Đang tải... (xem toàn văn)
VŨ VĂN NAM NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT NGOẠI BÀO CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT ĐÁY BIỂN BẮC BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌ[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÓA HỌC VŨ VĂN NAM NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT NGOẠI BÀO CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT ĐÁY BIỂN BẮC BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÓA HỌC VŨ VĂN NAM NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT NGOẠI BÀO CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT ĐÁY BIỂN BẮC BỘ Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TSKH Phạm Văn Cường Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc, xin trân trọng cảm ơn: Trước tiên, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TSKH Phạm Văn Cường hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Hóa học, Hội đồng Khoa học, Bộ phận đào tạo phòng chức giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Hoá Sinh biển cổ vũ, động viên, tạo điều kiện cho học tập làm việc để tơi thực tốt cơng việc luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đoàn Thị Mai Hương TS Trịnh Thị Thanh Vân anh chị, bạn đồng nghiệp phòng Tổng hợp Hữu Trung tâm Nghiên cứu Phát triển thuốc – Viện Hóa Sinh biển giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu suốt q trình thực luận văn Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè cổ vũ, động viên tơi hồn thành tốt luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Vũ Văn Nam năm 2014 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………………… DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ………………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH…………………………………………………… DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC……………………………………………… ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vi sinh vật biển 1.1.1 Vi sinh vật 1.1.2 Vai trò vi sinh vật tự nhiên 1.1.3 Vai trò vi sinh vật đời sống 1.1.4 Vi sinh vật biển 1.2 Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật biển Việt Nam 1.3 Nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học vi sinh vật biển giới 11 1.3.1 Hoạt tính kháng lao 13 1.3.2 Hoạt tính chống ung thư 14 1.3.3 Hoạt tính khác 16 1.4 Nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học vi sinh vật biển Việt Nam 18 1.5 Tổng quan đối tượng nghiên cứu vi khuẩn Photobacterium 20 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tượng nghiên cứu, xác định tên khoa học 22 2.2 Phương pháp lấy mẫu 22 2.3 Phương pháp phân lập chủng vi sinh vật biển 22 2.4 Phương pháp nuôi cấy 22 2.5 Phương pháp tách chiết hợp chất từ dịch ngoại bào nuôi cấy vi sinh vật 24 2.6 Các phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất từ dịch ngoại bào nuôi cấy chủng vi sinh vật biển Photobacterium sp 24 2.7 Các phương pháp xác định cấu trúc hóa