Phân lập và khảo sát đặc tính của vi khuẩn nội sinh ở cây trinh nữ (Mimosa pudica L.) tại tỉnh Trà Vinh

Header Page 1 of 126.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TRẦN TRỌNG HIẾU

PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA
VI KHUẨN NỘI SINH Ở CÂY TRINH NỮ
(Mimosa pudica L.) TẠI TỈNH TRÀ VINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số ngành: 60 42 02 01

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. NGUYỄN HỮU HIỆP

2015
Footer Page 1 of 126.


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 2 of 126.

TÓM TẮT
Từ lâu thuốc kháng sinh được sử dụng điều trị các bệnh do vi khuẩn. Sau
một thời gian, các nhóm vi khuẩn đã kháng lại thuốc. Tuy nhiên, nhiều cây

dược liệu lại không gặp phải bất lợi này. Vì vậy, phân lập và khảo sát đặc tính
của vi khuẩn nội sinh ở cây Trinh nữ tại tỉnh Trà Vinh được thực hiện. Tiến
hành khảo sát khả năng cố định đạm theo phương pháp Indophenol blue, tổng
hợp IAA theo phương pháp Salkowski, hòa tan lân khó tan và hoạt tính kháng
khuẩn bằng phương pháp khuếch tán giấy thấm. Kết quả nghiên cứu có 44
dòng vi khuẩn nội sinh đã được phân lập từ cây Trinh nữ tại tỉnh Trà Vinh. Đa
số các dòng vi khuẩn này có dạng hình que, gram âm và có khả năng chuyển
động. Ngoài ra, chúng còn có các đặc tính cố định đạm, tổng hợp IAA và hòa
tan lân khó tan. Kết quả khảo sát khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của
vi khuẩn cho thấy các dòng vi khuẩn này có thể tổng hợp được một lượng đạm
và IAA nhất định vào ngày 2 sau khi chủng. Lượng đạm và IAA này tăng cao
nhất vào ngày 4 và giảm dần vào ngày 6 sau khi chủng. Trong đó, dòng TH4
có khả năng cố định lượng đạm cao nhất (0,68 µg/mL). Nồng độ IAA cao nhất
là 51,8 µg/mL (do dòng RH5 tổng hợp). Hai mươi chín dòng vi khuẩn có khả
năng hòa tan lân khó tan. Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn trên 3 loài vi
khuẩn là Aeromonas hydrophila, Escherichia coli và Staphylococcus aureus
cho thấy có 16 dòng có tính kháng với Aeromonas hydrophila, có 12 dòng có
tính kháng với Escherichia coli, có 7 dòng có tính kháng với Staphylococcus
aureus, có 8 dòng có tính kháng với cả Aeromonas hydrophila và Escherichia
coli, có 4 dòng có tính kháng với cả Aeromonas hydrophila và Staphylococcus
aureus, có 1 dòng có tính kháng với cả 3 loài vi khuẩn Aeromonas hydrophila,
Escherichia coli và Staphylococcus aureus. Hai dòng vi khuẩn được nhận diện
ở cấp độ loài bằng phương pháp giải trình tự vùng gene 16S-rRNA. Dòng
NH11 được nhận diện là Klebsiella pneumoniae (độ đồng hình 98%). Dòng
TH10 có độ đồng hình 99% với Bacillus megaterium.
Từ khóa: Bacillus megaterium, cây Trinh nữ, kháng khuẩn, Klebsiella
pneumoniae, vi khuẩn nội sinh.

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 2 of 126.

iii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 3 of 126.

ABSTRACT
Synthetic antibiotics have been used for a long time to treat bacterial
pathogen. After sometime bacteria could resist to antibiotics. However,
several medicinal plants have been used instead of synthetic antibiotics but
they did not have this problem. Therefore, isolation and examine
characteristics of endophytic bacteria from Mimosa pudica L. cultivated in
Tra Vinh province was carried out. Conduct examine nitrogen fixation ability
of endophytic bacterial strains followed by Indolphenol blue method, Indole-3Acetic acid (IAA) synthesis followed by Salkowski method, solubilize insoluble
phosphate to soluble and antibacterial activity by blotter diffusion method.
Forty-four endophytic bacterial strains were isolated from samples of Mimosa
pudica L. cultivated of Tra Vinh province. Almost bacterial cells had rod
shape, Gram negative, motile. All strains were able to fix nitrogen, synthesized
IAA and could solubilize insoluble phosphate to soluble. The results showed
that these endophytes could produce ammonium and IAA in the medium after
2nd days. The highest amount of ammonium and IAA were produced at day
fourth and considerably decreased at 6th days. The strain TH4 had the highest
ability of N-fixing with 0,68 µg/mL, while strain RH5 gave highest amount of

