Phân lập, nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật có khả năng tạo màng sinh vật phân lập ở Việt Nam

Vi sinh vật là tên gọi chung để chỉ tất cả các sinh vật có hình thể bé nhỏ, muốn thấy rõ được người ta phải sử dụng tới kính hiển vi. Vi sinh vật không phải là một nhóm riêng biệt trong sinh giới. Chúng thậm chí thuộc về nhiều giới sinh vật khác nhau và giữa các nhóm có thể không có quan hệ mật thiết với nhau 1. Lịch sử nghiên cứu và phát triển của vi sinh vật học đã ghi nhận người có công phát hiện ra thế giới vi sinh vật và cũng là người đầu tiên mô tả hình thái nhiều loại vi sinh vật Antonie van Leeuwenhoek (1632 1723). Với việc tự chế tạo ra trên 400 chiếc kính hiển vi, ông đã lần lượt quan sát mọi thứ có xung quanh mình, trong đó có cả các vi khuẩn và động vật nguyên sinh mà ông đã gọi là những “động vật vô cùng nhỏ bé”. Ông là người đầu tiên phát hiện ra hiện tượng bám dính và phát triển phổ biến của vi khuẩn trên bề mặt răng tạo thành các mảng bám răng, một dạng của màng sinh vật sau này 1. Cùng với sự ra đời của kính hiển vi quang học hoàn chỉnh vào đầu thế kỷ 19, đặc biệt là việc chế tạo thành công chiếc kính hiển vi điện tử đầu tiên (1934) đã góp phần tạo nên những cống hiến lớn lao của các nhà khoa học trong lĩnh vực vi sinh vật học 1. Năm 1936, Zobell và cộng sự 87 đã nghiên cứu cho thấy số lượng vi khuẩn bám dính tại vị trí tiếp xúc giữa nước biển và bề mặt vật rắn lớn hơn nhiều so với các vị trí xung quanh. Lợi ích của bề mặt chất rắn mang lại được đánh giá như một nơi cư trú của các vi khuẩn giúp tập trung hấp thụ chất dinh dưỡng, tăng cường hoạt động của các enzyme và hấp thụ các chất chuyển hóa. Trong những nghiên cứu về hiệu quả của bề mặt rắn đối với hoạt tính của vi khuẩn, Zobell 86 đã chỉ ra rằng bên cạnh việc cung cấp nơi khu trú và tập trung chất dinh dưỡng, bề mặt chất rắn còn làm chậm sự khuếch tán của các enzyme ngoại bào, thúc đẩy sự đồng hóa các chất dinh dưỡng thông qua quá trình thủy phân trước khi chúng được hấp thụ. Một loạt những nghiên cứu tiếp theo đó cũng đề cập đến khả năng hoạt động và tăng trưởng đáng kể của vi sinh vật bằng cách bám dính vào một bề mặt xác Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Trường Đại học KHTN 3 định. Nghiên cứu của Heukelekian và cộng sự 39 cho thấy giới hạn nồng độ chất dinh dưỡng không cố định mà phụ thuộc vào tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường. Jones và cộng sự 43 đã sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để chỉ ra sự xuất hiện của màng sinh vật trong bộ lọc nhỏ giọt của một nhà máy xử lý nước thải và cho thấy rằng chúng bao gồm nhiều loại, nhóm các vi sinh vật khác nhau (dựa trên đặc điểm hình thái tế bào). Bằng cách sử dụng chất nhuộm màu polysaccarit đặc biệt là đỏ Ruthenimum và cố định bởi Osmium tetroxide (OsO4), các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng vật liệu chất nền bao xung quanh và kết dính các tế bào trong cấu trúc màng sinh vật chính là polysaccarit Các vi sinh vật trong tự nhiên ít khi tồn tại riêng rẽ mà thường hình thành tập hợp quần xã vi sinh vật với một loạt các hoạt động chức năng sinh lý và sinh hóa. Sự tạo thành màng sinh vật diễn ra tại bề mặt rắn tiếp xúc với môi trường chất lỏng. Tại đây, các mảnh vụn hữu cơ và chất khoáng tập trung lại tạo điều kiện cho phép các vi sinh vật có thể sinh trưởng và phát triển thành các vi khuẩn lạc và dần hình thành nên màng sinh vật trưởng thành 13. Phân tích thành phần vi sinh vật của màng cho thấy sự hiện diện của vi tảo và vi khuẩn Gallionella spp. Đặc biệt khả năng oxi hóa sắt của chủng Gallionella spp gây kết tủa sắt trong đường ống tạo ra những thay đổi không mong muốn về độ đục, màu sắc và mùi của nước 58. Các chủng vi khuẩn hiếu khí như Pseudomonas putrefaciens, Escherichia coli, Bacillus sp, Serratia sp cũng được phân lập. Trong 10 m 1 m Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Trường Đại học KHTN 6 đó, nghiên cứu cho thấy chủng P. putrefaciens có khả năng tạo chất ngoại bào giúp gắn kết các nhóm vi sinh vật với nhau để hình thành màng sinh vật 66. Trong công nghiệp thực phẩm, khả năng bám dính của các vi sinh vật trên bề mặt các thiết bị chế biến có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến giá trị cảm quan của sản phẩm thực phẩm. Nghiên cứu của Sule và cộng sự 78 cho thấy chủng E. coli O157:H7 là tác nhân gây bệnh có thể phân lập từ các mẫu thịt tươi. Bằng kỹ thuật Realtime PCR, 13 trong số 15 gen ở chủng E. coli này được nghiên cứu cho thấy có liên quan đến các chức năng sống như trao đổi chất, phân chia tế bào, hình thành màng sinh học và khả năng gây bệnh. Nghiên cứu của Kubota và cộng sự 47 về khả năng hình thành màng sinh vật trên 3 chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis và Lactobacillus fructivorans đại diện cho nhóm vi khuẩn lactic gây hư hỏng thực phẩm. Đặc điểm của sự hình thành màng sinh vật ở các chủng vi khuẩn này cung cấp cho chúng ta một hướng nghiên cứu trong việc kiểm soát các tác nhân gây bệnh trong các sản phẩm thực phẩm. Một trong những hướng nghiên cứu ứng dụng của màng sinh vật là kiểm soát sinh học các tác nhân gây bệnh hại ở cây trồng. Các chủng vi khuẩn được phân lập từ rễ cây hoặc đất trồng ở các khu vực canh tác nông nghiệp cũng cho thấy khả năng hình thành màng sinh vật tương đối cao như: Bacillus subtilis, Agrobacterium tumefaciens, Xylella fastidiosa, Rhizobium leguminosarum… Nghiên cứu của Fall và cộng sự 30 cho thấy Bacillus subtilis bám dính ở rễ cây có khả năng hình thành màng sinh vật tốt ở nồng độ K+ cao trong môi trường nuôi cấy. Bacillus subtilis cũng có khả năng ức chế sự lây nhiễm của tác nhân gây bệnh Pseudomonas syringae pv tomato DC3000 ở rễ cây Arabidopsis nhờ khả năng tạo thành màng sinh vật và sản xuất surfactin 5. Khả năng cộng sinh với mô thực vật cũng như sự tạo thành màng sinh vật trên bề mặt chóp rễ của các chủng Agrobacterium tumefaciens, Xylella fastidiosa 69 cho thấy sự tương tác cùng có lợi giữa thực vật và vi khuẩn trong việc cung cấp chất dinh dưỡng và hạn chế các tác nhân gây bệnh. Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Trường Đại học KHTN 7 Ngoài ra, một số chủng vi khuẩn được thu thập từ khu vực nước thải của các nhà máy, làng nghề cũng được phân lập nhằm tìm ra những chủng có khả năng hình thành màng sinh vật tốt, ứng dụng trong việc xử lý nước thải và vệ sinh môi trường.

Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Nguyễn Quang Huy, người thầy mẫu mực tận tụy hướng dẫn truyền đạt kiến thức cho suốt trình thực đề tài quan tâm, động viên giúp đỡ sống Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội dành tâm huyết giảng dạy, trang bị kiến thức cho suốt khóa học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể anh, chị, em Phòng Enzyme học Phân tích hoạt tính sinh học, Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ Protein Enzyme; Bộ môn Sinh lý thực vật Hóa sinh, Bộ môn Vi sinh vật học nhiệt tình cộng tác giúp đỡ suốt trình thực đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đặc biệt chồng bên động viên, chia sẻ khó khăn, giúp đỡ trình học tập thực luận văn Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2011 Học viên cao học Trần Thúy Hằng Trường Đại học KHTN i Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU .2 1.1 Khái niệm màng sinh vật (biofilm) 1.2 Các dạng màng sinh vật tự nhiên vai trò vi sinh vật 1.2.1 Các chủng vi sinh vật có khả tạo màng sinh vật tự nhiên 1.2.2 Các dạng tồn màng sinh vật 1.2.3 Ảnh hưởng màng sinh vật vi sinh vật 1.3 Thành phần, cấu trúc đặc điểm màng sinh vật 11 1.3.1 Mạng lưới ngoại bào 11 1.3.2 Các thành phần khác 13 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành phát triển màng sinh vật 15 1.4.1 Các giai đoạn tạo thành màng sinh vật 15 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành màng sinh vật 20 1.4.3 Điều hòa trình hình thành màng sinh vật 22 1.5 Nghiên cứu ứng dụng màng sinh vật 24 1.5.1 Ứng dụng màng sinh vật việc xử lý nước thải 24 1.5.2 Ứng dụng màng sinh vật việc ức chế vi sinh vật gây hại 25 1.5.3 Một số nghiên cứu ứng dụng khác 26 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Nguyên liệu 29 2.1.1 Chủng vi sinh vật nghiên cứu 29 2.1.2 Vi sinh vật kiểm định 29 2.2 Hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm 30 2.2.1 Môi trường nuôi cấy 30 2.2.2 Máy móc, thiết bị 31 2.3 Phương pháp nghiên cứu 31 2.3.1 Phương pháp phân lập vi khuẩn 31 Trường Đại học KHTN ii Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 2.3.2 Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật 32 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu đánh giá khả tạo màng sinh vật chủng vi sinh vật 32 2.3.4 Tối ưu hóa điều kiện tạo màng sinh vật 33 2.3.5 Phương pháp đánh giá khả tạo chất hoạt động bề mặt 35 2.3.6 Phương pháp đánh giá khả kháng khuẩn 35 2.3.7 Phương pháp nhuộm Gram 36 2.3.8 Quan sát cấu trúc màng sinh vật ảnh chụp kính hiển vi điện tử quét 37 2.3.9 Phương pháp phân loại phân tử dựa gen 16S rDNA 37 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả tạo màng sinh vật 39 3.1.1 Phân lập vi sinh vật 39 3.1.2 Khả phát triển tạo màng sinh vật chủng phân lập 40 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tạo màng sinh vật chủng phân lập 42 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 42 3.2.2 Ảnh hưởng pH môi trường 43 3.2.3 Ảnh hưởng nguồn cacbon 44 3.2.4 Ảnh hưởng nguồn nitơ 46 3.2.5 Ảnh hưởng giá thể 47 3.3 Một số đặc tính sinh học phân loại chủng vi sinh vật phân lập 50 3.3.1 Khả tạo chất hoạt động bề mặt 50 3.3.3 Đặc điểm hình thái 53 3.3.4 Phân loại chủng vi sinh vật phân lập dựa gen 16S rDNA 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 69 Trường Đại học KHTN iii Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Ảnh hưởng pH môi trường đến tạo màng sinh vật chủng vi sinh vật phân lập 44 Bảng 2: Ảnh hưởng nguồn cacbon đến tạo màng sinh vật chủng vi sinh vật phân lập 45 Bảng 3: Ảnh hưởng nguồn nitơ đến tạo màng sinh vật chủng vi sinh vật phân lập 47 Bảng 4: Hoạt tính kháng khuẩn chủng vi khuẩn nghiên cứu 52 Trường Đại học KHTN iv Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng DANH MỤC HÌNH Hình Các vi sinh vật gắn kết với bề mặt nhựa nhân tạo liên kết với thông qua mạng lưới polysaccarit kính hiển vi điện tử Hình Ảnh SEM màng sinh vật Staphylococcus aureus tạo nên .4 Hình Ảnh SEM màng sinh vật hình thành chủng Bacillus subtilis B-1 Hình Một số ví dụ màng sinh vật Hình Mô hình phát triển màng sinh vật 16 Hình Khuẩn lạc số chủng vi sinh vật phân lập môi trường thạch 39 Hình Khả tạo màng sinh vật số chủng vi sinh vật phân lập từ mẫu nước thải làng miến Lại Trạch 40 Hình Khả tạo màng sinh vật số chủng vi sinh vật phân lập từ mẫu nước thải nhà máy sản xuất bia 41 Hình Khả tạo màng sinh vật số chủng vi sinh vật phân lập từ mẫu nước thải làng nghề bún Phú Đô 42 Hình 10 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả tạo màng sinh vật từ chủng phân lập 43 Hình 11 Màng chủng vi sinh vật sau ngày nuôi cấy 48 Hình 12 Màng sinh vật bề mặt nhựa 48 Hình 13 Cấu trúc màng sinh vật chủng phân lập 49 Hình 14 Khả nhũ tương hóa dầu ăn chủng vi sinh vật 51 Hình 15 Hình thái khuẩn lạc hình dạng vi khuẩn kính hiển vi quang học 54 Hình 16 Hình thái tế bào chủng vi khuẩn màng sinh vật 55 Hình 17 Vị trí phân loại chủng M3.8, M4.9 với loài có quan hệ họ hàng dựa vào trình tự gen 16S rDNA 56 Hình 18 Vị trí phân loại chủng U1.3 U3.7 với loài có quan hệ họ hàng dựa vào trình tự gen 16S