nghiên cứu chủng xạ khuẩn biển sinh hoạt chất kháng khuẩn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----------------

------------------

PHẠM THU TRANG

NGHIÊN CỨU CHỦNG XẠ KHUẨN BIỂN
SINH HOẠT CHẤT KHÁNG KHUẨN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----------------

------------------

PHẠM THU TRANG

NGHIÊN CỨU CHỦNG XẠ KHUẨN BIỂN

SINH HOẠT CHẤT KHÁNG KHUẨN

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ SỐ: 60.42.02.01
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN PHƯƠNG NHUỆ
TS. NGUYỄN VĂN GIANG

HÀ NỘI – 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng trong bất kỳ công bố nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2014

Học viên

Phạm Thu Trang

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page i

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thực tập tại Phòng Công nghệ lên men, Viện Công nghệ
sinh học, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, để hoàn thành luận văn
tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được những sự
quan tâm giúp đỡ hết sức quý báu của rất nhiều thầy cô, bè bạn.
Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đến TS. Nguyễn
Phương Nhuệ - Phó Trưởng phòng Công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh học,
người đã dành nhiều thời gian, tâm huyết, tận tình giúp đỡ và định hướng nghiên
cứu cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, chỉ bảo của thầy giáo TS. Nguyễn
Văn Giang, người thầy đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian thực
tập và hoàn thành luận văn của mình.
Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến NCS. Phạm Thanh Huyền, KS.
Quách Ngọc Tùng đã giúp đỡ và đóng góp những ý kiến chân thành cho tôi ngay từ
những bước đầu thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Công nghệ lên men đã cho phép và
tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học – Học viện Nông
Nghiệp Việt Nam, Bộ môn Công nghệ Vi sinh đã tạo mọi điều kiện cho tôi được
học tập và hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình, bạn bè và tập thể lớp CNSHB-K21 lời
cảm ơn cùng những tình cảm chân thành nhất vì những sự động viên giúp đỡ quý
báu mà mọi người đã dành cho tôi để tôi hoàn thành quá trình thực tập trong thời
gian vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2014

Học viên

Phạm Thu Trang

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục chữ viết tắt

vi

Danh mục bảng

vii

Danh mục hình

ix

Tóm tắt

xi

MỞ ĐẦU

1

1

Đặt vấn đề

1

2

Mục tiêu

2

3

Nội dung

2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

1.1

Giới thiệu về xạ khuẩn

3

1.1.1

Vị trí phân loại

3

1.1.2

Đặc điểm sinh thái

3

1.1.3

Đặc điểm hình thái

4

1.1.4

Đặc điểm bộ gen và tính bất ổn định về mặt di truyền

6

1.1.5

Phương pháp phân loại xạ khuẩn

8

1.2

Chất kháng sinh từ xạ khuẩn

10

1.2.1

Lược sử nghiên cứu chất kháng sinh trong và ngoài nước

10

1.2.2

Đặc tính chung của chất kháng sinh

11

1.2.3

Cơ chế tác động của chất kháng sinh

12

1.2.4

Phân loại chất kháng sinh

12

1.2.5

Sự hình thành chất kháng sinh ở xạ khuẩn

13

1.2.6

Các chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn biển

14

1.2.7

Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chất kháng sinh

16

1.2.8

Một số phương pháp tách chiết chất kháng sinh

18

1.2.9

Một số phương pháp sắc kí dùng trong phân tích chất kháng sinh

19

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


1.2.10 Ứng dụng của chất kháng sinh

21

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

23

2.1

Vật liệu nghiên cứu

23

2.1.1

Chủng giống xạ khuẩn

23

2.1.2

Chủng giống VSV kiểm định

23

2.2

Hóa chất và môi trường nghiên cứu

23

2.2.1

Hóa chất

23

2.2.2

Môi trường nghiên cứu

24

2.3

Phương pháp nghiên cứu

24

2.3.1

Nghiên cứu khả năng kháng VSV gây bệnh của hai chủng XK

24

2.3.2

Nghiên cứu đặc điểm sinh học, phân loại hai chủng XK

24

2.3.3

Phân loại hai chủng XK bằng phương pháp sinh học phân tử

27

2.3.4

Nghiên cứu điều kiện thu nhận chất kháng khuẩn từ hai chủng XK

2.3.5

tuyển chọn

29

Phân tích dịch chiết kháng khuẩn của hai chủng XK

30

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

33

3.1

Đặc điểm sinh học của hai chủng xạ khuẩn VD111 và TB5.3

33

3.1.1

Đặc điểm hình thái

33

3.1.2

Đặc điểm sinh lý, sinh hóa

35

3.1.3

Kết quả phân loại hai chủng XK TB5.3 và VD111 dựa vào đặc điểm
sinh học

43

3.2

Phân loại hai chủng XK dựa trên trình tự gen 16S rDNA

44

3.3

Nghiên cứu điều kiện thu nhận chất kháng khuẩn từ hai chủng XK
tuyển chọn

48

3.3.1

Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh chất kháng khuẩn

48

3.3.2

Động thái quá trình lên men

55

3.3.3

Lựa chọn dung môi chiết tách chất kháng khuẩn từ dịch lên men

57

3.4

Sơ bộ phân tích dịch chiết kháng khuẩn của hai chủng XK VD111

3.4.1

và TB5.3

59

Đánh giá khả năng ức chế nồng độ vi khuẩn tối thiểu

59

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iv


3.4.2

Sắc ký bản mỏng (TLC)

60

3.4.3

Sắc ký giấy

61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

63

1

Kết luận

63

2

Kiến nghị

64

TÀI LIỆU THAM KHẢO

65

PHỤ LỤC

69

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên đầy đủ

XK

Xạ khuẩn

VSV

Vi sinh vật

CKS

Chất kháng sinh

DNA

Deoxyribonucleic acid

EDTA

Ethylene Diamine Tetraacetic Acid

SDS

Sodium dodecyl sulfate

CTAB

Cetyltrimethyl ammonium bromide

ISP

International Streptomyces Project

PCR

Polymerase Chain Reaction

RNA

Ribonucleic acid

16S rDNA

Gen 16S của DNA ribosome

CMC

Carboxyl methyl cellulose

sp.