IAA at 51,8 µg/mL. Twenty-nine strains could solubilize insoluble phosphate.
The results showed that these endophytes could against Aeromonas
hydrophila, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Sixteen strains
showed antibacterial activity against Aeromonas hydrophila, twelve strains
could against Escherichia coli and seven strains showed antibacterial activity
against Staphylococcus aureus, eight strains showed antibacterial activity
against Aeromonas hydrophila and Escherichia coli, four strains showed
antibacterial activity against Aeromonas hydrophila and Staphylococcus
aureus and one strains showed antibacterial activity against Aeromonas
hydrophila, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Comparing the
nucleotide sequences in 16S ribosomal RNA with the gene bank database,
three isolates were indentified to the species level. The strain NH11 was
determined as Klebsiella pneumoniae (with 98% homogeneous level) and the
strain TH10 had 99% homogeneous level, similarity to Bacillus megaterium.
Key words: antibacterial activity, Bacillus megaterium, endophytes,
Klebsiella pneumoniae, Mimosa pudica L.

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 3 of 126.

iv

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 4 of 126.

MỤC LỤC
Trang
CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG..................................................................... i
LỜI CẢM TẠ .................................................................................................... ii
TÓM TẮT ......................................................................................................... iii
ABSTRACT...................................................................................................... iv
TRANG CAM KẾT KẾT QUẢ ........................................................................ v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi
DANH SÁCH BẢNG ........................................................................................ x
DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................ xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ............................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu của đề tài ....................................................................................... 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 3
2.1 Sơ lược về tỉnh Trà Vinh ............................................................................. 3
2.1.1 Vị trí địa lý ................................................................................................ 3
2.1.2 Điều kiện đất đai ....................................................................................... 4
2.1.3 Điều kiện sông ngòi .................................................................................. 4
2.1.4 Điều kiện thời tiết, khí hậu ....................................................................... 5
2.2 Sơ lược về cây Trinh nữ .............................................................................. 5
2.2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại ............................................................. 5
2.2.2 Mô tả thực vật ........................................................................................... 6
2.2.3 Một số công dụng theo kinh nghiệm dân gian .......................................... 7
2.2.4 Một số nghiên cứu khoa học trong nước .................................................. 8
2.2.5 Một số nghiên cứu khoa học ngoài nước .................................................. 8
2.2.6 Thành phần hóa học của cây Trinh nữ .................................................... 10
2.2.7 Tính kháng khuẩn của cây Trinh nữ ....................................................... 14

2.2.8 Một số vi khuẩn nội sinh đã được phân lập từ chi Trinh nữ ................... 14
2.3 Sơ lược về vi khuẩn nội sinh trong thực vật .............................................. 16
2.3.1 Một số đặc tính của vi khuẩn nội sinh .................................................... 16
2.3.2 Một số giống vi khuẩn nội sinh thường gặp ........................................... 21
2.4 Sơ lược về vi khuẩn gây bệnh sử dụng trong nghiên cứu ......................... 25
Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 4 of 126.

vi

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 5 of 126.

2.4.1 Vi khuẩn Escherichia coli ...................................................................... 25
2.4.2 Vi khuẩn Aeromonas hydrophila ............................................................ 25
2.4.3 Vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................................................ 26
2.5 Sơ lược về kỹ thuật Polymerase Chain Reaction....................................... 27
2.6 Sơ lược về kỹ thuật điện di ........................................................................ 27
2.7 Giải mã trình tự gene của vi khuẩn nội sinh .............................................. 28
2.8 Phần mềm phân tích trình tự gene được giải mã ....................................... 28
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................... 29
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................. 29
3.2 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................. 29

