Đánh giá khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây quế thu thập tại tỉnh yên bái

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

HOÀNG THỊ TRÒN

Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH KHÁNG SINH CỦA XẠ KHUẨN
NỘI CỘNG SINH TRÊN CÂY QUẾ THU THẬP TẠI TỈNH YÊN BÁI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2011 - 2015

Thái Nguyên - 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

HOÀNG THỊ TRÒN

Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH KHÁNG SINH CỦA XẠ KHUẨN
NỘI CỘNG SINH TRÊN CÂY QUẾ THU THẬP TẠI TỈNH YÊN BÁI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ sinh học

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2011 - 2015

Giảng viên hƣớng dẫn : 1. TS. Phí Quyết Tiến
2. TS. Trần Văn Chí

Thái Nguyên - 2015

i

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu này, tôi đã nhận
được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô và các cán bộ khoa học Phòng
Công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam.
Với lòng biết ơn sâu sắc tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo
TS. Phí Quyết Tiến - Trưởng phòng Công nghệ lên men, Viện Công nghệ
sinh học, người đã hướng dẫn và chỉ cách tiếp cận vấn đề trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Đồng thời tôi cũng gửi lời cảm ơn ThS. Vũ Hạnh Nguyên, ThS. Quách
Ngọc Tùng cùng các cán bộ Phòng Công nghệ lên men, những người đã tận tình
chỉ bảo, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn thầy giáo TS. Trần Văn Chí cùng các thầy
cô giáo trong Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, cùng các
thầy cô, các cán bộ trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ trang
bị kiến thức hữu ích và đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân tới gia đình, bạn bè, những người đã giúp
đỡ động viên và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực tập này.
Thái Nguyên, ngày 25 tháng 6 năm 2014
Sinh viên

Hoàng Thị Tròn


ii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các kháng sinh mới từ xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây dược liệu 11
Bảng 3.1: Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu............................................ 19
Bảng 3.2: Trình tự cặp mồi được sử dụng trong phản ứng PCR khuếch đại gen
16S rDNA ........................................................................................................ 24
Bảng 4.1: Số liệu thống kê khả năng kháng vi sinh vật kiểm định của 105
chủng xạ khuẩn nội cộng sinh ......................................................................... 26
Bảng 4.2: Khuếch đại gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS và khả năng sinh
anthracyline của 36 chủng xạ khuẩn nội cộng sinh. ....................................... 31
Bảng 4.3: Đặc điểm hình thái của chủng YBQ75 trên các môi trường nuôi cấy
khác nhau......................................................................................................... 34
Bảng 4.4: Khả năng đồng hóa nguồn cacbon, nitơ của chủng YBQ75 sau 7-10
ngày nuôi cấy ở 30ºC ...................................................................................... 36
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ muối, nhiệt độ, pH đến sinh trưởng của
chủng YBQ75 .................................................................................................. 37
Bảng 4.6: Phân tích trình tự gen mã hóa gen mã hóa 16S rDNA của chủng xạ
khuẩn YBQ75 .................................................................................................. 40


iii

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Ảnh quét hiển vi điện tử của bề mặt lá dưa chuột sau 8 ngày gây
nhiễm với Streptomyces sp. MBCu-56. (A) Hệ sợi trên bề mặt lá. (B) Hệ sợi
của xạ khuẩn xâm nhập và phát triển trên, dưới bề mặt của lớp biểu bì. ......... 6
Hình 4.1: Hoạt tính kháng P. vulgaris (A), S. epidermidis ATTC 12228 (B)
của một số chủng xạ khuẩn nội cộng sinh ...................................................... 28
Hình 4.2: Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại gen pks-I của một số chủng
xạ khuẩn đại diện............................................................................................. 29
Hình 4.3: Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại gen pks-II của một số chủng
xạ khuẩn đại diện............................................................................................. 29

Hình 4.4: Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại gen nrps của một số chủng xạ
khuẩn đại diện ................................................................................................. 30
Hình 4.5: Sự thay đổi màu sắc theo pH môi trường của chủng YB50 và YB80
tại thời điểm trước (A, C) và sau (B, D) khi thử phản ứng màu .........................
Hình 4.6: Hình thái khuẩn lạc (A) trên môi trường ISP2 và hình ảnh bề mặt
20.000 lần (C) của chủng YBQ75 ................................................................... 35
Hình 4.7: Điện di đồ sản phẩm PCR trên gel agarose 1,0%. ......................... 38


iv

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
STT

Tên đầy đủ

Từ viết tắt

1

rDNA

ADN ribosome

2

Bp

Cặp bazơ (base pair)

3

DNR

Daunorubicin

4

DNA

Deoxyribonucleic acid

5

DOX

Doxorubicin

6

EPI

Epirubicin

7

IDA

Idarumycin

8

KTCC

Khuẩn ty cơ chất

9

KTKS

Khuẩn ty khí sinh

10

Kb

Kilo bazơ

11

NRPS

Nonribosomal peptide synthetase

12

PCR

Phản ứng chuỗi polymerase (polymerase
chain reaction)

13

PKS-II

Polyketide synthase II

14

PKS-I

Polyketide synthases I

15

VSV

Vi sinh vật


v

MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Xạ khuẩn nội cộng sinh trên thực vật ........................................................ 4
2.1.1. Xạ khuẩn nội cộng sinh và mối tương tác giữa xạ khuẩn với cây chủ ... 4

