tiểu luận vi sinh vật công nghiệp đề tài tìm hiểu kháng sinh streptomycin

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
Khoa: CNSH & KTMT
sstss 
BÀI TIỂU LUẬN
Môn: VI SINH VẬT CÔNG NGHIỆP
Đề tài: Tìm hiểu kháng sinh Streptomycin
GVHD: Đỗ Thị Hoàng Tuyến
Danh sách nhóm:
STT
Họ và tên MSSV
1 Lâm Minh Hoàng 2008120078
2 Ngô Thị Cẩm Dình 2008120175
3 Trần Thị Diễm My 2008120013
4 Nguyễn Thị Kim Thoa 2008120037
5 Nguyễn Khánh Duy 2008120111
Tháng 11 năm 2014
Mục lục
Vi sinh vật công nghiệp
Phần I: Lời mở đầu
Kháng sinh là nhóm thuốc thiết yếu trong y học hiện đại, là vũ khí chống lại
các vi sinh vật gây bệnh. Nhờ kháng sinh mà y học đã có thể khắc phục, hạn chế đến
mức tối đa và đã xóa sổ các loại dịch bệnh nguy hiểm trước đây như: dịch hạch, tả,
thương hàn. Bên cạnh đó kháng sinh cũng được ứng dụng điều trị hiệu quả nhiều loại
bệnh gây ra bởi các vi khuẩn trong xã hội hiện nay. Đối với các nước nghèo, kháng
sinh giữ một vị trí rất quan trọng vì ở các nước này điều kiện vệ sinh kém, mức sống
thấp nên thường xảy ra các loại dịch tiêu chảy, kiết lỵ, nhiễm khuẩn hô hấp
Hiện nay có khoảng hơn 8000 kháng sinh được tìm thấy trên thế giới và có lẽ
con số 8000 sẽ không dừng lại ở đó. Sẽ có nhiều chủng kháng sinh, nhiều nhóm kháng
sinh có ứng dụng thực tế và đem lại kết quả lớn lao cho nền y học thế giới. Có nhiều
nhóm kháng sinh đã và đang được đem vào ứng dụng trong y học như: penicillin,

tetracylin, lincosamid, aminosid, aminoglycosid, Và chúng đều mang lại kết quả
hơn cả sự mong muốn của giới khoa học chuyên về y dược.
Trong giới hạn của bài tiểu luận, nhóm xin trình bày về một nhóm kháng sinh
trong các nhóm vừa kể trên. Nhóm có tác dụng mạnh đối với các vi khuẩn gram âm
đó là aminoglycosid. Kháng sinh đầu tiên được tìm thấy thuộc nhóm aminoglycosid là
streptomycin được phát hiện năm 1944 và có tác dụng hiệu quả trong phòng chữa
bệnh lao - một trong những căn bệnh mà y học phải bó tay trong giai đoạn trước đó.
Để tìm hiểu kỹ hơn về kháng sinh và cụ thể là streptomycin, xin mời cô và các bạn
đến với phần nội dung trình bày của nhóm.
Trong quá trình biên soạn và tìm hiểu tài liệu cho bài tiểu luận còn sơ xài,
nhiều sơ sót, rất mong nhận được sự góp ý của cô và các bạn.
Thân chào!
2
Vi sinh vật công nghiệp
Phần II: NỘI DUNG
I. Tổng quan kháng sinh
1. Lịch sử về kháng sinh
Năm 1928, nhà vi khuẩn người Anh
Alexander Fleming (hình bên) trong khi nghiên cứu
tụ cầu khuẩn ông nhận thấy xung quanh khuẩn lạc
mốc xanh nhiễm vào hộp peptri nuôi tụ cầu tạo
thành vũng vi khuẩn, hiện tượng này được Fleming
nghiên cứu và phân lập thuần khiết và xác định
được mốc xanh đó là Penicilium notatum một
chủng tạo ra penixilin.
Năm 1941 penixilin được nghiên cứu sản xuất phuc vụ điều trị cho thương binh
trong đại chiến thế giới thứ II và kĩ nguyên của chất kháng sinh được thừa nhận. Cho
đến nay người ta đã phát hiện và mô tả khoảng hơn 8000 chất kháng sinh khác nhau
có nguồn gốc từ nấm mốc, xạ khuẩn và vi khuẩn. Thuật ngữ kháng sinh (antibiotic)
được Waksman N.A gọi từ năm 1944 khi ông phát hiện ra Strepmycin từ môi trường

