Nghiên cứu sản xuất kháng sinh VANCOMYCIN từ xạ khuẩn STREPTOMYCES ORIENTALIS

Bộ Coâng Thương Trường Đại Học Coâng Nghiệp Thực Phẩm Khoa Coâng Nghệ Sinh Học - Kỹ Thuật Moâi Trường BÀI TIỂU LUẬN NGHIÊN CƯU SẢN XUẤT KHÁNG SINH VANCOMYCIN TƯ XẠ KHUAÅN STREPTOMYCES ORIENTALIS GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Mai Danh sách thành viên : Nguyễn Tuấn Ngọc 2013100090 Lê Hồ Thảo Nguyên 2008100132 Huỳnh Ngọc Tuyền 2008100168 Lê Thò Thúy Hằng2008100110 Tháng 12 -2011 MỤC LỤC I ĐẶT VẤN ĐỀ II NỘI DUNG Khái quát Streptomyces orientalis 1.1 Streptomyces 1.2 Streptomyces orientalis 1.3 Ứng dụng sản xuất kháng sinh Khái quát Vancomycin 2.1 Sinh tổng hợp 2.2 Dược hóa học 2.3 Cơ chế tác dụng Quy trình cơng nghệ sản xuất kháng sinh vancomycin từ xạ khuẩn Streptomyces orientalis 3.1 Chủng giống vi sinh vật 3.2 Lựa chọn mơi trường điều kiện lên men sinh kháng sinh chủng S orientalis 4912 3.3 Nâng cao hoạt tính kháng sinh chủng S orientalis 4912 3.4 Lựa chọn môi trường điều kiện lên men vancomycin chủng đột biến 3.5 Tách chiết tinh chế vancomycin từ dịch lên men 11 Một số ứng dụng khác Streptomyces 12 4.1 Các chất kháng sinh có nguồn gốc xạ khuẩn phòng trừ nấm gây bệnh thực vật 12 4.2 Khuẩn lạc Streptomyces sp môi trường agar13 4.3 Streptomyces vật chủ cho việc tiết các protein dị để sản xuất dược sinh học 13 4.4 Vi sinh vật phân giải PhotPho (P) 13 I KẾT LUẬN 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 I ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, công nghệ sinh học đươc coi ngành công nghệ hàng đầu của giơi Và đó, công nghệ sinh học vi sinh vật sản xuất kháng sinh, vitamin loại hoạt chất ưng dụng y học lónh vực khác phục vụ cho đời sống nghiên cứu có bước phát triển vượt bậc Tư phương pháp sinh tổng hơp bán tổng hơp công nghệ vi sinh tổng hơp kháng sinh tiếp tục khăng định vai trò quan trọng của mình Trong số 10.000 chất kháng sinh đươc tìm thì có khoảng 2.000 chất thực vật tạo còn có khoảng 8.000 chất kháng sinh vi sinh vật tổng hơp, đó xạ khuẩn tổng hơp 60% Các công trình nghiên cưu đã chưng minh Streptomyces chi xạ khuẩn gồm nhiều loài có khả sinh tổng hơp kháng sinh đa dạng cấu trúc trúc và đăc điểm kháng khuẩn Đăc biệt số có chất kháng sinh Vancomycin đóng vai trò quan trọng, có nhiều ưng dụng thực tiễn đời sống Trong sống bình thường không chừa ai, vì nhà khoa học cũng y bác sĩ khoâng ngưng học hỏi tìm tòi để tìm phương thức để kháng bệnh, có “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KHÁNG SINH VANCOMYCIN TƯ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ORIENTALIS” của các cán thuộc Viện Công nghệ Sinh học thực hiện, đươc nhóm tâm đắc và nhóm đã định tìm hiểu cũng học hỏi phương pháp đề tài này + Mục tiêu : Xây dựng quy trình công nghệ lên men sản xuất khaùng sinh vancomycin tư chủng xạ khuẩn Streptomyces orientalis 4912 phù hơp vơi nguyên liệu điều kiện môi trường khí hậu Việt Nam + Nội dung nghiên cưu : - Nghiên cứu đặc điểm hình