Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định phân lậ
Tài liệu: Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định phân lập từ ba chủng xạ khuẩn thuộc chi actinoalloteichus và streptomyces ở v
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
204
Thời gian đọc
31 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Nghiên cứu hợp chất thứ cấp kháng vi sinh vật biển
- Số trang:
- 204 trang
- Trường:
- Học viện Khoa học và Công nghệ
- Chuyên ngành:
- Hóa hữu cơ
- Tác giả:
- Đỗ Thị Quỳnh
- Năm:
- 2024
Tóm tắt nội dung luận án
I. Nghiên cứu hợp chất thứ cấp kháng vi sinh vật biển
Hệ sinh thái biển Trung Bộ Việt Nam có độ đa dạng sinh học cao. Nguồn tài nguyên này cung cấp nhiều vi sinh vật đặc hữu. Trong đó, các chủng xạ khuẩn biển sở hữu khả năng tổng hợp nhiều hợp chất chuyển hóa thứ cấp độc đáo. Những hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế vi sinh vật gây bệnh.
Môi trường biển khắc nghiệt tạo nên những biến đổi hóa sinh đặc thù. Xạ khuẩn thích nghi bằng cách sinh ra các phân tử kháng sinh tự nhiên mới. Quá trình khai thác nguồn gen xạ khuẩn mở ra triển vọng to lớn. Hoạt động này hỗ trợ đắc lực cho công tác tìm kiếm các phân tử có cấu trúc mới.
Nhiệm vụ trọng tâm là thu thập mẫu và phân loại chủng vi sinh vật biển. Các phân tích tập trung vào chi Actinoalloteichus và Streptomyces. Việc đánh giá hoạt tính sinh học giúp xác định những chủng tiềm năng. Nguồn sinh khối xạ khuẩn trở thành đối tượng quan trọng cho nghiên cứu y sinh học hiện đại.
1.1. Khái quát về xạ khuẩn biển Actinoalloteichus và Streptomyces
Xạ khuẩn biển là nguồn cung cấp dồi dào các hoạt chất sinh học tự nhiên. Hai chi Streptomyces và Actinoalloteichus chiếm vị trí hàng đầu trong nghiên cứu dược học. Chi Streptomyces nổi tiếng với khả năng sinh tổng hợp phần lớn kháng sinh lâm sàng hiện nay. Các loài thuộc chi này sở hữu hệ gen phức tạp cùng nhiều cụm gen chuyển hóa chuyên biệt.
Chi Actinoalloteichus là nhóm xạ khuẩn hiếm gặp hơn trong tự nhiên. Môi trường biển Trung Bộ tạo điều kiện cho chi này hình thành các biến dị hóa học độc đáo. Các cấu trúc hóa học phân lập từ Actinoalloteichus thường mang đặc tính mới lạ. Khả năng đối kháng vi sinh vật kiểm định của chúng được ghi nhận ở mức cao.
Nghiên cứu phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và giải trình tự gen 16S rRNA. Ba chủng xạ khuẩn chọn lọc thể hiện tính ưu việt về tốc độ sinh trưởng. Chúng cũng duy trì khả năng sinh chất bền vững qua các thế hệ nuôi cấy. Đây là tiền đề vững chắc cho việc khai thác hoạt chất quy mô lớn.
1.2. Vai trò của hợp chất thứ cấp trong tự nhiên và y học
Hợp chất thứ cấp không tham gia trực tiếp vào sinh trưởng cơ bản của vi sinh vật. Chúng đóng vai trò cốt lõi trong cạnh tranh sinh tồn và phòng vệ tự nhiên. Khi đối mặt với áp lực môi trường, xạ khuẩn tiết ra các chất chuyển hóa này để ức chế đối thủ. Nhờ cơ chế đó, các hoạt chất sinh học sở hữu hiệu lực tiêu diệt mầm bệnh rất cao.
Trong y học, các hợp chất tự nhiên từ biển là nguồn nguyên liệu vô giá. Chúng cung cấp khung cấu trúc hóa học đa dạng cho việc phát triển thuốc. Nhiều loại thuốc kháng sinh, kháng nấm và kháng ung thư bắt nguồn từ chất chuyển hóa của xạ khuẩn.
