Nghiên cứu đặc tính sinh học của một số vi khuẩn cộng sinh trên hải miên (Sponge) vùng biển Hải Vân - Sơn Chà (Thừa Thiên - Huế)
1. Mục tiêu đề tài
- Đánh giá được mức độ đa dạng và xác định đặc tính sinh học của vi khuẩn cộng sinh trên hải miên
- Phát hiện các chủng có hoạt tính kháng vi sinh vật gây bệnh
2. Các kết quả chính của đề tài
Kết quả khoa học:
1. Đã khảo sát được các đặc điểm tự nhiên và điều kiện môi trường của khu vực nghiên cứu và lấy mẫu hải miên (vùng biển Hải Vân – Sơn Chà).
2. Đã thu thập 34 mẫu hải miên biển vùng biển Hải vân - Sơn Chà và phân lập được 9600 dòng vi khuẩn bám, 9960 dòng vi khuẩn cộng sinh, 360 dòng xạ khuẩn bám và 940 dòng xạ khuẩn cộng sinh, 1710 dòng vi nấm bám và 1462 chủng cộng sinh.
3. Đã sàng lọc được 41 chủng vi khuẩn và 11 chủng xạ khuẩn có hoạt tính đối kháng, trong đó có 9 chủng vi khuẩn có hoạt tính đối kháng 3 nguồn bệnh trở lên với đường kính vòng kháng khuẩn ³ 10 mm và 1 chủng xạ khuẩn LC19b4 có khả năng ức chế sinh trưởng của cả 3 nguồn bệnh với đường kính kháng khuẩn từ 14-17,5 mm.
Hình 1. Một số mẫu Hải miên thu thập được tại vùng biển Hải Vân – Sơn Chà (Thừa Thiên Huế)
4. Đã nghiên cứu các đặc điểm sinh lý sinh hóa của 5 chủng vi khuẩn chọn lựa Các chủng nghiên cứu đều là vi khuẩn Gram (+) và có đặc điểm sinh hóa tương tự chi Bacillus.
5. Đã định danh được được 16 chủng vi khuẩn, trong đó 11 chủng thuộc chi Bacillus, 2 chủng thuộc chi Pseudoalteromonas và 1 chủng thuộc chi Sulfitobacter.
6. Đã đinh danh được hai mẫu hải miên: mẫu LC25 thuộc loài Cliona viridis và mẫu LC28 thuộc loài Spongia agaricina.
7. Đã tiến hành đánh giá sự đa dạng vi sinh vật liên kết hải miên đối với mẫu hải miên LC25 lấy tại vùng biển Hải Vân - Sơn Chà bằng kỹ thuật 16S Metagenomics MiSeq Sequencing: vi sinh vật liên kết hải miên LC25 thuộc 3 giới; 19 ngành, 57 lớp, 115 bộ, 246 họ, 626 chi và 1293 loài.
8. Đã nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng lên sự sinh trưởng và hoạt tính đối kháng Vibrio của 2 chủng P. porphyrae và B. Megaterium: môi trường có cao men và peprone, nhiệt độ 30oC, pH môi trường 7,0, nồng độ muối 2-3% và thời gian nuôi 72 giờ.
9. Đã thu được 5,2g dịch chiết thô từ 50 lít canh trường của chủng Bacillus megaterium. Đồng thời thu được 3 hợp chất sạch từ dịch chiết thô: hợp chất 1 (6,2 mg), hợp chất 2 (117,8 mg) và hợp chất 3 (49,8 mg).
10. Đã đánh giá hoạt tính ức chế sinh trưởng một số nguồn bệnh vi sinh vật của dịch chiết thô của 2 chủng vi khuẩn liên kết hải miên là LC3cs2, LC10cs2 và của 3 hợp chất từ dịch chiết thô của chủng LC3cs2.
11. Đã xác định được cấu trúc của 3 hoạt chất từ dịch chiết etyl axetat của vi khuẩn LC3cs2: 77-bis(3-indolyl)-p-cresol (1), cyclo-((S)-Pro-(R)-Leu) (2) và Cyclo-((S)-Pro-(R)-Val) (3).
Hình 2. Thử hoạt tính ức chế sinh trưởng một số nguồn bệnh vi sinh vật từ 2 chủng vi khuẩn liên kết hải miên là LC3cs2, LC10cs2 và của 3 hợp chất từ dịch chiết thô của chủng LC3cs2.
Kết quả đào tạo: 1 thạc sỹ bảo vệ, 1 nghiên cứu sinh đang làm luận án
3. Những đóng góp mới của đề tài
Đề tài đã tiến hành thu thập 34 mẫu hải miên biển vùng biển Hải vân - Sơn Chà để phân lập và sàng lọc các chủng vi sinh vật có hoạt tính đối kháng với các nguồn bệnh, đồng thời nghiên cứu đặc tính sinh hóa và định danh các vi sinh vật tuyển chọn. Bên cạnh đó đề tài đã tiến hành định danh 2 mẫu hải miên và đánh giá đa dạng vi sinh vật liên kết hải miên bằng kỹ thuật 16S Metagenomics MiSeq Sequencing. Đề tài đã nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sinh trưởng và thể hiện hoạt tính đối kháng của vi sinh vật, từ đó xây dựng quy trình chiết thô chất hoạt tính sinh học và thu các hợp chất sạch từ dịch nuôi cấy, từ đó tiến hành đánh giá hoạt tính ức chế sinh trưởng một số nguồn bệnh của các hoạt chất thu được và xác định cấu trúc của các hoạt chất chiết được
4. Xuất bản: 1 bài báo trong nước, 1 bài báo quốc tế
1. Pham Viet Cuong, Nguyen Thi Kim Cuc, Vu Thi Quyen, Pham Thanh Binh, Phan Van Kiem, Nguyen Hoai Nam, Nguyen Tien Dat (2014). Antimicrobial constituents from Bacillus megaterium LC Isolated from Marine Sponge Haliclona oculata. Natural Product Sciences, 20(3):202-205.
2. Phạm Việt Cường, Nguyễn Mai Anh, Vũ Thị Quyên, Nguyễn Thị Kim Cúc (2014). Phân lập, tuyển chọn và định danh một số chủng vi khuẩn liên kết sáu loài hải miên vùng biển Sơn Chà. Tuyển tập Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh học biển và Phát triển bền vững lần thứ II, trang 569-574. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.