học chất phân lập từ dịch ngoại bào nuôi cấy chủng vi sinh vật 25 2.8 Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 25 2.8.1 Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào 25 2.8.2 Phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 26 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 28 3.1 Xử lý mẫu tách chiết, phân lập chất từ dịch ngoại bào nuôi cấy chủng vi khuẩn Photobacterium sp 28 3.2 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập từ dịch ngoại bào nuôi cấy chủng vi khuẩn Photobacterium sp 31 3.2.1 Các chất phân lập từ dịch chiết MeOH 31 3.2.2 Các chất phân lập từ dịch chiết Etyl axetat 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ dịch chiết MeOH 37 4.1.1 Hợp chất 1-(pyrrolidine-2’-carbonyl)pyrrolidine-2-carboxamide (FM8.4) 37 4.1.2 Hợp chất Uracil (FM7.3) 42 4.1.3 Hợp chất Cyclo-(Pro-Gly) (FM4.2) 42 4.2 Các chất phân lập từ cặn Etyl acetat 43 4.2.1 N-(2-oxoazepan-3-yl) acetamide (F5.5) 44 4.2.2 Hợp chất Cyclo-(Pro-Ala) (F5.4) 48 4.2.3 Hợp chất Cyclo-(Leu-Pro) (F5.1) 49 4.2.4 Hợp chất indole-3-carbonitrile (F3.3.1) 50 4.2.5 Hợp chất Thymine (F7.2) 51 4.2.6 Hợp chất 3-metyl pipererazine-2,5 dion (F8.2) 52 4.2.7 Hợp chất Axit benzoic (F2.2) 53 4.2.8 Hợp chất 4-(2-hydroxyethyl) phenol (F3.3.2) 53 4.3 Hoạt tính sinh học hợp chất phân lập 54 4.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào chất phân lập 54 4.3.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định chất phân lập 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN TỚI LUẬN VĂN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT NMR: Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân) Phổ cộng hưởng từ proton H-NMR: 13 C-NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C DEPT: Distortionles Enhancement by Polarization Transfer (phổ DEPT) COSY: Homonuclear Correlated Spectroscopy HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation (phổ HMBC) HMQC: Heteronuclear Multiple Quantum Coherence (phổ HMQC) HSQC: Heteronuclear Single Quantum Coherence (phổ HSQC) NOE: Nuclear Overhauser Effect (hiệu ứng NOE) NOESY: Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy (phổ NOESY) s: singlet qui: quintet b: broad d: doublet sxt: sextet dd: doublet of doublets t: triplet sep: septet dt: doublet of triplets q: quartet o: overlapping dq: doublet of quartets δH, δC: Độ chuyển dịch hóa học proton cacbon ppm: part per million (phần triệu) EIMS: Electron Inoniziation Mass Spectroscopy (phổ khối phun mù điện tử) HRMS: High Resolution Mass Spectroscopy (phổ khối phân giải cao) DMSO: Dimethylsulfoxide đnc: Điểm nóng chảy TLC: Thin Layer Chromatography (sắc ký lớp mỏng) CC: Column Chromatography (sắc ký cột) RP: Reverse Phase (sắc ký pha đảo) IC50 Nồng độ tác dụng ức chế 50% tế bào thử nghiệm MIC Nồng độ ức chế tối thiểu HKTS Hiếu khí tổng số Tên riêng hợp chất tự nhiên phân lập được viết theo nguyên tiếng