Hiện tượng kháng kháng sinh toàn cầu đang đặt ra thách thức nghiêm trọng. Nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh đã vô hiệu hóa các dòng thuốc thông thường. Việc tìm kiếm các phân tử mới từ đại dương giúp phá vỡ cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn. Đây là hướng đi cấp thiết nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
1.3. Tiềm năng nguồn dược liệu biển tại vùng biển Trung Bộ
Vùng biển Trung Bộ Việt Nam có bờ biển dài cùng hệ sinh thái rạn san hô phong phú. Nước biển tại đây có độ mặn ổn định và nền nhiệt độ thuận lợi. Điều kiện tự nhiên đặc trưng thúc đẩy sự phong phú của hệ vi sinh vật đáy biển.
Trầm tích biển và các loài sinh vật biển Trung Bộ chứa nhiều chủng xạ khuẩn có giá trị. Hoạt động thu thập mẫu trầm tích tại vùng biển này mang lại nhiều kết quả khả quan. Các chủng phân lập thể hiện hoạt tính sinh học vượt trội so với các chủng nội địa.
Nguồn tài nguyên vi sinh vật biển mở ra hướng phát triển mới cho ngành hóa sinh và chiết xuất dược liệu. Việc định hướng khai thác bền vững giúp bảo tồn nguồn gen quý. Đồng thời, nghiên cứu này nâng cao giá trị sử dụng nguồn sinh học biển quốc gia.
II. Phân lập hợp chất chuyển hóa thứ cấp từ xạ khuẩn
Quá trình nghiên cứu đòi hỏi quy trình thực nghiệm nghiêm ngặt từ nhân giống đến tinh sạch. Sinh khối của ba chủng xạ khuẩn được nuôi cấy quy mô lớn trên môi trường rắn. Khối lượng nuôi cấy đạt mốc 50 kg cho mỗi chủng mục tiêu. Quy trình này đảm bảo đủ lượng nguyên liệu phục vụ phân tích hóa học chuyên sâu.
Kỹ thuật chiết xuất sử dụng dung môi hữu cơ chọn lọc để thu nhận tối đa hoạt chất. Quá trình tạo cặn chiết tổng số diễn ra qua các bước ngâm chiết và cô quay chân không. Sau đó, cặn chiết thô được phân đoạn thành các phân đoạn dung môi có độ phân cực tăng dần.
Công tác phân lập hợp chất tự nhiên kết hợp nhiều phương pháp sắc ký hiện đại. Sắc ký cột pha thường silica gel, pha đảo RP-18 và sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC được áp dụng linh hoạt. Nhờ đó, các chất tinh khiết được tách biệt hoàn toàn để xác định cấu trúc hóa học.
2.1. Quy trình nhân nuôi sinh khối xạ khuẩn quy mô lớn
Nuôi cấy nhân sinh khối là bước đầu tiên để thu nhận hoạt chất thứ cấp. Ba chủng xạ khuẩn được hoạt hóa trên môi trường thạch đĩa thích hợp. Sau đó, mẫu được cấy chuyển sang môi trường lỏng để tạo giống cấp một và cấp hai.
Quá trình lên men quy mô lớn 50 kg thực hiện trên nền môi trường rắn. Môi trường chứa gạo, dịch chiết nấm men và muối khoáng với độ ẩm tối ưu. Điều kiện nuôi cấy duy trì nhiệt độ ổn định trong thời gian từ 21 đến 28 ngày.
Theo dõi định kỳ giúp kiểm soát tốt độ ẩm, độ vô trùng và quá trình tích lũy chất. Khi sinh khối đạt đỉnh, quá trình nuôi cấy được dừng lại để chuẩn bị cho công đoạn chiết xuất. Quy trình lên men rắn giúp xạ khuẩn tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp với hàm lượng cao nhất.
2.2. Phương pháp chiết xuất và phân đoạn cặn chiết thô
Sinh khối rắn sau lên men được ngâm chiết nhiều lần với dung môi ethyl acetate và methanol. Dịch chiết gom lại và lọc sạch cặn bã sinh học. Hỗn hợp dịch lọc được cô quay giảm áp ở nhiệt độ thấp để tránh phân hủy nhiệt.
