhằm các mục đích như chống bệnh do
nấm gây ra trên rau quả và cây trồng, chống bệnh do vi khuẩn gây ra, diệt côn
trùng và cỏ dại… kiềm chế các bệnh thực vật sinh ra từ đất. So với thuốc hoá học,
dùng các chất CKS trong bảo vệ thực vật vừa có tác dụng nhanh, dễ phân huỷ, các
tác dụng chọn lọc cao, độ độc thấp gây ô nhiễm môi trường, còn có khả năng ức
chế các VSV đã kháng thuốc hoá học. CKS và dòch lên men các chủng sinh CKS
còn dùng để xử lý hạt giống với mục đích tiêu diệt nguồn bệnh ở bên ngoài và
trong hạt, diệt bệnh ở cả các bộ phận nằm trên đất của cây và khử trùng đất.
Ngày nay, việc sử dụng các CKS trong bảo vệ thực vật được phổ biên rộng rãi
trên thế giới nhất là ở các nước Nga, Nhật, Trung Quốc, n Độ… Ở Trung Quốc đã
tuyển chọn được nhiều chủng xạ khuẩn từ đất và nghiên cứu sản xuất nhiều CKS
phòng chống bệnh cây có hiệu quả cao như policin chống bệnh đạo ôn, jangamicin
chống bệnh khô vằn.
Năm 2002, ở Ấn Độ đã phân lập được chủng Streptomyces sp.201 có khả
năng sinh CKS mới là z –methylheptyl iso –nicotinate, chất kháng sinh này có khả
năng kháng được nhiều loại nấm gây bệnh như Fusarium oxysporum, F.solani…

Ở Việt Nam cũng đã sử dụng nhiều chế phẩm kháng sinh trong bảo vệ thực
vật từ Trung Quốc hay Nhật Bản và đã phân lập được một số chủng xạ khuẩn có
khả năng chống Pyricularia oryzae gây bệnh đạo ôn và F.oxysporum gây bệnh thối
rễ ở thực vật.
6%&1,-./,00-,.R>P%
Xạ khuẩn chi Streptomyces sinh sản vô tính bằng bào tử. Trên thành sợi khí sinh
thành cuống sinh bào tử và chuỗi bào tử. Cuống sinh bào tử có nhiều dạng khác
nhau tuỳ loài : thẳng, lượn sóng xoắn, có móc, vòng….
Bào tử được hình thành trên cuống sinh bào tử bằng 2 phương pháp : phân đoạn
và cắt khúc. Bào tử xạ khuẩn có hình bầu dục, hình lăng trụ, hình cầu với đường
kính khoảng 1,5 µm. Màng tế bào có thể nhẵn, gai khối u, nếp nhăn…. Tuỳ thuộc
vào lõi xạ khuẩn với môi trường nuôi cấy.
13
Thường trên môi trường có nguồn đạm vô cơ và glucoza thì bào tử thể hiện
đặc điểm rất rõ. Màu sắc của khuẩn lạc và hệ sinh khí cũng rất khác nhau tuỳ
theo nhóm Streptomyces, màu sắc này cũng có thể biến đổi khi nuôi cấy trên môi
trường khác nhau.
Các loại xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces có cấu tạo giống vi khuẩn gram
(+), hiếu khí, dị dưỡng các chất hữu cơ. Nhiệt độ tối ưu thường là 25 – 300C, pH
tối ưu 6,5 – 8,0. Một số loài có thể phát triển ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn
(xạ khuẩn ưa nhiệt và ưa lạnh).
Xạ khuẩn chi này có khả năng tạo thành số lượng lớn các CKS ức chế vi
khuẩn, nấm sợi và các tế bào ung thư, virus và động vật nguyên sinh.
6%2,-./,0.++K-,3
0430
Vic s+n xut thng mi protein cha bnh ho(c chn đoán vi sinh v.t lý t0
hp c quan tâm đáng k6.
Mt s/ h th/ng s+n xut protein c,a vi khun đang được phát triển.
Mt s/ chi c,a các vi khun Gram dng ang c th5 nghim nh là v.t ch,
lu tr 6 s+n xut protein d do kh+ n'ng ti2t ra các protein có hiu qu+ trong môi