Species

MT

Môi trường

CFU

Colony forming units

VKK

Vòng kháng khuẩn

TLC

Thin layer chromatography

MBC

Minimum bactericidal concentration

TE

Tris - EDTA

rRNA

Ribosomal ribonucleic acid

NCBI

National Center for Biotechnology Information

G(+)

Gram dương

Å

Ångström

ATCC

American Type Culture Collection

MRSA

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus

MRSE

Methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Phân loại kháng sinh theo nhóm hóa học

13

2.1

Cơ chất và thuốc thử của một số enzyme ngoại bào

26

3.1

Đặc điểm nuôi cấy của hai chủng XK trên các môi trường ISP

34

3.2

Đặc điểm bào tử, cuống sinh bào tử của hai chủng XK VD111, TB5.3

35

3.3

Khả năng sử dụng các nguồn đường khác nhau của hai chủng XK

36

3.4

Khả năng sử dụng các nguồn nitơ khác nhau của hai chủng XK

37

3.5

Khả năng sinh trưởng của hai chủng XK ở các điều kiện nhiệt độ, pH,
nồng độ NaCl khác nhau

38

3.6

Hoạt tính enzym ngoại bào của hai chủng XK VD111 và TB5.3

40

3.7

Hoạt phổ kháng khuẩn của hai chủng XK TB5.3 và VD111

41

3.8

So sánh đặc điểm phân loại của chủng VD111 với chủng chuẩn
Streptomyces albogriseolus ISP 5003 và chủng TB5.3 với chủng
chuẩn Streptomyces viridodiastaticus ISP 5249

3.9

43

So sánh mức độ tương đồng của chủng VD111 với các chủng
xạ khuẩn được đăng kí trên GenBank

3.10

45

So sánh mức độ tương đồng của chủng TB5.3 với các chủng xạ khuẩn
được đăng kí trên GenBank

3.11

47

Khả năng sinh chất kháng khuẩn và sinh khối của hai chủng XK

VD111 và TB5.3 trên các môi trường nhân giống khác nhau

3.12

50

Ảnh hưởng của hàm lượng nguồn dinh dưỡng tới khả năng sinh chất
kháng khuẩn của hai chủng XK VD111 và TB5.3

3.13

51

Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ lên khả năng sinh chất kháng khuẩn
của hai chủng XK VD111 và TB5.3

3.14

53

Ảnh hưởng của tỉ lệ tiếp giống và thời gian nhân giống đến khả năng
sinh chất kháng khuẩn của hai chủng XK VD111 và TB5.3

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

54

Page vii

3.15

Ảnh hưởng của độ thông khí lên khả năng sinh chất kháng khuẩn của
hai chủng XK VD111 và TB5.3

3.16

55

Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết từ dịch lên men hai chủng XK
TB5.3 và VD111 bằng các loại dung môi

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

58

Page viii


DANH MỤC HÌNH

STT

Tên hình

Trang

3.1

Hình thái khuẩn lạc của hai chủng XK trên MT ISP2

34

3.2

Khả năng sinh trưởng của hai chủng XK VD111 và TB5.3 ở các điều
kiện nhiệt độ, pH, nồng độ NaCl khác nhau

39

3.3

Hoạt tính enzym ngoại bào của hai chủng XK

40

3.4

Phổ kháng khuẩn của hai chủng XK TB5.3 và VD111

42

3.5

Điện di kiểm tra sản phẩm PCR

44

3.6

Cây phát sinh chủng loại của các chủng XK dựa trên so sánh trình tự
16S rDNA của chủng VD111

3.7

46

Cây phát sinh chủng loại của các chủng XK dựa trên so sánh trình tự
16S rDNA của chủng TB5.3

3.8

48

Khả năng sinh chất kháng khuẩn của chủng VD111 trên các môi
trường lên men

3.9

49

Khả năng sinh chất kháng khuẩn của chủng TB5.3 trên các môi
trường lên men

3.10

49

Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng trong MT M1ASW đối với chủng
TB5.3

52

3.11

Ảnh hưởng của một số điều kiện lên men đối với chủng VD111

55

3.12

Động thái quá trình lên men sinh tổng hợp chất kháng khuẩn của
chủng VD111

3.13

56

Động thái quá trình lên men sinh tổng hợp chất kháng khuẩn của
chủng TB5.3

3.14

57

Khả năng sinh chất kháng khuẩn trong quá trình lên men hai chủng
XK TB5.3 và VD111

3.15

57

Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết từ dịch lên men hai chủng XK
TB5.3 và VD111

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

58

Page ix


3.16

Đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn tối thiểu của dịch chiết kháng
khuẩn từ hai chủng XK TB5.3 và VD111