2.1.2. Đặc điểm sinh học và phân loại xạ khuẩn .............................................. 6
2.1.3. Tiềm năng ứng dụng của xạ khuẩn nội cộng sinh .................................. 8
2.2. Khả năng sinh chất kháng sinh của xạ khuẩn nội cộng sinh và một số gen
chức năng liên quan......................................................................................... 11
2.2.1. Khả năng sinh chất kháng sinh của xạ khuẩn nội cộng sinh ................ 11
2.2.2. Một số gen chức năng liên quan đến sinh tổng hợp kháng sinh ........... 12
2.2.3. Kháng sinh thuộc nhóm anthracycline .................................................. 13
2.3. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn nội cộng sinh ......................................... 14
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới........................................................ 14
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................ 16
2.4. Cây quế và tiềm năng khai thác xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây quế .... 17
PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ............................................... 18
3.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 18
3.1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 18
3.1.2. Hóa chất ................................................................................................ 18
3.1.3. Thiết bị .................................................................................................. 18
3.1.4. Môi trường nuôi cấy.............................................................................. 19
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 19


vi

3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 20
3.4.1. Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng vi sinh vật .......... 20
3.4.2. Xác định khả năng sinh anthracyline .................................................... 21
3.4.3. Khuếch đại gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS của xạ khuẩn .............. 21
3.4.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một chủng xạ khuẩn...................... 22
3.4.5. Phân loại chủng xạ khuẩn YBQ75 dựa trên phân tích trình tự gen 16S
rDNA ............................................................................................................... 24

PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 26
4.1. Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng vi sinh vật ............. 26
4.2. Xác định gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS tham gia sinh tổng hợp
kháng sinh. ...................................................................................................... 28
4.3. Sàng lọc xạ khuẩn sinh kháng sinh thuộc nhóm anthraycycline ............. 33
4.4. Đặc điểm sinh học và phân loại của chủng xạ khuẩn YBQ75................. 33
4.4.1. Đặc điểm hình thái và bề mặt chuỗi bào tử của xạ khuẩn YBQ75 ....... 34
4.4.2. Đặc điểm sinh hóa của xạ khuẩn YBQ75 ............................................. 35
4.4.3. Khuếch đại và phân tích trình tự gen 16S rDNA của xạ khuẩn YBQ75
......................................................................................................................... 38
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 40
5.1. Kết luận .................................................................................................... 41
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 41
PHỤ LỤC


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Vi khuẩn gây bệnh có khả năng kháng thuốc là một vấn đề vô cùng
nghiêm trọng và là mối quan tâm rất lớn của cộng đồng. Vì vậy, việc nghiên
cứu, lựa chọn các tác nhân kháng khuẩn mới từ tự nhiên là ưu tiên hàng đầu
của các nhà khoa học và các công ty dược phẩm trên thế giới. Để đáp ứng nhu
cầu hiện tại, các nhà khoa học đã không ngừng tìm kiếm các nguồn phân lập
mới nhằm thu nhận các hợp chất tự nhiên mới để phát triển, bào chế các loại
kháng sinh mới chống lại bệnh do vi sinh vật gây ra.
Nhiều nghiên cứu chứng minh thực vật là một nguồn tự nhiên quan trọng

trong điều trị các bệnh gây ra bởi vi sinh vật. Một trong số các loài thực vật
được sử dụng phổ biến là cây quế và tinh dầu của quế. Cây quế (Cinamomum
loureirii) chứa dược chất trong tinh dầu của lá, vỏ cây và quả với 90% là
cinnamaldehyde có hoạt tính kháng khuẩn cao đối với cả vi khuẩn Gram (+)
và vi khuẩn Gram (-) (Staphylococcus, Micrococcus, Bacillus, Enterobacter).
Các nghiên cứu đã chứng minh tinh dầu của cây quế còn có tính chất chống
đau, co mạch, làm tăng bài tiết, tăng nhu động ruột, chống oxy hóa với hiệu
quả 55,94 và 66,9% khi dùng nồng độ 100 và 200 ppm [2]. Ngoài ra một số
hoạt chất như eugenol, cinnamaldehyde, carvacrol trong tinh dầu quế có khả
năng kháng vi sinh vật gây bệnh như: methicillin-resistant Staphylococcus
aureus, Klebsiella pneumoniae... Ngoài giá trị dược lý do thành phần của cây
mang lại, cây quế còn là môi trường sinh trưởng của xạ khuẩn nội sinh. Xạ
khuẩn nội cộng sinh là các xạ khuẩn từ vùng rễ xâm nhập vào rễ, thân, lá cây
mà không gây hại hay cạnh tranh dinh dưỡng với cây chủ [24]. Các hợp chất
có hoạt tính sinh học từ xạ khuẩn nội cộng sinh được chứng minh là rất đa


2

dạng về mặt số lượng và hoạt tính sinh học như: chất kháng sinh, kháng ung
thư, chống oxy hóa, chất diệt cỏ...[19]
Polyketide là nhóm chất đại diện cho các sản phẩm trao đổi chất bậc hai
được sản xuất bởi vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn và thực vật [38]. Trong đó,
polyketide synthase II (PKS-II) tham gia tổng hợp cấu trúc cơ bản chuỗi
polyketide và polyketide synthase I (PKS-I) chịu trách nhiệm tạo khung
polyketide hoàn chỉnh. Và nonribosomal peptide synthetase (NRPS) sinh tổng
hợp sản phẩm trao đổi chất bậc hai không thông qua ribosome tạo dạng
peptide nhờ quá trình tổng hợp các protein và acid amin.
Cho đến nay, số lượng các nghiên cứu về xạ khuẩn nội cộng sinh trên
cây quế nói riêng và cây dược liệu nói chung còn rất hạn chế. Đồng thời,

những nghiên cứu về gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS nhằm sàng lọc, đánh
giá khả năng sinh tổng hợp các sản phẩm thứ cấp từ xạ khuẩn nội cộng sinh
tại Việt Nam vẫn còn bỏ ngỏ. Xuất phát từ những định hướng trên, chúng tôi
thực hiện nghiên cứu đề tài: "Đánh giá khả năng sinh kháng sinh của xạ
khuẩn nội cộng sinh trên cây quế thu thập tại tỉnh Yên Bái".
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật kiểm định và xác định sự có mặt
của các gen liên quan đến tổng hợp kháng sinh của các chủng xạ khuẩn nội
công sinh phân lập trên cây quế tại tỉnh Yên Bái.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa khoa học
Đề tài kế thừa kết quả của một số nghiên cứu trước đây của nhóm nghiên
cứu, kế thừa những kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về lĩnh vực khai
thác nguồn tài nguyên vi sinh vật, nguồn hợp chất kháng sinh, kháng ung thư
mới. Đề tài chọn đối tượng thực vật nghiên cứu là cây quế đã được nhiều
nghiên cứu trước đây, đặc biệt liên quan đến nghiên cứu tách chiết tinh dầu


