Bảng 3. 8: Hoạt tính gây độc tế bào của hợp chất 121CN.02
Hợp chất 121CN.02 được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư như ung thư biểu mô (KB), ung thư gan (HEP-G2), ung thư phổi (LU-1), ung thư vú (MCF-7). Kết quả cho thấy hợp chất này thể hiện hoạt tính tiềm năng nhất trên dòng tế bào ung thư gan với giá trị IC50 là 0.5 ± 0.08 µg/ml. Trên hai dòng tế bào ung thư KB và Hep-G2, hợp chất này cũng thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư đầy triển vọng với giá trị IC50 lần lượt là 5.27 ± 0.25 µg/ml và 5.30 ± 0.31 µg/ml. Hợp chất này thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư vú ở mức độ trung bình với giá trị IC50 là 28.8 ± 0.63 µg/ml. Đối chứng là Ellipticine với các giá trị lần lượt 0.30 ± 0.05 µg/ml, 0.35 ± 0.05 µg/ml và 0.43 ± 0.05 µg/ml. Như vậy hợp chất 121CN.02 đã cho thấy hoạt tính kháng ung thư đầy triển vọng bên cạnh hoạt tính kháng lao và hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định.
STT
Tên mẫu IC50 (µg/ml)
KB Hep-G2 Lu-1 MCF-7
1 121CN.02 5.27±0.25 0.5±0.08 5.30±0.31 28.8±0.63 2 Ellipticine 0.30±0.05 0.35±0.05 0.43±0.05 0.58±0.05
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Đã phân lập được hai hợp chất từ dịch sinh khối chủng xạ khuẩn
Streptomyces alboniger. Cấu trúc của các hợp chất này được xác định là
VTBE.01:4-(((2S,3S)-2-((S,E)-1-hydroxybut-2-en-1-yl)-5-
oxotetrahydrofuran-3-yl)amino)benzaldehyde (obscurolideB2)và 121CN.02:
10-(((2S,3R,4S,5R,6R)-3-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,5-dihydroxy-4-methoxy-6- methyltetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-4,5-dihydroxy-6-methyltetrahydro-2H- pyran-2-yl)oxy)-6-hydroxy-1-methylbenzo[h]chromeno[5,4,3-cde]chromene- 5,12-dione(chartreusin). Đây là lần đầu tiên hai hợp chất này được phân lập từ chủng xạ khuẩn S. alboniger.
Đã đánh giá hoạt tính kháng lao trên chủng vi khuẩn M. smegmatis của dịch sinh khối chủng xạ khuẩn S. alboniger. Kết quả cho thấy sinh khối của chủng S. alboniger có hoạt tính kháng lao tiềm năng với đường kính kháng khuẩn 11 mm. Đây là lần đầu tiên hoạt tính kháng lao của chủng xạ khuẩn S. alboniger được xác định.
Đã đánh giá hoạt tính kháng chủng M. smegmatis của hai chất
VTBE.01 và 121CN.02. Kết quả cho thấy hợp chất 121CN.02 thể hiện hoạt
tính kháng M. smegmatis tiềm năng với đường kính kháng khuẩn 15 mm, chất
VTBE.01 không thể hiện hoạt tính.
Đã đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của chất 121CN.02 trên ba chủng gram dương, 3 chủng gram âm Salmonella enterica, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và một chủng nấm Candida albican . Kết quả cho thấy chất 121CN.02 thể hiện hoạt tính kháng cả 3
chủng gram dương Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Lactobacillus fermentum với giá trị IC50 lần lượt là 4,54±0,25, 1,08±0,07 và 7,49 µg/ml.
Đặc biệt, hợp chất này có giá trị MIC = 8 trên chủng Bacillus subtilis cao hơn giá trị MIC của kháng sinh Ampicillin cho thấy tiềm năng rất lớn hướng tới việc nghiên cứu sản xuất kháng sinh. Hợp chất này không thể hiện hoạt tính ức chế chủng gram âm và nấm Candida albican.
Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của chất 121CN.02 trên 4 dòng tế bào ung thư biểu mô (KB), ung thư vú (MCF-7), ung thư gan (Hep-G2) và ung thư phổi (Lu). Kết quả cho thấy hợp chất 121CN.02 cho hoạt tính kháng
ung thư đầy triển vọng trên cả 4 dòng tế bào ung thư, trong đó hợp chất này thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh nhất trên dòng tế bào ung thư gan với giá trị IC50 là 0.5±0.08 µg/ml.