Anh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Số lượng số nhóm vi sinh vật mẫu nước biển trầm tích Cát Bà Bảng 1.2 Kết phân loại số chủng vi khuẩn thuộc Cát Bà Bảng 1.3 Kết phân loại số chủng nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Cát Bà8 Bảng 1.4 Số lượng số chủng vi sinh vật tách mẫu nước biển Việt Nam Bảng 1.5.Xạ khuẩn từ đảo Cát Bà 11 Bảng 4.1 Dữ kiện phổ 1H-NMR (CD3OD; 500 MHz) 13 C-NMR (CD3OD; 125 MHz) FM8.4 39 Bảng 4.2 Dữ kiện phổ 1H-NMR (CD3OD; 500 MHz) 13 C-NMR (CD3OD; 125 MHz) F5.5 45 Bảng 4.3 Hoạt tính gây độc tế bào chất phân lập 54 Bảng 4.4.Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định chất phân lập 55 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.Hình ảnh số vi sinh vật Hình 2.1 Một số hình ảnh trình phân lập chủng vi sinh vật 23 Hình 3.1.Sơ đồ chiết mẫu nuôi cấy chủng vi khuẩn Photobacterium sp 28 Hình 3.2 Sơ đồ phân lập cặn chiết MeOH 29 Hình 3.3.Sơ đồ phân lập cặn chiết EtOAc 30 Hình 4.1 Cấu trúc hợp chất phân lập từ cặn MeOH 37 Hình 4.2 Phổ khối FM8.4 38 Hình 4.3 Phổ 1H-NMR giãn rộng FM8.4 39 Hình 4.4 Phổ 13C-NMR giãn rộng chất FM8.4 40 Hình 4.5 Phổ COSY chất FM8.4 40 Hình 4.6 Phổ HMBC chất FM8.4 41 Hình 4.7 Một số tương tác phổ HMBC COSY chất FM8.4 41 Hình 4.8 Một số tương tác phổ HMBC ( ) chất FM4.2 43 Hình 4.9 Cấu trúc hợp chất phân lập từ cặn Etyl acetat 44 Hình 4.10 Phổ khối chất F5.5 45 Hình 4.11 Phổ 1H-NMR chất F5.5 46 Hình 4.12 Phổ 13C-NMR chất F5.5 47 Hình 4.13 Phổ COSY chất F5.5 47 Hình 4.14 Phổ HMBC chất F5.5 47 Hình 4.15 Tương tác phổ COSY ( ) , HMBC ( ) chất F5.5 48 Hình 4.16 Tương tác phổ HMBC ( ) chất F5.4 49 Hình 4.17 Tương tác phổ HMBC ( ) chất F5.1 50 Hình 4.18 Tương tác phổ HMBC ( ) chất F3.3.1 51 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục Phổ hợp chất 1-(pyrrolidine-2’-carbonyl)pyrrolidine-2-carboxamide (FM8.4) PL1 Phụ lục Phổ hợp chất Uracil (FM7.3) PL5 Phụ lục Phổ hợp chất Cyclo-(Pro-Gly) (FM4.2) PL7 Phụ lục Phổ hợp chất N-(2-oxoazepan-3-yl) acetamide (F5.5) PL11 Phụ lục Phổ hợp chất Cyclo-(Pro-Ala) (F5.4) PL15 Phụ lục Phổ hợp chất Cyclo-(Leu-Pro) (F5.1) PL19 Phụ lục Phổ hợp chất Indole-3-carbonitrile (F3.3.1) PL23 Phụ lục Phổ hợp chất Thymine (F7.2) PL27 Phụ lục Phổ hợp chất 3-methylpiperazine-2,5-dione (F8.2) PL29 Phụ lục 10 Phổ hợp chất Axit benzoic (F2.2) PL31 Phụ lục 11 Phổ hợp chất 4-(2-hydroxyethyl)phenol (F3.3.2) PL34 ĐẶT VẤN ĐỀ Đại dương chiếm 70% diện tích bề mặt trái đất, nơi có đa dạng sinh học lớn trái đất Đây nơi sinh sống 34 36 ngành động thực vật trái đất với 300000 loài sinh vật biết đến Môi trường biển biết đến nguồn phong phú cung cấp hợp chất thiên nhiên, kho dược liệu khổng lồ chờ khai thác khám phá Đặc thù môi trường sống khắc nghiệt biển sâu điều kiện để hình thành hợp chất hữu với đặc điểm cấu trúc hóa học độc đáo hoạt tính sinh học quý giá [1,2] Việc nghiên cứu hoạt chất thứ cấp sản sinh từ vi sinh vật biển giới thu nhiều thành tựu đáng kể