3

hoặc tách chiết các hợp chất tự nhiên có tiềm năng kháng vi sinh vật, kháng tế
bào ung thư. Từ đó, đưa ra một số cơ sở khoa học về mặt lý thuyết về tác
dụng và cơ chế cộng sinh của các chủng xạ khuẩn trên mô tế bào cây quế.
Đồng thời đánh giá khả năng kháng vi sinh vật gây bệnh của các chủng xạ
khuẩn nhằm tìm ra chất kháng sinh, kháng ung thư mới.
* Ý nghĩa trong thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho nghiên cứu tìm kiếm các chất có hoạt
tính sinh học ứng dụng trong lĩnh vực y dược, hóa dược
- Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào nghiên
cứu khoa học, tác phong làm việc cũng như kỹ năng làm việc sau này.

- Biết cách đặt vấn đề, xử lý vần đề, phương pháp nghiên cứu một vấn đề
khoa học, xử lý, phân tích số liệu, trình bày đề tài khoa học.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Xạ khuẩn nội cộng sinh trên thực vật
2.1.1. Xạ khuẩn nội cộng sinh và mối tương tác giữa xạ khuẩn với cây chủ
Hiện nay, trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu công bố về mối
quan hệ giữa thực vật và vi sinh vật (VSV), trong đó VSV đóng vai trò như
tác nhân kiểm soát sinh học, tổng hợp các chất kích thích sinh trưởng, phân
giải phospho khó hoà tan, cố định nitơ tự do, tăng độ phì của đất... [11]. Kể từ
khi Smith phân lập thành công chủng xạ khuẩn Micromonospora sp. có khả
năng ức chế nấm bệnh Fusarium oxysporum trong mô tế bào cà chua không
nhiễm bệnh, đã có nhiều định nghĩa về VSV nội cộng sinh. Hiện nay, định
nghĩa của Bacon và White (2000): "VSV nội cộng sinh là những VSV sinh
trưởng trong mô tế bào thực vật, mà không gây ra những hiệu ứng xấu nào tới
cây chủ" đã được các nhà vi sinh vật học thừa nhận [8]. Theo tài liệu, định
nghĩa này hàm chứa một ý rất quan trọng: VSV nội cộng sinh không những
không gây ảnh hưởng mà còn tăng cường khả năng trao đổi chất, kích thích
sinh trưởng, miễn dịch cho vật chủ bằng cách tổng hợp các sản phẩm trao đổi
chất...[14]
Những nghiên cứu trên thế giới đã khẳng định vai trò của xạ khuẩn trong
sinh tổng hợp chất kháng sinh. Sự đa dạng của xạ khuẩn cộng sinh trong cây
dược liệu là vô cùng phong phú, hứa hẹn tiềm năng ứng dụng các hợp chất có
hoạt tính sinh học do các chủng xạ khuẩn này sinh ra trong mọi lĩnh vực của
đời sống. Các hợp chất có hoạt tính sinh học được chứng minh là rất đa dạng

về mặt số lượng và hoạt tính sinh học như các chất kiểm soát sinh học, chất
kháng VSV gây bệnh, kháng khối u, chống oxy hóa, chống sốt rét, chất diệt
cỏ, chất kích thích sinh trưởng... [47]. Vì vậy, nghiên cứu sàng lọc các hợp


5

chất có hoạt tính sinh học nói chung và hoạt tính kháng sinh nói riêng từ xạ
khuẩn cộng sinh trên cây dược liệu tự nhiên đang là hướng nghiên cứu triển
vọng của các nhà khoa học trên thế giới.
Khi nghiên cứu về xạ khuẩn nội cộng sinh, câu hỏi được đặt ra là làm
sao xạ khuẩn có thể xâm nhập vào cây chủ? Và làm thế nào xạ khuẩn có thể
sinh trưởng trong các bộ phận của cây và mô tế bào? Để làm sáng tỏ câu hỏi
trên, các nhà khoa học đã gây nhiễm chủng Streptomyces scabies trên bề mặt
củ khoai tây. Sau 4-6 ngày, chủng Streptomyces scabies hình thành mạng lưới
phủ trên bề mặt củ khoai tây và xâm nhập vào củ thông qua lỗ trên bề mặt vỏ
non hay vết thương khi khoai tây đang trong giai đoạn phát triển. Nối tiếp thí
nghiệm trên, tiến hành lây nhiễm chủng S. ipomoeae trên rễ khoai tây đã cho
kết quả tương tự. Từ kết quả nghiên cứu trên các nhà vi sinh vật học đã khẳng
định rằng hầu hết xạ khuẩn hình thành hệ sợi phát triển trên bề mặt cây và
xâm nhập vào vật chủ thông qua các lỗ hở tự nhiên hay tổn thương do côn
trùng [26].
Xạ khuẩn nội cộng sinh xâm nhập vào cây chủ rất sớm và ảnh hưởng đến
sự phát triển của vật chủ. Gần đây, Franco (2007) đã quan sát khuẩn lạc của
chủng xạ khuẩn EN27-GFP ở rễ tinh, đặc biệt tại các điểm nối, các vết nứt
xung quanh rễ hình thành bào tử trong 3-4 tuần [13]. Kết quả cho thấy sự lây
nhiễm chủng xạ khuẩn vào rễ cây thông qua các đường nứt trên rễ và sau đó
nhân lên trong các mô tế bào. Trong nghiên cứu của mình, Shimizu và cộng
sự đã ủ Streptomyces sp. MBCu-56 trên lá dưa chuột, theo dõi sự phát triển.
Ban đầu, khuẩn ty phát triển mạnh trên bề mặt lá và hình thành khối hệ sợi

dày đặc nhất là ở nhánh phân chia các tế bào biểu bì. Một số sợi đã xâm nhập
lớp biểu bì và phát triển sang các tế bào biểu bì khác (Hình 2.1). Tuy nhiên,
quan sát của họ không đủ để chứng minh sự tăng trưởng ở nội bào trong lớp
biểu bì [30].