Cặn chiết thô thu được sau khi làm khô hoàn toàn. Cặn thô tiếp tục được hòa tan và chiết phân bố lỏng - lỏng với các dung môi hữu cơ khác nhau. Các phân đoạn thu được bao gồm phân đoạn n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate và nước.
Mỗi phân đoạn dung môi chứa các nhóm chất có độ phân cực tương ứng. Hoạt động này hỗ trợ đắc lực cho công đoạn chiết xuất dược liệu chuyên biệt. Phân đoạn ethyl acetate thường thể hiện hoạt tính sinh học mạnh nhất và được ưu tiên tinh chế.
2.3. Kỹ thuật sắc ký và tinh sạch hợp chất tinh khiết
Quá trình tinh sạch bắt đầu bằng sắc ký cột silica gel pha thường. Hệ dung môi rửa giải được phối trộn theo tỷ lệ phân cực tăng dần. Các phân đoạn nhỏ được kiểm tra liên tục trên bản mỏng sắc ký TLC.
Những phân đoạn giàu hoạt chất tiếp tục được tinh chế qua cột rây phân tử Sephadex LH-20. Phương pháp này tách các hợp chất dựa trên kích thước phân tử. Cuối cùng, kỹ thuật HPLC bán điều chế pha đảo giúp thu nhận các hợp chất đơn lẻ với độ tinh khiết trên 95%.
Cấu trúc hóa học của các phân tử được xác định rõ nét qua phổ khối lượng phân giải cao HR-MS. Dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D NMR cung cấp thông tin chi tiết về khung carbon và nhóm thế. Nhiều cấu trúc phân tử mới và hiếm gặp đã được khám phá thành công.
III. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm biển
Xác định hoạt tính sinh học là khâu then chốt trong định hướng ứng dụng hoạt chất. Các hợp chất phân lập được thử nghiệm trên tập hợp vi sinh vật kiểm định đa dạng. Vi sinh vật thử nghiệm bao gồm vi khuẩn Gram dương, vi khuẩn Gram âm và nấm men, nấm mốc.
Thực nghiệm sử dụng phương pháp khuếch tán đĩa thạch để khảo sát nhanh khả năng đối kháng. Hoạt chất được tra vào các giếng thạch chứa vi sinh vật chỉ thị. Sự xuất hiện của vùng ức chế trong suốt xung quanh giếng thạch phản ánh hoạt tính của mẫu thử.
Nghiên cứu ghi nhận nhiều hợp chất thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và hoạt tính kháng nấm mạnh mẽ. Đường kính vòng kháng khuẩn được đo lường chính xác bằng thước đo kỹ thuật số. Kết quả này cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy để sàng lọc các phân tử có tiềm năng phát triển thuốc.
3.1. Phương pháp khuếch tán đĩa thạch trong sàng lọc hoạt tính
Phương pháp khuếch tán đĩa thạch là công cụ tiêu chuẩn để đánh giá sơ bộ hoạt tính. Môi trường thạch Mueller-Hinton và Sabouraud được chuẩn bị với độ dày đồng nhất. Mật độ huyền phù vi sinh vật kiểm định được chuẩn hóa theo độ đục McFarland 0.5.
Các lỗ thạch hoặc đĩa giấy tẩm mẫu thử với nồng độ xác định được đặt lên mặt đĩa. Mẫu thử khuếch tán vào lớp thạch và ức chế sự sinh trưởng của tế bào vi sinh vật. Đĩa thạch được ủ trong tủ ấm ở nhiệt độ 37 độ C đối với vi khuẩn và 28 độ C đối với nấm.
Sau thời gian nuôi ủ từ 24 đến 48 giờ, đường kính vòng kháng khuẩn được ghi nhận. Vòng vô khuẩn có kích thước càng lớn chứng tỏ hoạt lực ức chế càng mạnh. Kháng sinh chuẩn thương mại được sử dụng đồng thời làm đối chứng dương để so sánh hiệu lực.
3.2. Hiệu lực ức chế đối với các chủng vi khuẩn kiểm định
Các hợp chất phân lập thể hiện độ nhạy cảm cao với nhóm vi khuẩn Gram dương. Điển hình là các chủng Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis và Enterococcus faecalis. Cấu trúc thành tế bào của vi khuẩn Gram dương tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt chất xâm nhập và phá hủy màng sinh học.