3.2.1 Vật liệu .................................................................................................... 29
3.2.2 Dụng cụ ................................................................................................... 30
3.2.3 Trang thiết bị ........................................................................................... 30
3.2.4 Hóa chất .................................................................................................. 31
3.3 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 33
3.3.1 Phương pháp phân lập vi khuẩn nội sinh ................................................ 33
3.3.2 Quan sát và đo kích thước tế bào vi khuẩn nội sinh ............................... 36
3.3.3 Nhuộm Gram vi khuẩn nội sinh.............................................................. 37
3.4 Khảo sát một số đặc tính của vi khuẩn nội sinh ........................................ 38
3.4.1 Khảo sát khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh phân lập
được ở cây Trinh nữ ......................................................................................... 38
3.4.2 Khảo sát khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh phân
lập được ở cây Trinh nữ ................................................................................... 41
3.4.3 Khảo sát khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh
phân lập được ở cây Trinh nữ .......................................................................... 43
3.4.4 Khảo sát khả năng kháng khuẩn của các dòng vi khuẩn nội sinh phân lập
được ở cây Trinh nữ ......................................................................................... 44
3.5 Tuyển chọn, định danh những dòng vi khuẩn nội sinh triển vọng ............ 45
3.5.1 Chiết tách DNA của những dòng vi khuẩn nội sinh triển vọng ............. 45
3.5.2 Định danh các dòng vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật Sinh học Phân tử 46
3.6 Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 47
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 48
4.1 Kết quả phân lập vi khuẩn nội sinh ........................................................... 48
4.1.1 Đặc điểm khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn nội sinh .............................. 50

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 5 of 126.

vii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 6 of 126.

4.1.2 Đặc điểm tế bào của các dòng vi khuẩn nội sinh .................................... 52
4.2 Kết quả khảo sát khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh . 54
4.2.1 Khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh ở nốt rễ (nhóm 1)
.......................................................................................................................... 54
4.2.2 Khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh ở rễ (nhóm 2) .. 56
4.2.3 Khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh ở thân (nhóm 3)
.......................................................................................................................... 57
4.2.4 Khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh ở lá (nhóm 4) ... 58
4.2.5 So sánh khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh triển vọng
.......................................................................................................................... 59
4.3 Kết quả khảo sát khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh 61
4.3.1 Khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh ở nốt rễ (nhóm
1) ...................................................................................................................... 61
4.3.2 Khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh ở rễ (nhóm 2) 62
4.3.3 Khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh ở thân (nhóm 3)
.......................................................................................................................... 64
4.3.4 Khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh ở lá (nhóm 4) 65
4.3.5 So sánh khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn nội sinh triển
vọng ................................................................................................................. 67
4.4 Kết quả khảo sát khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội

sinh ................................................................................................................... 68
4.4.1 Khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh ở nốt rễ
(nhóm 1) ........................................................................................................... 68
4.4.2 Khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh ở rễ (nhóm
2) ...................................................................................................................... 69
4.4.3 Khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh ở thân
(nhóm 3) ........................................................................................................... 70
4.4.4 Khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh ở lá (nhóm
4) ...................................................................................................................... 71
4.4.5 So sánh khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn nội sinh
triển vọng ......................................................................................................... 72
4.5 Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của các dòng vi khuẩn nội sinh . 73
4.5.1 Khả năng kháng với vi khuẩn Aeromonas hydrophila ........................... 74
4.5.2 Khả năng kháng với vi khuẩn Escherichia coli ...................................... 75
4.5.3 Khả năng kháng với vi khuẩn Staphylococcus aureus ........................... 77
4.6 Kết quả định danh các dòng vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật Sinh học Phân
tử ...................................................................................................................... 80
Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 6 of 126.

viii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 7 of 126.

4.6.1 Trình tự gene mã hóa 16S-rRNA của dòng NH11 ................................. 81
4.6.2 Trình tự gene mã hóa 16S-rRNA của dòng TH10 .................................. 83
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................... 85
5.1 Kết luận ...................................................................................................... 85
5.2 Đề xuất ....................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 86
PHỤ LỤC...................................................................................................... 100

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 7 of 126.

ix

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 8 of 126.