6

Năm 2005, Suzuki và cộng sự đã chứng minh quá trình xâm nhập vào
mô lá cây đỗ quyên của chủng S. galbus MBR-5 và xác nhận rằng hệ sợi của
chủng xâm nhiễm vào mô tế bào lá đã bị tổn thương thông qua các lỗ không
khí. Ngoài ra, chủng MBR-5 được chứng minh là có khả năng sinh các
enzyme thủy phân cellulase, xylanase và pectinase. Hỗn hợp enzyme từ khuẩn
ty tăng cường khả năng bám dính [46].

A

B

Hình 2.1: Ảnh quét hiển vi điện tử của bề mặt lá dƣa chuột sau 8 ngày
gây nhiễm với Streptomyces sp. MBCu-56. (A) Hệ sợi trên bề mặt lá. (B)
Hệ sợi của xạ khuẩn xâm nhập và phát triển trên, dƣới bề mặt của lớp
biểu bì.
2.1.2. Đặc điểm sinh học và phân loại xạ khuẩn
Theo hệ thống phân loại hiện nay xạ khuẩn thuộc nhóm Prokaryota,
thuộc giới Monera trong hệ 5 giới của Whittaken, còn theo hệ thống phân loại
chia sinh giới thành 7 giới thì xạ khuẩn thuộc giới Prokaryota [1]. Xạ khuẩn
nội cộng sinh sống trong các cơ quan khác nhau (rễ, thân, lá, hoa, quả và hạt)
của cây chủ và chủ yếu cư trú trong khoảng không giữa các mô hoặc nội bào.
Đáng chú ý, thực vật có khoảng 300.000 loài trên trái đất, mỗi loài thực vật là

nơi cư trú của rất nhiều loài xạ khuẩn nội cộng sinh.


7

2.1.2.1. Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn
* Đặc điểm hình thái tế bào, bào tử
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 (KTKS), khuẩn ty cơ chất
(KTCC), hình dạng bào tử và cuống sinh bào tử. Hệ thống này cũng được
chỉnh lí và tái bản năm 1983. Số lượng hệ thống phân loại xạ khuẩn ngày một
tăng trong những năm gần. Đó là hình thức phân loại truyền thống dựa trên
đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy.
Theo Pridham và cộng sự chia cuống sinh bào tử xạ khuẩn chia thành 3
nhóm: RF cho những cuống sinh bào tử thẳng và lượn sóng; RA cho những
cuống sinh bào tử xoắn, thô sơ và ngắn; S cho những cuống sinh bào tử phát
triển mạnh và xoắn. Bề mặt bào tử thành 5 dạng chính Sm (trơn nhẵn), sp
(gai), wa (xù xì), ru ( nếp nhăn), ha (tóc) [41].
* Đặc điểm sinh lý – sinh hóa
Đặc điểm sinh lý, sinh hóa là khả năng đồng hóa các nguồn cacbon và
nitơ, nhu cầu các chất kích thích sinh trưởng, khả năng biến đổi các chất khác
nhau nhờ hệ thống enzyme. Ngoài ra còn có nhu cầu về oxy, giới hạn pH,
nhiệt độ tối ưu, 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 chất kháng sinh, khả năng tạo thành chất kháng sinh
và các sản phẩm trao đổi chất đặc trưng khác của xạ khuẩn.
2.1.2.2. Phân loại xạ khuẩn bằng phân tích trình tự gen 16S rDNA
Từ những năm 80 trở lại đây, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học
phân tử, các nhà khoa học đã có một công cụ mới để phân loại sinh vật đó là
phân loại học phân tử. Phương pháp này có ưu điểm là thời gian ngắn và có

độ chính xác cao. Phân loại học phân tử có thể dựa trên các gen hoặc các sản
phẩm của gen. Trong hệ thống phân loại xạ khuẩn hiện nay, thường sử dụng 3


8

phương pháp chính là lai DNA, lai RNA và phân tích trình tự gen mã hóa 16S
rDNA [1].
Hiện nay, việc nghiên cứu rDNA là phương pháp hữu hiệu nhất để xác
định mối quan hệ trên cây phát sinh chủng loại, vì rDNA có mặt trong tất cả
các sinh vật, có chức năng xác định và có tính bảo thủ cao [33]. Chúng chỉ
khác nhau rất ít giữa các nhóm sinh vật. Tuy nhiên, dựa vào sự khác nhau này
người ta có thể đánh giá được mối quan hệ phát sinh chủng loại và phân loại
các chủng VSV. Trong tế bào VSV nhân sơ, ribosome tồn tại trong tế bào
chất. Ribosome có cấu trúc gồm 2 tiểu phần, mỗi tiểu phần gồm có rDNA và
protein riêng rẽ. Ribosome là VSV nhân sơ có hằng số lắng 70S gồm 2 tiểu
đơn vị 50S (gồm rDNA 5S, rDNA 23S và 31 phân tử protein) và 30S (gồm
rDNA 16S và 21 phân tử protein) [1].
Các gen mã hóa 5S rSNA, 16S rDNA, 23S rDNA nằm cạnh nhau, có
cùng một operon và có cơ chế điều hòa chung. Trong các loại rDNA thì 16S
rDNA là phù hợp nhất cho nghiên cứu phân loại xạ khuẩn vì gen mã hóa 16S
rDNA có kích thước khoảng 1540 bp phù hợp cho nghiên cứu phân loại; còn
gen mã hóa 5S rDNA có kích thước khoảng 120 bp, tuy dễ xác định trình tự
nhưng lại không đặc hiệu cho phân loại; còn gen mã hóa 23S rDNA cũng là
một gen tiềm năng cho phân tích so sánh trình tự để phân loại sinh vật nhân
sơ nhưng trình tự của gen này lại tương đối lớn 2900 bp, gây khó khăn cho
tách dòng và phân tích trình tự nên ít được sử dụng hơn.
Keswani và cộng sự đã chứng minh rằng nếu sự tương đồng giữa hai
trình tự 16S rDNA là 98,6% thì xác suất để mức độ giống trong phép lai DNA
thấp hơn 70% sẽ là 99% [44]. Vì thế giá trị tương đồng 98,6% của trình tự