3.17
3.18

60

Phổ TLC chất chiết từ dịch ngoại bào của hai chủng vi khuẩn VD111
và TB5.3

61

Phân tích dịch chiết của hai chủng XK VD111 và TB5.3 bằng sắc ký giấy

62

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page x


TÓM TẮT
Ngày nay, việc sử dụng chất kháng sinh (CKS) không hợp lý đã làm cho hiện
tượng kháng thuốc xuất hiện, phát triển và ngày càng lan rộng. Chính vì vậy, việc
tìm ra những CKS mới có nguồn gốc từ vi sinh vật (VSV) biển đang thực sự thu hút
sự quan tâm của các nhà khoa học. Với mục tiêu mở rộng nghiên cứu về các chất có
hoạt tính sinh học từ xạ khuẩn (XK) biển nhằm ứng dụng trong y dược học, đề tài
này trình bày một số kết quả về phân loại XK và hoạt tính kháng khuẩn của hai
chủng XK biển VD111 và TB5.3. Kết quả phân loại theo phương pháp của Chương
trình XK Quốc tế (ISP) và khóa phân loại Bergey (1989, 2012) cho thấy chủng
VD111 và TB5.3 có các đặc điểm lần lượt giống với hai chủng chuẩn Streptomyces
albogriseolus ISP 5003 và Streptomyces viridodiastaticus ISP 5249. Kết quả giải
trình tự gen 16S rDNA cũng đã xác định được chủng VD111 có trình tự gen tương
đồng 99% với chủng Streptomyces albogriseolus DSM 40003 và chủng TB5.3 cũng
có trình tự gen tương đồng 99% với chủng Streptomyces viridodiastaticus NBRC
13106 theo cơ sở dữ liệu GenBank. Do vậy, tạm thời đặt tên hai chủng VD111 và
TB5.3 lần lượt là Streptomyces albogriseolus VD111 và Streptomyces
viridodiastaticus TB5.3.
Chủng VD111 và TB5.3 sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ 37oC, nồng độ muối
NaCl thích hợp với chủng TB5.3 là từ 3-7% còn với chủng VD111 là 5 – 10%. Hai
chủng XK đều là các chủng khá ưa kiềm, sinh trưởng tốt nhất ở pH 7-8, và sinh ra
một số enzyme ngoại bào như amylase, protease, cellulase, xylanase và chitosanase,
là một thuận lợi cho quá trình nuôi cấy.
Môi trường lên men thích hợp cho chủng XK biển VD111 sinh chất kháng
khuẩn là A4H có thành phần (g/l): Glucose 10; Bột đậu tương 15; NaCl 5; CaCO3 1;

pH 6 và chủng TB5.3 là môi trường M1ASW có thành phần (g/l): Tinh bột tan 12;
cao nấm men 3; pepton 3; pH 7. Điều kiện lên men thích hợp cho hai chủng XK
biển là nhiệt độ 30oC, tỉ lệ tiếp giống 5%, thời gian nhân giống 36-48 giờ, thể tích
dịch lên men chiếm 15-20% thể tích bình, thời gian thu hồi chất kháng khuẩn ở 60h
lên men đối với chủng VD111, tại đây chủng VD111 có hoạt tính lớn nhất, đường
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page xi


kính vòng kháng khuẩn kháng B. subtilis ATCC 6633 đạt 30,2 mm. Chủng TB5.3
có thời gian thu hồi là ở 96 giờ lên men tương ứng với vòng kháng khuẩn ức chế
chủng B. subtilis ATCC 6633 là 36,8 mm. Xác định được dung môi ethyl acetat (2
dung môi : 1 dịch nuôi) thích hợp nhất để tách chiết chất kháng khuẩn của hai
chủng từ dịch lên men.
Hai chủng XK biển VD111 và TB5.3 có phổ kháng khuẩn khá rộng, có khả
năng ức chế cả vi khuẩn Gram âm, Gram dương và nấm men. Dịch chiết thu được
từ hai chủng XK vẫn thể hiện tính kháng mạnh với nhiều nhóm VSV kiểm định
khác nhau đồng thời các hợp chất trong dịch chiết có cùng hệ số Rf khi chạy sắc ký
bản mỏng so với khi chạy sắc ký giấy cho thấy hợp chất tách được khi chạy sắc ký
bản mỏng là chất có hoạt tính kháng khuẩn. Các kết quả này rất có ý nghĩa cho việc
tìm kiếm, phát triển sản xuất các loại thuốc mới có nguồn gốc từ VSV biển Việt
Nam.
Các kết quả nghiên cứu cơ bản đã đạt được mục đích của đề tài đặt ra.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page xii