rDNA 57 Trường Đại học KHTN v Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng BẢNG CHỮ VIẾT TẮT Acyl - HSL Acyl - homoserine lactone COD Chemical Oxygen Demand (nhu cầu oxy hóa học) dd NTP Dideoxynucleotide đvC đơn vị Cacbon E24 Emulsion index (chỉ số nhũ tương hóa) OD Optical Density (Mật độ quang học) SDS Sodium dodecyl sulfate SEM Scanning electron microscopy TCA Tricarboxylic acid TOC Total Organic Carbon w/v Khối lượng (g)/thể tích (ml) Trường Đại học KHTN vi Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng MỞ ĐẦU Nghiên cứu vi sinh vật học mô hình nghiên cứu ưu việt để tìm hiểu chất trình sống, đồng thời đóng vai trò quan trọng lĩnh vực y học, nông nghiệp, công nghiệp môi trường Tuy nhiên, tự nhiên vi sinh vật tồn dạng tế bào đơn lẻ mà chúng thường tìm thấy dạng tập hợp tế bào liên kết chặt chẽ với với bề mặt thông qua mạng lưới chất ngoại bào gọi màng sinh vật (biofilm) Nghiên cứu màng sinh vật giúp có nhìn tổng quát tăng trưởng, phát triển thích nghi vi sinh vật mối quan hệ với với điều kiện môi trường Đồng thời, việc tìm hiểu màng sinh vật giúp có hiểu biết sâu mối liên hệ bên tế bào màng sinh vật chế điều hòa trình tạo màng sinh vật Nghiên cứu màng sinh vật góp phần tạo sản phẩm ứng dụng cao sống tạo công nghệ sinh học xử lý ô nhiễm môi trường, xử lý cố tràn dầu, ứng dụng nghiên cứu phòng bệnh cho trồng nghiên cứu công nghiệp thực phẩm, hóa mỹ phẩm v.v… mà Việt Nam nghiên cứu vi sinh vật tạo màng sinh vật ứng dụng chúng mẻ Chính từ ý nghĩa thực tiễn trên, định thực đề tài: “Phân lập, nghiên cứu đặc điểm sinh học số chủng vi sinh vật có khả tạo màng sinh vật phân lập Việt Nam” Trường Đại học KHTN Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái niệm màng sinh vật (biofilm) Vi sinh vật tên gọi chung để tất sinh vật có hình thể bé nhỏ, muốn thấy rõ người ta phải sử dụng tới kính hiển vi Vi sinh vật nhóm riêng biệt sinh giới Chúng chí thuộc nhiều giới sinh vật khác nhóm quan hệ mật thiết với [1] Lịch sử nghiên cứu phát triển vi sinh vật học ghi nhận người có công phát giới vi sinh vật người mô tả hình thái nhiều loại vi sinh vật - Antonie van Leeuwenhoek (1632 - 1723) Với việc tự chế tạo 400 kính hiển vi, ông quan sát thứ có xung quanh mình, có vi khuẩn động vật nguyên sinh mà ông gọi “động vật vô nhỏ bé” Ông người phát tượng bám dính phát triển phổ biến vi khuẩn bề mặt tạo thành mảng bám răng, dạng màng sinh vật sau [1] Cùng với đời kính hiển vi quang học hoàn chỉnh vào đầu kỷ 19, đặc biệt việc chế tạo thành công kính hiển vi điện tử (1934) góp phần tạo nên cống hiến lớn lao nhà khoa học lĩnh vực vi sinh vật học [1] Năm 1936, Zobell cộng [87] nghiên cứu cho thấy số lượng vi khuẩn bám dính vị trí tiếp xúc nước biển bề mặt vật rắn lớn nhiều so với vị trí xung quanh Lợi ích bề mặt chất rắn mang lại đánh nơi cư trú vi khuẩn giúp tập trung hấp thụ chất dinh dưỡng, tăng cường hoạt động enzyme hấp thụ chất chuyển hóa Trong nghiên cứu hiệu bề mặt rắn hoạt tính vi khuẩn, Zobell [86] bên cạnh việc cung cấp nơi khu trú tập trung chất dinh dưỡng, bề mặt chất rắn làm chậm khuếch tán enzyme ngoại bào, thúc đẩy đồng hóa chất dinh dưỡng thông qua trình thủy phân trước chúng hấp thụ Một loạt nghiên cứu đề cập đến khả hoạt động tăng trưởng đáng kể vi sinh vật cách bám dính vào bề mặt xác Trường Đại học KHTN Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng định Nghiên cứu Heukelekian cộng [39] cho thấy giới hạn nồng độ chất dinh dưỡng không cố định mà phụ thuộc vào tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường Jones cộng [43] sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để xuất màng sinh vật lọc nhỏ giọt nhà máy xử lý nước thải cho thấy chúng bao gồm nhiều loại, nhóm vi sinh vật khác (dựa đặc điểm hình thái tế bào) Bằng cách sử dụng chất nhuộm màu polysaccarit đặc biệt đỏ Ruthenimum cố định Osmium tetroxide (OsO4), nhà nghiên cứu chứng minh vật liệu chất bao xung quanh kết dính tế bào cấu trúc màng sinh vật polysaccarit Hình Các vi sinh vật gắn kết với bề mặt nhựa nhân tạo liên kết với thông qua mạng lưới polysaccarit kính hiển vi điện tử ( 57700) [43] Dựa quan sát mảng bám số thí nghiệm khác, năm 1978, Costerton cộng [14] đưa giả thuyết màng sinh học: “Trong tự nhiên, tế bào vi khuẩn gắn kết với bám dính bề mặt định nhờ hệ thống sợi glycocalyx” Giả thuyết góp phần giải thích chế bám dính vi sinh vật vật liệu vô sinh hữu sinh lợi ích thu nhờ phương thức sinh thái thích hợp Trường Đại học KHTN Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Cùng với tiến trình nghiên cứu, khái niệm màng sinh vật đưa ngày hoàn thiện đầy đủ Hiện nay, khái niệm màng sinh vật hiểu tập hợp quần xã vi sinh vật bám dính phát triển bề mặt môi trường khác thông qua mạng lưới chất ngoại bào chúng tạo [26], [56] Màng sinh vật hình thành bề mặt môi trường vô sinh hay hữu sinh tượng phổ biến xuất tự nhiên, đời sống hay nhiều ngành công nghiệp khác Hình Ảnh SEM màng sinh vật Staphylococcus aureus tạo nên [26] Các tế bào vi sinh vật màng sinh vật khác biệt với tế bào sống trôi tự việc tổng hợp chất ngoại bào giúp tế bào bám dính với bề mặt, giảm tỷ lệ tăng trưởng, điều hòa tăng giảm gen đặc biệt Khả bám dính vi sinh vật trình phức tạp điều hòa đặc điểm khác môi trường nuôi cấy, chất ngoại bào bề mặt tế bào [57] Vi khuẩn bắt đầu trình tạo màng sinh vật để đáp ứng với tác động cụ thể từ môi trường sống nguồn chất dinh dưỡng oxy Quá trình tạo thành màng sinh vật trải qua biến đổi động học việc chuyển từ đời sống tự Trường Đại học KHTN Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng [56] Bằng cách tạo hợp chất surfactin trình tạo màng sinh vật, B subtilis giúp trồng có khả kháng lại số vi khuẩn gây bệnh Erwina, Pseudomonas, Xanthomonas Khả tạo gramicidin chủng