16S rDNA được coi là ngưỡng để phân biệt hai loài khác nhau.
2.1.3. Tiềm năng ứng dụng của xạ khuẩn nội cộng sinh
* Kháng ung thư và kháng viêm


9

Trong những năm gần đây, nhu cầu tìm kiếm chất có hoạt tính kháng và
ức chế tế bào ung thư từ chủng xạ khuẩn nội cộng sinh đang là hướng đi mới
của các nhà khoa học. Nhiều công bố khẳng định, xạ khuẩn nội cộng sinh
sống có mối quan hệ phức tạp, chặt chẽ với cây chủ [43]. Một giả thuyết được
đưa ra rằng gen mã hóa cho chất có hoạt tính sinh học được sinh ra từ quá
trình trao đổi giữa vi sinh vật và thực vật thông qua hệ thống chuyển gen
ngang (horizontal gene transfer, HGT). Do đó, có thể sản xuất các hợp chất có
nguồn gốc từ thực vật nhờ quá trình nuôi cấy VSV, ví dụ như chất kháng tế
bào ung thư paclitaxel phổ biến trên cây thông đỏ (Taxus sp.) được tách chiết
từ chủng xạ khuẩn Kitasatospora sp. [34]. Đây là báo cáo đầu tiên về nghiên
cứu tách chiết và sản xuất thuốc kháng tế bào ung thư từ xạ khuẩn nội cộng sinh.
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy, tỷ lệ phát hiện ra các kháng sinh
mới trên xạ khuẩn nội cộng sinh có tỷ lệ khá cao so với xạ khuẩn phân lập từ
đất hoặc bề mặt thực vật. Chẳng hạn như chất kháng u mạnh-maytansinoid
được tìm thấy ở nhóm thực vật bậc cao như Celastraceae, Rhamnaceae và
Euphorbiaceae, cũng như một số loài rêu và đặc biệt từ xạ khuẩn
Actinosynnema pretiosum [19, 23, 45]. Đáng chú ý, chất ansamycin có thêm
nhóm chức chlorine mới còn gọi là naphthomycin K, được tìm thấy từ
Streptomyces sp. CS nội cộng sinh trong cây thuốc Maytenus hookeri [27].
* Kích thích sinh trưởng
Hiện nay, xạ khuẩn nội cộng sinh được quan tâm đặc biệt vì chúng có
nhiều đặc tính kích thích sinh trưởng thực vật bao gồm: kiểm soát sinh học;
sản xuất chất kích thích tăng trưởng thực vật như auxin, cytokinin và

giberelin; sản xuất siderophore để liên kết với Fe3+ từ môi trường và cải thiện
sự hấp thu chất dinh dưỡng; cung cấp chất dinh dưỡng (nitơ, phosphate,
khoáng) hoặc ức chế sản xuất ethylene nhờ 1-aminocyclopropane-1carboxylate (ACC) [44].


10

Năm 2006, Meguro và cộng sự đã công bố chủng Streptomyces sp.
MBR-52 làm tăng khối lượng và chiều dài rễ. Khi nuôi cấy mô cây đỗ quyên
được xử lý bằng Streptomyces sp. MBR-52 trong bình tam giác, chủng này đã
xâm nhập vào các cây con và phát triển ở đó ngay cả sau khi trồng chúng
trong đất. Sự phát triển của rễ đã tăng nhanh trong cây nuôi cấy mô có bổ
sung thêm MBR-52, điều này cho thấy chủng này sinh một số loại hormone
trên thực vật [31].
* Kiểm soát sinh học
Trong những năm gần đây, xạ khuẩn nội cộng sinh đã thu hút sự chú ý
của các nhà nghiên cứu bởi khả năng kiểm soát sinh học đối với cây mang
mầm bệnh do đặc tính cư trú của chúng trong các cây chủ và hoạt tính kháng
nấm. Xạ khuẩn nội cộng sinh chiếm hữu các cơ quan bên trong để lấy chất
dinh dưỡng và sự bảo vệ từ cây chủ. Đổi lại, chúng tăng cường sức đề kháng
cho các cây chủ bằng cách sản xuất một loạt các chất chuyển hóa có hoạt tính
sinh học. Chúng kích thích sự tăng trưởng của cây trồng bằng cách cố định
nitơ hoặc sản xuất phytohormones hay kiểm soát sinh học.
Ngoài ra, các chủng xạ khuẩn giúp tăng cường hệ thống miễn dịch (ISR)
đối với thực vật nhờ kích thích các thụ thể tế bào. Chẳng hạn như chủng
Streptomyces galbus R-5 không chỉ sinh cellulase, pectinase mà còn sản xuất
actinomycin X2 và fungichromin để tạo ra sức đề kháng trong cây đỗ quyên
con, đồng thời tăng cường sản xuất jasmonate kích thích hệ thống miễn dịch
[40]. Mối liên hệ giữa xạ khuẩn nội cộng sinh với các cây chủ và các sản
phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học tạo ra cơ hội tìm ra các loại thuốc đặc

hiệu có tiềm năng, ứng dụng trong bảo vệ thực vật, tăng năng suất cây trồng
và kiểm soát sinh học.