trường nuôi cấy.
Trong s/ đó chi Streptomyces nhi-u k6 t$ khi các loài c,a nó c bi2t là ti2t
ra mt lng protein cao.
Vì s vHng m(t c,a mt h th/ng hn ch2, thay 0i rng l!n, hot ng c,a
protease hn ch2 về s s^n có c,a h th/ng vector thích hp, Streptomyces lividans
c chn la cho vic ti2t c,a các protein d.
Các k2t qu+ trình bày cho thy r9ng lividans có th6 hot ng nh mt v.t ch,
lu tr thú v 6 s+n xut mt s/ protein hu ích cho mt s/ bnh quan trng trong
ngành thng mi d c phm trên toàn th2 gi!i nh là: ung th, min dch hc,
bnh tim mch và các bnh truy-n nhim.
6%60+-##E#F
Trong tự nhiên, P nằm trong nhiều dạng hợp chất khác nhau. Các hợp chất P
hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng…
Những hợp chất P hữu cơ này được vi sinh vật phân giải tạo thành những hợp chất
P vô cơ khó tan, một số ít được tạo thành ở dạng dễ tan. Hợp chất P hữu cơ quan
trọng nhất được phân giải ra từ tế bào vi sinh vật là nucleotide.
Nucdeotide có trong thành phần nhân tế bào. Nhờ tác động của các nhóm vi
sinh vật hoại sinh trong đất, chất này tách ra từ thành phần tế bào và được phân
giải thành 2 phần protein và nuclein. Protein sẽ đi vào vùng chuyển hoá và các
hợp chất nitrogen, nuclein sẽ đi vào vòng chuyển hoá các hợp chất P. Sự chuyển
hoá các hợp chất P hữu cơ thành muối của H3PO4 được thực hiện bởi nhóm vi sinh
vật phân huỷ P hữu cơ theo sơ đồ tổng quát sau :
14
Nucleoprotein  Nuclein  Acid.Nucleic  H2SO4
Vi sinh v.t phân h,y P hu c ch, y2u thuc 2 chi Bacillu và Pseudomonas.
Các loài có kh+ n'ng phân gi+i mnh là : B.megaterium, Serratia, B.subtilis,
Serratia,
Proteus, Arthrobster,
 Vi khun: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium.
 X khun: Streptomyces

%,)1Q
Vancomycin là mt kháng sinh nhóm glycopeptid c s5 d4ng 6 cha các
bnh nhim trùng do các vi khun Gram dng gây ra, (c bit là các vi khun
kháng li kháng sinh methicillin và penicillin. K2t qu+ nghiên c#u được xây dng
c quy trình thích hp 6 s+n xut vancomycin t$ bi2n ch,ng nh.n c cao hn
ch,ng g/c 344%. Cht kháng sinh thu nh.n c t$ dch lên men tng ng v!i
vancomycin chun (Merck).
Đã nghiên c#u (c i6m sinh hc ch,ng 4912: Ch,ng này có ( c i6m gi/ng
loi S.orientales nh ch,ng chun ISP 504 được mô t+, s5 d4ng h7u h2t các nguJn
ng, sinh tr*ng phát tri6n t/t, nhit  sinh tr*ng t/i u * 28-300C, pH thích
hp cho s phát tri6n c,a ch,ng này t$ 6 2n 9, chu mu/i 2n 6% và không có kh+
n'ng to xenlulaza.
Ch,ng S. orientalis 4912 có ho t ph0 kháng khun rng gi/ng lồi Streptomyces
orientalis Pittenger & Brigham, #c ch2 c c+ vi khun Gram dng và vi khun
Gram âm.
Đã la chn môi trng thích hp MT 48 làm môi trng c s* 6 nghiên c#u
t/i u thành ph7n môi trng và i-u kin lên men. Ch,ng 4912 có (c i6m sinh
hc gi/ng lồi Streptomyces orientalis và hot tính kháng sinh cao. K2t qu+ nghiên
c#u các y2u t/ +nh h*ng 2n kh+ n'ng sinh t0ng hp kháng sinh cho thy nguJn
dinh dUng thích hp là saccaroza 3%, bt .u tng 0,2%, pH 7,0 - 7,5 nhit  lên
men 300C và t[ l cy gi/ng 10%. Lng sinh kh/i và kháng sinh cao nht c,a quá
trình lên men * 120 gi nuôi cy.
Đã nghiên c#u s bi2n ng t nhiên v- hot tính kháng sinh c,a ch,ng S.
orientalis 4912 và nh.n thy, ch,ng này không có bi2n ng l!n v- hot tính kháng
sinh; không có bi2n ch,ng âm tính và được la chn c 1 ch,ng có hot tính
kháng sinh cao nht.
Đã la chn c ch,ng x khun S. orientalis 4912-81-345 có kh+ n'ng sinh
t0ng hp vancomycin cao và các ch,ng c t bi2n có kh+ n'ng sinh t0ng hp
kháng sinh cao hn ch,ng g/c.
15

Đã nghiên c#u và s5 d4ng k_ thu.t gây t bi2n t2 bào tr7n b9 ng tia UV và
nâng cao c hot tính c,a ch,ng S. orientalis 4912.
Được xác nh c hot tính kháng sinh c,a các bi2n ch,ng sau khi x5 lý UV:
Hot tính kháng sinh c,a các ch,ng dng tính -u cao hn ch,ng g/c và bi2n
ch,ng âm -u thp hn ch,ng g/c.
Đã nghiên c#u t/i u hóa môi trng lên men t0ng hp vancomycin c,a ch,ng
g/c và các ch,ng t bi2n; Nghiên c#u ng thái quá trình lên men trên nội lên
men 5 lít và 80 lít.
Đã nghiên cứu tách chiết kháng sinh t$ dch nuôi cy c,a ch,ng S. orientalis
4912 b9ng dung môi và các cht hp ph4, s+n phm nh.n c là vancomycin.
Đã nghiên cứu tinh chế và điều chế vancomycin.HC1 và bào chế 2 dạng
thuốc : Thuốc tiêm và viên nang.
S$JT
E1) />(2) />(3) />(4) />(5) />(6) www.en.wikipedia.org/wiki/Vancomycin
(7) www.dspace.isivast.org.vn/dspace/bitstream/123456789/3266/1/dt1.doc
(8) www.scribd.com/doc/35890819/STREPTOMYCES
Tap chi" công nghệ sinh hoc
16