nuôi cấy Streptomyces Griseus.
2. Kháng sinh là gì?
Kháng sinh là những hợp chất hóa học do vi sinh vật tiết ra có tác dụng ức chế
sự phát triển hay tiêu diệt một cách chọn lọc một nhóm vi sinh vật xác định (vi khuẩn,
nấm, xạ khuẩn, protozoa, virus, ) hay các tế bào ung thư ở nồng độ thấp.
3. Phân loại.
a. Dựa vào tính nhạy cảm của vi khuẩn với kháng sinh: dựa vào nồng
độ ức chế tối thiểu và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu.
 Nồng độ ức chế tối thiểu MIC: là nồng độ thấp nhất của một kháng sinh
có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn sau khoảng 24h nuôi cấy.
 Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MBC: là nồng độ thấp nhất làm giảm
99.9% lượng vi khuẩn.
 Kháng sinh diệt khuẩn: MBC/MIC ~ 1 và dễ dàng đạt được nồng độ diệt
khuẩn tối thiểu trong huyết tương: penicillin, cephalosporin, aminosid,
polymyxin
 Kháng sinh kìm khuẩn: MBC/MIC>4 và khó đạt được nồng độ bằng
nồng độ diệt khuẩn tối thiểu trong huyết tương: tetracyclin,
cloramphenicol, macrolid
3
Vi sinh vật công nghiệp
b. Phân loại dựa trên cơ chế tác dụng
 Thuốc ức chế tổng hợp vách tế bào vi khuẩn: penicillin, cephalosporin,
imipenem, moxalactam, vancomycin, bacitracin
 Thuốc ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn: tetracyclin, cloramphenicol,
macrolid, lincosamid và aminoglycosid
 Thuốc ức chế tổng hợp acid nhân: quinolon, rifampicin
 Thuốc ức chế chuyển hoá: co-trimoxazol
 Thuốc làm thay đổi tính thấm của màng tế bào: polymyxin, amphotericin
c. Phân loại dựa trên cấu trúc hóa học
 Nhóm beta lactam: penicillin, cephalosporin, các beta lactam khác:

carbapenem, monobactam, chất ức chế beta lactam.
 Nhóm aminoglycosid (aminosid): streptomycin, gentamicin, tombramycin,…
 Nhóm macrolid: erythromycin, clarithromycin, spiramycin,…
 Nhóm lincosamid: lincomycin, clidamycin,…
 Nhóm phenicol: cloramphenicol, thiamphenicol
 Nhóm tetracyclin: tetracyclin, doxycyclin
 Nhóm quinolon: acid nalidixic, ciprofloxacin, ofloxacin,…
 Nhóm co-trimoxazol: co-trimoxazol.
 Nhóm peptid: Glucopeptid: vancomycin, polypeptid: polymyxin, bacitracin.
4. Cơ chế tác dụng
Các kháng sinh tác dụng cơ bản qua việc ức chế phản ứng tổng hợp rất khác
nhau của tế bào vi sinh vật gây bệnh. Chúng liên kết vào các vị trí chính xác hay các
phân tử đích của tế bào vi sinh vật mà tạo ra các phản ứng trao đổi chất. Các mục đích
tác dụng đặc trưng cho từng nhóm kháng sinh, tuy nhiên trong nhiều trường hợp
người ta chưa biết được chính xác hết. Có 6 tác dụng khác nhau đối với loại vi khuẩn
và nấm:
a. Tác dụng lên thành tế bào.
b. Lên màng nguyên sinh chất.
c. Tác dụng lên quá trình tổng hợp ADN.
d. Tác dụng lên quá trình tổng hợp protein.
e. Sự trao đổi chất hô hấp.
f. Tác dụng lên các quá trình trao đổi chất trung gian.
Nơi tác dụng Kháng sinh
Quá trình bị ngăn
cản
Loại tác dụng
Thành tế bào Bacitracin
Các cephalosporin
Các penicillin
Cycloserin

Vancomycin
Tổng hợp
mucopeptid
Thành tế bào
Thành tế bào
Tổng hợp peptid
của thành tế bào
Diệt khuẩn
-
-
-
-
4
Vi sinh vật công nghiệp
Tổng hợp
mucopeptid
Màng tế bào
Amphotericin B
Nystatin
Polymycin
Chức năng của
màng
Chức năng của
màng
Tương tác của
màng
Diệt nấm
-
Diệt khuẩn
Các Ribosom Chloramphenicol Tổng hợp protein Kháng khuẩn