11

2.2. Khả năng sinh chất kháng sinh của xạ khuẩn nội cộng sinh và một số
gen chức năng liên quan
2.2.1. Khả năng sinh chất kháng sinh của xạ khuẩn nội cộng sinh
Nhiều loài xạ khuẩn nội cộng sinh, đặc biệt là những loài được phân lập
từ cây dược liệu có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt nhiều loại VSV gây bệnh
như vi khuẩn, nấm và virus. Vì vậy, xạ khuẩn nội cộng sinh có tiềm năng lớn
trong việc phát triển các loại thuốc kháng sinh mới (Bảng 2.1).
Phần lớn các chất kháng sinh được sử dụng trong y học có nguồn gốc từ
xạ khuẩn. Nhiều loài xạ khuẩn nội cộng sinh, đặc biệt là những loài được
phân lập từ cây dược liệu có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt nhiều loại vi sinh
vật gây bệnh như vi khuẩn, nấm và virus. Như vậy, xạ khuẩn nội cộng sinh có
tiềm năng để phát triển các loại thuốc kháng sinh mới. Cho đến nay, rất nhiều
loại thuốc kháng sinh mới đã được phát hiện như munumbicin AD [32],
celastramycin AB [36], kakadumycin và demethylnovobiocin [20, 22].
Bảng 2.1: Các kháng sinh mới từ xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây
dƣợc liệu
Xạ khuẩn
Streptomyces
sp.NRRL 30562
Streptomyces
sp.NRRL 30566
Steptomyces
sp.CS
Steptomyces

sp.SUC1
Steptomyces
albidoflavus
Steptomyces
sp.TP-A0556

Cây dƣợc liệu
Hoa mộc lan (Kenndia
nigriscans)
Cơm vàng (Grevillea
pteridifolia)
Mỹ đăng mộc
(Maytenus hookeri)
Cây si (F
icusbenjamina)
Vẹt dù (Bruguiera
Gymnorrhiza)

Kháng sinh
Munumbicin A-D
Kakadumycin
Naphthomycin K
Lansai B and C
Antimycin A18

Hẹ (Allium tuberosum) 6- Prenylindole

Hoạt tính
Kháng
sinh

Kháng
sinh
Kháng
ung thư
Kháng
ung thư
Kháng
nấm
Kháng
nấm


12

Hai hợp chất mới cedarmycin A và B được tách chiết từ dịch lên men
chủng Streptomyces sp. TP-A0456 cũng được tìm thấy từ dịch chiết cây tuyết
tùng. Cedarmycin A có hoạt tính kháng nấm đối với Candida glabrata với giá
trị MIC đạt 0,4 mg/ml. Những nghiên cứu trên trên chứng minh và khẳng
định xạ khuẩn nội cộng sinh là nguồn đầy hứa hẹn hợp chất kháng vi sinh vật
gây bệnh.
2.2.2. Một số gen chức năng liên quan đến sinh tổng hợp kháng sinh
Polyketide là nhóm đại diện cho các sản phẩm tự nhiên (sản phẩm trao
đổi chất bậc hai) được sản xuất bởi vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn và thực vật. Các
kháng sinh dạng polyketide được sử dụng nhiều trong sản xuất thuốc điều trị
các bệnh lâm sàng như tetracycline, daunorubicin, erythromycin, rapamycin
và lovastatin…. Polyketide định nghĩa là các liên kết dạng polymer được cấu
thành từ các đơn vị ketide, các hợp chất này được chia thành 2 loại gồm:
polyketide synthase (PKS) và nonribosomal peptide synthetase (NRPS) [28].
NRPS và PKS được tổng hợp bởi một hoặc nhiều nhóm enzyme chuyên biệt,
đa chức năng, có tác dụng xúc tác kéo dài, phát triển chuỗi và đóng vòng từ

cấu trúc đơn giản ban đầu để tạo thành các sản phẩm tự nhiên.
2.2.2.1. Gen chức năng pks-I, pks-II
Hiện nay, các nhà khoa học chú trọng và quan tâm đến sự có mặt của hai
gen pks-I, pks-II trong xạ khuẩn. pks-II là gen mã hóa chịu trách nhiệm sinh
tổng hợp cấu trúc cơ bản của polyketide đa vòng thơm. Hỗn hợp polyketide
được hình thành dựa trên quá trình ngưng kết từ các đơn vị acetate, acyl
butyrate và khử nhóm β-carbonyl. PKS-I là các enzyme đa chức năng xúc tác
cho quá trình kéo dài chuỗi polyketide trong quá trình sinh tổng hợp
polyketide. Một module PKS điển hình bao gồm tối thiểu một acyl transferase
(AT) để lựa chọn vùng kéo dài và chuyển giao; protein vận chuyển acyl
(ACP) cho các vùng kéo dài và ketosynthase (KS) ngưng tụ decarboxylative


13

giữa nhóm thioester acyl phù hợp để kéo dài chuỗi polyketide đang phát triển.
PKS-I có chức năng mã hóa enzyme chịu trách nhiệm sinh tổng hợp tạo sản
phẩm cuối cùng [28].
2.2.2.2. Gen chức năng nrps
NRPS là nhóm enzyme có khối lượng phân tử lớn, có cấu trúc gồm các
module và mỗi module có chức năng chịu trách nhiệm về việc thành lập và
sửa đổi một đơn vị acid amin. Một NRPS thông thường gồm có 4 phần, bao
gồm vùng A (adenyl hóa) chịu trách nhiệm kích hoạt acid amin; vùng T
(thiolation) còn được gọi là protein vận chuyển peptidyl (PCP) của acid amin
kích hoạt; vùng ngưng tụ (C) liên kết peptidyl và amino acyl để kéo dài chuỗi
peptide phát triển; vùng E (epime hóa) tham gia sinh tổng hợp sản phẩm trao
đổi chất bậc hai không thông qua ribosome tạo dạng peptide [10, 29]. Nhóm
enzyme NRPS cũng được tìm thấy phổ biến trong nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn,
trong đó NRPS tham gia tổng hợp peptide không thông qua ribosome, bao
gồm: kháng sinh, chất độc, chất kháng viêm, chất ức chế miễn dịch