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Độ ẩm và hàm lượng tro xác định của cây Trinh nữ....................... 11
Bảng 2.2: Kết quả phân tích quang phổ trên các bộ phận của cây Trinh nữ ... 11
Bảng 2.3: Thành phần chất béo trong lá cây Trinh nữ .................................... 13
Bảng 3.1: Thành phần môi trường Nfb............................................................ 32

Bảng 3.2: Thành phần môi trường PDA .......................................................... 32
Bảng 3.3: Thành phần môi trường NBRIP ...................................................... 33
Bảng 3.4: Thành phần hóa chất thực hiện phản ứng PCR ............................... 46
Bảng 3.5: Quy trình nhiệt độ của phản ứng PCR ............................................ 46
Bảng 4.1: Nguồn gốc các dòng vi khuẩn phân lập trên môi trường PDA ....... 49
Bảng 4.2: Đặc điểm khuẩn lạc trên môi trường PDA sau 24 giờ .................... 51
Bảng 4.3: Đặc điểm tế bào vi khuẩn được phân lập trên môi trường PDA ..... 53
Bảng 4.4: Hàm lượng ammonium (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở nốt rễ .. 55
Bảng 4.5: Hàm lượng ammonium (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở thân ..... 58
Bảng 4.6: Hàm lượng ammonium (µg/mL) của các dòng vi khuẩn triển vọng
.................................................................................................................. 60
Bảng 4.7: Hàm lượng IAA (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở nốt rễ .............. 62
Bảng 4.8: Hàm lượng IAA (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở thân ................ 64
Bảng 4.9: Hàm lượng IAA (µg/mL) của các dòng vi khuẩn triển vọng .......... 67
Bảng 4.10: Hiệu quả hòa tan lân (E%) của các dòng vi khuẩn ở nốt rễ .......... 69
Bảng 4.11: Hiệu quả hòa tan lân (E%) của các dòng vi khuẩn ở thân ............ 71
Bảng 4.12: Hiệu quả hòa tan lân (E%) của các dòng vi khuẩn triển vọng ...... 72
Bảng 4.13: Đường kính vòng vô khuẩn (mm) các dòng VKNS kháng
A.hydrophila ............................................................................................. 74
Bảng 4.14: Đường kính vòng vô khuẩn (mm) của các dòng VKNS kháng
S.aureus .................................................................................................... 77

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 8 of 126.

x

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 9 of 126.

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Bản đồ địa lý tỉnh Trà Vinh ............................................................... 3
Hình 2.2: Cây Trinh nữ Mimosa pudica L. ....................................................... 6
Hình 3.1: Các bộ phận của cây Trinh nữ được thu và xử lý ............................ 29
Hình 3.2: Các bộ phận của cây Trinh nữ được xử lý trước khi phân lập ........ 34
Hình 3.3: Phương pháp pha loãng dịch mẫu ................................................... 35
Hình 3.4: Dung dịch xây dựng đường chuẩn đạm ........................................... 39
Hình 3.5: Dung dịch xây dựng đường chuẩn IAA........................................... 42
Hình 3.6: Sơ đồ khảo sát khả năng kháng khuẩn............................................. 44
Hình 3.7: Chu kỳ nhiệt độ của phản ứng PCR ................................................ 47
Hình 4.1: Vòng pellicle xuất hiện sau 2 ngày chủng dịch vi khuẩn ................ 48
Hình 4.2: Khuẩn lạc của dòng NH5 và LH9 phân lập trên môi trường PDA . 50
Hình 4.3: Vi khuẩn Gram âm (TH11) và Gram dương (TH8) ở vật kính X100
bằng kính hiển vi điện tử .......................................................................... 52
Hình 4.4: Hàm lượng ammonium (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở rễ ......... 56
Hình 4.5: Hàm lượng ammonium (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở lá ......... 59
Hình 4.6: Hàm lượng IAA (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở rễ .................... 63
Hình 4.7: Hàm lượng IAA (µg/mL) của các dòng vi khuẩn ở lá .................... 66
Hình 4.8: Hiệu quả hòa tan lân (E%) của các dòng vi khuẩn ở rễ................... 70
Hình 4.9: Hiệu quả hòa tan lân (E%) của các dòng vi khuẩn ở lá ................... 72
Hình 4.10: Vòng sáng halo của dòng LH7 và RH5 sau 4 ngày ....................... 73
Hình 4.11: Vòng vô khuẩn của dòng TH3, TH10 và LH10 kháng với
A.hydrophila ............................................................................................. 75

Hình 4.12: Đường kính vòng vô khuẩn (mm) các dòng VKNS kháng E.coli . 76
Hình 4.13: Vòng vô khuẩn của dòng TH13 và LH10 kháng với E.coli .......... 76
Hình 4.14: Vòng vô khuẩn của dòng TH2 và TH3 kháng với S.aureus.......... 78
Hình 4.15: Trình tự gen mã hóa 16S-rRNA của dòng NH11 .......................... 81
Hình 4.16: Trình tự gen mã hóa 16S-rRNA của dòng TH10 .......................... 83