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Kháng sinh là nhóm thuốc thiết yếu trong y học hiện đại, kháng sinh tác dụng
trực tiếp lên vi khuẩn để tiêu diệt chúng hoặc làm chậm sự phát triển của chúng,
giúp cho hệ miễn dịch của con người giải quyết quá trình nhiễm khuẩn (Kohanski
và cộng sự, 2010). Ngoài ra, CKS còn đóng vai trò rất quan trọng trong một số lĩnh
vực khác như chăn nuôi, bảo quản thực phẩm, bảo vệ thực vật… Tuy nhiên có một
vấn đề gây lo âu đối với các nhà nghiên cứu đó là sự xuất hiện của các VSV kháng
kháng sinh. Chúng là nguyên nhân trực tiếp và gián tiếp của hàng loạt các bệnh
nhiễm khuẩn: thương hàn, nhiễm trùng tiết niệu, nhiễm trùng huyết, nhiễm khuẩn
vết mổ… (Barrett, 2003). Đồng thời, tỷ lệ kháng kháng sinh của các chủng này
ngày càng tăng cao. Sự xuất hiện ngày càng nhiều các vi khuẩn đa kháng thuốc và
sự thiếu hụt các kháng sinh mới làm cho chúng ta đang phải đối mặt với “thời kì
hậu kháng sinh”. Chính vì thế nhiệm vụ đặt ra cho ngành công nghiệp sản xuất CKS
là: một mặt cải biến các CKS cũ để tránh tình trạng kháng thuốc, mặt khác phải thúc
đẩy nghiên cứu để tìm ra các CKS mới (Alanis, 2005).
Trong số các VSV có khả năng sinh CKS thì XK đóng vai trò quan trọng hàng
đầu, chúng sản xuất ra 80% các CKS được mô tả (Aslan, 1999). Nhiều kháng sinh
hiện đang được sử dụng có nguồn gốc từ XK, đặc biệt là từ Streptomyces (Intra và
cộng sự, 2011). Tuy nhiên trong những năm gần đây việc tìm ra kháng sinh mới từ
Streptomyces phân lập từ đất ngày càng trở nên hiếm và khó khăn, do vậy, việc
phân lập các loại XK khác để tìm kháng sinh mới ngày càng trở nên cần thiết trong
chương trình sàng lọc kháng sinh công nghiệp (Sirisha và cộng sự, 2013).
Trong xu hướng này, các loài XK hiếm phân lập từ biển được quan tâm
nhiều hơn do đặc tính sản sinh các hợp chất thứ cấp có nhiều hoạt tính sinh học có
giá trị như kháng sinh, hợp chất kháng ung thư, kháng khối u, bảo vệ thực vật
nhưng chưa được nghiên cứu rộng rãi (Ashadevi, 2005). Trong mục tiêu chung
nhằm phát hiện và phát triển các sản phẩm có hoạt tính sinh học ứng dụng trong
lĩnh vực bảo vệ sức khỏe con người, bảo vệ cây trồng từ tài nguyên VSV Việt Nam,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu chủng xạ khuẩn biển sinh hoạt chất
kháng khuẩn”.
2. Mục tiêu
1. Phân loại đến loài một số chủng XK biển được tuyển chọn.
2. Khảo sát và lựa chọn được một số điều kiện thích hợp cho sự sinh trưởng
và sinh tổng hợp chất kháng khuẩn của hai chủng XK biển.
3. Nội dung
1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng XK được phân lập từ nước, bùn
ở các vùng biển, có khả năng kháng VSV gây bệnh.
2. Phân loại chủng XK theo đặc điểm sinh học và phương pháp giải trình tự
gen 16S rDNA.
3. Nghiên cứu một số điều kiện thu nhận chất kháng khuẩn từ XK tuyển
chọn trong phòng thí nghiệm.
4. Kiểm tra một số tính chất của chất kháng khuẩn thu nhận được.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về xạ khuẩn
1.1.1. Vị trí phân loại
Sự tồn tại của XK được thừa nhận và biết đến hơn một trăm năm nay. Ban
đầu, XK được xem là một nhóm VSV với nhiều đặc điểm tương đồng với cả vi

khuẩn (prokaryote) và nấm mốc (eukaryote). Tuy nhiên việc xác định được thành
phần hóa học và cấu trúc của XK từ những năm 1950 đã xác nhận XK là prokaryote
(Waksman và cộng sự,1961).
Theo hệ thống phân loại hiện nay thì XK thuộc ngành Tenericutes (gồm vi
khuẩn Gram dương và XK), thuộc giới vi khuẩn chuẩn (Eubacteria) và siêu giới
nhân sơ (Procaryota). XK thuộc lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, bao gồm
10 phân bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài trong đó có 478 loài đã được công bố thuộc
chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi còn lại và được xếp vào nhóm
XK hiếm (Istianto và cộng sự, 2012).
1.1.2. Đặc điểm sinh thái
Đa số XK đã được phân lập có nguồn gốc từ đất. Chúng thường hiện diện
trong mùn, rác, phân với mật độ cao, có thể lên đến trên 4. 106 CFU/g. Streptomyces
là chi phổ biến và chiếm ưu thế, có thể đến mức 95% các chủng phân lập (Waksman
và cộng sự, 1969).
Phần lớn XK thuộc nhóm ôn hòa với nhiệt độ phát triển khoảng 25-300C. Một
vài loài là ưa nhiệt có nhiệt độ phát triển tối ưu ở 45-550C. XK đất thường được
xem là hiếu khí bắt buộc, một số loài là vi hiếu khí (Actinomyces humiferus và
Agromyces ramosus) hoặc kỵ khí (Oerskovia) (Dhanasekaran và cộng sự, 2012).
XK phân lập từ đất thường thuộc dạng pH trung tính với dãy phát triển dao
động từ pH 5,0 đến 9,0 và pH tối ưu khoảng pH 7,0. Một số loài ưa acid có thể phát
triển ở khoảng pH 3,5 đến pH 6,5. Các nghiên cứu gần đây cho thấy các loài
Streptomycetes ưa acid hay chịu acid cũng phân bố và hiện diện nhiều trong đất tự
nhiên và đất acid nhân tạo. Hiện nay còn ít báo cáo về XK ưa kiềm. Streptomyces
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


caeruleus có thể phát triển được trong khoảng pH từ 6,5 đến pH 9,5
(Waksman,1969).