Đối với vi khuẩn Gram âm như Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và Klebsiella pneumoniae, hoạt tính có sự phân hóa. Màng ngoài chứa lipopolysaccharide của vi khuẩn Gram âm cản trở một số hợp chất. Tuy nhiên, một số dẫn xuất đặc thù từ chủng Streptomyces vẫn cho thấy hiệu quả ức chế rõ rệt.
Các phân tử thể hiện cơ chế tác động đa dạng lên tế bào vi khuẩn. Chúng có thể gây rối loạn tính thấm màng tế bào hoặc can thiệp vào quá trình tổng hợp protein. Điều này chứng minh tiềm năng hoạt tính kháng khuẩn vượt trội của nguồn xạ khuẩn biển.
3.3. Hoạt tính đối kháng nấm mốc và nấm men gây bệnh
Nhiễm nấm cơ hội đang trở thành mối đe dọa lớn đối với bệnh nhân suy giảm miễn dịch. Do đó, việc tìm kiếm hoạt chất kháng nấm mới mang ý nghĩa thực tiễn cao. Nghiên cứu tiến hành thử nghiệm trên chủng nấm men Candida albicans và nấm sợi Aspergillus niger.
Một số phân tử từ chủng Actinoalloteichus cyanogriseus biểu hiện khả năng ức chế nấm ấn tượng. Chúng ngăn chặn sự phát triển của khuẩn ty và cản trở quá trình nảy mầm của bào tử nấm. Cơ chế chủ yếu liên quan đến việc phá vỡ cấu trúc màng ergosterol hoặc ức chế thành tế bào glucan.
Hiệu quả hoạt tính kháng nấm của các hợp chất tự nhiên tương đương với một số thuốc kháng nấm tiêu chuẩn. Hoạt tính này mở ra hướng tiếp cận mới trong điều trị các bệnh nấm da và nấm nội tạng. Các hoạt chất biển chứng minh giá trị to lớn trong việc bổ sung vào danh mục thuốc kháng nấm hiện hành.
IV. Xác định nồng độ ức chế tối thiểu của hoạt chất
Sau bước sàng lọc sơ bộ, các hợp chất có hoạt tính cao được đánh giá định lượng chính xác. Phương pháp pha loãng liên tiếp trên phiến vi chuẩn 96 giếng được triển khai. Kỹ thuật này cho phép xác định chính xác liều lượng tác dụng của từng phân tử tinh khiết.
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là chỉ số quan trọng phản ánh nồng độ thấp nhất ngăn chặn sự phát triển nhìn thấy của vi sinh vật. Tiếp đó, nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) được xác định nhằm đánh giá khả năng tiêu diệt hoàn toàn tế bào vi khuẩn.
Tỷ lệ giữa giá trị MBC và MIC giúp phân loại bản chất tác động là diệt khuẩn hay kìm khuẩn. Các dữ liệu định lượng này đóng vai trò cốt lõi trong nghiên cứu tiền lâm sàng. Chúng cung cấp cơ sở để thiết lập liều dùng an toàn và hiệu quả cho các thử nghiệm phát triển thuốc tiếp theo.
4.1. Đánh giá giá trị MIC qua phương pháp pha loãng vi lượng
Phương pháp pha loãng vi lượng trên đĩa 96 giếng tuân thủ chặt chẽ hướng dẫn của Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng và Xét nghiệm (CLSI). Hợp chất tinh khiết được pha loãng bậc hai liên tiếp trong môi trường dịch thể lỏng. Dải nồng độ khảo sát dao động từ 0.25 đến 256 microgram/ml.
Mỗi giếng được bổ sung huyền phù vi sinh vật kiểm định với mật độ tế bào tiêu chuẩn. Các giếng đối chứng môi trường, đối chứng vi khuẩn và đối chứng kháng sinh chuẩn được bố trí song song. Đĩa thử nghiệm được ủ ở nhiệt độ thích hợp trong 24 giờ.
Chỉ thị màu resazurin hoặc phương pháp đo độ đục quang học ở bước sóng 600 nm được sử dụng để xác định sự sống sót của tế bào. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được ghi nhận tại giếng có nồng độ thấp nhất không đổi màu hoặc không có vẩn đục. Nhiều hợp chất biểu hiện giá trị MIC rất thấp, khẳng định hoạt tính ức chế cực mạnh.