Trong số nhiều hợp chất thứ cấp với cấu trúc hóa học đặc biệt có nhiều hợp chất thể hoạt tính sinh học phong phú Đồng thời nhiều hợp chất số thử nghiệm sâu nhằm ứng dụng y dược Trong đó, nghiên cứu hợp chất thứ cấp từ nguồn vi sinh vật biển Việt Nam bắt đầu, có nghiên cứu cơng bố, nguồn đa dạng vi sinh vật biển nước ta lớn nhờ vị trí địa lý tiếp giáp với biển [1,2,10] Việt Nam có tiềm to lớn tài nguyên biển, với hệ sinh vật biển đa dạng phong phú Đất nước ta nằm khu vực biển Thái Bình Dương, sở hữu triệu km2 vùng biển [1] Do vậy, việc tiến hành nghiên cứu hợp chất thứ cấp nguồn vi sinh vật biển Việt Nam nhằm phát chất có hoạt tính sinh học cao nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực y dược hướng nghiên cứu cần thiết, hứa hẹn nhiều triển vọng Ngoài ra, nhiều nghiên cứu đối tượng sinh vật biển hải miên, san hô , hợp chất phân lập được xác định vi sinh vật cộng sinh tạo Việc thu lượng lớn đối tượng sinh vật biển cho nghiên cứu hóa học khó khăn, địi hỏi nhiều cơng sức kinh phí Do vậy, tiến hành nghiên cứu hợp chất từ vi sinh vật, cần thu lượng mẫu nhỏ phục vụ việc phân lập vi sinh vật, sau tiến hành sinh khối với lượng lớn phịng thí nghiệm phục vụ việc nghiên cứu hóa học Trong khn khổ Đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu phát hợp chất chống lao từ nguồn vi sinh vật đáy biển vùng đông bắc Việt Nam”, mã số: VAST TĐ ĐAB 04/13-15 Kết sàng lọc cho chủng vi khuẩn Photobacterium sp phân lập từ đất bùn Vịnh Hạ Long thể hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định chủng Staphylococcus aureus, Echerichia coli nấm Fusarium oxysporum [50] Cho đến nay, giới chưa có cơng trình nghiên cứu kỹ thành phần hóa học hoạt tính sinh học hợp chất ngoại bào loài thuộc chi Photobacterium Do vậy, lựa chọn chủng vi khuẩn Photobacterium sp làm đối tượng nghiên cứu luận văn với mục tiêu: - Nghiên cứu phân lập xác định cấu trúc chất từ dịch ngoại bào chủng vi khuẩn Photobacterium sp - Khảo sát hoạt tính chống ung thư hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định chất phân lập làm sở khoa học định hướng cho việc nghiên cứu ứng dụng hợp chất CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vi sinh vật biển 1.1.1 Vi sinh vật Vi sinh vật (Microorganism) sinh vật có kích thước nhỏ từ vài trăm nm đến vài nm, muốn thấy rõ chúng phải sử dụng kính hiển vi Vi sinh vật phân bố khắp nơi trái đất Chúng có mặt thể người, động vật, thực vật, đất, nước, khơng khí, đồ dùng,vật liệu, từ biển khơi đến núi cao, từ nước ngọt, nước ngầm nước biển Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực vịng tuần hồn sinh - địa - hố học (biogeochemicalcycles) vịng tuần hồn cacbon, vịng tuần hồn nitơ, vịng tuần hồn photpho, vịng tuần hồn lưu huỳnh [2,7] Dựa vào đặc điểm cấu tạo tế bào, người ta chia làm nhóm lớn sau: - Nhóm chưa có cấu tạo tế bào bao gồm loại virút - Nhóm có cấu tạo tế bào chưa có cấu trúc nhân rõ ràng (cấu trúc nhân nguyên