XK cũng có thể được phân lập từ nước ngọt nhưng mật độ hiện diện thấp. Các
giống phổ biến là Actinoplanes, Micromonospora, Nocardia, Rhodococcus,
Streptomyces và Thermoactinomyces. Nhiều giống XK đã được phân lập từ nước
biển và trầm tích biển bao gồm Streptomyces, Micromonospora, Mocrobispora,
Nocardia, Thermoactinomyces và Coryneforms (Mitra và cộng sự, 2008). Mật độ
XK là tương đối cao hơn ở vùng ven biển cạn nhưng hiếm khi quá vài ngàn CFU/ml
và thấp nhất ở trầm tích biển sâu (Proudyogiki, 2012). Streptomycetes chiếm ưu thế
ở khu vực nước nông ở biển Thái Bình Dương và biển Atlantic, trong khi
Micromonosporae và Nocardioforms chiếm ưu thế ở trầm tích biển sâu
(Dhanasekaran và cộng sự, 2012).
1.1.3. Đặc điểm hình thái
1.1.3.1. Đặc điểm khuẩn lạc
XK có hệ khuẩn ty rất phát triển giống như hệ sợi của nấm. Đường kính khuẩn
ty thay đổi trong khoảng từ 0,2 - 1,0 µm đến 2 - 3 µm. Khuẩn ty của XK phân
nhánh, không có vách ngăn và không bị đứt đoạn. Màu sắc của khuẩn ty rất phong
phú, có thể gặp các màu: trắng, vàng, nâu, đỏ, lục, lam, tím…
Khi nuôi cấy trên môi trường đặc, khuẩn ty của XK phát triển thành hai loại:
Một loại cắm sâu vào môi trường để lấy nước và thức ăn gọi là khuẩn ty cơ chất với
chức năng chủ yếu là hấp thụ dinh dưỡng. Một loại phát triển trên bề mặt thạch gọi
là khuẩn ty khí sinh có chức năng chính là sinh sản. Khuẩn ty khí sinh là khuẩn ty
thứ cấp, phân biệt với khuẩn ty sơ cấp là loại khuẩn ty bắt đầu phát triển từ các bào
tử nảy mầm. Khuẩn ty khí sinh thường có dạng vôi, lông tơ hay bột mịn với rất
nhiều màu sắc và hình dạng khác nhau, có loại màu lục, nâu, trắng, đen… Ở đa số
XK, khuẩn ty khí sinh phát triển theo hình phóng xạ tạo thành nhiều vòng tròn đồng
tâm, vì thế loại VSV này có tên gọi là XK (Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, 2002;
Nguyễn Bá Hiên và cộng sự, 2006).
Một số XK không có sợi khí sinh mà chỉ có sợi cơ chất, làm cho bề mặt XK
nhẵn và khó tách ra khi cấy truyền. Loại chỉ có sợi khí sinh thì ngược lại, rất dễ tách
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


toàn bộ khuẩn lạc khỏi môi trường (Trần Thị Cẩm Vân, 2001).
Khuẩn lạc của XK rất đặc biệt, không trơn ướt như khuẩn lạc của vi khuẩn và
nấm men mà thường chắc, xù xì có dạng thô ráp, dạng phấn hoặc vôi, không trong
suốt, có các nếp tỏa ra theo hình phóng xạ. Khuẩn lạc XK có nhiều màu sắc khác
nhau: đỏ, da cam, vàng, nâu, xám, trắng…
Kích thước khuẩn lạc thay đổi tùy loại XK và tuỳ vào điều kiện nuôi cấy,
đường kính khuẩn lạc trung bình từ 0,5 – 2 mm (Nguyễn Xuân Thành và Nguyễn Thị
Hiền, 2003). Khuẩn lạc có ba lớp: Lớp vỏ ngoài có dạng sợi bện chặt, lớp trong tương
đối xốp, lớp giữa có cấu trúc tổ ong. Các sản phẩm trong quá trình trao đổi chất như:
CKS, độc tố, enzym, vitamin, axit hữu cơ… có thể được tích lũy trong sinh khối của
tế bào XK hay được tiết ra trong môi trường lên men (Bùi Thị Hà, 2008).
1.1.3.2. Đặc điểm tế bào
Tế bào XK có cấu tạo tương tự như tế bào vi khuẩn. Dưới kính hiển vi điện tử
có thể thấy rõ các thành phần của tế bào: thành tế bào, màng nguyên sinh chất, tế
bào chất, chất nhân và các hạt dự trữ.
Thành tế bào XK có dạng kết cấu lưới, dày khoảng 10 – 20 nm. Thành phần
chủ yếu là peptidoglycan tạo nên một lớp vách tế bào tương đối vững chắc giúp duy
trì khuẩn ty và bảo vệ tế bào. Đây là thành phần quan trọng để phân biệt với vi
khuẩn Gram (-). Thành tế bào có cấu tạo gồm 3 lớp, lớp ngoài dày từ 60 – 120 Å,
lớp giữa rắn và chắc hơn dày khoảng 50 Å, lớp trong dày khoảng 50 Å. Thành tế
bào cho phép các CKS, axit amin, nhiều hợp chất khác kể cả những hợp chất có
kích thước lớn như protein, dextran đi qua một cách dễ dàng. Bên cạnh đó thành tế
bào còn cho phép các chất dinh dưỡng từ môi trường ngoài cũng được thẩm thấu có
chọn lọc qua màng. Bên ngoài thành tế bào còn có lớp vỏ nhày (capsule) được cấu
tạo từ polixacarit và thường rất mỏng, ở một số XK lớp vỏ nhày được tạo thành
trong quá trình hình thành bào tử (Nguyễn Bá Hiên và cộng sự, 2006).
Màng sinh chất có độ dày từ 7-9 nm được cấu tạo bởi 2 lớp photpholipit (PL),

chiếm khoảng 30-40% khối lượng, các protein nằm phía trong và phía ngoài hay
xuyên qua màng chiếm 60-70% khối lượng. Mỗi phân tử PL chứa một đầu tích điện
phân cực (đầu photphat) và một đuôi không tích điện, không phân cực (đầu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