Tiểu phân 50S Erythromycin Tổng hợp protein Kháng khuẩn
Tiểu phân 30S
Các aminoglycosid
Các tetracyclin
Tổng hợp protein
và làm sai lệch quá
trình này
Tổng hợp protein
Diệt khuẩn
Kháng khuẩn
Các acid nucleic
Actinomicin
Griseofulvin
Tổng hợp DNA và
m.RNA
Phân chia tế bào
Diệt khuẩn
Kháng nấm
DNA hoặc
RNA
Mitomycinl
Rifampin
Tổng hợp DNA
Tổng hợp mRNA
Diệt nấm
Diệt khuẩn
5. Nguyên tắc sử dụng kháng sinh
- Chỉ sử dụng kháng sinh khi thật sự bị bệnh nhiễm khuẩn. Chỉ có thầy thuốc
điều trị dựa vào kinh nghiệm chữa bệnh, dựa vào xét nghiệm, làm kháng sinh
đồ mới xác định được có nhiễm khuẩn hay không?

- Phải chọn đúng loại kháng sinh. Nếu chọn dùng kháng sinh không đúng loại
bệnh, thuốc sẽ không có hiệu quả.
- Phải có sự hiểu biết về thể trạng người bệnh. Đặc biệt đối với các phụ nữ có
thai, người già, người bị suy gan, suy thận, chỉ có thầy thuốc điều trị mới có đủ
thẩm quyền cho sử dụng kháng sinh.
- Phải dùng kháng sinh đúng liều đúng cách.
- Phải dùng kháng sinh đủ thời gian. Tùy theo loại bệnh và tình trạng bệnh mà
thời gian dùng kháng sinh có khi dài khi ngắn nhưng thông thường là không
dưới 5 ngày.
- Chỉ phối hợp nhiều loại kháng sinh khi thật cần thiết.
- Phòng ngừa bằng thuốc kháng sinh phải thật hợp lý. Chỉ có những trường hợp
đặc biệt thầy thuốc mới cho dùng thuốc kháng sinh gọi là phòng ngừa.
5
Vi sinh vật công nghiệp
o Ví dụ: dùng kháng sinh phòng ngừa trong phẫu thuật do nguy cơ nhiễm
khuẩn hậu phẫu. Hoặc người bị viêm nội mạc tim đã chữa khỏi vẫn phải
dùng kháng sinh để ngừa tái nhiễm.
6. Lên men sinh tổng hợp kháng sinh
a. Phương pháp lên men bề mặt
Lên men bề mặt là quá trình nuôi cấy vi sinh vật trên bề mặt môi trường rắn,
đặc hay lỏng. Vi sinh vật hấp thụ các chất dinh dưỡng của môi trường và sử dụng oxi
không khí để hô hấp trên bề mặt môi trường dinh dưỡng. Vì vậy yêu cầu của công
nghệ lên men bề mặt là bề mặt môi trường phải đủ rộng, lớp môi trường không quá
sâu (5-10cm), đồng thời phải giữ độ ẩm môi trường khoảng 60% (có trường hợp 90-
100%) để tránh khô bề mặt môi trường.
Lên men bề mặt có ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện, đầu tư ban đầu thấp.
Nhưng có nhược điểm là đòi hỏi mặt bằng lớn, hiệu suất sử dụng thường thấp, khó cơ
giới hoá và tự động hoá. Chính vì lý do đó mà ngày nay, công nghiệp kháng sinh
không áp dụng lên men bề mặt trong sản xuất mà chỉ áp dụng trong các phòng thí
nghiệm để chọn giống.