phái, đặc điểm phân loại bảo quản chủng Streptomyces orientalis điều kiện phòng thí nghiệm - Nghiên cứu lựa chọn môi trường thích hợp nguyên liệu nước điều kiện lên men chủng Streptomyces orientalis phòng thí nghiệm - Nghiên cứu tuyển chọn, bảo quản nâng cao hoạt tính kháng sinh chủng giống - Nghiên cứu tối ưu môi trường điều kiện lên men có bổ sung chất - Nghiên cứu thử nghiệm lên men sản xuất lên men nhỏ - Nghiên cứu tách chiết, tinh chế vancomycin tư dịch lên men chủng Streptomyces orientalis 4912 - Nghiên cứu điều chế vancomycin-Na II NỘI DUNG Khái quát Streptomyces orientalis 1.1 Streptomyces Streptomyces laø lơn chi Actinobacteria chi nhập gia đình streptomycetaceae Hơn 500 loài Streptomyces vi khuẩn đươc mô tả Cũng vơi Actinobacteria khác, Streptomyces Gram dương, có gen vơi cao GC đươc tìm thấy chủ yếu đất thảm thực vật mục nát, Streptomyces sản Hình 1.1 xuất baøo tử, vaø đươc ghi nhận mùi họ mà kết tư sản xuất biến động chất Streptomyces chuyển hoùa, geosmin Streptomyces đươc nghiên cứu rộng rãi đươc biết đến nhiều laø chi họ xạ khuẩn (atinomyces) Streptomyces thường sống đất chúng nhận vai trò vi sinh vật phân hủy quan trọng Chúng sản xuất nửa số thuộc kháng sinh giới sản phẩm có giá trò lớn lónh vực y tế 1.2 Streptomyces orientalis Một loài Streptomyces sản xuất thuốc kháng sinh Streptomyces orientalis , đươc gọi laø orientalis Amycolatopsis, vi khuẩn Streptomyces chủ yếu đươc tìm thấy đất thảm thực vật mục nát Streptomyces orientalis ban đầu đươc tìm thấy đất Ấn Độ Indonesia Nó đươc phát triển môi trường thạch men chiết xuất mạch nha có nhiệt độ tối ưu 280C Streptomyces orientalis sản xuất Vancomycin khaùng sinh, đươc sử dụng để phòng ngừa điều trò bệnh nhiễm trùng gây bơi vi khuẩn Gram dương, đăc biệt khuẩn tụ cầu Nó hoạt động cách ức chế tổng hơp thành tế bào vi khuẩn Gram dương Trong Vancomycin hưu ích để ngăn ngưa viêm nhiễm, gây vấn đề Nó báo cáo gây độc cho thận, vài trường hợp gây độc cho tai, đặc biệt dây thần kinh thính giác Do ñoù, Vancomycin thường đươc sử dụng loại thuốc cuối cùng, đươc sử dụng khác 1.3 Ứng dụng sản xuaát kháng sinh Chất kháng sinh chất có nguồn gốc từ thiên nhiên sản phẩm cải biến chúng đường hóa học có khả tác dụng chọn lọc với phát triển VSV, tế bào ung thư nồng độ thấp - Tại Hàn Quốc năm 2007 phân lập loại xạ khuẩn Streptomyces sp C684 sinh CKS laidlomycin, chất tiêu diệt tụ cầu kháng methicillin cầu khuẩn kháng vancomycin - Tại Nhật năm 2003, Yatakemycin tách chiết từ xạ khuẩn Streptomyces sp TP – A0356 phương pháp sắc kí cột CKS có khả kiềm hãm phát triển nấm Aspergillus Candida albicans Chất có khả chống lại tế bào ung thư có giá trị Mic 0,01 – 0,3 mg/ml - Để traùnh dịch bệnh nông nghiệp, người ta sử dụng số biện phaùp kĩ thuật, thay đổi cấu trồng, mùa vụ Tuy nhiên biện pháp gây xáo trộn hệ sinh thái đồng ruộng tạo điều kiện phát sinh số bệnh mà trước gặp Việc tuyển chọn dòng kháng bệnh vài năm, sau tác nhân gây bệnh lại kháng lại Khái