Phân lập xạ khuẩn nội sinh tạo hoạt chất kháng khuẩn từ cây tràm Melaleuca quinquenervia tại Long An
Các tác giả
DOI: https://doi.org/10.59294/HIUJS.31.2024.667Từ khóa:
xạ khuẩn nội sinh, Melaleuca quinquenervia, Amycolatopsis suaedaeTóm tắt
Xạ khuẩn có khả năng sản xuất nhiều chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học như kháng sinh, enzyme,... Những hoạt chất này là các ứng viên tiềm năng của ngành công nghiệp dược phẩm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi phân lập và sàng lọc các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng khuẩn từ cây tràm Melaleuca quinquenervia tại vườn dược liệu Mộc Hoa Tràm tỉnh Long An. Các mẫu rễ, thân, lá cây được thu thập trực tiếp từ cây 2 năm tuổi. Mẫu được bảo quản lạnh và mang về phòng thí nghiệm trong 24 giờ. Xử lý mẫu cây và phân lập xạ khuẩn bằng môi trường starch casein agar (SCA). Sàng lọc hoạt tính kháng khuẩn của các chủng xạ khuẩn thu được bằng phương pháp vạch đối kháng với vi khuẩn Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633, Escherichia coli ATCC 25922 và Klebsiella pneumoniae ATCC 35657 từ đó lựa chọn những chủng tiềm năng. Kết quả đã phân lập được 53 chủng xạ khuẩn tiềm năng, từ đó chọn được 16 chủng cho hoạt tính kháng khuẩn. Trong 16 chủng này đã xác định được chủng RTG21 có phổ kháng khuẩn rộng trên cả 2 chủng vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Nuôi cấy chủng xạ khuẩn này, chiết xuất hoạt chất và đánh giá khả năng kháng khuẩn cao chiết bằng phương pháp khuếch tán (giếng khuếch tán) và xác định MIC. Kết luận: Các xạ khuẩn nội sinh từ cây tràm Melaleuca quinquenervia khá phong phú với nhiều chủng có tiềm năng tạo chất kháng khuẩn, đặc biệt chủng RTG21. Bằng phương pháp phân tích gen 16S rARN, đã định danh chủng xạ khuẩn RTG21 là Amycolatopsis suaedae. Cao rắn của dịch chiết từ môi trường nuôi cấy Amycolatopsis suaedae RTG21 có tính kháng khuẩn tốt trên vi khuẩn Staphylococcus aureus ATCC 25923 và Bacillus subtilis ATCC 6633.
Abstract
Actinomycetes are capable of producing many biologically active secondary metabolites such as antibiotics, enzymes, etc. These active substances are potential candidates for the pharmaceutical industry. In this study, we isolated and screened endophytic actinomycetes strains with antibacterial activity from Melaleuca quinquenervia trees at Moc Hoa Tram medicinal herb garden in Long An province. Root, stem and leaf samples were collected directly from 2-year-old trees. The samples were refrigerated and brought to the laboratory within 24 hours. Endophytic actinomycetes were isolated from plant samples and processed on starch casein agar (SCA) medium. Screening antibacterial activity of the obtained Actinomycete strains by the cross-streak method with Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633, Escherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae ATCC 35657. In the results, there were 53 potential endophytic actinomycete strains isolated. We have screened 16 actinomycetes strains that create antibacterial substances. Of these 16 strains, the RTG21 actinomyces strain was identified with a broad antibacterial spectrum on both Gram-positive and Gram-negative bacteria. Cultivate RTG21 actinomycetes strains, extract the antibacterial substances from culture medium and evaluate the antibacterial ability of the extract by diffusion method (diffusion well) and determine MIC. Conclusion: Endophytic actinomycetes from Melaleuca quinquenervia are quite abundant with many strains having the potential to create antibacterial substances, especially strain RTG21. By analyzing the 16S rRNA gene, endophytic actinomycete RTG21 was identified as Amycolatopsis suaedae. The solid extract from Amycolatopsis suaedae RTG21 culture medium has good antibacterial properties against Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Bacillus subtilis ATCC 6633.
Tài liệu tham khảo
[1] G.B. Mahajan and L. Balachandran, “Antibacterial agents from actinomycetes: A review”, Front Biosci (Elite Ed), 4, 240-53, 2012.
DOI: https://doi.org/10.2741/e373[2] D. I. Bernardi, F. O. das Chagas and A.F. Monteiro, “Secondary Metabolites of Endophytic Actinomycetes: Isolation, Synthesis, Biosynthesis, and Biological Activities”, Prog Chem Org Nat Prod, 108, 207-296, 2019.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-01099-7_3[3] S. Qin, J. Li, H.H. Chen, G.Z. Zhao…and W.J. Li, “Isolation, diversity and antimicrobial activity of rare actinobacteria from medicinal plants of tropical rain forests in Xishuangbanna, China”, Applied and Environmental Microbiology, 75, 19, p.6176–6186, 2009.
DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.01034-09[4] Balouiri, M. Sadiki and S. K. Ibnsouda, "Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review," Journal of Pharmaceutical Analysis, vol. 6, no. 2, pp. 71-79, 2016/04/01/ 2016.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005[5] CLSI.Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing,(2024) 14th- ed. CLSI supplement M100. Clinical and Laboratory Standards Institute, 2024.
[6] S. James, II. Lewis, P. Melvin Weinstein and M. Bobenchik, Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, M07- A11, 11th- ed. Clinical and Laboratory Standards Institute, 2018.
[7] P. Golinska, M. Wypij, G. Agarkar G, et al., “Endophytic actinobacteria of medicinal plants: diversity and bioactivity”, Antonie Van Leeuwenhoek, 108(2), 267-289, 2015.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10482-015-0502-7[8] V.T.H Nguyen và cs., Nghiên cứu sự đa dạng, khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội sinh trên cây quế ở Việt Nam và đặc điểm sinh học của hoạt chất từ chủng Streptomyces cavourensis YBQ59, luận án tiến sĩ sinh học.Viện công nghệ sinh học - Viện hàn lâm khoa học và công nghệ Việt nam, 2019
[9] P. Qiu, Z. X. Feng, J. W. Tian, et al., “Diversity, bioactivities, and metabolic potentials of endophytic actinomycetes isolated from traditional medicinal plants in Sichuan, China”, Chin J Nat Med, 13(12), 942-53, 2015.
DOI: https://doi.org/10.1016/S1875-5364(15)30102-3[10] K. Zhao, P. Penttinen, T. Guan, et al., “The diversity and anti-microbial activity of endophytic actinomycetes isolated from medicinal plants in Panxi plateau, China”, Curr Microbiol, 62(1), 182-190, 2011.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-010-9685-3[11] Đ. T. Thịnh, N. C. Cường and V. X. Nam, “Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn nội sinh trên cây nghệ ở Nam định và tiềm năng tổng hợp chất kháng khuẩn”, Tạp chí Khoa hoc và Công nghệ nhiệt đới, 13, tr 148-155, 2017.
[12] T. Chantavorakit, P. Suksaard, A. Matsumoto and K. Duangmal, "Amycolatopsis suaedae sp. nov., an endophytic actinomycete isolated from Suaeda maritima roots," International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, vol. 69, 06/24 2019.
DOI: https://doi.org/10.1099/ijsem.0.003546[13] O. V. Kisil, T. A. Efimenko and O. V. Efremenkova, "Looking Back to Amycolatopsis: History of the Antibiotic Discovery and Future Prospects," Antibiotics 2021, vol. 10, p. 1254, 2021.
DOI: https://doi.org/10.3390/antibiotics10101254Tải xuống
Tải xuống: 0