b. Phương pháp lên men chìm
Phương pháp lên men chìm là kiểu lên men mà vi sinh vật phát triển trong không
gian ba chiều của môi trường lỏng.
Trước khi lên men phải có giai đoạn tạo giống
- Giống cấp 1: nuôi cấy trong bình nón trên máy lắc (100ml/500ml)
- Giống cấp 2: nuôi cấy trong bình giống 80l
- Giống cấp 3: nuôi cấy trong bình 1-5m
3
Tỷ lệ giống trong môi trường là 1-10%. Tỷ lệ giống phụ thuộc vào quy mô của
bình lên men.
Quá trình lên men có thể làm thay đổi các điều kiện ban đầu của môi trường: thay
đổi pH, nồng độ các thành phần trong môi trường, các sản phẩm trao đổi chất, tạo bọt
trên bề mặt môi trường. Để dảm bảo những điều kiện tối ưu cho sự phát triển của vi
sinh vật trong quá trình lên men người ta đã đưa ra một số biện pháp như: cho thêm
các chất phá bọt (mỡ cá voi, dầu thực vật, chất điều chỉnh pH hay dùng đệm để ổn
định pH). Cũng có thể lấy mẫu dịch lên men phân tích để dánh giá các tham số và có
sự điều chỉnh (nếu cần) quá trình lên men.
- Ưu điểm của phương pháp lên men chìm là:
6
Vi sinh vật công nghiệp
 Sử dụng môi trường dinh dưỡng tối ưu, đáp ứng được nhu cầu sinh lý của vi sinh
vật.
 Hệ số sử dụng không gian cao.
 Các thiết bị dễ cơ giới hoá, tự động hoá, tiết kiệm mặt bằng và tốn ít nhân công.
- Nhược điểm
Đòi hỏi phải có trang thiết bị chuyên dùng (thiết bị chịu áp lực, điều kiện vô trùng
tuyệt đối) do đó chi phí đầu tư lớn.
Lên men chìm chia thành 4 kiểu chính:
- Lên men gián đoạn (lên men mẻ)
Quá trình lên men gián đoạn được xem như một hệ thống kín. Trong suốt thời

gian lên men không tác động hay bổ sung gì thêm trong môi trường lên men, trừ
việc cung cấp oxi (dưới dạng không khí nén), chất phá bọt (nếu cần), điều chỉnh
pH. Trong quá trình lên men, vi sinh vật phát triển qua 4 giai đoạn: pha tiềm tàng,
pha log (luỹ thừa), pha dừng, pha suy tàn (hình).
Hình: đường cong biểu diễn các giai đoạn phát triển của vi sinh vật trong môi
trường lỏng. Với:
X: sinh khối khô vi sinh vật trong dịch lên men
T: thời gian lên men
Trong công nghiệp quá trình lên men kết thúc phụ thuộc vào việc sinh tổng hợp
hoạt chất dừng lại ở pha nào trong chu kỳ sinh trưởng của vi sinh vật hoặc khi việc
7
Vi sinh vật công nghiệp
sinh tổng hợp hoạt chất đã bị chậm lại, nếu tiếp tục lên men sẽ không mang lại
hiệu quả kinh tế.
- Lên men có bổ sung cơ chất
Lên men có bổ sung cơ chất là biến tướng phát triển của lên men đóng kín.
Trong khi lên men, do nồng độ cao của một số chất (glucoza, các hợp chất nitơ…)
ức chế việc tạo ra sản phẩm trao đổi thứ cấp. Bởi vậy khi bắt đầu lên men các
thành phần đó được đưa vào với một nồng độ thấp và được bổ sung vào hệ thống
trong quá trình lên men.
- Lên men liên tục
Quá trình lên men môi trường dinh dưỡng được bổ sung liên tục vào bình lên
men, đồng thời lúc đó lấy ra đồng thể tích dịch lên men. Quá trình này xem như
một hệ mở.
- Lên men bán liên tục:
Trong quá trình lên men việc bổ sung thêm môi trường dinh dưỡng và rút
bớt dịch lên men không xảy ra liên tục mà định kỳ sau những khoảng thời gian xác
định.
II. Kháng sinh Streptomycin
1. Lịch sử phát hiện, nguồn gốc