quát Vancomycin Vancomycin chất kháng sinh thuộc nhóm glycopeptid có tác dụng tích cực điều trò bệnh, coi phương thuốc cuối có khả điều trò bệnh nhiễm trùng nguy Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 2.1 Một số loại thuốc kháng sinh hieåm chủng vi sinh vật kháng methicillin (chất kháng sinh nhiễm β-lactam) gây nên Vancomycin đươc đưa vào chưa bệnh tư 40 năm qua, ngaøy đươc coi kháng sinh quan trọng hiệu chưa bệnh cao dùng hoăc phối hơp vơi caùc khaùng sinh khaùc, chống lại caùc vi khuẩn nhờn vơi nhiều loại kháng sinh thông dụng Bơi vậy, việc nghieân cưu sinh tổng hơp vancomycin đươc quan tâm, phát triển, để tư hình thành nên hệ kháng sinh có hiệu chữa bệnh cao Hơn nghiên cứu lên men vancomycin nắm vững quy trình sản xuất chất kháng sinh tạo tiền đề cho việc xây dựng sở sản xuất chất kháng sinh quy mô công nghiệp điều kiện Việt Nam, góp phần thực mục tiêu tới năm 2020 sản xuất 50% tổng số thuộc, Bộ Y tế đề Trong bối cảnh vậy, việc nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất vancomycin nguyên liệu nươc, phối hơp vơi điều kiện kinh tế môi trường khí hậu Việt Nam cần thiết Cùng với nó, việc triển khai xâây dựng sơ sản xuất kháng sinh vơi công suất 500 kg/năm góp phần phục vụ công tác chăm sóc sức khỏe cộng đồng 2.1 Sinh tổng hơp Vancomycin sinh tổng hơp xảy thông qua tổng hơp protein khác nonribosomal (NRPSs) Enzyme xác định trình tự axit amin trình lắp ráp đến mô-đun Trước Vancomycin đươc lắp ráp thông qua NRPS, axit amin đươc sửa đổi L-tyrosine đươc sửa đổi để trơ thaønh β hydroxychlorotyrosine (β-hTyr) 4-hydroxyphenylglycine (HPG) dư lương Măt khác, acetate đươc sử dụng để lấy 3,5 dihydroxyphenylglycine voøng (3,5-DPG) Tổng hơp peptide Nonribosomal xảy thông qua phân biệt mô-đun tải mở rộng protein axit amin, thông qua việc hình thành liên kết amide đòa điểm liên kết phạm vi hoạt động Mỗi module thường bao gồm adenylation (A) teân miền, chất vận chuyển peptidyl protein (PCP), miền tên miền ngưng tụ (C) hoăc kéo dài Trong lĩnh vực A, amino axit cụ thể đươc kích hoạt cách chuyển đổi thaønh phưc tạp enzyme aminoacyl adenylate gắn liền vơi đồng yếu tố 4'phosphopantetheine bơi thioesterification phưc tạp sau đươc chuyển vào miền PCP vơi việc đẩy AMP Trong sinh tổng hơp Vancomycin, lĩnh vực sửa đổi bổ sung có măt, hạn epimerization (E) miền, đươc sử dụng isomerizes axit amin tư lập thể khác, tên miền thioesterase (TE) đươc sử dụng chất xúc tác cho tạo vòng vận hành phân tử thông qua thioesterase phân cắt Một tập hơp multienzymes (CEPA enzym tổng hơp peptide, CepB, CepC) chịu trách nhiệm lắp ráp heptapeptide (Hình 2) Các tổ chưc CEPA, CepB, vaø CEP C chăt chẽ tương tự tổng hơp peptide khác chất cho surfactin (SrfA1, SrfA2, vaø SrfA3) vaø gramicidin (GrsA vaø GrsB) Mỗi enzym tổng hơp peptide kích hoạt mã hoá cho axit amin khác để để kích hoạt tưng lĩnh vực CEPA mã hóa cho mô-đun 1, 2, CepB mã hóa cho mơ-đun 4, 5, và CepC mã hóa cho mơ-đun Sau phân tử heptapeptide