Kiến nghị
Tiếp tục nghiên cứu phân lập và chiết tách các hợp chất từ dịch sinh khối của chủng xạ khuẩn Streptomyces alboniger và đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, kháng lao và kháng ung thư của các chất sạch phân lập được
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] M. V. Arasu, V. Duraipandiyan, P. Agastian, and S. Ignacimuthu, “Antimicrobial activity of Streptomyces spp. ERI-26 recovered from Western Ghats of Tamil Nadu,” Journal de Mycologie Médicale, vol. 18, no. 3, pp. 147-153, 2008.
[2] Y. Z. Frohwein, Z. Dafni, M. Friedman, R. I. J. A. Mateles, and B. Chemistry, “New metabolites of Streptomyces alboniger,” vol. 37, no. 3, pp. 679-680, 1973.
[3] N. L. Dũng, Vi sinh vật học (Phần 1), Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2012.
[4] B. T. Hà, “Nghiên cứu xã khuẩn thuộc chủng STREPTOMYCES sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh trên cây chè ở Thái Nguyên,” Trường Đại học Sư phạm, 2008.
[5] S. Dharmaraj, and Biotechnology, “Marine Streptomyces as a novel source of bioactive substances,” World Journal of Microbiology, vol. 26, no. 12, pp. 2123-2139, 2010.
[6] J. Berdy, “Bioactive microbial metabolites,” The Journal of antibiotics,
vol. 58, no. 1, pp. 1-26, 2005.
[7] M. G. Watve, R. Tickoo, M. M. Jog, and B. D. J. A. o. m. Bhole, “How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces?,” Archives of microbiology, vol. 176, no. 5, pp. 386-390, 2001.
[8] E. J. Ashforth, C. Fu, X. Liu, H. Dai, F. Song, H. Guo, and L. Zhang, “Bioprospecting for antituberculosis leads from microbial metabolites,”
Natural product reports, vol. 27, no. 11, pp. 1709-1719, 2010.
[9] A. Tupin, M. Gualtieri, F. Roquet-Banères, Z. Morichaud, K. Brodolin, and J.-P. Leonetti, “Resistance to rifampicin: at the crossroads between ecological, genomic and medical concerns,” International journal of antimicrobial agents, vol. 35, no. 6, pp. 519-523, 2010.
[10] C. Chen, F. Song, Q. Wang, W. M. Abdel-Mageed, H. Guo, C. Fu, W. Hou, H. Dai, X. Liu, N. Yang, and biotechnology, “A marine-derived Streptomyces sp. MS449 produces high yield of actinomycin X 2 and actinomycin D with potent anti-tuberculosis activity,” Applied microbiology, vol. 95, no. 4, pp. 919-927, 2012.
[11] M. W. Mullowney, C. H. Hwang, A. G. Newsome, X. Wei, U. Tanouye, B. Wan, S. Carlson, N. J. Barranis, E. n. Ó hAinmhire, and W.-L. Chen, “Diaza-anthracene antibiotics from a freshwater-derived actinomycete with selective antibacterial activity toward Mycobacterium tuberculosis,” ACS infectious diseases, vol. 1, no. 4, pp. 168-174, 2015.
[12] T. Lindel, P. R. Jensen, and W. Fenical, “Lagunapyrones AC: Cytotoxic acetogenins of a new skeletal class from a marine sediment bacterium,” Tetrahedron letters, vol. 37, no. 9, pp. 1327-1330, 1996. [13] H. Shigemori, M. A. Bae, K. Yazawa, T. Sasaki, and J. Kobayashi,
Alteromonas sp. associated with the marine sponge Halichondria okadai,” The Journal of Organic Chemistry, vol. 57, no. 15, pp. 4317- 4320, 1992.
[14] S. Carlson, U. Tanouye, S. Omarsdottir, and B. T. Murphy, “Phylum- specific regulation of resistomycin production in a Streptomyces sp. via microbial coculture,” Journal of natural products, vol. 78, no. 3, pp. 381-387, 2015.
[15] H.-J. Shin, H.-S. Jeong, H.-S. Lee, S.-K. Park, H.-M. Kim, H.-J. Kwon, and biotechnology, “Isolation and structure determination of streptochlorin, an antiproliferative agent from a marine-derived Streptomyces sp. 04DH110,” Journal of microbiology, vol. 17, no. 8, pp. 1403-1406, 2007.