hidrocacbon). Đầu phân cực tan trong nước nằm phía ngoài. Đầu photphat còn gọi
là đầu ưa nước còn đầu hidrocacbon còn gọi là đầu kị nước. Các PL trong màng làm
màng hóa lỏng và cho phép các protein di động tự do. Sự hóa lỏng động học này là
cần thiết cho các chức năng của màng. Cách sắp xếp của PL và protein như vậy gọi
là mô hình khảm lỏng.
Tế bào chất của XK có chứa một số thành phần chủ yếu như meroxom, thể
nhân, và các vật thể ẩn nhập gồm các hạt poliphotphat và polixacarit. Nhân của tế
bào XK không có cấu trúc điển hình, chỉ là những NST không có màng. Khi còn
non, toàn bộ tế bào chỉ có 1 NST sau đó thành những hạt rải rác trong toàn bộ hệ
khuẩn ty (Trần Thị Cẩm Vân, 2001).
1.1.3.3. Đặc điểm bào tử
XK sinh sản bằng bào tử. Bào tử được hình thành trên sợi khuẩn ty khí sinh
chuyên hóa gọi là cuống sinh bào tử. Cuống sinh bào tử của XK có nhiều loại hình
dáng và kích thước khác nhau: Thẳng, lượn sóng, xoắn, mọc đơn, mọc vòng. Cuống
sinh bào tử của XK là một trong những đặc điểm rất quan trọng để phân loại XK.
Hình dạng của bào tử XK rất khác nhau, có thể gặp các dạng hình tròn, hình ô van,
hình que, hình trụ… Trên mỗi cuống sinh bào tử thường mang từ 30 – 100 bào tử có
khi nhiều hơn, hoặc chỉ mang 1 – 2 bào tử.
Bề mặt của bào tử XK có dạng trơn nhẵn, xù xì, có vẩy, có gai, có lông. Nhìn
chung trong cùng một loài, hình dạng bào tử XK tương đối ổn định (Nguyễn Lân
Dũng và cộng sự, 1977). Vì vậy có thể xem đây là một trong những đặc điểm quan
trọng để phân loại XK .

1.1.4. Đặc điểm bộ gen và tính bất ổn định về mặt di truyền
Các nghiên cứu về XK chủ yếu là trên Streptomyces vì chúng phổ biến trong
quần thể XK. Khi quan sát các chủng Streptomyces dưới kính hiển vi điện tử và
quang học dễ nhận thấy DNA hiện diện trong tế bào ở dạng đậm đặc, thường có
nhiều bản sao trong tế bào hệ sợi nhưng thường chỉ có một bản sao trong bào tử.
Kích thước bộ gen điển hình ở Streptomyces thường từ 5 - 7Mb, có khi lên đến
8Mb, có thành phần G+C cao và thường chứa nhiều trình tự lặp lại. Các trình tự
DNA lặp lại được tìm thấy với số lượng lớn trong Streptomyces sp., có kích thước
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


khoảng từ 2.9 - 93Kb, có thể hiện diện đến 500 bản sao, được cho là một trong các
nguyên nhân gây ra sự bất ổn định về gen ở XK (James và William, 2013).
Điểm thú vị ở các XK là tính bất ổn định về gen với tỷ lệ đột biến cao hơn 103

. Đột biến xảy ra không những do bị xử lý bởi các tác nhân gây đột biến mà cũng

có thể xảy ra khi chủng được bảo quản trong điều kiện lạnh. Tính bất ổn định này
có nguyên nhân từ sự tái sắp xếp lại nhiễm sắc thể, có thể do các trình tự lặp lại, và
cấu trúc DNA mạch thẳng ở XK với sự hiện diện của nhiều trình tự lặp lại ngược
chiều (TIR: terminal inverted repeat) ở những vùng cụ thể trên nhiễm sắc thể được
gọi là vùng không ổn định. Sự mất đoạn ở XK có thể lên đến 2Mb, chiếm 18-45%
kích thước của nhiễm sắc thể (Rabe và cộng sự, 2013).
Tính bất ổn định của bộ gen của XK còn là hệ quả của đặc điểm phát triển hệ
sợi với các tế bào nhiều nhân ở XK và sự tạo thành bào tử. Sự mất đoạn của một
nhiễm sắc thể đơn trong nhiều nhiễm sắc thể trong hệ sợi ở XK có lẽ ít quan trọng
hơn so với trong sinh vật đơn bào do các đột biến này thường tồn tại trong hệ sợi.
Sau khi sinh bào tử hệ sợi XK thường chết đi. Vì vậy thật thú vị để khẳng định rằng

nhiễm sắc thể trong những hệ sợi này dường như có khả năng đột biến ở tần suất
cao, đặc biệt trong pha ổn định trước khi sinh bào tử để phát triển khả năng sử dụng
các nguồn dinh dưỡng mới. Mặt khác, đặc điểm thành phần G+C cao của bộ gen,
với các G+C clusters nằm ngoài vùng mã hóa, hình thành nhiều trình tự lặp lại với
tần suất cao là nguyên nhân của cấu hình DNA đặc biệt hình thành nền tảng cho
việc tái tổ hợp dẫn đến sự mất đoạn hoặc tăng bản sao các trình tự lặp lại (Rabe và
cộng sự, 2013).
Sự bất ổn định gen ảnh hưởng đến tất cả các mặt của sự phát triển
Streptomycetes bao gồm quá trình chuyển hóa sơ cấp, quá trình biệt hóa nhưng tác
động mạnh đến các tính trạng của quá trình trao đổi chất thứ cấp. Hiện tượng này
khá phổ biến trong chi Streptomyces và tạo cho XK nhiều kiểu hình khác nhau.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng sự biến mất các tính trạng kiểu hình là do sự
mất một lượng thông tin di truyền tương ứng nghĩa là mất các gen cấu trúc mã hóa
cho các tính trạng này (Markus và cộng sự, 2011).
Mặc dù có tính bất ổn định bộ gen cao nhưng tế bào XK vẫn có thể chịu đựng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7