Streptomycin lần đầu tiên được tìm thấy từ các loài Micromonospora và
streptomyces vào ngày 19 tháng 10 năm 1943, bởi Albert Schatz , một sinh viên đại
học, trong phòng thí nghiệm của Selman Waksman Abraham tại Đại học
Rutgers. Tiến sĩ Waksman và nhân viên phòng thí nghiệm của ông đã phát hiện ra một
số loại thuốc kháng sinh, bao gồm: actinomycin, clavacin, streptothricin,
streptomycin, grisein, neomycin, fradicin, candicidin, và candidin. Trong số này,
streptomycin và neomycin được ứng dụng rộng rãi trong điều trị nhiều bệnh truyền
nhiễm. Streptomycin là chất kháng sinh đầu tiên được sử dụng để chữa trị các
bệnh lao. Đây là phát hiện quan trọng vì streptomycin có thể diệt được nhiều loại vi
khuẩn mà penicillin không có tác dụng kể cả mycobacterium tuberculosis.
Vào cuối Chiến tranh Thế giới II, quân đội Hoa Kỳ đã thử nghiệm với
streptomycin để điều trị nhiễm trùng đe dọa tính mạng tại một bệnh viện quân sự ở
Battle Creek, Michigan. Bệnh nhân đầu tiên được điều trị đã không tồn tại; bệnh nhân
thứ hai sống sót nhưng bị mù do một tác dụng phụ của việc điều trị bằng kháng sinh
trên.
8
Vi sinh vật công nghiệp
Các thử nghiệm ngẫu nhiên đầu tiên của streptomycin chống lại bệnh lao phổi
đã được thực hiện trong 1946-1947. Đơn vị nghiên cứu dưới sự chủ trì của Sir
Geoffrey Marshall (1887-1982). Các thử nghiệm đã được cả hai thực hiện và kiểm
soát giả dược và sau đó nó được chấp nhận rộng rãi như đã được thử nghiệm chữa
bệnh ngẫu nhiên đầu tiên.
Kết quả cho thấy streptomycin có hiệu quả chống lại bệnh lao, mặc dù có độc
tính nhẹ và có vi khuẩn đề kháng với thuốc.
2. Khái niệm:
Streptomycin là kháng sinh được tìm thấy đầu tiên trong nhóm aminoglycosid,
có nguồn gốc từ Streptomyces actinobacterium Griseus và có tác dụng diệt khuẩn,
bằng cách ngăn cản quá trình tổng hợp bình thường protein của vi khuẩn.
Các tác dụng phụ của thuốc này là độc tính trên tai, độc thận, nhiễm độc thính
giác của thai nhi, và tê liệt thần kinh cơ.

Công thức hóa học không gian của Streptomycin
3. Tính chất lý hóa tính của streptomycin:
- pH tối ưu từ 6-8, pH 8 có thể phá hủy thuốc. Do đó người ta thường dùng
chất đệm citrat Natri
- Nhiệt độ và các tác nhân oxyhóa khử cũng làm hư hỏng streptomycin.
4. Cơ chế tác dụng:
Streptomycin là một chất gây ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn. Nó liên kết
với các 16S rRNA nhỏ của tiểu đơn vị 30S của ribosom vi khuẩn gram âm, can thiệp
vào sự gắn kết của formyl-methionyl-tRNA với tiểu đơn vị 30S. Điều này dẫn đến
9
Vi sinh vật công nghiệp
codon hiểu sai, ức chế quá trình tổng hợp của protein và cuối cùng là cái chết của vi
khuẩn tế bào thông qua các cơ chế vẫn chưa được tìm hiểu rõ. Tuy nhiên có thể hiểu
cơ chế này như sau: sự liên kết của các phân tử với tiểu đơn vị 30S can thiệp với tiểu
đơn vị 50S gắn với mRNA sợi. Điều này dẫn đến một ribosome-mRNA phức tạp
không ổn định, dẫn đến một đột biến lệch khung và tổng hợp protein lỗi, dẫn đến chết
tế bào. Con người có ribosome được cấu trúc khác, vì vậy thuốc không có hiệu ứng
này trong các tế bào của con người. Ở nồng độ thấp, streptomycin chỉ ức chế sự tăng
trưởng của vi khuẩn bằng cách gây ribosome prokaryote hiểu sai mRNA.
Streptomycin là một thuốc kháng sinh ức chế cả vi khuẩn Gram dương và Gram
âm, và do đó là một kháng sinh hữu ích phổ kháng khuẩn rộng.
Là vi khuẩn hàng đầu chống trực khuẩn lao.
Phổ kháng khuẩn của strepxomycin bao gồm vi khuẩn Gram âm hiếu khí và
một số vi khuẩn Gram dương; strepxomycin không có tác dụng với vi khuẩn yếm khí.
Strepxomycin có hoạt tính đặc biệt chống M. tuberculosis và M. bovis. Strepxomycin
cũng có hoạt tính chống một số vi khuẩn Gram dương và Gram âm hiếu khí như:
Brucella, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Calymmatobacterium granulomatis,
Escherichia coli, Proteus spp., Aerobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae,
Enterococci faecalis, Strepxococcus viridans, Haemophylus ducreyi, Haemophylus
influenza. Khuẩn kỵ khí, trực khuẩn mủ xanh và một số loài nấm bệnh