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 9 of 126.

xi

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 10 of 126.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
- 16S-rRNA

16S ribosomal Ribonucleic acid
(Vùng gen mã hóa 16S-rRNA)

- A.hydrophila

Aeromonas hydrophila

(Vi khuẩn Aeromonas hydrophila)

- BLAST

Basic Local Alignment Search Tool
(Công cụ dùng để so sánh trình tự chuỗi nucleotides)

- bp

Base pairs
(Cặp bazơ nitơ)

- ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

- ĐHCT

Đại học Cần Thơ

- DMSO

Dimethyl sulfoxide
(Hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh)

- DNA

Deoxyribonucleic acid
(Vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử)

- dNTPs

Deoxynucleotide Triphosphates
(Hỗn hợp chứa 4 loại nucleotides)

- E.coli

Escherichia coli
(Vi khuẩn Escherichia coli)

- IAA

Indole-3-Acetic acid
(Kích thích tố tăng trưởng thực vật, Auxin tự nhiên)

- kb

Kilo base pairs
(1.000 cặp bazơ nitơ)

- NBRIP

National Botanical Research Institute’s Phosphate
(Môi trường chứa lân khó tan NBRIP)

- NCBI

National Center for Biotechnology Information
(Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học của Mỹ)

- Nfb

Nitrogen fixing bacteria
(Môi trường không đạm Nfb)

- OD

Optical Density
(Độ hấp thu quang phổ)

- PCR

Polymerase Chain Reaction
(Phản ứng khuếch đại gen, phản ứng chuỗi trùng hợp)

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 10 of 126.

xii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 11 of 126.

- PDA

Potato Dextrose Agar
(Môi trường dinh dưỡng PDA)

- S.aureus

Staphylococcus aureus
(Vi khuẩn Staphylococcus aureus)

- Stt

Số thứ tự

- Taq polymerase

Thermus aquaticus polymerase
(Men polymerase trích từ vi khuẩn Thermus aquaticus)

- UV

Ultra violet
(Tia cực tím, tia tử ngoại)

- VK

Vi khuẩn

- VKNS

Vi khuẩn nội sinh

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 11 of 126.

xiii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 12 of 126.

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Vai trò của cây thuốc đối với đời sống con người đã được chứng minh từ
hàng ngàn năm qua. Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển cũng như ngành
tổng hợp hữu cơ đạt trình độ cao đã sản xuất nhiều loại thuốc chữa bệnh tốt,
kháng sinh tân dược được sử dụng rộng rãi và phổ biến ở nhiều nước trên thế
giới nhằm điều trị các bệnh lý khác nhau. Tuy nhiên, bên cạnh hiệu quả điều
trị thì hầu hết thuốc kháng sinh tân dược đều có nguy cơ gây ra các phản ứng
không mong muốn cho người bệnh như gây tác dụng phụ ngay tức thời hoặc
có biến chứng về lâu dài,.... Nguyên nhân của hiện tượng trên là do phản ứng
miễn dịch của cơ thể đối với thuốc hoặc các sản phẩm chuyển hóa từ thuốc.
Ngoài ra, một số phản ứng khó có thể dự đoán trước như phản ứng dị ứng