[16] S. Zhang, Q. Yang, L. Guo, Y. Zhang, L. Feng, L. Zhou, S. Yang, Q. Yao, G. Pescitelli, and Z. Xie, “Isolation, structure elucidation and racemization of (+)-and (−)-pratensilins A–C: unprecedented spiro indolinone-naphthofuran alkaloids from a marine Streptomyces sp,”
Chemical Communications, vol. 53, no. 72, pp. 10066-10069, 2017. [17] K. Hong, A.-H. Gao, Q.-Y. Xie, H. G. Gao, L. Zhuang, H.-P. Lin, H.-P.
Yu, J. Li, X.-S. Yao, and M. Goodfellow, “Actinomycetes for marine drug discovery isolated from mangrove soils and plants in China,”
Marine drugs, vol. 7, no. 1, pp. 24-44, 2009.
[18] J. He, D. Zhang, Y. Xu, X. Zhang, S. Tang, L. Xu, and W. Li, “Diversity and bioactivities of culturable marine actinobacteria isolated from mangrove sediment in Indian Ocean,” Acta microbiologica Sinica, vol. 52, no. 10, pp. 1195-1202, 2012.
[19] R. Usha, K. K. Mala, C. K. Venil, and M. Palaniswamy, “Screening of actinomycetes from mangrove ecosystem for L-asparaginase activity and optimization by response surface methodology,” Polish journal of microbiology, vol. 60, no. 3, pp. 213-221, 2011.
[20] R. H. Feling, G. O. Buchanan, T. J. Mincer, C. A. Kauffman, P. R. Jensen, and W. Fenical, “Salinosporamide A: a highly cytotoxic proteasome inhibitor from a novel microbial source, a marine bacterium of the new genus Salinospora,” Angewandte Chemie International Edition, vol. 42, no. 3, pp. 355-357, 2003.
[21] L. Ding, J. Münch, H. Goerls, A. Maier, H.-H. Fiebig, W.-H. Lin, C. Hertweck, and m. c. letters, “Xiamycin, a pentacyclic indolosesquiterpene with selective anti-HIV activity from a bacterial mangrove endophyte,” Bioorganic, vol. 20, no. 22, pp. 6685-6687, 2010.
[22] P. Fu, C. Yang, Y. Wang, P. Liu, Y. Ma, L. Xu, M. Su, K. Hong, and W. Zhu, “Streptocarbazoles A and B, two novel indolocarbazoles from
the marine-derived actinomycete strain Streptomyces sp. FMA,”
Organic letters, vol. 14, no. 9, pp. 2422-2425, 2012.
[23] P. V. Cường, Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp từ nguồn vi sinh vật vùng biển Đông Bắc Việt Nam. Phạm Văn Cường và cộng sự, Hội thảo Đề án Biển, Hà Nội, 9/2015.
[24] N. X. Cường, N. X. Nhiệm, N. V. Thanh, B. H. Tài, Đ. T. M. Hương, P. V. Cường, N. H. Nam, P. Q. Long, P. V. Kiệm, and C. V. Minh, “Điểm lại các nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài sinh vật biển Việt Nam trong giai đoạn 2013‐2017,” Vietnam Journal of Chemistry, vol. 56, no. 1, pp. 1-19, 2018.
[25] S. Nishanth Kumar, C. Mohandas, J. Siji, K. Rajasekharan, and B. Nambisan, “Identification of antimicrobial compound, diketopiperazines, from a B acillus sp. N strain associated with a rhabditid entomopathogenic nematode against major plant pathogenic fungi,” Journal of applied microbiology, vol. 113, no. 4, pp. 914-924, 2012.
[26] Q. V. Thi, V. H. Tran, H. D. T. Mai, C. V. Le, M. L. T. Hong, B. T. Murphy, V. M. Chau, and V. C. Pham, “Antimicrobial metabolites from a marine-derived actinomycete in Vietnam's East Sea,” Natural product communications, vol. 11, no. 1, pp. 1934578X1601100116, 2016.
[27] M. W. Mullowney, E. Ó hAinmhire, U. Tanouye, J. E. Burdette, V. C. Pham, and B. T. Murphy, “A pimarane diterpene and cytotoxic angucyclines from a marine-derived Micromonospora sp. in Vietnam’s east sea,” Marine drugs, vol. 13, no. 9, pp. 5815-5827, 2015.
[28] V. T. Quyen, V. Van Nam, T. Van Hieu, D. T. M. Huong, B. Murphy, C. Van Minh, and P. Van Cuong, “Secondary metabolites from marine bacterium Streptomyces sp. G039,” Vietnam Journal of Chemistry, vol. 53, no. 2e, 2015.