Bacillus brevis 18-3 có tác dụng làm giảm đáng kể tốc độ ăn mòn kim loại cách ức chế hai chủng vi khuẩn D orientis L discophora SP-6 [5] Mặt khác, khả tạo chất hoạt động bề mặt chủng vi sinh vật trình tạo màng làm tăng mức độ nhũ tương hóa tạo bọt chế biến thực phẩm tạo nhũ hóa cho sản phẩm mỹ phẩm [80] Đồng thời, đặc tính mở triển vọng việc chế tạo chất hoạt động bề mặt sinh học hoạt tính cao từ nguồn vi sinh vật ứng dụng cho công nghiệp dầu khí để xử lý cố tràn dầu [6] Trường Đại học KHTN 58 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ mẫu 75 chủng vi sinh vật phân lập từ nước thải làng nghề Việt Nam, lựa chọn chủng M1.10, U1.3, A3.3, M3.8, U3.7, M4.3, M4.9 M4.10 có hoạt tính tạo màng sinh vật cao Tám chủng vi khuẩn phân lập có khả sinh trưởng tạo màng sinh vật tốt 37oC pH từ - 7,5 Trong số chủng này, bốn chủng M3.8, M4.9, U1.3, U3.7 có khả sinh trưởng tạo màng sinh vật tốt môi trường khoáng có bổ sung nguồn cacbon (fructose, rhamnose, glucosamine) môi trường khoáng sở có bổ sung nguồn nitơ ((NH4)2SO4, cao nấm men) khác Các chủng M3.8, M4.9 U1.3 có hoạt tính kháng mạnh E coli Vibrio parahaemolyticus, với đường kính vòng kháng khuẩn mm mm; mm 10 mm; mm mm; chủng U3.7 có hoạt tính kháng mạnh chủng Staphylococcus aureus, Samonella typhi Ralstonia solanacaerum với đường kính vòng kháng khuẩn mm, mm mm Những phân tích đặc điểm hình thái phân tích gen 16S rDNA chủng cho phép nhận định chủng M3.8, M4.9, U1.3, U3.7 vi khuẩn Gram dương thuộc chi Bacillus Trong đó, chủng M3.8, M4.9 gần với loài Bacillus licheniformis; chủng U1.3 gần với loài Bacillus subtilis chủng U3.7 gần với loài Bacillus velezensis Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu sâu khả tạo thành chất hoạt động bề mặt đặc tính kháng khuẩn bốn chủng vi khuẩn phân lập M3.8, M4.9, U1.3, U3.7 để ứng dụng công nghệ xử lý nước thải phòng chống dịch hại gây bệnh trồng Tìm hiểu thành phần protein vai trò điều hòa biểu gen trình tạo thành màng sinh vật bốn chủng vi khuẩn phân lập Trường Đại học KHTN 59 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2002), Vi sinh vật học, Nxb Giáo dục, Hà Nội Hồ Huỳnh Thùy Dương (2002), Sinh học phân tử, Nxb Giáo dục, Hà Nội Vũ Thị Minh Đức (2001), Thực tập vi sinh vật học, Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh: Allison D G., Gilbert P., Wilson M (2000), Community ctructure and co-operation in biofilms, Cambridge University Press, Cambridge, England Bais H P., Fall R., Vivanco J M (2004), “Biocontrol of Bacillus subtilis against infection of arabidopsis roots by Pseudomonas syringae is facilitated by biofilm formation and surfactin production”, Plant Physiology, 134(1), pp 307-319 Banat I M (1995), “Characterization of biosurfactants and their use in pollution removal-state of the art”, Acta biotechnologica, 15, pp 251-267 Bendinger B., Rijnaarts H H M., Altendorf K., Zehnder A J B (1993), “Physicochemical cell surface and adhesive properties of coryneform bacteria related to the presence and chain length of mycolic acids”, Applied and Environmental Microbiology, 59, pp 3973-3977 Beveridge T J., Makin S A., Kadurugamuwa J L., Li Z (1997), “Interactions between biofilms and the environment”, FEMS Microbiology Reviews, 20, pp 291-303 Boyd A., Chakrabarty A M (1994), “Role of alginate lyase in cell detachment of Pseudomonas aeruginosa”, Applied and Environmental Microbiology, 60, pp 2355-2359 Trường Đại học KHTN 60 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 10 Brading M G., Jass J., Lappin-Scott H M (1995), “Dynamics of bacterial biofilm formation”, Microbial biofilms, Cambridge University Press, Cambridge, pp 46-63 11 Brooks W., Demuth D R., Gil S., Lamont R J (1997), “Identification of a Streptococcus gordonii SspB domain that mediates adhesion to Porphyromonas gingivalis”, Infection and Immunity, 65, pp 3753-3758 12 Characklis W G (1990), “Biofilm processes”, Biofilms, Wiley-Interscience, New York, pp 195-231 13 Characklis W G., Marshall K C (1990), “Biofilms: a basis for an interdisciplinary approach”, Biofilms, John Wiley & Sons, New York, pp 315 14 Costerton J W., Geesey G G., Cheng K J (1978), “How bacteria stick”, Scientific American, 238(1), pp 86-95 15 Costerton J W., Ingram J M., Cheng K J (1974), “Structure and function of the cell envelope of gram-negative bacteria”, Bacteriological Reviews, 38(1), pp 87-110 16 Costerton J W., Lewandowski Z., Caldwell D E., Korber D R., Lappin-Scott H M (1995), “Microbial biofilms”, Annual Review of Microbiology, 49, pp 711-745 17 Cowan M M., Warren T M., Fletcher M (1991), “Mixed species colonization of solid surfaces in laboratory biofilms”, Biofouling, 3, pp 23-34 18 Czaczyk K., Myszka K (2007), “Biosynthesis of extracellular polymeric substances (EPS) and its role in microbial biofilm formation”, Polish Journal of Environmental Studies, 16(6), pp 799-806 19 Davey M E., O'toole G A (2000), “Microbial biofilms: from ecology to molecular genetics”, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 64(B), pp 847-867 Trường Đại học KHTN 61 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 20 Davies D G., Parsek M R., Pearson J P., Iglewski B H., Costerton J W., Greenberg E P (1998), “The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm”, Science, 280, pp 295-298 21 De Angelis M., Siragusa S., Berloco M., Caputo L., Settanni L., Alfonsi G., Amerio M., Grandi A., Gobbetti M (2006), “Selection of potential probiotic lactobacilli from pig feces to be used as additives in pelleted feeding”, Research in Microbiology, 157, pp 792-801 22 De Weger L A., Van Der Vlught C I M., Wijfjes A H M., Bakker P A H M., Schippers B., Lugtenberg B (1987), “Flagella of a plant growthstimulating Pseudomonas