5. Con đường điều chế streptomycin
a. Sinh tổng hợp streptomycin:
10
Vi sinh vật công nghiệp
In vivo, một chuỗi các giai đoạn phản ứng xúc tác enzyme biến đổi
dihydrostreptose và streptidine 6- photphate thành streptomycin.
Tương tác tĩnh điện với adenosine và cytosine trong rRNA.
Liên kết hydrogen với lysin và guanine.
Tương tác với tiểu thể 30S.
Cụ thể:
11
Vi sinh vật công nghiệp
Các gen mã hóa các con đường sinh tổng hợp cho streptomycin đã được nghiên
cứu ở xạ khuẩn trong hơn hai thập kỷ, nhưng nhiều chức năng mã hóa của chúng vẫn
chỉ tính toán dự đoán. Việc di truyền và sinh hóa trước đó trong lĩnh vực này làm sáng
tỏ nhiều phản ứng enzym tham gia vào quá trình tổng hợp streptomycin .
• Con đường cuối cùng bắt nguồn từ β-D-glucose 6-phosphate, một chất chuyển
hóa chính. Ba nhánh dẫn đến sự sinh tổng hợp của ba trung gian kích hoạt
streptidine 6-phosphate, dTDP-L-dihydrostreptose và CDP-N-methyl-L-
glucosamine, đã hình thành các đơn vị chức năng monomeric của
streptomycin.
• Trong một nhánh, quá trình oxy hóa và transamination của myo-inositol sản
xuất 1-amino-1-deoxy-scyllo-inositol. Phosphoryl hóa và amidination sản xuất
1-guanidino-1-deoxy-scyllo-inositol 4-phosphate. Phosphatase, dehydrogenase,
transaminase, phosphotransferase và amidination bước uncharacterized, hoặc
không đầy đủ đặc trưng bổ sung (thông qua các sản phẩm của gen stsB, stsA và
strB1 hoặc strB2) sản xuất streptidine 6-phosphate.
• Một nhánh khác, bắt đầu với sự sinh tổng hợp liên kết con đường dTDP-L-
rhamnose, chỉ ra con đường sinh tổng hợp cho dTDP-β-L-rhamnose. Gen strD
strE strM và strL để sản xuất dTDP-β-L-rhamnose đã được xác định trong

Streptomyces Griseus và Streptomyces glaucescens. Sản phẩm của chúng có
các hoạt động tương tự như các sản phẩm của Escherichia coli gen rfbA, rfbB,
rfbC và rfbD, tương ứng . Trong Streptomyces griseus chúng xuất hiện để được
tham gia vào quá trình tổng hợp dTDP-L-dihydrostreptose .
• Sau đó, sinh tổng hợp CDP-N-methyl-L-glucosamine.
• Hai phản ứng ngưng tụ sản xuất dihydrostreptomycin 6-phosphate và một phản
ứng khử sản xuất streptomycin 6-phosphate. Các kháng sinh streptomycin
được sản xuất bởi các sản phẩm của strK gen, một phosphatase ngoại bào.
Streptomycin trong tế bào gây độc cho cơ thể và có thể bị bất hoạt bởi
phosphoryl hóa thông qua các sản phẩm của gen Stra như thể hiện trong con
đường này (streptomycin + ATP → streptomycin 6-phosphate + ADP + H +) .
• Con đường được quy định bởi 2 isocapryloyl-3R-hydroxymethyl-γ-
butyrolactone (A-factor). Hợp chất này hoạt động như một hormone vi khuẩn
tạo ra một thác quy định dẫn đến biểu hiện của StrR, một yếu tố phiên mã quy
định rằng upregulates các gen sinh tổng hợp streptomycin .Biểu hiện của sản
phẩm kinase của gen Stra cũng được gây ra, mà bất kỳ streptomycin
12
Vi sinh vật công nghiệp
phosphoryl hóa nội bào, cung cấp Streptomyces Griseus với tự đề kháng với
kháng sinh .Một phosphatase ngoại bào, sản phẩm của strK gen,
dephosphorylates streptidine 6-phosphate để streptomycin hoạt tính sinh học.
b. Lên men sản xuất streptomycin
Để lên men sản xuất streptomycin: Người ta sử dụng các biến chủng công
nghiệp loài streptomyces griseus có khả năng kháng actinophage. Giống gốc từ môi
trường bảo quản (dạng bào tử đông khô, bảo quản trong cát, trong đất, trong dầu
glycerin ) được cấy nuôi hoạt hóa thu bào tử trên môi trường thạch nghiêng sau 5-7
ngày, thu huyền phù bào tử và chuyển sang bình nhân giống nhỏ trong bình tam giác
trên máy lắc ở 28
o
C, hay nuôi hiếu khí trong các fermentor trong khoảng 24-48 giờ.