thủy) gọi nhóm Procaryotes, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn tảo lam - Nhóm có cấu tạo tế bào có cấu trúc nhân phức tạp gọi Eukaryotes bao gồm nấm men, nấm sợi (gọi chung vi nấm) số động vật nguyên sinh tảo đơn bào Như vậy, vi sinh vật khơng có mặt hai giới động vật thực vật Người ta ước tính số 1,5 triệu lồi sinh vật có khoảng 200000 lồi vi sinh vật Tuy nhiên hàng năm, có thêm hàng nghìn lồi sinh vật phát hiện, có khơng loài vi sinh vật [2] Vi khuẩn - Tiếng Anh tiếng La Tinh bacterium, đơi cịn gọi vi trùng Vi khuẩn nhóm sinh vật đơn bào, có kích thước nhỏ (kích thước hiển vi) thường có cấu trúc tế bào đơn giản khơng có nhân, khung tế bào (cytoskeleton) bào quan ty thể lục lạp [2,7] Virút dạng đặc biệt chưa có cấu trúc thể tác nhân gây nhiễm trùng có kích thước nhỏ (đường kính từ 20-300 nm) gen chúng chứa loại axit nucleic (RNA DNA) Axit nucleic bao bọc lớp vỏ protein bên ngồi bao quanh màng lipid Toàn phân tử virút gọi virion Có loại virus Viroid (ARN có tính cảm nhiễm), Virusoid (ARN khơng có tính cảm nhiễm) Virino Số virút đặt tên khoảng 4000 loài [2,7] Xạ khuẩn - danh pháp khoa học Actinobacteria, tiếng Anh Actinomycetes nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria) phân bố rộng rãi tự nhiên Trước xếp vào tản thực vật (tức nấm), ngày chúng xếp vào vi khuẩn (Schizomycetes) Xạ khuẩn có nhiều nét khác với nấm giống vi khuẩn: có giai đoạn đơn bào có giai đoạn đa bào, kích thước nhỏ, nhân giống với vi khuẩn, khơng có màng nhân tiểu hạch, vách tế bào không chứa cellulose chitin, giống với vi khuẩn, phân chia tế bào giống với vi khuẩn (kiểu Amitose) Xạ khuẩn khơng có giới tính (khơng có tế bào đực cái), hoại sinh ký sinh [2,5] Vi khuẩn Escherichia coli Nấm sợi Alternaria Nấm men Vi tảo Chlorella Saccharomyces cerevisae Hình 1.1.Hình ảnh số vi sinh vật 1.1.2 Vai trò vi sinh vật tự nhiên Phân giải hợp chất hữu Làm nguồn thức ăn bổ dưỡng cho sinh vật hóa dị dưỡng hữu khác, tức chuyển hóa nhanh chất hữu chu trình thức ăn Làm nguồn thức ăn cho loại giun, sâu bọ tạo mạng lưới thức ăn Biến đổi chất để thể khác sử dụng Biến đổi lớn chất cách hình thành chất hịa tan khí, từ tạo chất tham gia vào đường chuyển hóa trực tiếp biến đổi mơi trường cách gián tiếp Hình thành chất ức chế làm giảm hoạt động vi sinh vật khác, thực vật động vật Số lượng chủng vi sinh vật tự nhiên lớn, đa dạng biến đổi Ở số nơi, số vi sinh vật phụ thuộc vào nguồn chất dinh dưỡng, chất độc hại tác nhân tới hạn khác Vi sinh vật có vai trị quan trọng vịng tuần hồn ngun tố C, N, S, P… có khả chuyển hóa hợp chất độc hại chứa kim loại nặng bạc, vàng, thủy ngân, đồng… thành dạng không độc hại độc thể người động vật trồng [7] 1.1.3 Vai trò vi sinh vật đời sống Sử dụng vi sinh vật lên men đồ uống, lên men lactic, ủ chua thức ăn gia súc, sử dụng tác nhân ức chế vi sinh vật bảo quản thực phẩm, giữ vệ sinh môi trường làm việc hoạt động sống Vi sinh vật, đặc biệt