tuyến tính đươc tổng hơp, Vancomycin phải trải qua thay đổi nưa, hạn oxy hoùa liên kết ngang glycosyl hóa Để chuyển đổi heptapeptide tuyến tính, tám enzyme, open reading frames (ORF) 7, 8, 9, 10, 11, 14, 18, 20, vaø 21 đươc sử dụng Enzyme ORF 7, 8, 9, vaø 20 laø enzym P450 Và ORF 14 đươc xác định enzym thủy phân giả định Vơi gíup đỡ enzym này, nhóm β-hydroxyl đươc giơi thiệu tyrosine dư lương 6, khơp nối xảy vòng 7, vòng 6, vòng Ngồi ra, haloperoxidase đươc sử dụng để gắn nguyên tử clo vào vòng thông qua trình oxy hóa Hình 2.2 2.2 Dươc hóa học Vancomycin nhánh ba vòng peptide nonribosomal glycosyl hóa đươc sản xuất bơi trình lên men loài actinobacteria Amycolatopsis orientalis (trước định Nocardia orientalis ) Vancomycin exhibits atropisomerism – có nhiều hóa học khác biệt rotamers hạn chế luân phiên số liên kết Các hình thái diện thuốc măt nhiệt động ổn định conformer có hoạt động mạnh 2.3 Cơ chế tác dụng Vancomycin hoạt động cách ưc chế tổng hơp thích hơp thành tế bào vi khuẩn Gram dương Do chế khác mà theo vi khuẩn Gram âm sản xuất thành tế bào yêu tố khác liên quan đến việc vào màng sinh vật gram âm, vancomycin hoạt động chống lại vi khuẩn Gram (ngoại trừ số loài lậu cầu Neisseria) Các phân tử ưa nước lớn hình thành liên kết hydro tương tác với thiết bị đầu cuối D-alanyl-D-alanine moieties caùc NAM / NAG- peptide Trong trường hơp bình thường, tương tác năm điểm Điều ràng buộc vancomycin D-Ala-D-Ala ngăn chăn tổng hơp thành tế bào hai cách: + Ngăn chăn tổng hơp polyme dài N-acetylmuramic acid (NAM) vaø N-acetylglucosamine (NAG) hình thành sơi xương sống tế bào vi khuẩn + Ngăn cản caùc polyme xương sống để kìm chế hình thành, liên kết với Hình 2.5 Cơ chế tác dụng Vancomycin Quy trình công nghệ sản xuất kháng sinh vancomycin từ xạ khuẩn Streptomyces orientalis 3.1 Chủng giống vi sinh vật Chủng xạ khuẩn Streptomycws orientalis 4912 chủng vi sinh vật kiểm định Bacillus subtilis ATCC 6633, B cereus ATCC 21778, Staphylococcus aureus 209P, Sarcina lutea Eschrochia coli PA2, hóa chất dung để phân tích, định lương vancomycin chuẩn (Merck) môi trường nghiên cứu Gause 1, A4, A-4H, TH447, A12, A-9, 48 Hình 3.1 Chủng xạ khuẩn Streptomycws orientalis 4912 A Hình dạng khuẩn lạc, B Cuống sinh bào tử, C bào tử 3.2 Lựa chọn môi trường điều kiện lên men sinh kháng sinh chủng S orientalis 4912 Thử nghiệm leân men số môi trường thường dùng lên men sinh khaùng sinh xạ khuẩn cho thấy, chủng S orientalis 4912 có hoạt tính kháng khuẩn mạnh lựa chọn đươc môi trường MT48 cho hoạt tính kháng sinh cao làm môi trường sơ để nghiên cưu ảnh hương nguồn dinh dưỡng điều kiện lên men đến khả tạo kháng sinh Hình 3.2 Hoạt tính kháng sinh chủng S orientalis 4912 Chủng S orientalis 4912 sử dụng tốt nguồn đường sacchaose vơi hàm lương thích hơp 3%, cho hoạt tính kháng sinh cao Trong số nguồn nitơ thử nghiệm bột đậu tương cho hoạt tính kháng sinh cao nhất, vơi hàm lương 0,2% thích hơp Nghiên cưu ảnh hương nhiệt độ pH