Sau đó, giống được nhân tiếp tục với tỉ lệ cấp giống 5-10% cho đến khi đủ lượng
giống sản xuất.
- Giai đoạn nhân giống nhỏ có thể sử dụng môi trường với thành phần: glucoza
2,0g/l; pepton 0,5g/l; cao thịt 0,5g/l; NaCl 0,5g/l; pH=6,8-7,2, thanh trùng ở 0,5at
trong 20 phút.
- Môi trường nhân giống lớn và lên men sản xuất có thể sử dụng thành phần:
glucoza 4,0g/l; bột đậu tương 3,0g/l; (NH
4
)
2
SO
4
0,6g/l; NaCl 0,25g/l; CaCO
3
0,6g/l;
KH
2
PO
4
0,01g/l; pH=6,8-7,0; thanh trùng gián đoạn ở 121
o
C trong 1 giờ (hoặc thanh
trùng liên tục ở 140-145
o
C trong thời gian vài phút).
- Quá trình lên men tiến hành trong các fermentor dung tích lớn 50-100m
3
, ở
28
o

C trong điều kiện có sục khí và khuấy trộn liên tục (0,5-1,0 V
khí
/V
dịch
.phút) và sử
dụng dầu lạc để phá bọt, đồng thời giám sát chặt chẽ các thông số công nghệ và kiểm
soát nhiễm tạp, đặc biệt nhiễm phage.
- Trong điều kiện trên, pha sinh trưởng thường kết thúc sau khoảng 40 giờ đầu,
pha sinh tổng hợp thường kéo dài khoảng 160 giờ và nồng độ streptomycin trong dịch
lên men có thể đạt trên 8500 µg/ml.
- Hiệu quả quá trình sinh tổng hợp streptomycin được cải thiện qua tác động
hợp lý của các yếu tố cảm ứng như: sự dư thừa tỉ lệ prolin, sự có mặt yếu tố A-factor
(3S-izoacpryloyl-4S-hydroxymetyl-butyrolacton, nồng độ hợp lý của một số cấu tử
tác động lên cấu trúc thành tế bào (penicillin hay bacbitur)
- Tinh chế streptomycin gồm các giai đoạn:
13
Vi sinh vật công nghiệp
+ Dịch lên men được axit hóa bằng H
2
SO
4
xuống pH=2,5-3,0 lọc tách sinh
khối, bổ sung natri oxalat để kết tủa cation (Ca
2+
,Mg
2+
) rồi trung hòa bằng NaOH về
pH=7,0-7,5; tiếp theo, hấp thụ stretomycin bằng cột nhựa trao đổi cation và nhả bằng
dung dịch H
2

SO
4
loãng (5%), tẩy màu qua than hoạt tính, cuối cùng sấy phun thu bột
streptomycin.
+ Sinh khối xạ khuẩn S. Griseur được sử dụng để thu vitamin, phần còn lại chế
biến làm thức ăn gia súc.
6. Ứng dụng
Strepxomycin được dùng kết hợp với các thuốc chống lao khác trong điều trị
lao. Strepxomycin cũng được dùng kết hợp với các thuốc kháng khuẩn khác trong
điều trị bệnh do Mycobacteria khác gây ra kể cả u hủi.
Strepxomycin được dùng trong điều trị bệnh tularemia, dịch hạch. Hầu hết các
nhà lâm sàng cho rằng strepxomycin là thuốc được lựa chọn để điều trị cả hai bệnh
này.
Strepxomycin phối hợp với tetracyclin hoặc doxycyclin trong điều trị bệnh
Brucella và phối hợp với tetracyclin hoặc sulfonamid để điều trị bệnh sổ mũi
Streptomycin dùng đơn độc hoặc phối hợp với các thuốc chống nhiễm khuẩn khác để
điều trị u hạch bẹn và hạ cam.
Streptomycin phối hợp với penicilin G hoặc ampicilin thường có hiệu quả
trong điều trị viêm màng trong tim do Enterococcus và Strepxococcus. Streptomycin
cũng được dùng đơn độc hoặc phối hợp với các thuốc chống nhiễm khuẩn khác trong
điều trị lậu. Tuy nhiên, streptomycin chỉ được dùng trong nhiễm khuẩn lậu do chủng
nhạy cảm với streptomycin và khi những aminosid khác hoặc những thuốc chống
nhiễm khuẩn khác không hiệu quả hoặc chống chỉ định.
7. Tác dụng không mong muốn của streptomycin
Streptomycin là một kháng sinh có tác dụng diệt khuẩn, bằng cách ngăn
cản quá trình tổng hợp bình thường protein của vi khuẩn. Đây là thuốc rất quen
thuộc có trong công thức điều trị lao. Trong điều trị lao, không được dùng đơn
độc streptomycin mà phối hợp cùng các thuốc chống lao khác để điều trị bệnh
lao. Do streptomycin không được hấp thu qua đường ruột nên phải dùng đường
tiêm bắp. Thuốc được đóng lọ 1g (bột để pha tiêm). Bột streptomycin hòa tan