fluorescens strain are required for colonization of potato roots”, Journal of Bacteriology, 169, pp 2769-2773 23 Decho A W (1990), “Microbial exopolymer secretion in ocean environment: Their role(s) in food web and marine process”, Oceanography and Marine Biology: Annual Review, 28, pp 73-153 24 Deflaun M F., Marshall B M., Kulle E P., Levy S B (1994), “Tn5 insertion mutants of Pseudomonas fluorescens defective in adhesion to soil and seeds”, Applied and Environmental Microbiology, 60, pp 2637-2642 25 Donlan R M (2000), “Role of biofilms in antimicrobial resistance”, American Society for Artificial Internal Organs Journal, 46(6), pp S47-S52 26 Donlan R M (2002), “Biofilms: Microbial life on surfaces”, Emerging Infectious Diseases, 8(9), pp 881-890 27 Donlan R M., Pipes W O., Yohe T L (1994), “Biofilm formation on cast iron substrata in water distribution systems”, Water Research, 28, pp 1497-1503 28 Emerson D., Ghiorse W C (1992), “Isolation, cultural maintenance, and taxonomy of a sheath-forming strain of Leptothrix discophora and characterization of manganese-oxidizing activity associated with the sheath”, Applied and Environmental Microbiology, 58, pp 4001-4010 Trường Đại học KHTN 62 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 29 Espinosa-Urgel M., Salido A., Ramos J L (2000), “Genetic analysis of functions involved in adhesion of Pseudomonas putida to seeds”, Journal of Bacteriology, 182, pp 2363-2369 30 Fall R., Kinsinger R F., Wheeler K A (2004), “A simple method to isolate biofilm-forming Bacillus subtilis and related species from plant roots”, Systematic and Applied Microbiology, 27, pp 372-379 31 Flemming H C (1993), “Biofilm and environmental protection”, Water Science and Technology, 27, pp 1-10 32 Fletcher M (1988), “Attachment of Pseudomonas fluorescens to glass and influence of electrolytes on bacterium-substratum separation distance”, Journal of Bacteriology, 170, pp 2027-2030 33 Fujita M., Tanaka K., Takahashi H., Amemura A (1994), “Transcription of the principal sigma-factor genes, rpoD and rpoS, in Pseudomonas aeruginosa is controlled according to the growth phase”, Molecular Microbiology, 13, pp 1071-1077 34 Geesey G G (1990), Biofouling and biocorrosion in industrial water systems: Proceedings of the international workshop on industrial biofouling and biocorrosion, stuttg, Springer Verlag, Berlin, Germany 35 Geesey G G (2001), “Bacterial behaviour at surfaces”, Current Opinion in Biotechnology, 4, pp 296-300 36 Gilbert P., Das J., Foley I (1997), “Biofilm susceptibility to antimicrobials”, Advances in Dental Research, 11(1), pp 160-167 37 Haggag W (2010), “The role of biofilm exopolysaccharides on biocontrol of plant diseases”, Biopolymers, InTech, pp 217-184 38 Haggag W M (2007), “Colonization of exopolysaccharide-producing Paenibacillus polymyxa on peanut roots for enhancing resistance against crown rot disease”, African Journal of Biotechnology, 6(3), pp 1568-1577 39 Heukelekian H., Heller A (1940), “Relation between food concentration and surface for bacterial growth”, Journal of Bacteriology, 40(4), pp 547-558 Trường Đại học KHTN 63 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 40 Heydorn A., Nielsen A T., Hentzer M., Sternberg C., Givskov M., Ersboll B K., Molin S (2000), “Quantification of biofilm structures by the novel computer program COMSTAT”, Microbiology, 146, pp 2395-2407 41 Hussain M., Wilcox M H., White P J (1993), “The slime of coagulase negative staphylococci: biochemistry and relation to adherence”, FEMS Microbiology Reviews, 104, pp 191-208 42 Jackson D W., Simecka J W., Romeo T (2002), “Catabolite repression of Escherichia coli biofilm formation”, Journal of Bacteriology, 184, pp 34063410 43 Jones H C., Roth I L., Sanders W M (1969), “Electron microscopic study of a slime layer”, Journal of Bacteriology, 99(1), pp 316-325 44 Kaplan J B., Ragunath C., Ramasubbu N., Fine D H (2003), “Detachment of Actinobacillus actinomycetemcomitans biofilm cells by an endogenous betahexosaminidase activity”, Journal of Bacteriology, 185, pp 4693-4698 45 Kokare C R., Chakraborty S., Khopade A N., Mahadik K R (2009), “Biofilm: Importance and applications”, Indian Journal of Biotechnology, 8, pp 159168 46 Korber D R., Lawrence J R., Sutton B., Caldwell D E (1989), “Effects of laminar flow velocity on the kinetics of surface colonization by mot+ and mot- Pseudomonas fluorescens”, Microbial Ecology, 18, pp 1-19 47 Kubota H., Senda S., Nomura M., Tokuda H., Uchiyama H (2008), “Biofilm formation by lactic acid bacteria and resistance to environmental stress”, Journal of Bioscience and Bioengineering, 106(4), pp 381-386 48 Lamont R J., Jenkinson H F (1998), “Life below the gum line: pathogenic mechanisms of Porphyromonas gingivalis”, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 62, pp 1244-1263 49 Lazarova V., Manem J (1995), “Biofilm characterization and activity analysis in water and wastewater treatment”, Water Research, 29(10), pp 2227-2245 Trường Đại học KHTN 64 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 50 Lazarova V., Manem J (2000), “Innovative biofilm treatment technologies for water and wastewater treatment”, Biofilms II: process analysis and applications, Wiley-Liss, New York, United States, pp 159-206 51 Lee J W., Yeomans W G., Allen A L., Deng F., Gross R A., Kaplan D L (1999), “Biosynthesis of novel exopolymers by Aureobasidium pullulans”, Applied and Environmental Microbiology, 65(12), pp 5265-5271 52 Lengeler J W., Drews G., Schlegel H G (1999), Biology of the Prokaryotes, Wiley-Blackwell, New Jersey, United States 53 Leriche V., Sibille P., Carpentier B (2000), “Use of an enzyme-linked lectinsorbent assay