vi khuẩn – mơ hình lý tưởng công nghệ di truyền công nghệ sinh học Một số vi sinh vật tác nhân gây bệnh người, động vật trồng Hiện có khoảng 1000 lồi virút gây bệnh thực vật, gần 90% bệnh đường hô hấp người virút, có bệnh viên đường hơ hấp cấp (bệnh SARS), HIV/AIDS đại dịch chưa có thuốc chữa khỏi, bệnh vi khuẩn người nhiều viên xoang mũi (Staphylococcus sp), bạch hầu (Corynebacteriumdiphtheria), ho gà (Bordetella pertusis), lao phổi (Mycobacterrium tuberculosis) [7] 1.1.4 Vi sinh vật biển Biển môi trường sống đặc biệt, nghèo chất dinh dưỡng độ mặn cao Biển hệ sinh thái tự nhiên lớn địa cầu 70% bề mặt trái đất bao phủ nước Vi sinh vật biển có khả thích nghi với điều kiện môi trường biển bị thay đổi, điều mở triển vọng phát triển hợp chất hữu thứ cấp Số lượng vi sinh vật biển không cao cạn Vi sinh vật biển phân lập từ trầm tích biển, nước biển, từ đối tượng mà hoạt động bất động mà vi sinh vật cộng sinh Hiểu qui luật phân bố vi sinh vật biển làm dễ dàng tạo điều kiện thuận lợi để thu thập chúng từ vật mẫu thích hợp cho việc phân lập định hướng nhóm vi sinh vật có hoạt tính sinh học phân loại [1,2,10] Với mức đa dạng sinh học cao vi sinh vật biển đóng vai trị quan trọng vịng tuần hồn sinh địa hóa nguyên tố Những vi sinh vật tìm thấy ngõ ngách đại dương từ bề mặt đến thềm đáy biển, thể sinh vật biển hay dòng hải lưu Dưới 5% số tế bào vi khuẩn quan sát mẫu sinh vật lấy từ biển phát triển môi trường nuôi cấy nhân tạo Và người ta ước tính số vi khuẩn biển nuôi cấy phân lập chiếm 1% số loài thực tế Vi sinh vật biển từ lâu biết đến số nguồn tài nguyên quan trọng sản sinh chất với cấu trúc hóa học đa dạng có hoạt tính sinh học Ngoài ra, vi sinh vật biển nghiên cứu ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống nhờ tính chất đặc hiệu chúng [1,2] 1.2 Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật biển Việt Nam Việt Nam có tiềm to lớn tài nguyên biển, với hệ sinh vật biển đa dạng phong phú Đất nước ta nằm khu vực biển Thái Bình Dương, sở hữu triệu km vùng biển Kết thống kê đến thơng báo 12000 lồi động thực vật biển Việt Nam, có nhiều lồi có độc tính sinh học tiềm tàng Tuy nhiên, việc điều tra nghiên cứu để khai thác tiềm hạn chế Nghiên cứu, phát triển, khai thác nguồn tài nguyên sinh vật biển vấn đề cấp bách khơng nước ta mà tồn giới [1] Để đánh giá nghiên cứu sử dụng vi sinh vật biển, nghiên cứu đa dạng sinh học vi sinh vật biển thuộc vùng biển Cát Bà, Hải Phòng, tác giả Lại Thúy Hiền cộng (Viện Công nghệ sinh học, Viện HLKHCNVN) khảo sát, phân tích thống kê có mặt vi sinh vật từ mẫu nước biển Cát Bà [4] Kết cho thấy khu hệ vi sinh vật vịnh Lan Hạ - Cát Bà đa dạng phong phú bao gồm vi khuẩn hiếu khí, nấm mốc, nấm men, xạ khuẩn, vi khuẩn lên men, vi khuẩn chuyển hóa hợp chất chứa nitơ, vi khuẩn sử dụng hyđrocacbon vi khuẩn khử sulphat Bảng 1.1 Số lượng số nhóm vi sinh vật mẫu nước biển trầm tích Cát Bà Tọa độ Nấm Nấm Hiếu khí mốc Men 