14
Vi sinh vật công nghiệp
vào dung môi thích hợp (nước cất pha tiêm, natri clorid đẳng trương) trước khi
dùng. Streptomycin thường được tiêm bắp mỗi ngày một lần.
Cũng như các thuốc kháng sinh khác, streptomycin cũng gây ra những tác
dụng không mong muốn, quan trọng nhất là gây độc với tai, do thuốc làm tổn
thương dây thần kinh ốc tai và tổn thương dây tiền đình gây chóng mặt, chẹn
dẫn truyền thần kinh - cơ, phản ứng quá mẫn và hiếm khi gây độc cho thận.
Đối với tai, khả năng độc đối với tiền đình ở trẻ em cao hơn người lớn. Ở
người bệnh có chức năng thận bình thường, yếu tố chủ yếu liên quan đến độc
tính là liều dùng hàng ngày và tổng liều điều trị trong một thời gian nhất định.
Liều dùng hàng ngày càng cao và điều trị trong thời gian dài thì tác dụng phụ
trên tai (giảm khả năng nghe và tai biến trên tiền đình ) càng lớn. Ngoài ra,
thuốc còn gây rối loạn thị lực (gặp ở 50% trường hợp), dị cảm (thường xảy ra
quanh miệng và cũng có ở các vùng khác trên mặt và tay), viêm dây thần kinh
ngoại biên.
Có thể gây ngộ độc cho tai.
Phản ứng dị ứng có thể gặp ngoại ban da (xảy ra ở 5% người bệnh 7 - 9
ngày sau mũi tiêm đầu tiên), ban đỏ, sốt, mày đay, phù Quincke. Một số người
bệnh khi dùng thuốc có thể bị mất khứu giác một phần hoặc toàn bộ (sau điều
trị một thời gian dài), viêm rễ thần kinh, viêm tủy và những biến chứng thần
kinh khác Khi thấy xuất hiện các phản ứng không mong muốn của thuốc này
cần ngừng ngay điều trị bằng streptomycin.
15
Vi sinh vật công nghiệp
Khi dùng thuốc cần chú ý: Khởi đầu và định kỳ làm test kích thích nóng
lạnh ở tai và kiểm tra thính lực khi điều trị bằng streptomycin dài ngày. Khi có
biểu hiện ù tai, đánh trống tai hoặc cảm giác điếc ở tai cần thiết phải kiểm tra
thính lực hoặc kết thúc đợt điều trị hoặc cả hai. Cẩn thận với người dùng
streptomycin để tránh phản ứng mẫn cảm ở da thường xuất hiện vào tuần thứ 2

và 3. Cũng như mọi chế phẩm tiêm bắp, chỉ tiêm streptomycin vào những cơ
lớn và cẩn thận để giảm thiểu khả năng gây thương tổn thần kinh ngoại biên
Do thuốc có thể gây tổn thương bào thai (gây điếc ở trẻ sau này) nên không
dùng thuốc cho người mang thai.
Phần III: Tài liệu tham khảo
 Công nghệ lên men các chất kháng sinh.Ts Nguyễn Văn Cách. Nhà xuất bản khoa
học và kỹ thuật Hà Nội
 /> /> />16
Vi sinh vật công nghiệp
 />mong-muon-cua-streptomycin.html
 />4016-24639/
 /> />17