TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
Tên luận án: Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn sợi (Actinobacteria) từ hải miên vùng biển Hà Tiên và xác định hợp chất sinh học kháng vi sinh vật gây bệnh.
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã ngành: 6420201
Họ tên nghiên cứu sinh: Trần Vũ Phương
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Cao Ngọc Điệp; PGS.TS. Ngô Thị Phương Dung.
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Vi sinh vật gây bệnh kháng kháng sinh ngày nay càng phổ biến và trở thành vấn nạn toàn cầu, do đó, tìm kiếm các nguồn sinh vật có khả năng sản xuất ra các kháng sinh mới là vấn đề cấp thiết. Nhóm vi khuẩn sợi cộng sinh với hải miên tạo ra nhiều sản phẩm thứ cấp ứng dụng trong việc phát triển dược phẩm trị bệnh cho con người. Hải miên có nhiều ở vùng biển Hà Tiên nhưng chưa được nghiên cứu về nhóm vi khuẩn sợi cộng sinh với nó. Nghiên cứu “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn sợi (Actinobacteria) từ hải miên ở vùng biển Hà Tiên và xác định hợp chất sinh học kháng vi khuẩn gây bệnh” được thực hiện nhằm mục tiêu phân lập và tuyển chọn được những dòng vi khuẩn sợi có khả năng sản xuất ra các hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn cao, đồng thời xác định được các hợp chất có hoạt tính sinh học, tạo nguồn vật liệu phục vụ cho nghiên cứu sản xuất các hợp chất ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm. Luận án có 5 nội dung nghiên cứu chính bao gồm: (1) Phân lập vi khuẩn sợi từ hải miên ở vùng biển Hà Tiên; (2) Đánh giá và tuyển chọn các dòng vi khuẩn sợi có khả năng kháng với vi sinh vật gây bệnh thử nghiệm gồm Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli và Candida albicans, và có khả năng sản xuất hợp chất sinh học có hoạt tính kháng khuẩn cao; (3) Nhận diện và khảo sát mối liên hệ di truyền các dòng vi khuẩn sợi tuyển chọn bằng kỹ thuật sinh học phân tử; (4) Khảo sát sự hiện diện các gen PKS-I, PKS-II và NRPS chỉ thị cho sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học của các dòng vi khuẩn sợi tuyển chọn; (5) Xác định hợp chất có hoạt tính sinh học của dòng vi khuẩn sợi tiềm năng nhất.
2. Những kết quả mới của luận án:
Bộ sưu tập gồm 198 dòng vi khuẩn sợi được phân lập từ hải miên ở vùng biển Hà Tiên, trong đó 130/198 dòng (đạt 65,7%) có khả năng kháng lại ít nhất một trong năm loài vi sinh vật được thử nghiệm gồm Bacillus cereus (82 dòng, đạt 41,4%), Salmonella typhimurium (73 dòng, đạt 36,9%), Candida albicans (42 dòng, đạt 21,2%), Escherichia coli (39 dòng, đạt 19,7%) và Staphylococcus aureus (22 dòng, đạt 11,4%).
Hai mươi ba dòng vi khuẩn sợi đã được tuyển chọn và định danh do có khả năng kháng ít nhất hai dòng vi sinh vật chỉ thị trở lên với mức độ kháng từ trung bình đến kháng mạnh. Các dòng vi khuẩn sợi tuyển chọn thuộc 4 họ bao gồm họ Actinomycetaceae, Microbacteriaceae, Nocardiaceae và Gordoniaceae. Tỷ lệ hiện diện các gen chỉ thị sản xuất các chất có hoạt tính sinh học được ghi nhận có sự khác nhau, bao gồm PKS-I là 69,6%, PKS-II là 60,9% và NRPS là 47,8%.
Hai dòng vi khuẩn sợi tiềm năng nhất có khả năng kháng khuẩn cao đã được định danh là Streptomyces tateyamensis ND1.7a và Microbacterium tumbae ND2.7c. Bảy hợp chất có hoạt tính sinh học được sản xuất từ Streptomyces tateyamensis ND1.7a đã được xác định, gồm có: thymine; 2-pentanone-4-hydroxy-4-methyl; cyclohexasiloxane dodecamethyl; cycloheptasiloxane tetradecamethyl; oxime- methoxy-phenyl; hexanedioic acid bis (2-ethylhexyl) ester và diisooctyl phthalate. Đối với Microbacterium tumbae ND2.7c, 11 hợp chất có hoạt tính sinh học được xác định bao gồm: cyclopentasiloxane decamethyl-, tetrasiloxane 3.5-diethoxy-1,1,1,7,7,7-hexamethyl-3,5-bis(trimethylsiloxy), 1-dodecene, 3-isopropoxy-1,1,1,7,7,7-hexamethyl-3,5,5-tris(trimethylsiloxy) tetrasiloxane, 3,5-di-t-butylphenol, phthalic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid 4TMS, 1.6-dioxacyclododecane-7-12-dione, 2-propyl-1-pentanol, 2-(2’,4’,4’,6’,6’,8’,8’-heptamethyltetrasiloxan-2’yloxy)-2,4,4,6,6,8,8,10.10-nonamethylcyclopentasiloxane và phthalic acid monoethyl ester. Kết quả của đề tài về các hợp chất có hoạt tính sinh học hữu ích, đặc biệt là khả năng kháng nấm và kháng khuẩn, là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm tìm ra loại dược phẩm mới sản xuất từ các vi sinh vật cộng sinh với hải miên góp phần bảo vệ sức khỏe cho con người.
3. Các khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:
Khả năng ứng dụng trong thực tiễn: Các dòng vi khuẩn sợi có hoạt tính kháng khuẩn cao được phân lập từ hải miên là nguồn vật liệu hữu ích có thể sử dụng phục vụ cho nghiên cứu tinh sạch, sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, góp phần ứng dụng trong nghiên cứu điều trị bệnh và bảo vệ sức khỏe cho con người.
Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu: Các đặc điểm và hoạt tính sinh học của các hợp chất được xác định từ hai dòng vi khuẩn sợi Streptomyces tateyamensis ND1.7a và Microbacterium tumbae dòng ND2.7c cần được tiếp tục nghiên cứu, như khả năng kháng khuẩn, kháng virus, kháng tế bào ung thư, kháng oxy hóa, và mức độ an toàn khi sử dụng. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sản xuất các chất có hoạt tính sinh học cần được thử nghiệm nhằm tìm ra điều kiện nuôi cấy tối ưu ứng dụng trong nghiên cứu sản xuất các hoạt chất sinh học từ hai dòng vi khuẩn sợi này.