(cyclosporine A) [17].
Việc sử dụng kỹ thuật PCR để khuếch đại trình tự gen pks, nrps từ bộ
gen xạ khuẩn bằng cách sử dụng mồi suy biến, được thiết kế với độ đặc hiệu
cao. Phân tích gen pks, nrps trong xạ khuẩn không chỉ để xác định các mối
quan hệ tiến hóa của gen mã hóa kháng sinh mà còn để nghiên cứu những đặc
điểm di truyền sinh tổng hợp sản phẩm trao đổi chất [17].
2.2.3. Kháng sinh thuộc nhóm anthracycline
Ở sinh vật bậc cao mỗi tế bào có chức năng nhất định được thực hiện
trong mối tương tác hay liên hệ với các tế bào khác. Đôi khi, tế bào mất liên
hệ với các tế bào xung quanh và phân chia một cách không ngừng để tạo
thành cấu trúc gọi là khối u hay ung thư. Nhiều chất hóa học dùng trong hóa


14

trị liệu ung thư là các sản phẩm thứ cấp do vi sinh vật sinh ra do đó được gọi
là kháng sinh chống/kháng khối u [33].
Một số nhóm kháng sinh đã được dung trong điều trị ung thư có thể kể
đến là anthracyline, actinomycin và bleomycin. Trong đó, anthracyline được
sử dụng rộng rãi trong điều trị ung thư như ung thư máu, ung thư bạch huyết,
ung thư tiền liệt tuyến, ung thư vú, ung thư bàng quang [15]. Nhóm kháng
sinh này cho đến nay đã được ghi nhận gồm daunorubicin (DNR),
doxorubicin (DOX), epirubicin (EPI) và idarumycin (IDA).
Về tính năng, DOX là thành phần thiết yếu trong điều trị ung thư vú,
hình thành các khối u, ung thư bạch huyết. Trong khi đó, DNR có tác dụng
trong điều trị bệnh bạch cầu cấp tính. EPI được sử dụng trong điều trị ung thư
dạ dày, ung thư vú, nội mạc tử cung, phổi, buồng trứng và ung thư tuyến tiền
liệt… IDA có nhiều ưu điểm hơn DNR trong điều trị bệnh bạch cầu nguyên
bào tủy cấp tính. Hiện tại, cơ chế mà nhóm anthracycline ức chế tế bào ung
thư vẫn chưa được làm sáng tỏ [16].

2.3. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn nội cộng sinh
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Sự đa dạng của xạ khuẩn cộng sinh trong cơ thể thực vật rất phong phú
hứa hẹn tiềm năng ứng dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học do các chủng
xạ khuẩn này sinh ra trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, so với sự đa dạng của
thế giới thực vật, số lượng các nghiên cứu về xạ khuẩn nội cộng sinh trên cơ
thể thực vật vẫn còn rất hạn chế, vì vậy cơ hội để phân lập được các loài xạ
khuẩn mới hay kháng sinh mới trong các cây dược liệu hứa hẹn tiềm năng
khai thác trong y dược học là rất lớn.
Trong hơn 10 năm (từ 2001-2012), nhóm các nhà khoa học thuộc Viện
Vi sinh vật học Vân Nam, Trung Quốc đã không ngừng nghiên cứu, cải tiến,
tối ưu hóa các điều kiện phân lập và đã phân lập thành công, đưa vào bảo tàng


15

giống hơn 5.000 chủng xạ khuẩn nội cộng sinh phân lập từ hơn 100 loài thực
vật [37]. Zhao và cộng sự (2005) đã phân lập được 560 chủng xạ khuẩn từ 26
cây dược liệu khác nhau tại vùng cao nguyên Panxi, Trung Quốc. Các chủng
xạ khuẩn thuộc nhiều chi khác nhau như : Streptomyces, Micromonospora,
Oerskovia, Nonomuraes, Promicromonospora, Rhodococcus. Trong đó, 60
chủng có hoạt tính kháng ít nhất một loại vi sinh vật kiểm định (chiếm
10,7%). Theo thống kê có 15 chủng có khả năng kháng mạnh với S. aureus,
38 chủng kháng ít nhất 5 loại vi sinh vật gây bệnh và tất cả các chủng có hoạt
tính đều thuộc chi Streptomyces. Và tỷ lệ xạ khuẩn mang gen pks-I, pks-II,
nrps chiếm tỷ lệ cao, đạt lần lượt 53%; 82%; 53%.
Li và cộng sự (2008) áp dụng phương pháp xử lý nhiệt khô và xử lý mẫu
thực vật với nitơ đông khô trước khi phân lập đã phân lập được từ cây dược
liệu có tên thanh hao hoa vàng 228 chủng xạ khuẩn. Trong đó, 10 chủng có
tiềm năng cho ứng cử loài mới, 31 chủng có hoạt tính phổ rộng kháng khuẩn,