cho thấy, nhiệt độ thích hơp cho sinh trương, phát triển sinh tổng hơp kháng sinh chủng S orientalis 4912 laø 280C vaø pH tư đến Lương giống đươc cấy vào môi trường lên men thích hơp - 8% so vơi môi trường lên men Nghiên cứu động thái trình men chủng S orientalis 9412 cho thấy, sinh khối hoạt tính kháng sinh tăng dần đạt cực đại sau 120 lên men Như vậy, động thái trình lên men chủng có đăc trưng giống chủng xạ khuẩn sinh kháng sinh khác 3.3 Nâng cao hoạt tính kháng sinh chủng S orientalis 4912 Trước hết, nhà khoa học Viện Công nghệ sinh học áp dụng phương pháp gây chủng đột biến tia UV Kết nghiên cứu khả sống sót tế bào trần vaø baøo tử chủng S orientalis 4912 sau xử lý UV độ sống sót từ 1-10%, kiểm tra hoạt tính kháng sinh theo phương pháp cục thạch cho thấy, khả sinh tổng hợp khaùng sinh chủng tăng lên từ 830,3% xử lý bào tử 66,33% xử lý tế bào trần Khả sống sót Hoạt tính kháng sinh khuẩn tế bào trần bào tử chủng S lạc chủng S orientalis 4912 xaùc định orientalis 4912 sau phương pháp cục thạch (A) đục lỗ (B) xử lý UV MNNG Hình 3.3 Sau nhà khoa học tiếp tục áp dụng phương pháp thư hai, gây chủng đột biến MNNG Treân sơ lựa chọn nồng độ MNNG, pH thời gian xử lý thích hơp để xử lý bào tử tế bào trần tỷ lệ biến chủng hoạt tính kháng sinh cao chủng gốc laø 80,8 vaø 92,86 % Kết nhận đươc biến chủng S orientalis 4912-81-61 (xử lý tế bào trần MNNG) hoạt tính kháng sinh cao 1683 mcg/ml, đươc lựa chọn cho nghieân cưu điều kiện leân men sản xuất vancomycin (hoạt tính kháng sinh chủng gốc 866 mcg/ml) 3.4 Lựa chọn môi trường điều kiện leân men vancomycin chủng đột biến Dựa treân môi trường lên men thích hơp cho chủng S orientalis 4912, tiến hành lựa chọn môi trường lên men tối ưu theo phương phaùp quy hoạch thực nghiệm Box-Wilson cho biến chủng S orientalis 4912-81-61 sau Saccharose 49,8 g/l; glucose 17 g/l; bột đậu tương 30,6 g/l; NaCl 2,5 g/l; CaCO3 g/l; CaCl2 40 mg/l; CuSO4 10 mg/l Ảnh hương của yếu tố điều kiện leân men cho thấy, tỷ lệ tiếp giống 4%, nhiệt độ lên men tối ưu 28oC nồng độ pH thích hơp Nghiên cưu ảnh hương hàm lương oxy hòa tan (dO2) môi trường tơi sinh trương sinh tổng hơp vancomycin, thí nghiệm leân men biến chủng S orientalis 4912-81-61 đươc thực hệ thống Bioflo 110 dung tích 7,5 lit vơi điều kiện pH, nhiệt độ tỉ lệ giống xác định Kết xác định sinh khối khô hoạt tính kháng sinh sau 120 lên men cho thấy, dO2 đươc trì mưc 20-30% lương vancomycin sinh khối đạt cao nhất, tương ưng 2983 mcg/ml vaø 9,8 mg/ml Như vậy, kết thí nghiệm cho thấy việc cung cấp đủ oxy hòa tan bảo đảm đảo trộn tốt bình lên men điều kiện thiết yếu sản xuất vancomycin 10 Để xaùc định thời điểm thu hồi vancomycin thích hơp nhất, biến chủng S orientalis 4912-81-61 đươc ni thiết bị lên men Bioflo 110 dung tích vơi thành phần môi trường lên men tối ưu cho thấy, biến chủng phát triển tốt bình lên men, đăc biệt tư thư 48 sinh khối chủng tăng nhanh đạt 5,8 mg/ml Cũng thời điểm naøy chủng bắt đầu sinh vancomycin, tơi 