to monitor the shift in polysaccharide composition in bacterial biofilms”, Applied and Environmental Microbiology, 66, pp 18511856 54 Matsukawa M., Greenberg E P (2004), “Putative exopolysaccharide synthesis genes influence Pseudomonas aeruginosa biofilm development”, Journal of Bacteriology, 186, pp 4449-4456 55 Mceldowney S., Fletcher M (1986), “Variability of the influence of physicochemical factors affecting bacterial adhesion to polystyrene substrata”, Applied and Environmental Microbiology, 52(3), pp 460–465 56 Morikawa M (2006), “Beneficial biofilm formation by industrial bacteria Bacillus subtilis and related species”, Journal of Bioscience and Bioengineering, 101(1), pp 1-8 57 Morikawa M., Kagihiro S., Haruki M., Takano K., Branda S., Kolter R., Kanaya S (2006), “Biofilm formation by a Bacillus subtilis strain that produces γ polyglutamate”, Microbiology, 152, pp 2801-2807 58 National Association of Corrosion Engineers (1976), “The role of bacteria in the corrosion of oil field equipment”, Technical Practices Committee No 3, National Association of Corrosion Engineers, Houston, Texas, pp 23 Trường Đại học KHTN 65 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 59 Nguyen Q H., Nguyen T P L., Tran T H (2011), “Characterization of biofilm-forming bacteria isolated from soil in Vietnam”, VNU Journal of Science, Natural Sciences and Technology, 27(2S), pp 187-193 60 Notermans S., Doormans J A., Mead G C (1991), “Contribution of surface attachment to the establishment of microorganisms in food processing plants: A review”, Biofouling, 5, pp 21-36 61 O'toole G A., Gibbs K A., Hager P W., Phibbs P V J., Kolter R (2000), “The global carbon metabolism regulator crc is a component of a signal transduction pathway required for biofilm development by Pseudomonas aeruginosa”, Journal of Bacteriology, 182(2), pp 425-431 62 O’toole G A., Kolter R (1998), “Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development”, Molecular Microbiology, 30, pp 295-304 63 O’toole G A., Kolter R (1998), “Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signalling pathways: A genetic analysis”, Molecular Microbiology, 28, pp 449-461 64 Oliveira R., Melo L., Oliveira A., Salgueiro R (1994), “Polysaccharide production and biofilm formation by Pseudomonas fluorescen: effects of pH and surface material”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2(1-3), pp 41-46 65 Otto K., Norbeck J., Larsson T., Karlsson K A., Hermansson M (2001), “Adhesion of type 1-fimbriated Escherichia coli to abiotic surfaces leads to altered composition of outer membrane proteins”, Journal of Bacteriology, 183, pp 2445-2453 66 Page S., Gaylarde C (1990), “Biocide activity against Legionella and Pseudomonas”, International Biodeterioration, 26(2-4), pp 139-148 67 Pornsunthorntawee O., Maksung S., Huayyai O (2009), “Biosurfactant production by Pseudonmonas aeruginosa SP4 using sequencing batch reactors: Effect of oil loading rate and cycle time”, Bioresource Technology 100, pp 812-818 Trường Đại học KHTN 66 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 68 Pratt L A., Kolter R (1998), “Genetic analysis of Escherichia coli biofilm formation: roles of flagella, motility, chemotaxis and type I pili”, Molecular Microbiology, 30(2), pp 285-289 69 Ramey B E., Koutsoudis M., Von Bodman S B., Fuqua C (2004), “Biofilm formation in plant-microbe associations”, Current Opinion in Microbiology, 7(6), pp 602-609 70 Ron E Z., Rosenberg E (2001), “Natural roles for biosurfactants”, Environmental Microbiology, 3, pp 229-236 71 Sanger F., Nicklen E F., Conlson A R (1997), “DNA Sequencing with chain terminating inhibitor”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74(12), pp 5403-5460 72 Sauer K., Camper A K., Ehrlich G D., Costerton J W., Davies D G (2002), “Pseudomonas aeruginosa displays multiple phenotypes during development as a biofilm”, Journal of Bacteriology, 184, pp 1140-1154 73 Schmoll T., Ott M., Oudega B., Hacker J (1990), “Use of a wild-type gene fusion to determine the influence of environmental conditions on expression of the S fimbrial adhesin in Escherichia coli pathogen”, Journal of Bacteriology, 172(5), pp 5103-5111 74 Sleytr U B (1997), “Basic and applied S-layer research: an overview”, FEMS Microbiology Reviews, 20(1-2), pp 5–12 75 Stanley N R., Lazazzera B A (2004), “Environmental signals and regulatory pathways that influence biofilm formation”, Molecular Microbiology, 52, pp 917-924 76 Steyn B (2005), Proteomic analysis of the biofilm and biofilm – associated phenotypes of Pseudomonas aeruginosa cultured in batch, PhD dissertation, The Faculty of Natural and Agricultural Sciences, University of Pretoria, Pretoria 77 Stoodley P., Sauer K., Davies D G., Costerton J W., Microbiol A R (2002), “Biofilms as complex differentiated communities”, Annual review of microbiology, 56, pp 187-209 Trường Đại học KHTN 67 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 78 Sule P., Horne S M., Logue C M., Prüß B M (2011), “Regulation of cell division, biofilm formation, and virulence by FlhC in Escherichia coli O157:H7 grown on meat”, Applied and Environmental Microbiology, 77(11), pp 3653–3662 79 Sutherland I W (2001), “Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky framework”, Microbiology, 147, pp 3-9 80 Suwansukho P., Rukachisirikul V., Kawai F., H-Kittikun A (2008), “Production and applications of biosurfactant from Bacillus subtilis MUV4”, Songklanakarin Journal of Science and Technology, 30, pp 87-93 81 Thys S (2009), Effect of biosurfactants isolated from endophytes on biofilm formation by Candida albicans, Master dissertation, Universiteit gent, Novara, Italy 82 Tolker-Nielsen