4.2. Xác định nồng độ diệt khuẩn tối thiểu và cơ chế diệt
Để xác định nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC), dịch từ các giếng không có dấu hiệu sinh trưởng ở thử nghiệm MIC được cấy chuyển lên đĩa thạch dinh dưỡng mới. Đĩa thạch được ủ tiếp trong 24 đến 48 giờ mà không bổ sung thêm hoạt chất.
Giá trị nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) là nồng độ thấp nhất làm giảm 99.9% số lượng khuẩn lạc vi khuẩn ban đầu. Khi tỷ lệ MBC/MIC nhỏ hơn hoặc bằng 4, hợp chất được xác định có tác dụng diệt khuẩn. Ngược lại, nếu tỷ lệ này lớn hơn 4, hợp chất chủ yếu mang đặc tính kìm khuẩn.
Kết quả phân tích cho thấy phần lớn các hợp chất phân lập từ xạ khuẩn biển sở hữu khả năng diệt khuẩn mạnh mẽ. Chúng nhanh chóng làm suy giảm mật độ tế bào mầm bệnh trong thời gian ngắn. Thông số này là tiền đề quyết định để lựa chọn các ứng viên thuốc tiềm năng.
V. Tiềm năng ứng dụng hợp chất thứ cấp trong y dược
Nghiên cứu về các chất chuyển hóa từ xạ khuẩn biển mang lại đóng góp quan trọng cho khoa học dược liệu. Các hợp chất phân lập không chỉ sở hữu cấu trúc hóa học mới lạ mà còn mang hoạt tính sinh học đa dạng. Nguồn hoạt chất này hỗ trợ đắc lực cho việc nghiên cứu phát triển các thế hệ kháng sinh mới.
Bên cạnh các chất kháng sinh truyền thống, việc tìm kiếm các nhóm chất bổ trợ như flavonoid kháng khuẩn và polyphenol từ tự nhiên cũng tạo ra hiệu ứng cộng hưởng. Sự kết hợp giữa các nhóm chất tự nhiên giúp tăng cường hiệu lực tiêu diệt vi khuẩn đa kháng thuốc.
Đề tài mở ra tiềm năng lớn trong ứng dụng thực tiễn của công nghệ sinh học biển. Các kết quả đạt được cung cấp luận cứ khoa học vững chắc cho việc phân lập hợp chất tự nhiên và khai thác nguồn gen vi sinh vật biển Việt Nam. Đây là nền tảng thúc đẩy ngành công nghiệp dược phẩm tự nhiên phát triển bền vững.
5.1. Định hướng phát triển kháng sinh mới chống kháng thuốc
Khủng hoảng kháng kháng sinh đang đòi hỏi các giải pháp hóa trị liệu đột phá. Các vi khuẩn đột biến tạo ra các bơm tống thuốc và enzyme phân hủy kháng sinh thông thường. Do đó, các hợp chất có cơ chế tác động mới từ xạ khuẩn biển trở thành mục tiêu săn đón hàng đầu.
Các phân tử phân lập từ chi Streptomyces và Actinoalloteichus cho thấy khả năng vượt qua các rào cản đề kháng của vi khuẩn. Chúng tác động lên các thụ thể mới mà kháng sinh hiện hành chưa nhắm tới. Khả năng gây độc tế bào lành ở nồng độ điều trị cũng được kiểm soát ở mức thấp.
Nghiên cứu tiền lâm sàng và cải biến bán tổng hợp các khung cấu trúc này đang được đẩy mạnh. Hướng đi này giúp tối ưu hóa dược động học và giảm thiểu tác dụng phụ. Đây là bước đệm quan trọng để đưa các hợp chất biển tiến vào thử nghiệm lâm sàng.
5.2. Khai thác bền vững nguồn tài nguyên sinh học biển
Hệ vi sinh vật biển là kho tàng vô tận của các hợp chất hóa học đặc hữu. Tuy nhiên, việc khai thác cần đi đôi với chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học biển. Phương pháp nuôi cấy trong phòng thí nghiệm giúp sản xuất hoạt chất mà không gây tổn hại đến môi trường tự nhiên.