7 chủng có hoạt tính amylase mạnh, 10 chủng có hoạt tính protease mạnh, 1
chủng có hoạt tính lipase mạnh và 19 chủng có hoạt tính ức chế sự phát triển
của cỏ dại. Cũng trên đối tượng này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phương
pháp xử lý bề mặt mẫu khác nhau cũng như sử dụng các loại môi trường khác
nhau để phân lập được 312 chủng xạ khuẩn nội cộng sinh tại Vân Nam,
Trung Quốc. Trong đó, 48 chủng thể hiện hoạt tính kháng đối với các vi
khuẩn kiểm định.
Tại rừng nhiệt đới Xishuangbama của trung quốc đã có 2174 xạ khuẩn
nội cộng sinh được phân lập từ những cây dược liệu bằng các phương pháp
phân lập khác nhau dựa trên quá trình xử lỹ mẫu, môi trường phân lập. Các
chủng này đại diện cho 10 bộ phụ khác nhau và 32 chi, đã phát hiện ít nhất 19
loài mới [37]. Trong đó, một chi mới và hai loài mới được phân lập trên cây
dó bầu ( Maytenus austroyunnanesis).
Cũng từ những chủng xạ khuẩn được phân lập trên các cây dược liệu tại
vùng Vân Nam, Trung Quốc nói trên, rất nhiều hợp chất mới đã được phát


16

hiện như: 9-hydroxybafilomycin D, 29-hydroxybafilomycin D, bafilomycin D,
bafilomycin E, bafilomycin A1, bafilomycin B1, bafilomycin B2, bafilomycin
C1, bafilomycin C2, bafilomycin C1 amide, bafilomycin C2 amide; caryolane1,7α-diol, 1,6,11-eudesmanetriol, 11-eudesmene-1,6-diol, 7,4 dihydroxy-8(hydroxymethyl)-1 methoxy-isoflavones, Tripstretine… [9]
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Nhóm nghiên cứu TS. Cao Ngọc Điệp đã phân lập 191 chủng vi khuẩn
nội cộng sinh, trong đó 27 chủng thuộc các chi Burkholderia, Enterobacter,
Bacillus có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp indol-3-acetic acid
(IAA) tốt từ 54 mẫu cây lúa (Oryza sativa L.) trồng ở 7 huyện và thành phố
Tuy Hòa, Phú Yên. Đây là nghiên cứu đầu tiên về vi khuẩn nội cộng sinh tại
Việt Nam [5].
Dương Minh Lam và cộng sự (2014) đã phân lập 52 chủng xạ khuẩn nội

sinh trên cây bần chua (Sonneratia caseolaris), cây bần (Sonneratia
paracaseolaris) và cây cóc trắng (Lumnitzera racemosa) tại tỉnh Nam Định,
Việt Nam. Ba mươi tám chủng ức chế với Aspergillus niger và 40 chủng ức
chế Candida albicans [12].
Tại thời điểm trên, Quách Ngọc Tùng và cộng sự tại Viện Công nghệ
sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phân lập, đánh
giá đa dạng di truyền và sàng lọc xạ khuẩn nội cộng sinh phân lập trên cây
quế tại tỉnh Hòa Bình. Các chủng thể hiện hoạt tính kháng mạnh với 9 loại vi
sinh vật kiểm định ở mức độ khác nhau; 13 chủng mang gen pks-I, 12 chủng
mang gen pks-II và 4 chủng mang gen nrps [3, 4]. Hai chủng xạ khuẩn tiềm
năng được định danh: Streptomyces angustmyceticus HBQ19 và Streptomyces
graminisoli HBQ33.
Tuy nhiên, hiện tại chưa có nhiều công trình công bố về xạ khuẩn nội
cộng sinh cũng như thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ cây quế nói
riêng và cây dược liệu nói chung. Hi vọng trong thời gian tới sẽ có nhiều công
trình nghiên cứu về xạ khuẩn liên quan đến cây dược liệu.


17

2.4. Cây quế và tiềm năng khai thác xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây quế
Cây quế có tên khoa học là Cinnamomum loureirii Nees, thuộc lớp hai lá
mầm, ngành hạt kín, loại thân gỗ và sống lâu năm. Vỏ quế có vị thơm, cay
nồng dùng làm thuốc, hương liệu hay da vị. Từ lâu đời nước ta đã hình thành
4 vùng trồng quế (Yên Bái, Quế Phong-Thường Xuân, Trà Mi-Trà Đồng,
Quảng Ninh) và mỗi vùng có những sắc thái riêng về tự nhiên, nguồn lợi.
Trong quế chứa nhiều vitamin và khoáng chất như kali, canxi, sắt,
mangan, kẽm, magiê, vitamin A, niacin…, ngoài ra còn giàu chất xơ và chất
chống oxy hóa nên từ xưa, quế đã được dùng làm vị thuốc quý trong đông y.
Trong các bộ phận của cây quế như vỏ, lá, hoa, gỗ, rễ đều có chứa tinh dầu,

đặc biệt trong vỏ có hàm lượng tinh dầu cao nhất, có khi đạt đến 4 – 5%.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hàm lượng cinnamaldehyde chiếm 85% trên
tổng số các hợp chất trong tinh dầu quế và độ tinh khiết > 98%.
Cinnamaldehyde có khả năng ức chế sự sinh trưởng của nhiều loại VSV gây
bệnh: vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus); Gram âm (E. coli,
Enterobacter aerogenes, Proteus vulgaris , Pseudomonas aeruginosa, Vibrio
cholerae, Vibrio parahaemolyticus và Samonella typhymurium); nấm men
(Candida albicans, C. tropicalis, C. glabrata và C. krusei) [25]. Ngoài ra, tinh
dầu của cây quế còn có tính chất chống đau, co mạch, làm tăng bài tiết, tăng
nhu động ruột, chống oxy hóa với hiệu quả 55,94% và 66,9% khi dùng nồng
độ 100 và 200 ppm [2].
Cho đến nay, rất ít công trình nghiên cứu về xạ khuẩn nội cộng sinh trên
cây quế được công bố. Do vậy, nghiên cứu về vi sinh vật nói chung và xạ
khuẩn nội cộng sinh trên cây quế tại Việt Nam giúp cung cấp các số liệu tham
khảo cho các nhà khoa học trong và ngoài nước.