T., Brinch U C., Ragas P C., Andersen J B., Jacobsen C S., Molin S (2000), “Development and dynamics of Pseudomonas sp biofilms”, Journal of Bacteriology, 182, pp 6482-6489 83 Watnick P., Kolter P (2000), “Biofilm, city of microbes”, Journal of Bacteriology, 182(10), pp 2675-2679 84 Watnick P I., Fulner K J., Kolter R (1999), “A role for the mannose-sensitive hemagglutinin in biofilm formation by Vibrio cholera El Tor”, Journal of Bacteriology, 181, pp 3606-3609 85 Xie H., Cook G S., Costerton J W., Bruce G., Rose T M., Lamont R J (2000), “Intergeneric communication in dental plaque biofilms”, Journal of Bacteriology, 182(24), pp 7067-7069 86 Zobell C E (1943), “The effect of solid surfaces upon bacteria activity”, Journal of Bacteriology, 46(1), pp 39-56 87 Zobell C E., Anderson D Q (1936), “Observations on the multiplication of bacteria in different volumes of stored sea water and the influence of oxygen tension and solid surfaces”, The Biological bulletin, 71, pp 324-342 Trường Đại học KHTN 68 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng PHỤ LỤC Bảng 1: Trình tự gen 16S rDNA chủng M3.8 CTCAGGACGA ACGCTGGCGG CGTGCCTAAT ACATGCAAGT CGAGCGGACC GACGGGAGCT TGCTCCGTTA GGTCAGCGGC GGACGGGTGA GTAACACGTG GGTAACCTGC CTGTAAGACT GGGATAACTC CGGGAAACCG GGGCTAATAC CGGATGCTTG ATTGAACCGC ATGGTTCAAT CATAAAAGGT GGCTTTTAGC TACCACTTAC AGATGGACCC GCGGCGCATT AGCTAGTTGG TGAGGTAACG GCTCACCAAG GCGACGATGC GTAGCCGACC TGAGAGGGTG ATCGGCCACA CTGGGACTGA GACACGGCCC AGACTCCTAC GGGAGGCAGC AGTAGGGAAT CTTCCGCAAT GGACGAAAGT CTGACGGAGC AACGCCGCGT GAGTGATGAA GGTTTTCGGA TCGTAAAACT CTGTTGTTAG GGAAGAACAA GTACCGTTCG AATAGGGCGG TACCTTGACG GTACCTAACC AGAAAGCCAC GGCTAACTAC GTGCCAGCAG CCGCGGTAAT ACGTAGGTGG CAAGCGTTGT CCGGAATTAT TGGGCGTAAA GCGCGCGCAG GCGGTTTCTT AAGTCTGATG TGAAAGCCCC CGGCTCAACC GGGGAGGGTC ATTGGAAACT GGGGAACTTG AGTGCAGAAG AGGAGAGTGG AATTCCACGT GTAGCGGTGA AATGCGTAGA GATGTGGAGG AACACCAGTG GCGAAGGCGA CTCTCTGGTC TGTAACTGAC GCTGAGGCGC GAAAGCGTGG GGAGCGAACA GGATTAGATA CCCTGGTAGT CCACGCCGTA AACGATGAGT GCTAAGTGTT AGAGGGTTTC CGCCCTTTAG TGCTGCAGCA AACGCATTAA GCACTCCGCC TGGGGAGTAC GGTCGCAAGA CTGAAACTCA AAGGAATTGA CGGGGGCCCG CACAAGCGGT GGAGCATGTG GTTTAATTCG AAGCAACGCG AAGAACCTTA CCAGGTCTTG ACATCCTCTG ACAACCCTAG AGATAGGGCT TCCCCTTCGG GGGCAGAGTG ACAGGTGGTG CATGGTTGTC GTCAGCTCGT GTCGTGAGAT GTTGGGTTAA GTCCCGCAAC GAGCGCAACC CTTGATCTTA GTTGCCAGCA TTCAGTTGGG CACTCTAAGG TGACTGCCGG TGACAAACCG GAGGAAGGTG GGGATGACGT CAAATCATCA TGCCCCTTAT GACCTGGGCT ACACACGTGC TACAATGGGC AGAACAAAGG GCAGCGAAGC CGCGAGGCTA AGCCAATCCC ACAAATCTGT TCTCAGTTCG GATCGCAGTC TGCAACTCGA CTGCGTGAAG CTGGAATCGC TAGTAATCGC GGATCAGCAT GCCGCGGTGA ATACGTTCCC GGGCCTTGTA CACACCGCCC GTCACACCAC GAGAGTTTGT AACACCCGAA GTCGGTGAGG TAACCTTTTG GAGCCAGCCG CC Trường Đại học KHTN 69 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Bảng 2: Trình tự gen 16S rDNA chủng M4.9 CCTGGCTCAG GACGAACGCT GGCGGCGTGC CTAATACATG CAAGTCGAGC GGACCGACGG GAGCTTGCTC CCTTAGGTCA GCGGCGGACG GGTGAGTAAC ACGTGGGTAA CCTGCCTGTA AGACTGGGAT AACTCCGGGA AACCGGGGCT AATACCGGAT GCTTGATTGA ACCGCATGGT TCAATCATAA AAGGTGGCTT TTAGCTACCA CTTACAGATG GACCCGCGGC GCATTAGCTA GTTGGTGAGG TAACGGCTCA CCAAGGCGAC GATGCGTAGC CGACCTGAGA GGGTGATCGG CCACACTGGG ACTGAGACAC GGCCCAGACT CCTACGGGAG GCAGCAGTAG GGAATCTTCC GCAATGGACG AAAGTCTGAC GGAGCAACGC CGCGTGAGTG ATGAAGGTTT TCGGATCGTA AAACTCTGTT GTTAGGGAAG AACAAGTACC GTTCGAATAG GGCGGTACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA GGGTCATTGG AAACTGGGGA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCAAACGC ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG TCTTGACATC CTCTGACAAC CCTAGAGATA GGGCTTCCCC TTCGGGGGCA GAGTGACAGG TGGTGCATGG TTGTCGTCAG CTCGTGTCGT GAGATGTTGG GTTAAGTCCC GCAACGAGCG CAACCCTTGA TCTTAGTTGC CAGCATTCAG TTGGGCACTC TAAGGTGACT GCCGGTGACA AACCGGAGGA AGGTGGGGAT GACGTCAAAT CATCATGCCC CTTATGACCT GGGCTACACA CGTGCTACAA TGGGCAGAAC AAAGGGCAGC GAAGCCGCGA GGCTAAGCCA ATCCCACAAA TCTGTTCTCA GTTCGGATCG CAGTCTGCAA CTCGACTGCG TGAAGCTGGA ATCGCTAGTA ATCGCGGATC AGCATGCCGC GGTGAATACG TTCCCGGGCC TTGTACACAC CGCCCGTCAC ACCACGAGAG TTTGTAACAC CCGAAGTCGG TGAGGTAACC TTTTGGAGCC AGCCGCC Trường Đại học KHTN 70 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Bảng 3: Trình tự gen 16S rDNA chủng U1.3 AGCGGCGGAC GGGTGAGTAA CACGTGGGTA ACCTGCCTGT AAGACTGGGA TAACTCCGGG AAACCGGGGC TAATACCGGA TGGTTGTTTG AACCGCATGG TTCAAACATA AAAGGTGGCT TCGGCTACCA CTTACAGATG GACCCGCGGC GCATTAGCTA GTTGGTGAGG TAATGGCTCA CCAAGGCAAC GATGCGTAGC CGACCTGAGA GGGTGATCGG CCACACTGGG ACTGAGACAC GGCCCAGACT CCTACGGGAG GCAGCAGTAG GGAATCTTCC GCAATGGACG AAAGTCTGAC GGAGCAACGC CGCGTGAGTG ATGAAGGTTT TCGGATCGTA AAGCTCTGTT GTTAGGGAAG AACAAGTACC GTTCGAATAG GGCGGTACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC GTAAAGGGCT CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA GGGTCATTGG AAACTGGGGA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA CTGACGCTGA GGAGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGGGG GTTTCCGCCC CTTAGTGCTG CAGCTAACGC ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG TCTTGACATC CTCTGACAAT CCTAGAGATA GGACGTCCCC TTCGGGGGCA GAGTGACAGG TGGTGCATGG TTGTCGTCAG CTCGTGTCGT GAGATGTTGG GTTAAGTCCC GCAACGAGCG CAACCCTTGA TCTTAGTTGC CAGCATTCAG TTGGGCACTC TAAGGTGACT GCCGGTGACA AACCGGAGGA AGGTGGGGAT GACGTCAAAT CATCATGCCC CTTATGACCT GGGCTACACA CGTGCTACAA TGGACAGAAC AAAGGGCAGC GAAACCGCGA GGTTAAGCCA ATCCCACAAA TCTGTTCTCA GTTCGGATCG CAGTCTGCAA CTCGACTGCG TGAAGCTGGA ATCGCTAGTA ATCGCGGATC AGCATGCCGC GGTGAATACG TTCCCGGGCC TTGTACACAC CGCCCGTCAC ACCACGAGAG TTTGTAACAC CCGAAGTCGT TGAGGTAACC TTTTAGGAGC CAGCCGCCGA AGGTGGGACA GATGATTGGG GTGAAGTCGT Trường Đại học KHTN 71 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Bảng 4: Trình tự gen 16S rDNA chủng U3.7 GCTCAGGACG AACGCTGGCG GCGTGCCTAA