Ứng dụng kỹ thuật giải mã hệ gen và sinh học tổng hợp giúp giải mã các cụm gen im lặng của xạ khuẩn. Kỹ thuật này kích thích vi sinh vật tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp mới trong điều kiện nuôi cấy nhân tạo. Nhờ đó, sản lượng hoạt chất có thể được nâng cao đáng kể.
Sự phối hợp liên ngành giữa hóa học, sinh học và dược lý học sẽ tối đa hóa giá trị nguồn tài nguyên biển. Công trình nghiên cứu này đặt nền móng cho các dự án phát triển dược phẩm biển tại Việt Nam. Tương lai của ngành dược liệu sinh học biển hứa hẹn nhiều thành tựu đột phá.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (204 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- ĐỖ THỊ QUỲNH NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT THỨ CẤP CÓ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH PHÂN LẬP TỪ BA CHỦNG XẠ KHUẨN THUỘC CHI ACTINOALLOTEICHUS VÀ STREPTOMYCES Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ, VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT HÀ NỘI – 2024 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ------------------------------------------ ĐỖ THỊ QUỲNH NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT THỨ CẤP CÓ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH PHÂN LẬP TỪ BA CHỦNG XẠ KHUẨN THUỘC CHI ACTINOALLOTEICHUS VÀ STREPTOMYCES Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ, VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9 44 01 14 Xác nhận của Học viện Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 Khoa học và Công nghệ (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Hà Nội – 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án: ''Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định phân lập từ ba chủng xạ khuẩn thuộc chi Actinoalloteichus và Streptomyces ở vùng biển trung bộ, Việt Nam'' là công trình nghiên cứu của chính mình dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Phạm Văn Cường và PSG. Đoàn Thị Mai Hương cùng tập thể hướng dẫn. Luận án sử dụng những thông tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo khác nhau và các thông tin trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc.
Các kết quả nghiên cứu của tôi được công bố chung với các tác giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa vào luận án. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác ngoài các công trình công bố của tác giả. Luận án được hoàn thành trong thời gian tôi làm nghiên cứu sinh tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giả luận án Đỗ Thị Quỳnh NCS.
Đỗ Thị Quỳnh LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sỹ được thực hiện tại Học viện Khoa học và Công Nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện HLKH&CH Việt Nam), dưới sự hướng dẫn khoa học tận tình của PGS. Phạm Văn Cường và PSG. Đoàn Thị Mai Hương. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sự kính trọng sâu sắc đối với các thầy cô trong Tập thể hướng dẫn khoa học, những người đã tạo mọi điều kiện đồng thời động viên tác giả vượt qua những khó khăn trong chuyên môn và cuộc sống.
Sự chuyên nghiệp, sự tận tâm, nghiêm khắc và những định hướng đúng đắn của các thầy cô là tiền đề quan trọng giúp tác giả có được những kết quả trình bày trong luận án này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, ban Giám đốc Học viện Khoa học và Công nghệ, Phòng Đào tạo, các Phòng Ban chức năng của Học viện và đặc biệt là các giảng viên, các nhà khoa học tại Viện HLKH&CH Việt Nam đã quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, nguồn dữ liệu học tập và các thủ tục hành chính cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Qua đây, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cán bộ, giảng viên, nghiên cứu viên của phòng Tổng hợp hữu cơ, TS. Lê Thị Hồng Minh và các nhà khoa học của phòng Công nghệ sinh học, các phòng chức năng khác tại Viện Hóa sinh biển đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tác trong quá trình học tập cũng như hoàn thiện đề tài.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Kinh phí thực hiện luận án từ đề tài nghiên cứu khoa học mã số TĐDLB0. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giả luận án NCS. Đỗ Thị Quỳnh i MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ.
Giới thiệu chung về xạ khuẩn (Actinobacteria). Các nghiên cứu về xạ khuẩn biển chi Streptomyces. Giới thiệu chung về chi Streptomyces. Các hợp chất thứ cấp từ xạ khuẩn biển chi Streptomyces.