120 nồng độ đạt cực đại laø 2983 mcg/ml Biến động trình lên men sinh tổng hơp vancomycin bơi biến chủng S orientalis 491281-61 treân thiết bị Bioflo 5000 3.5 Tách chiết tinh chế vancomycin từ dịch lên men Hình 3.4 Quy trình chiết xuất vancomycin Kết quả kiểm tra vancomycin taùch chiết từ biến chủng S orientalis 4912-81-61 sắc ký lớp mỏng hệ dung môi Butanol - axit acetic - H2O (4 : : 7) cho gía trị Rf mẫu 0,75; phương pháp phổ khối Agilent 6310 Ion Trap máy HPLC-MS, trọng lượng phân tử 1449,27 sắc ký lỏng cao caááp máy 11 HPLC-SPA-10 Shimadzu, thời gian lưu 4,4 phút giống vancomycin chuẩn (Merck) Sắc kyù đồ HPLC cho thấy pic tạp chứng tỏ vancomycin chế phẩm khaù tinh sạch, độ tinh khiết đạt 95,4% Kiểm tra vancomycin sắc ký lơp mỏng Vancomycin tư môi trường nuôi cấy Vancomycin tách chiết làm tinh khiết; vaø Vancomycin chuẩn (Merck) Phỏ UV Phỏ HPLC vancomycin vancomycin chuẩn (trên) chuẩn (trên) vaø vancomycin vancomycin chủng S chủng S orientalis 4912 (dươi) orientalis 4912 (dươi) Một soá ứng dụng khác Streptomyces 4.1 Các chaát kháng sinh có nguồn goác xạ khuẩn phòng trừ naám gây bệnh thực vật Để tránh dòch bệnh nông nghiệp, người ta sử dụng số biện pháp kỹ thuật, thay đổi cấu trồng, mùa vụ Tuy nhiên biện pháp gây xáo trộn hệ sinh thái đồng ruộng, tạo điều kiện để phát sinh số bệnh mà trước gặp Việc tuyển chọn dòng kháng bệnh vài năm, sau tác nhân gây bệnh lại kháng lại Việc sử dụng CKS trồng trọt nhằm mục đích chống bệnh nấm gây rau trồng, chống bệnh vi khuẩn gây ra, diệt côn trùng cỏ dại… kiềm chế bệnh thực vật sinh từ đất So với thuốc hoá học, dùng chất CKS bảo vệ thực vật vừa có tác dụng nhanh, dễ phân huỷ, tác dụng chọn lọc cao, độ độc thấp gây ô nhiễm môi trường, có khả ức chế VSV kháng thuốc hoá học CKS dòch lên men chủng sinh CKS dùng để xử lý hạt giống với mục đích tiêu diệt nguồn bệnh bên 12 hạt, diệt bệnh phận nằm đất khử trùng đất Ngày nay, việc sử dụng CKS bảo vệ thực vật phổ biên rộng rãi giới nước Nga, Nhật, Trung Quốc, n Độ… Ở Trung Quốc tuyển chọn nhiều chủng xạ khuẩn từ đất nghiên cứu sản xuất nhiều CKS phòng chống bệnh có hiệu cao policin chống bệnh đạo ôn, jangamicin chống bệnh khô vằn Năm 2002, Ấn Độ phân lập chủng Streptomyces sp.201 có khả sinh CKS z – methylheptyl iso –nicotinate, chất kháng sinh có khả kháng nhiều loại nấm gây bệnh Fusarium oxysporum, F.solani… Ở Việt Nam sử dụng nhiều chế phẩm kháng sinh bảo vệ thực vật từ Trung Quốc hay Nhật Bản phân lập số chủng xạ khuẩn có khả chống Pyricularia oryzae gây bệnh đạo ôn F.oxysporum gây bệnh thối rễ thực vật 4.2 Khuẩn lạc Streptomyces sp môi trường agar Xạ khuẩn chi Streptomyces sinh sản vô tính bào tử Trên thành sợi khí sinh thành cuống sinh bào tử chuỗi bào tử Cuống sinh bào tử có nhiều dạng khác tuỳ loài : thẳng, lượn sóng xoắn, có móc, vòng… Bào tử hình thành cuống sinh bào tử phương pháp : phân đoạn cắt khúc Bào tử xạ khuẩn có hình bầu dục, hình lăng trụ, hình cầu với đường kính khoảng 1,5 µm