TACATGCAAG TCGAGCGGAC AGATGGGAGC TTGCTCCCTG ATGTTAGCGG CGGACGGGTG AGTAACACGT GGGTAACCTG CCTGTAAGAC TGGGATAACT CCGGGAAACC GGGGCTAATA CCGGATGGTT GTCTGAACCG CATGGTTCAG ACATAAAAGG TGGCTTCGGC TACCACTTAC AGATGGACCC GCGGCGCATT AGCTAGTTGG TGAGGTAACG GCTCACCAAG GCGACGATGC GTAGCCGACC TGAGAGGGTG ATCGGCCACA CTGGGACTGA GACACGGCCC AGACTCCTAC GGGAGGCAGC AGTAGGGAAT CTTCCGCAAT GGACGAAAGT CTGACGGAGC AACGCCGCGT GAGTGATGAA GGTTTTCGGA TCGTAAAGCT CTGTTGTTAG GGAAGAACAA GTGCCGTTCA AATAGGGCGG CACCTTGACG GTACCTAACC AGAAAGCCAC GGCTAACTAC GTGCCAGCAG CCGCGGTAAT ACGTAGGTGG CAAGCGTTGT CCGGAATTAT TGGGCGTAAA GGGCTCGCAG GCGGTTTCTT AAGTCTGATG TGAAAGCCCC CGGCTCAACC GGGGAGGGTC ATTGGAAACT GGGGAACTTG AGTGCAGAAG AGGAGAGTGG AATTCCACGT GTAGCGGTGA AATGCGTAGA GATGTGGAGG AACACCAGTG GCGAAGGCGA CTCTCTGGTC TGTAACTGAC GCTGAGGAGC GAAAGCGTGG GGAGCGAACA GGATTAGATA CCCTGGTAGT CCACGCCGTA AACGATGAGT GCTAAGTGTT AGGGGGTTTC CGCCCCTTAG TGCTGCAGCT AACGCATTAA GCACTCCGCC TGGGGAGTAC GGTCGCAAGA CTGAAACTCA AAGGAATTGA CGGGGGCCCG CACAAGCGGT GGAGCATGTG GTTTAATTCG AAGCAACGCG AAGAACCTTA CCAGGTCTTG ACATCCTCTG ACAATCCTAG AGATAGGACG TCCCCTTCGG GGGCAGAGTG ACAGGTGGTG CATGGTTGTC GTCAGCTCGT GTCGTGAGAT GTTGGGTTAA GTCCCGCAAC GAGCGCAACC CTTGATCTTA GTTGCCAGCA TTCAGTTGGG CACTCTAAGG TGACTGCCGG TGACAAACCG GAGGAAGGTG GGGATGACGT CAAATCATCA TGCCCCTTAT GACCTGGGCT ACACACGTGC TACAATGGAC AGAACAAAGG GCAGCGAAAC CGCGAGGTTA AGCCAATCCC ACAAATCTGT TCTCAGTTCG GATCGCAGTC TGCAACTCGA CTGCGTGAAG CTGGAATCGC TAGTAATCGC GGATCAGCAT GCCGCGGTGA ATACGTTCCC GGGCCTTGTA CACACCGCCC GTCACACCAC GAGAGTTTGT AACACCCGAA GTCGGTGAGG TAACCTTTAT GGAGCCAGCC GCCGAAGGTG Trường Đại học KHTN 72 [...]... nhiên, các nghiên cứu chủ yếu thu nhận được từ các công trình khoa học nước ngoài Tài liệu về màng sinh vật ở Vi t Nam còn tương đối ít và nghiên cứu về màng sinh vật còn chưa nhiều, chưa sâu Đề tài nghiên cứu của chúng tôi với mục đích tạo thêm cơ sở dữ liệu khoa học về các Trường Đại học KHTN 27 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng chủng vi sinh vật có khả năng tạo thành màng sinh vật từ môi... nguồn cacbon ở các khu vực làng nghề và nhà máy sản xuất và đưa ra một số ứng dụng theo hướng xử lý nước thải môi trường Trường Đại học KHTN 28 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Chủng vi sinh vật nghiên cứu Với mục tiêu phân lập, nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng vi sinh vật có khả năng tạo thành màng sinh vật và ứng... các vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh đến, theo thời gian sẽ phát triển thành một màng sinh vật 1.4.2.3 Đặc tính của tế bào Mặc dù màng sinh vật là hình thức tồn tại phổ biến của vi sinh vật trong môi trường tự nhiên nhưng không phải vi sinh vật nào cũng có khả năng hình thành màng sinh vật Các đặc tính của tế bào bao gồm các cấu trúc phụ trợ như lông roi, tiêm mao, khả năng di động, bám dính, khả. .. chủng vi sinh vật có khả năng tạo màng sinh vật trong tự nhiên Các vi sinh vật trong tự nhiên ít khi tồn tại riêng rẽ mà thường hình thành tập hợp quần xã vi sinh vật với một loạt các hoạt động chức năng sinh lý và sinh hóa Sự tạo thành màng sinh vật diễn ra tại bề mặt rắn tiếp xúc với môi trường chất lỏng Tại đây, các mảnh vụn hữu cơ và chất khoáng tập trung lại tạo điều kiện cho phép các vi sinh vật có. .. các vi sinh vật ức chế mầm bệnh gây hại ở cây trồng đó là thông qua chất kháng sinh Ví dụ, chủng Bacillus cereus UW85 có khả năng tổng hợp cả zwittermycin và kanosamine [69] Khả năng tổng hợp chất kháng sinh giúp làm tăng tính cạnh tranh giữa các nhóm vi sinh vật; đồng thời cũng là cơ sở để tạo ra các chế phẩm vi sinh vật có khả năng phòng trừ bệnh gây hại ở thực vật chủ yếu dưới dạng phân bón vi sinh. .. cư trú trong màng sinh vật của các nhóm vi sinh vật sẽ góp phần thúc đẩy các quá trình này diễn ra nhanh hơn [45] Trường Đại học KHTN 10 Luận văn thạc sĩ Sinh học Trần Thúy Hằng 1.3 Thành phần, cấu trúc và đặc điểm của màng sinh vật Quá trình tạo màng sinh vật cần có sự tham gia của nhiều yếu tố để hình thành nên cấu trúc đặc trưng của màng Tỷ lệ và mức độ bám dính của tế bào vi khuẩn vào một bề mặt... và chức năng của các màng sinh vật Chất nền ngoại bào này cũng có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân kháng khuẩn vào trong màng nhờ hoạt tính trao đổi anion Điều này cũng có nghĩa là nó sẽ làm hạn chế sự khuếch tán của một số hợp chất từ môi trường xung quanh vào trong màng sinh vật [45] Màng sinh vật của các chủng vi sinh vật tạo màng giúp chúng kháng lại các tác nhân là các vi khuẩn,... phẩm Nghiên cứu của Sule và cộng sự [78] cho thấy chủng E coli O157:H7 là tác nhân gây bệnh có thể phân lập từ các mẫu thịt tươi Bằng kỹ thuật Real-time PCR, 13 trong số 15 gen ở chủng E coli này được nghiên cứu cho thấy có liên quan đến các chức năng sống như trao đổi chất, phân chia tế bào, hình thành màng sinh học và khả năng gây bệnh Nghiên cứu của Kubota và cộng sự [47] về khả năng hình thành màng. .. thành và phát triển của màng sinh vật 1.4.1 Các giai đoạn tạo thành màng sinh vật Dựa trên các phương pháp phân tích di truyền học, proteomics và sinh học phân tử, cùng với những phân tích về mặt cấu trúc, hóa học màng sinh vật, các nhà khoa học đã đưa ra một mô hình cấu trúc màng sinh học cơ bản [16] Trong mô hình này, vi khuẩn hình thành nên các vi khuẩn lạc và được bao quanh bởi một mạng lưới chất... [76] Sự tạo thành màng sinh vật cũng giống như một quá trình phát triển của vi sinh vật và cần phải trải qua một số bước Cơ chế phân tử giữa các vi sinh vật có thể khác nhau nhưng các giai đoạn trong sự phát triển của màng sinh vật thì luôn được bảo tồn Quá trình này lần lượt bao gồm: sự gắn kết của các tế bào vi sinh vật trôi nổi tự do lên một bề mặt, sự tăng trưởng và liên kết các tế bào thành vi khuẩn