những sự thay đổi to lớn do sự mất đồng thời một lượng lớn thông tin di truyền. Ở
Streptomyces glaucescens, việc mất khoảng 800Kb DNA gen đã làm suy yếu khả
năng sống của tế bào nhưng chủng này vẫn có thể phát triển được trên môi trường
nghèo dinh dưỡng. Điều này chứng tỏ rằng chúng không mất bất kỳ các gen thiết
yếu nào, vùng gen bị mất có thể chỉ liên quan đến quá trình trao đổi chất thứ cấp
(Luzhetska và cộng sự, 2010).
Nhiều loài XK có chứa plasmid mạch thẳng có kích thước lớn. Plasmid ở
Streptomyces có kích thước rất đa dạng từ 4Kb cho đến 170Kb, gồm nhiều bản sao
trên một nhiễm sắc thể, có lẽ liên quan đến việc kiểm soát các đặc điểm về kiểu
hình như khả năng sinh sản, khả năng sinh kháng sinh và kháng kháng sinh hay sự

biệt hóa (Shirling và cộng sự, 1966).
1.1.5. Phương pháp phân loại xạ khuẩn
1.1.5.1. Phân loại theo phương pháp truyền thống
Phân loại VSV nói chung và phân loại XK nói riêng theo phương pháp truyền
thống chủ yếu dựa trên các đặc điểm về hóa phân loại, hình thái, các đặc điểm sinh
lý, sinh hóa thường được kết hợp để định danh XK một cách chính xác đến tên loài.
Trong các đặc điểm hóa phân loại, thành phần hóa học của thành tế bào được
coi là đặc điểm quan trọng nhất. Các đặc điểm hóa phân loại khác như thành phần
đường, menaquinone, photpholipit, axit béo của tế bào và tỷ lệ G+C trong DNA
genom cũng mang tính đặc trưng cho loài và có ý nghĩa quan trọng trong phân loại
XK (Markus và cộng sự, 2011).
Các đặc điểm sinh lý, sinh hoá thường được kết hợp sử dụng trong phân loại
XK là khả năng đồng hoá các nguồn cacbon và nitơ, nhu cầu các chất kích thích
sinh trưởng, khả năng phân hủy các chất khác nhau nhờ hệ thống enzym.
Bên cạnh đó, các chỉ tiêu khác như giới hạn pH, nhiệt độ, khả năng chịu muối
và các yếu tố khác của môi trường, mối quan hệ với chất kìm hãm sinh trưởng và
phát triển khác nhau, tính chất đối kháng và nhạy cảm với CKS, khả năng tạo thành
CKS và các sản phẩm trao đổi chất đặc trưng khác của XK cũng được tiến hành
phân tích đồng thời (Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, 2002).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


1.1.5.2. Phân loại theo phương pháp sinh học phân tử
Các nhà khoa học trên thế giới đều cho rằng mức độ tương đồng về trình tự
rRNA phản ánh mối quan hệ tiến hóa giữa các cá thể VSV. Tất cả các loài VSV
trong sinh giới đều sử dụng cùng một cách tổng hợp protein nhờ các ribosome. Vì
vậy người ta đã tiến hành so sánh trình tự nucleotide của gen mã hoá rRNA ở các

VSV khác nhau để xác định mối quan hệ giữa chúng. rRNA là phân tử lý tưởng cho
các nghiên cứu về tiến hoá của VSV vì:
- Phân tử này có mặt trong mọi tế bào VSV.
- Thực hiện cùng một chức năng là cấu thành nên ribosome, bộ máy tổng hợp
protein của tế bào.
- Có kích thước vừa phải (1500 bp) để tiến hành các nghiên cứu phả hệ.
- Là một trong những đại phân tử xuất hiện sớm nhất trong lịch sử tiến hóa.
Cấu trúc của rRNA thay đổi rất chậm theo thời gian, hay nói cách khác các
gen mã hoá cho chúng được bảo tồn rất tốt trong quá trình tiến hoá. Mặc dù mang
tính bảo thủ cao, các gen mã hoá cho rRNA cũng chứa những vùng có mức độ bảo
thủ thấp hơn, dễ có sự sai khác giữa các loài sinh vật khác nhau. Dựa vào những
vùng bảo thủ trong gen mã hoá cho rRNA, các nhà khoa học đã thiết kế các cặp mồi
vạn năng để có thể khuếch đại toàn bộ chiều dài của gen, bao gồm cả các vùng biến
đổi. So sánh sự khác biệt giữa các vùng này, người ta có thể chỉ ra được những sự
khác biệt giữa các loài gần gũi (Adhikari, 1993).
Hiện nay phân loại XK cũng như vi khuẩn nói chung được tiến hành dựa trên
so sánh trình tự gen mã hóa cho phân tử 16S rRNA kết hợp với các đặc điểm khác
theo phân loại truyền thống. Các nhà phân loại học thường lấy ngưỡng 98% trong
độ tương đồng về trình tự 16S rRNA để phân biệt hai loài khác nhau. Bên cạnh đó,
phép lai DNA genom cũng thường được tiến hành như một thí nghiệm bổ sung để
khẳng định vị trí phân loại tới mức độ loài. Hai chủng XK (hay vi khuẩn nói chung)
được coi là hai loài riêng biệt nếu chúng có độ tương đồng về DNA genom thấp hơn
70%. Dựa trên mức độ tương đồng về trình tự 16S rRNA người ta có thể dựng cây
phát sinh chủng loại (cây phả hệ) thể hiện mối tương quan của các loài đang nghiên
cứu với các loài có họ hàng gần và tổ tiên của chúng. Trong đa số trường hợp, các
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9