Màng tế bào nhẵn, gai khối u, nếp nhăn… Tuỳ thuộc vào lõi xạ khuẩn với môi trường nuôi cấy Thường môi trường có nguồn đạm vô glucoza bào tử thể đặc điểm rõ Màu sắc khuẩn lạc hệ sinh khí khác tuỳ theo nhóm Streptomyces, màu sắc biến đổi nuôi cấy môi trường khác Các loại xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces có cấu tạo giống vi khuẩn gram (+), hiếu khí, dị dưỡng chất hữu Nhiệt độ tối ưu thường 25 – 300C, pH tối ưu 6,5 – 8,0 Một số loài phát triển nhiệt độ cao thấp (xạ khuẩn ưa nhiệt ưa lạnh) 13 Xạ khuẩn chi có khả tạo thành số lượng lớn CKS ức chế vi khuẩn, nấm sợi tế bào ung thư, virus động vật nguyên sinh 4.3 Streptomyces vật chủ cho việc tiết caùc protein dị để sản xuất dươc sinh học Việc sản xuất thương mại protein chưa bệnh hoăc chẩn đoán vi sinh vật lý tổ hơp đươc quan tâm đáng kể Một số hệ thống sản xuất protein vi khuẩn phát triển Một số chi caùc vi khuẩn Gram dương đươc thử nghiệm laø vật chủ lưu trư để sản xuất protein dị khả tiết caùc protein có hiệu môi trường nuôi cấy Trong số chi Streptomyces nhiều kể tư loài đươc biết tiết lương protein cao Vì vắng măt hệ thống hạn chế, thay đổi rộng lơn, hoạt động protease hạn chế sẵn có hệ thống vector thích hơp, Streptomyces lividans đươc chọn lựa cho việc tiết caùc protein dị Các kết trình bày cho thấy lividans coù thể hoạt động vật chủ lưu trư thuù vị để sản xuất số protein hưu ích cho số bệnh quan trọng ngaønh thương mại dươc phẩm toàn giơi là: ung thư, miễn dịch học, bệnh tim mạch bệnh truyền nhiễm 4.4 Vi sinh vật phaân giải PhotPho (P) Trong tự nhiên, P nằm nhiều dạng hợp chất khác Các hợp chất P hữu đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng… Những hợp chất P hữu vi sinh vật phân giải tạo thành hợp chất P vô khó tan, số tạo thành dạng dễ tan Hợp chất P hữu quan trọng phân giải từ tế bào vi sinh vật nucleotide Nucdeotide có thành phần nhân tế bào Nhờ tác động nhóm vi sinh vật hoại sinh đất, chất tách từ thành phần tế bào phân giải thành phần protein nuclein Protein vào vùng chuyển hoá hợp chất nitrogen, nuclein vào vòng chuyển hoá hợp chất P Sự chuyển hoá hợp chất P hữu thành muối H3PO4 thực nhóm vi sinh vật phân huỷ P hữu theo sơ đồ tổng quát sau : Nucleoprotein  Nuclein  Acid.Nucleic  H2SO4 Vi sinh vật phaân hủy P hưu chủ yếu thuộc chi Bacillu Pseudomonas 14 Các loài có khả phân giải mạnh : B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster,  Vi khuẩn: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium  Xạ khuẩn: Streptomyces III Keát luận Vancomycin kháng sinh nhóm glycopeptid đươc sử dụng để chưa bệnh nhiễm trùng vi khuẩn Gram dương gây ra, đăc biệt vi khuẩn kháng lại kháng sinh methicillin penicillin Kết nghiên cưu xây dựng đươc quy trình thích hơp để sản xuất vancomycin tư biến chủng nhận đươc cao chủng gốc 344% Chất kháng sinh thu nhận đươc tư dịch lên men tương đương vơi vancomycin chuẩn (Merck) Đã nghiên cưu đăc điểm sinh học chủng 4912: Chủng có đăc điểm giống loại S.orientales