hoặc tình trạng không dung nạp thuốc thường xảy ra. Loại phản ứng này
thường ảnh hưởng đến một số hệ thống cơ quan của cơ thể như da, niêm mạc,
gan, tế bào máu,... đã dẫn đến những tai biến nguy hiểm do nhiều loại kháng
sinh gây ra, có khi dẫn đến tử vong. Trong thời đại ngày nay, con người có xu
hướng sử dụng nguồn thảo mộc mà thiên nhiên ban tặng để tăng cường sức
khỏe, chữa bệnh hiệu quả mà không gây tác dụng phụ lại vừa có lợi về mặt
kinh tế.
Thuốc thảo dược có chứa các hoạt chất tự nhiên đóng vai trò quan trọng
trong việc phòng chống bệnh tật, duy trì sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc
sống cho con người với nhiều thành phần có hoạt tính sinh học và dược lý
quan trọng, có giá trị được chế tạo ra thành các loại thuốc, gia vị, thức uống,
mỹ phẩm,.... Việc sử dụng kháng sinh có nguồn gốc thiên nhiên đang được
nhiều người hướng đến vì có đặc điểm nổi bật là rất ít độc, không gây ra
những tai biến nguy hiểm. Cho đến nay chưa có tài liệu nghiên cứu nào cho
thấy hiện tượng kháng thuốc khi sử dụng các loại thuốc có nguồn gốc thiên
nhiên. Mặc dù hiệu lực kháng khuẩn của chúng không mạnh bằng các loại
kháng sinh tân dược nhưng cũng đủ để chữa khỏi bệnh. Vì thế, trong thời gian
gần đây, việc tập trung nghiên cứu các loại kháng sinh có nguồn gốc thảo mộc
đang có xu hướng tăng trên thế giới đã cho thấy tiềm năng to lớn mà chúng
mang lại.
Nước ta có nguồn tài nguyên thực vật vô cùng phong phú và quý giá, đó
luôn là đề tài hấp dẫn các nhà khoa học trong nước và trên thế giới. Trong đó,
cây Trinh nữ là một trong những cây dược liệu phổ biến đã được Đông y cổ
truyền sử dụng để điều trị các vấn đề về bệnh lý. Theo Azmi et al. (2011) thì
Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 12 of 126.

1

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn Tốt nghiệp Cao học khóa 20 - 2015

Trường ĐHCT

Header Page 13 of 126.

tất cả các bộ phận khác nhau của cây Trinh nữ có chứa nhiều chất có hoạt tính
sinh học và dược lý quan trọng, có tác dụng chống lại các bệnh về thần kinh,
tim mạch, rối loạn tiêu hóa, tiểu đường, chữa lành vết thương, chống oxy hóa,
kháng độc, kháng khuẩn và kháng nấm.
Nhiều công trình nghiên cứu khoa học cho thấy rằng các cây trồng thuộc
họ đậu (Fabaceae) có chứa nhiều nhóm vi sinh vật nội sinh có lợi trong cây
trồng và ở vùng rễ cây đã kích thích cây trồng phát triển tốt nhờ chúng có khả
năng cố định đạm, hòa tan lân khó tan, tổng hợp các kích thích tố tăng trưởng
thực vật như IAA và các hợp chất có khả năng trực tiếp ức chế một số bệnh
hoặc kích thích cây trồng sản xuất các hợp chất biến dưỡng thứ cấp chống lại
các tác nhân gây bệnh trên cây (Strobel, 2003). Tập đoàn vi sinh vật nội sinh ở
vùng rễ cây, trong đó có cây dược liệu có khả năng giúp cây trồng sinh trưởng
và phát triển tốt. Ngoài ra, chúng còn có khả năng sản xuất trực tiếp các hợp
chất kháng khuẩn tự nhiên và kích thích cây trồng ký chủ sản xuất các hợp
chất biến dưỡng trung gian, hợp chất kháng khuẩn (Hardoim et al., 2008).
Ở Việt Nam, chưa có công trình nghiên cứu khoa học nào về vi khuẩn
nội sinh (VKNS) ở cây Trinh nữ. Vì vậy, với những lý do nêu trên nên đề tài
“Phân lập và khảo sát đặc tính của vi khuẩn nội sinh ở cây Trinh nữ (Mimosa
pudica L.) tại tỉnh Trà Vinh” được thực hiện.
1.2 Mục tiêu của đề tài
Phân lập và tuyển chọn được các dòng VKNS ở cây Trinh nữ (Mimosa

pudica L.) tại tỉnh Trà Vinh có các đặc tính tốt như tính kháng khuẩn, khả
năng cố định đạm, tổng hợp IAA, hòa tan lân khó tan nhằm để ứng dụng sản
xuất phân vi sinh thay thế phân bón hóa học phục vụ trong lĩnh vực nông
nghiệp, vừa tăng năng suất cây trồng lại vừa giảm chi phí phân bón và công
lao động, đồng thời giúp hạn chế ô nhiễm môi trường đất canh tác. Mặt khác
còn có ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực y vi sinh nhằm sản xuất các loại
thuốc kháng sinh thảo dược thay thế một phần thuốc kháng sinh tân dược có
nguồn gốc hóa học, giúp điều trị bệnh ở người và vật nuôi mà không gây ra
tình trạng kháng thuốc hay tác dụng phụ.

Ngành Công nghệ Sinh học

Footer Page 13 of 126.

2

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học