Các nghiên cứu về xạ khuẩn biển chi Actinoalloteichus. Đặc điểm chung của chi Actinoalloteichus. Các hợp chất thứ cấp từ xạ khuẩn biển chi Actinoalloteichus. Các nghiên cứu ở Việt Nam về thành phần hóa học của xạ khuẩn biển chi Streptomyces và chi Actinoalloteichus .24 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Đối tượng nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Hóa chất, thiết bị và phương pháp nuôi cấy nhân sinh khối lượng lớn. Phương pháp tạo cặn chiết từ sản phẩm nuôi cấy nhân sinh khối các chủng xạ khuẩn.
Phương pháp phân lập các hợp chất thứ cấp. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được. Phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định .35 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM. Nuôi cấy nhân nuôi sinh khối lượng lớn 3 chủng xạ khuẩn.
Nhân nuôi sinh khối dạng rắn quy mô 50 kg của chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631. Nhân nuôi sinh khối dạng rắn quy mô 50kg chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. Nhân nuôi sinh khối dạng rắn quy mô 50 kg chủng Streptomyces sp. Phân lập các hợp chất từ chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631.
Xử lý mẫu, tạo cặn chiết và phân lập chủng Actinoalloteichus cyanogriseus. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập từ chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631. Phân lập các hợp chất thứ cấp từ chủng Streptomyces sp. Xử lý mẫu, tạo cặn chiết và phân lập chủng Streptomyces sp.
Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập từ chủng Streptomyces sp. Phân lập các hợp chất từ chủng Streptomyces sp. Xử lý mẫu, tạo cặn chiết từ chủng Streptomyces sp. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ chủng Streptomyces.
Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được .55 CHƯƠNG 4 THẢO LUẬN VÀ KẾT QUẢ. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập từ chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631. Hợp chất isocyanogramide (G631-1) (hợp chất mới). Hợp chất cyanogramide (G631-2).
Hợp chất marinacarboline F (G631-3). Hợp chất marinacarboline H (G631-4). Hợp chất caerulomycinonitril (G631-5). Hợp chất caerulomycinamide (G631-6).
Hợp chất 5′-deoxyuridine (G631-7). Hợp chất uracil (G631-8). Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập từ chủng Streptomyces sp. Hợp chất streptomine A (G666-1).
Hợp chất streptomine B (G666-2). Hợp chất streptomine C (G666-3). Hợp chất norharman (G666-4). Hợp chất 3-acetyl-4-hydroxycinnoline (G666-5).
Hợp chất xanthone (G666-6). Hợp chất cyclo-(Pro-Leu) (G666-7). Hợp chất cyclo-(Pro-Gly) (G666-8). Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập từ chủng Streptomyces sp.
Hợp chất spirotryprostatin A (G246-1). Hợp chất cyclo-(Pro-Met) (G246-2). Hợp chất phenol A acid (G246-3). Hợp chất 3,4-dihydroxy-6,7-dimethyl-quinoline-2-carboxylic (G246-4).
Hợp chất cyclo-(Pro-Gly) (G246-5). Hợp chất xanthone (G246-6). Hợp chất guanosine (G246-7). Hợp chất adenosine (G246-8).