20°43’820” 105 x 101 0 104 107°4’480” x 107 x 104 0 20°45’263” 105 0 107°04’02” 1,7 x 107 20°45’915” 106 x 102 Sử dụng Xạ khuẩn Lên men hyđrocacbon Nitrit Nitrat Khử Khử hóa hóa nitrat sulphat 104 102 10 5x 101 x 101 105 105 105 102 102 105 105 104 10l 103 103 10 0 106 x 105 103 103 104 104 0 104 x 104 102 104 104 10 4 105 5 107°03’519” 1,8 x 10 10 0 x 10 10 10 10 10 20°46’175” 106 x 102 10 105 x 104 102 102 5x102 10 107°04’906” 1,6 x 107 x 104 0 106 x 105 104 106 106 105 20°46’886” 106 0 105 x I04 102 103 103 102 107o06’001 1,7 x 107 x 102 0 107 x 105 104 106 106 x 105 20°47’563” 106 6x 101 10 105 x 104 102 102 102 10l 107o06’584” 3,4 x 107 x 102 0 106 105 104 106 5x105 x 105 20°45’702” 106 x 101 x 101 104 x 104 102 102 5x102 102 107°07’625” 1,7 X 107 0 105 105 104 104 104 x105 20°45’356” 105 x101 0 105 x104 102 102 102 10 107°07’758” 1,8 X 107 0 106 105 103 103 103 x 105 20°44’161” 106 x101 x 104 x104 102 104 104 102 107°03’853” 1,7 x 107 x102 0 107 x 105 103 106 106 x 105 20°44’496” 106 0 10 104 x 104 104 102 103 10 107°03’513 1,9 x 107 0 x 105 x 105 104 106 106 104 Đánh giá phân loại vi khuẩn từ số mẫu nước trầm tích chọn lọc cho thấy chủng vi khuẩn Gram âm chiếm ưu chủng Gram dương Các chủng Gram âm phân loại thuộc chi: Acinobacter, Pseudomonas, Flavobacterium, Sphingomonas, Ochrobactrum vi khuẩn Gram dương có Bacius, Janibacier Các lồi vi khuẩn phân lập có tỷ lệ tương đồng cao 93 100% so với chủng ngân hàng liệu Trong đó, loại nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Cát Bà chủ yếu bao gồm Candida, Rhodotorula, Cladosporium, Penicillium Steptomyces (bảng 1.2) Bảng 1.2 Kết phân loại số chủng vi khuẩn thuộc Cát Bà TT Mẫu Tên Độ tương đồng Nước bề mặt Pseudomonas vesicularis 93,3% Nước bề mặt Flavobacterium indologenes 79,1% Nước bề mặt Pseudomonas vesicularis 93,3% Nước bề mặt Pseudomonas aeruginosa 99,9% Nước bề mặt Sphingomonas paucimobilis 99,7% Nước bề mặt Acinetobacter johnsonii 89% Nước bề mặt Pseudomonas cepacia 99% Trầm tích Ochrobactrum cytisis 100% Trầm tích Bacillus megatherium 100% 10 Nước bề mặt Janibacter marinus 100% Bảng 1.3 Kết phân loại số chủng nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Cát Bà TT Mẫu Tên Nước tầng Penicillium duclauxe Trầm tích Penicillium oxalicum Nước bề mặt Cladosporium sphaerospermum Nước bề mặt Penicillium oxalicum Nước bề mặt Candida parasilosis Nước bề mặt Rhodotorula mucilaginosa Nước bề mặt Streptomyces celluloflavus Nước bề mặt Streptomyces sclerotialus Cũng nghiên cứu tương tự, Tống Kim Thuần cộng (Viện Công nghệ sinh học) công bố nghiên cứu đa dạng vi sinh vật mẫu nước biển, động, thực vật trầm tích vùng biển khác Việt Nam, Quảng Bình, Bình Định, Phú Yên, Nha Trang, đảo Trường Sa, Hải Phòng Nam Định [11] Từ 10 mẫu nước, 12 mẫu trầm tích, mẫu san hơ mẫu rong địa điểm vị trí lấy mẫu khác biển Việt Nam, tác giả phân lập xác định số lượng nhóm vi sinh vật biển (bảng 1.4) Bảng 