chủng chuẩn ISP 504 mô tả, sử dụng hầu hết nguồn đường, sinh trương phaùt triển tốt, nhiệt độ sinh trương tối ưu 28-300C, pH thích hơp cho phát triển chủng naøy tư đến 9, chịu muối đến 6% khả tạo xenlulaza Chủng S orientalis 4912 có hoạt phổ kháng khuẩn rộng giống lồi Streptomyces orientalis Pittenger & Brigham, ưc chế đươc vi khuẩn Gram dương vi khuẩn Gram âm Đã lựa chọn môi trường thích hơp MT 48 làm môi trường sơ để nghiên cưu tối ưu thành phần môi trường điều kiện lên men Chủng 4912 có đăc điểm sinh học giống lồi Streptomyces orientalis hoạt tính kháng sinh cao Kết nghiên cưu yếu tố ảnh hương đến khả sinh tổng hơp khaùng sinh cho thấy nguồn dinh dưỡng thích hơp saccaroza 3%, bột đậu tương 0,2%, pH 7,0 - 7,5 nhiệt độ leân men 300C vaø tỷ lệ cấy giống 10% Lương sinh khối kháng sinh cao trình lên men 120 nuôi cấy Đã nghiên cưu biến động tự nhiên hoạt tính kháng sinh chủng S orientalis 4912 nhận thấy, chủng biến động lơn hoạt tính kháng sinh; biến chủng âm tính lựa chọn đươc chủng có hoạt tính kháng sinh cao Đã lựa chọn đươc chủng xạ khuẩn S orientalis 4912-81-345 coù khả sinh tổng hơp vancomycin cao chủng đươc đột biến có khả sinh tổng hơp kháng sinh cao chủng gốc 15 Đã nghiên cưu sử dụng kỹ thuật gây đột biến tế bào trần tia UV nâng cao đươc hoạt tính chủng S orientalis 4912 Được xác định đươc hoạt tính kháng sinh biến chủng sau xử lý UV: Hoạt tính kháng sinh chủng dương tính cao chủng gốc biến chủng âm thấp chủng gốc Đã nghiên cưu tối ưu hóa môi trường lên men tổng hơp vancomycin chủng gốc chủng đột biến; Nghiên cưu động thái trình lên men nội lên men lít 80 lít Đã nghiên cứu tách chiết kháng sinh tư dịch nuoâi cấy chủng S orientalis 4912 dung môi chất hấp phụ, sản phẩm nhận đươc vancomycin Đã nghiên cứu tinh chế điều chế vancomycin.HC1 bào chế dạng thuốc : Thuốc tiêm viên nang TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) http://en.wikipedia.org/wiki/Streptomyces (2) http://www.microbiologybytes.com/video/Streptomyces.html (3) http://www.jic.ac.uk/science/molmicro/strept.html (4) http://www.jic.ac.uk/science/molmicro/strept.html (5) http://www.businesschemistry.org/article/?article=82 (6) www.en.wikipedia.org/wiki/Vancomycin (7) www.dspace.isivast.org.vn/dspace/bitstream/123456789/3266/1/dt1 doc (8) www.scribd.com/doc/35890819/STREPTOMYCES Tạp chí công nghệ sinh học 16 ... tác dụng Vancomycin Quy trình công nghệ sản xuất kháng sinh vancomycin từ xạ khuẩn Streptomyces orientalis 3.1 Chủng giống vi sinh vật Chủng xạ khuẩn Streptomycws orientalis 4912 chủng vi sinh vật... vi sinh vật phân hủy quan trọng Chúng sản xuất nửa số thuộc kháng sinh giới sản phẩm có giá trò lớn lónh vực y tế 1.2 Streptomyces orientalis Một loài Streptomyces sản xuất thuốc kháng sinh Streptomyces. .. trình cơng nghệ sản xuất kháng sinh vancomycin từ xạ khuẩn Streptomyces orientalis 3.1 Chủng giống vi sinh vật 3.2 Lựa chọn mơi trường điều kiện lên men sinh kháng sinh chủng S orientalis 4912