Hợp chất 2՛-deoxyadenosine (G246-9). Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các hợp chất thứ cấp phân lập được .119 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .121 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ.122 TÀI LIỆU THAM KHẢO .123 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú thích Tiếng anh 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Carbon-13 Nuclear Magnetic carbon 13 Resonance Spectroscopy 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Proton Nuclear Magnetic proton Resonance Spectroscopy A549 Ung thư phổi ở người Human lung carcinoma ADN Axit Deoxyribonucleic Deoxyribonucleic Acid ATTC Trung tâm lưu giữ chủng Hoa Kỳ American Type Culture Collection br broad CC Sắc ký cột Column Chromatography COSY Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt Correlation Spectroscopy nhân 1H-1H Cq Carbon không liên kết với hydro d doublet dd doublet of doublets dt doublet of triplets DCM CH2Cl2 Dicloromethan CTPT Công thức phân tử DEPT Phổ DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer DMSO (CH3)2SO Dimethylsulfoxide EtOAc CH3COOC2H5 Ethyl acetate ECD Phổ CD tính toán Electronic Circular Dichroism ESI-MS Phổ khối phun mù điện tử Electrospray Ionization Mass Hela Ung thư tử cung ở người Spectroscopy Hep3B Ung thư gan ở người Human cervix carcinoma Human hepatocellular carcinoma HMBC Phổ tương tác đa liên kết hai Heteronuclear Multiple Bond chiều dị hạt nhân Correlation HR-ESI- Phổ khối phân giải cao phun mù High-resolution Electrospray MS điện tử Ionization Mass Spectroscopy HSQC Phổ tương tác hai chiều trực tiếp Heteronuclear Single Quantum dị hạt nhân Correlation IC50 Nồng độ ức chế 50% sự tăng 50% inhibitory concentration trưởng của tế bào thử nghiệm v J (Hz) Hằng số tương tác tính bằng Hz KS Kháng sinh MIC Nồng độ ức chế tối thiểu Minimum inhibitory concentration m multiplet MeOH methanol MRSA Tụ cầu khuẩn Staphylococcus Methicillin-Resistant Aureus kháng Methicillin Staphylococcus Aureus n-BuOH n-C4H9OH n-Butanol n-Hexan n-C6H14 n-Hexane NOESY Phổ NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy OD Mật độ quang Optical density q quartet quint quintet s singlet ppm phần triệu Part per million RNA Axit Ribonucleic Ribonucleic Acid RP Sắc ký pha đảo Reverse Phase TLC Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography TMS (CH3)4Si Tetramethyl silan UIC Trường đại học Ilinois Chicago University of Illinois at Chicago UV Tia cực tím Ultraviolet VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật VSVKĐ Vi sinh vật kiểm định XK Xạ khuẩn δH, δC Độ chuyển dịch hóa học của Proton and carbon chemical shift proton, carbon Tên riêng của các hợp chất tự nhiên được viết theo nguyên bản tiếng Anh. vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh bào tử xạ khuẩn và khuẩn lạc của xạ khuẩn .2: Một số hợp chất kháng sinh phân lập từ xạ khuẩn chi Streptomyces .3: Hình ảnh khuẩn lạc của chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631. Hình ảnh khuẩn lạc của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp.5: Hình ảnh khuẩn lạc của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp.6: Sơ đồ nhân sinh khối dạng rắn 50 kg chủng xạ khuẩn Actinoalloteichus cyanogriseus G631 .7: Sơ đồ nhân sinh khối dạng rắn 50 Kg chủng Streptomyces sp.8: Sơ đồ nhân nuôi sinh khối dạng rắn chủng Streptomyces sp.9: Sơ đồ tạo cặn chiết chủng Actinoalloteichus cyanogriseus G631 .10: Sơ đồ phân lập cặn chiết EtOAc chủng xạ khuẩn Actinoalloteichus cyanogriseus G631 .11: Sơ đồ tạo cặn chiết chủng Streptomyces sp.12: Sơ đồ phân lập cặn chiết EG666 chủng Streptomyces sp.13: Sơ đồ phân lập cặn chiết MG666 chủng Streptomyces sp.14: Sơ đồ tạo cặn chiết sinh khối lượng lớn của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp.15: Sơ đồ phân lập từ cặn chiết chủng Streptomyces sp.16: Phổ HR-ESI-MS của hợp chất G631-1 .17: Phổ 1H-NMR của hợp chất G631-1 .18: Phổ DEPT của hợp chất G631-1 .19: Phổ HSQC của hợp chất G631-1 .20: Một số tương tác phổ COSY, HMBC, NOESY của hợp chất G631-1 .21: Phổ HMBC của hợp chất G631-1 .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Đỗ Thị Quỳnh (2024). Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v [Luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học và Công nghệ]. LuanAn.net. https://luanan.net/sinh-hoc/vi-sinh-vat-hoc/cac-hop-chat-thu-cap-co-hoat-tinh-khang-vi-sinh-vat-kiem-dinh-phan-lap-tu-ba
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" nghiên cứu về vấn đề gì?
Tài liệu: Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định phân lập từ ba chủng xạ khuẩn thuộc chi actinoalloteichus và streptomyces ở v
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Học viện Khoa học và Công nghệ. Năm bảo vệ: 2024.
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" thuộc chuyên ngành Hóa hữu cơ. Danh mục: Vi Sinh Vật Học.
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" có 204 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh v" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.