[29] V. T. Quyen, T. Van Hieu, D. T. M. Huong, B. Murphy, C. Van Minh, and P. Van Cuong, “Secondary metabolites produced by marine bacterirum micromonospora sp. G019,” Vietnam Journal of Chemistry,
vol. 53, no. 2e, 2015.
[30] C. D. Tuan, D. T. M. Huong, T. B. Ngan, V. T. Quyen, M. Brian, C. Van Minh, and P. Van Cuong, “Secondary metabolites from Micromonospora sp.(G044),” Vietnam Journal of Science Technology,
vol. 55, no. 3, pp. 251-251, 2017.
[31] N. X. Cường, N. X. Nhiệm, N. V. Thanh, B. H. Tài, Đ. T. M. Hương, P. V. Cường, N. H. Nam, P. Q. Long, P. V. Kiệm, and C. V. Minh, “Điểm lại các nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài sinh vật biển Việt Nam trong giai đoạn 2013‐2017,” Vietnam Journal of Chemistry, vol. 56, no. 1, pp. 1-19, 2018.
[32] V. Van Nam, D. T. M. Huong, C. Van Minh, and P. Van Cuong, “Compounds from culture broth of marine bacterium Micromonospora sp.(G047),” Vietnam Journal of Chemistry, vol. 55, no. 2, pp. 207, 2017.
[33] T. V. Malyarenko, S. D. Kharchenko, A. A. Kicha, N. V. Ivanchina, P. S. Dmitrenok, E. A. Chingizova, E. A. Pislyagin, E. V. Evtushenko, T. I. Antokhina, and C. V. Minh, “Anthenosides L–U, steroidal glycosides with unusual structural features from the starfish Anthenea aspera,”
Journal of natural products, vol. 79, no. 12, pp. 3047-3056, 2016. [34] A. M. Oskay, T. Üsame, and A. Cem, “Antibacterial activity of some
actinomycetes isolated from farming soils of Turkey,” African journal of Biotechnology, vol. 3, no. 9, pp. 441-446, 2004.
[35] S. Kovácsová, S. Javoreková, J. Medo, I. Charousová, J. Elbl, L. J. J. o. M. Plošek, Biotechnology, and F. Sciences, “Characteristic of Streptomyces species with antimicrobial activity against selected phytopathogenic bacteria and fungi,” vol. 9, no. 6, pp. 55-59, 2020. [36] C. Hesseltine, J. Porter, N. Deduck, M. Hauck, N. Bohonos, and J.
Williams, “A new species of streptomyces,” Mycologia, vol. 46, no. 1, pp. 16-23, 1954.
[37] J. Porter, R. Hewitt, C. Hesseltine, G. Krupka, J. Lowery, W. Wallace, N. Bohonos, J. J. A. Williams, and chemotherapy, “Achromycin: a new antibiotic having trypanocidal properties,” vol. 2, no. 8, pp. 409-410, 1952.
[38] X. Yan, B. Zhang, W. Tian, Q. Dai, X. Zheng, K. Hu, X. Liu, Z. Deng, and X. J. S. Qu, “Puromycin A, B and C, cryptic nucleosides identified from Streptomyces alboniger NRRL B-1832 by PPtase-based activation,” Synthetic systems biotechnology, vol. 3, no. 1, pp. 76-80, 2018.
[39] M. Natsume, K. Yasui, S. Kondo, and S. J. T. l. Marumo, “The structures of four new pamamycin homologues isolated from Streptomyces alboniger,” vol. 32, no. 26, pp. 3087-3090, 1991.
[40] P. A. McCann, and B. M. Pogell, “Pamamycin: a new antibiotic and stimulator of aerial mycelia formation,” The Journal of antibiotics, vol. 32, no. 7, pp. 673-678, 1979.
[41] N. Luo, Y.-B. Yang, X.-Q. Yang, C.-P. Miao, Y.-Q. Li, L.-H. Xu, Z.-T. Ding, and L.-X. Zhao, “The streptazolin-and obscurolide-type metabolites from soil-derived Streptomyces alboniger YIM20533 and the mechanism of influence of γ-butyrolactone on the growth of Streptomyces by their non-enzymatic reaction biosynthesis,” RSC advances, vol. 8, no. 61, pp. 35042-35049, 2018.
[42] T. Mosmann, “Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays,” Journal of immunological methods, vol. 65, no. 1-2, pp. 55-63, 1983.