phân tích về hóa phân loại và sinh lý, sinh hóa có sự tương đồng cao so với phân
loại theo trình tự gen mã hóa 16S rRNA (Agrios, 1997).
1.2. Chất kháng sinh từ xạ khuẩn
1.2.1. Lược sử nghiên cứu chất kháng sinh trong và ngoài nước
Chất kháng sinh, theo khái niệm cũ là bất kì sản phẩm vi sinh nào mà ngay ở
nồng độ thấp cũng có thể ức chế hoặc tiêu diệt các VSV khác (vi khuẩn, nấm men,
nấm mốc…) một cách chọn lọc (Paul, 1999). Theo Waksman, CKS là các chất hóa
học do VSV sinh ra, có khả năng ức chế hoặc phân hủy các tế bào vi khuẩn và các
VSV khác. Ngày nay, CKS được coi là những chất đặc hiệu do sinh vật sinh ra
trong quá trình sống mà ngay ở nồng độ thấp cũng có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt
các VSV khác một cách có chọn lọc (Nduka, 2007). Tuy nhiên, hiện nay do việc sử
dụng các hợp chất quinolon – là các hợp chất hóa học không có nguồn gốc từ VSV
để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn đã mở rộng định nghĩa về CKS trong y học hiện
đại. Các CKS không chỉ bao gồm các chất có nguồn gốc từ VSV mà còn bao gồm
cả các CKS bán tổng hợp hay tổng hợp toàn phần (Michael và cộng sự, 2010)
Năm 1928, Alexander Fleming (1881 – 1955) phát hiện ra penicillin – một
CKS có nguồn gốc từ nấm Penicillium có khả năng ức chế sự phát triển của tụ cầu
vàng – Staphylococcus aureus. Nhưng phải hơn 10 năm sau, vào năm 1940, một
nhóm các nhà khoa học mới tách chiết thành công được chế phẩm penicillin. Kể từ
đó, penicillin mới chính thức được dùng làm thuốc chữa bệnh cho người, đẩy lùi
được nhiều bệnh nhiễm trùng nguy hiểm. Cùng với việc phát hiện ra penicillin, thập
kỷ 40, 50 của thế kỷ XX cũng ghi nhận những bước tiến vượt bậc trong việc khám
phá ra hàng loạt CKS mới có giá trị trong y học như streptomycin (Waksman,
1940), chloramphenicol (Erhlich, 1947), chlotetraxyclin (Dugar, 1948)… Tuy
nhiên, các VSV gây bệnh thường có xu hướng thay đổi liên tục nhằm kháng lại
kháng sinh và các loại thuốc khác. Những cảnh báo và số liệu thực tế về khả năng
kháng thuốc của VSV gây bệnh đã buộc các nhà sản xuất hướng tới tìm kiếm nguồn
sản phẩm thuốc tự nhiên mới có khả năng kháng lại các VSV gây bệnh nguy hiểm.
Ngành công nghiệp dược thế giới gần đây đã đầu tư vào nguồn sản phẩm có tính đột
phá như các sinh vật biển.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10


Ở Việt Nam, người đầu tiên nghiên cứu CKS là GS. Đặng Văn Ngữ (Nguyễn
Văn Cách, 2004). Ông đã lấy dịch nuôi cấy nấm Penicillium và XK Streptomyces
griseus để rửa các vết thương cho thương binh trong chiến dịch Đông Xuân 1951 –
1952. Tiếp theo, năm 1968, một đơn vị nghiên cứu về CKS ở trường Đại học Dược
Khoa Hà Nội đã được thành lập do GS. Trương Công Quyền phụ trách. Tại đây đã
phân lập được hàng nghìn chủng XK từ các mẫu đất khác nhau. Đáng chú ý là đã
tuyển chọn được một chủng thuộc nhóm hồng có khả năng chống vi khuẩn gram
âm, có hiệu quả tốt đối với vi khuẩn gây bệnh mủ xanh (Pseudomonas aeruginosa).
Kháng sinh này lấy tên là dekamycin và sau này được xác định là neomycin. Từ
năm 1974, tại Viện Khoa học Việt Nam (nay là Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam) đã có một nhóm nghiên cứu về CKS. Nhiều chủng VSV sinh CKS
có hoạt tính mạnh đã được ứng dụng trong bảo vệ thực vật. Một số chế phẩm kháng
sinh như: tetravit, biovit, baxitraxin… đã được sản xuất và đưa vào sử dụng trong
chăn nuôi. Hiện nay nhóm nghiên cứu thuộc phòng Công nghệ lên men – Viện
Công nghệ sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đang có
những nghiên cứu để làm chủ công nghệ sản xuất các CKS được sử dụng nhiều
trong điều trị, đồng thời nghiên cứu các VSV biển có khả năng sinh các chất kháng
khuẩn, kháng nấm, kháng ung thư và virut ….. hướng tới ứng dụng trong y dược.
1.2.2. Đặc tính chung của chất kháng sinh
CKS do VSV sinh ra có đặc tính trước hết là chống vi khuẩn. Có loại kháng
sinh được VSV tiết ra môi trường xung quanh như penicillin, streptomycin,
tetracyclin, loại khác lại được tích lũy ở trong tế bào VSV và chỉ được giải phóng ra
sau khi phá vỡ tế bào như gramycidin, prodigiozin. Các CKS rất đa dạng về thành
phần hóa học, chúng có thể có cấu tạo mạch vòng, dị vòng, vòng thơm, có thể là
axit, kiềm, polypeptit. Các CKS khác nhau có tính chất lý hóa khác nhau, như: độ

hòa tan trong dung môi, khả năng bền vững với axit, kiềm, nhiệt độ… Nghiên cứu
những tính chất này có ý nghĩa trong việc xác định được phương pháp tách chiết, cô
đặc, tinh sạch các CKS. Độ hòa tan của các CKS rất khác nhau trong các dung môi,
có loại hòa tan tốt trong nước, trong cồn, trong dung môi lipit, có loại chỉ hòa tan
trong một số dung môi nhất định. Khả năng bền vững với nhiệt độ của các CKS
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11