1.4 Số lượng số chủng vi sinh vật tách mẫu nước biển Việt Nam Địa điểm Đặc điểm mẫu lấy mẫu Cửa Rằng Vi khuẩn CFU/ml Đà Gần bờ, độ sâu 4,7 m, độ mặn 2,5% 3,3x101 Nấm sợi Nấm men SCTĐ CFU/ml SCTĐ CFU/ml SCTĐ Xạ khuẩn CFU/ml SCTĐ 19 3,7x101 25 0,8x101 Vịnh Quy Xa bờ, độ sâu l,5 m, Nhơn độ mặn 3% 5,1x102 29 1,1x101 Xa bờ, độ sâu 1,8 m, độ mặn 3% 3,4x102 17 3,3x101 Xa bờ, độ sâu 0,2 m, Đảo 7,6x103 Trường Sa độ mặn 3% 11 0,7x101 0 Biển Hải Ao ni rong tảo, nước lợ Phịng 1,0x103 17 2,0x101 0 Nước độ sâu m, Đảo Cát Bà độ mặn 3% 7,0x102 30 101 0 Nước ven bờ, độ mặn 2% 3,2x103 20 x102 2 Xa bờ, độ sâu 1,7 m, độ mặn 3% 7,2x102 Hạ Long 0 0,4x101 0 1,2x101 32 4,2 x102 10 2,0x102 Nha Trang Cửa sông, nước lợ 5,2x103 15 2,6x101 3,2x102 215 60 0 5,0x101 2,8x101 17 Ghi chú: CFU: đơn vị hình thành khuẩn lạc; SCTĐ: sổ chủng tách 0,3x101 0,5x101 Nước nuôi tôm, độ Nam Định mặn 2% Tổng số chủng: 314 2,3x101 10 22 Bảng Số lượng vi sinh vật tách mẫu trầm tích biển Việt Nam Địa điểm lấy mẫu Vi khuẩn CFU/g Gần bờ, độ sâu 0,7 m, độ mặn 2% Bình Định Quảng Bình Nấm sợi Nấm men Xạ khuẩn Đặc điếm mẫu SCTD CFU/g SCTĐ CFU/g SCTĐ CFU/g SCTĐ 4,2x103 23 1,1x102 0 2x102 Gần bờ, độ sâu 0,9 m, độ mặn: 2% 1,3x104 12 9,3x101 0 1,7x102 8,8x10l Gần bờ, độ sâu 2,1 m, độ mặn 2% 2x104 13 7,5x101 0 Gần bờ, độ sâu 1,2 m, độ mặn 2% 2,2x104 2x102 Độ sâu: 2,l m, độ mặn: 2% 2,2x104 1,1x102 0 Xa bờ, độ sâu 9,1 m, độ 3,7x102 mặn 2% 1,3x102 0 0 Gần bờ, độ sâu m, độ mặn 2% 1,3x104 44 3,2x102 0 0 Xa bờ, độ sâu 10,3 m, độ mặn 2% 9,6x103 2,2x102 0 0 Gần bờ, độ sâu 2,6 m, độ mận 2% 2,1x1o4 23 0 0 0 Xa bờ, độ sâu 11,6 m, độ mặn 2% 3,7x103 7,8x102 0 Xa bờ, độ sâu 33 m, độ mặn 2% 5,6x104 12 0 2x103 0 Xa bờ, độ sâu 4,8 m, độ 1,2x104 mặn 2% 18 6,9x101 2,5x101 0 Tổng số: 244 182 47 1,1x103 5x101 4 11 Ghi chú: CFU: đơn vị hình thành khuẩn lạc; SCTĐ: sổ chủng tách Nhóm xạ khuẩn từ lâu biết đến nguồn sản sinh hợp chất có hoạt tính sinh học cao đối tượng quan tâm nghiên cứu nhiều Từ mẫu đất mục thu Cát Bà phân lập 424 chủng xạ khuẩn [2,6] Trong số chủng này, 353 chủng (83,25%) phân lập từ đất 71 chủng (16,75%) từ mẫu mục Các chủng xạ khuẩn phân lập xác định tên phân thành nhóm Streptomyces non-Streptomyces (xạ khuẩn 10 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC VI? ??N HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VI? ??T NAM KHOA HỌC TỰ NHIÊN VI? ??N HÓA HỌC VŨ VĂN NAM NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT NGOẠI BÀO CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT ĐÁY BIỂN BẮC... khuôn khổ Đề tài nghiên cứu khoa học: ? ?Nghiên cứu phát hợp chất chống lao từ nguồn vi sinh vật đáy biển vùng đông bắc Vi? ??t Nam? ??, mã số: VAST TĐ ĐAB 04/13-15 Kết sàng lọc cho chủng vi khuẩn Photobacterium... Vi sinh vật 1.1.2 Vai trò vi sinh vật tự nhiên 1.1.3 Vai trò vi sinh vật đời sống 1.1.4 Vi sinh vật biển 1.2 Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật biển Vi? ??t Nam