[43] S. P. Salamoni, M. B. Mann, F. S. Campos, A. C. Franco, J. C. Germani, S. T. Van Der Sand, and Biotechnology, “Preliminary characterization of some Streptomyces species isolated from a composting process and their antimicrobial potential,” World Journal of Microbiology, vol. 26, no. 10, pp. 1847-1856, 2010.
[44] M. Y. El-Naggar, S. A. El-Assar, and S. M. Abdul-Gawad, “Meroparamycin production by newly isolated Streptomyces sp. strain MAR01: taxonomy, fermentation, purification and structural elucidation,” Journal of microbiology, vol. 44, no. 4, pp. 432-438, 2006.
[45] A. Hussain, M. Rather, A. Shah, Z. Bhat, A. Shah, Z. Ahmad, and Q. Parvaiz Hassan, “Antituberculotic activity of actinobacteria isolated from the rare habitats,” Letters in applied microbiology, vol. 65, no. 3, pp. 256-264, 2017.
[46] R. Manikkam, G. Venugopal, B. Subramaniam, B. Ramasamy, and V. Kumar, “Bioactive potential of actinomycetes from less explored ecosystems against Mycobacterium tuberculosis and other nonmycobacterial pathogens,” International scholarly research notices,
vol. 2014, 2014.
[47] A. Ashok, U. Nandhini, A. Sreenivasan, M. Kaari, R. Kalyanasundaram, R. Manikkam, and B. R. Journal, “AntiMycobacterial activity of endophytic actinobacteria from selected medicinal plants,” Biomedical, vol. 4, no. 3, pp. 193, 2020.
[48] M. RITZAU, S. Philipps, A. Zeeck, H. Hoff, and H. ZÄHNER, “Metabolic products of microorganisms 268 obscurolides, a novel class of phosphodiesterase inhibitors from streptomyces II. Minor components belonging to the obscurolide B to D series,” The Journal of antibiotics, vol. 46, no. 10, pp. 1625-1628, 1993.
[49] Y. S. Wang, B. Zhang, J. Zhu, C. L. Yang, Y. Guo, C. L. Liu, F. Liu, H. Huang, S. Zhao, and Y. Liang, “Molecular basis for the final oxidative rearrangement steps in chartreusin biosynthesis,” Journal of the American Chemical Society, vol. 140, no. 34, pp. 10909-10914, 2018.
[50] T. Dick, B. H. Lee, and B. J. F. m. l. Murugasu-Oei, “Oxygen depletion induced dormancy in Mycobacterium smegmatis,” vol. 163, no. 2, pp. 159-164, 1998.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Hoạt tính sinh học của các chất sạch phân lập được từ chủng xạ
khuẩn Streptomyces alboniger.
Bảng 1.1: Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của hợp chất
121CN.02 TT Tên mẫu 121C N.02 Giá trị (µg/ ml) IC50 (µg/ml) Gram (+) Gram (-) Nấm Staphyloc occus aureus Bacillus subtilis Lactoba cillus ferment um Salmon ella enterica Escheri chia coli Pseudom onas aerugino sa Cand ida albic an IC50 4,54±0,25 1,08±0, 07 7,49 >128 >128 >128 >128 MIC 128 8 >128 >128 >128 >128 >128 Đối chứ ng Ampic illin IC50 0,004±0,0 003 0,075±0 ,006 1,0±0,00 8 - - - - Cefota xim IC50 - - 0,075±0 ,006 0,15±0, 001 9,6±0,68 - Nystati n IC50 - - - - - - 2,8±0 ,02
Bảng 1.2: Hoạt tính gây độc tế bào của hợp chất 121CN.02
STT Tên mẫu 121CN.02 IC50 (µg/ml) KB Hep-G2 Lu-1 MCF-7 5.27±0.25 0.5±0.08 5.30±0.31 28.8±0.63 Ellipticine 0.30±0.05 0.35±0.05 0.43±0.05 0.58±0.05
Phụ lục 2: Các phổ của hợp chất VTBE.01
Hình 2.1: Phổ 1H-NMR của hợp chất VTBE.01
Hình 2.1b: Phổ 1H-NMR của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)
Hình 2.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất VTBE.01
Hình 2.3: Phổ HSQC của hợp chất VTBE.01
Hình 2.3b: Phổ HSQC của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)
Hình 2.4a: Phổ HMBC của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)
Hình 2.4c: Phổ HMBC của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)
Hình 2.5a: Phổ COSY của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)
Hình 2.6: Phổ NOESY của hợp chất VTBE.01
Hình 2.6b: Phổ NOESY của hợp chất VTBE.01 (giãn rộng)