Nghiên cứu đặc điểm sinh học và một số điều kiện lên men sinh tổng hợp Validamycina của xạ khuẩn Streptomyces hygroscopicus 11405

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN THỊ HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ MỘT SỐ

ĐIỀU KIỆN LÊN MEN SINH TỔNG HỢP VALIDAMYCIN A

CỦA XẠ KHUẨN Streptomyces hygroscopicus 11405

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Thái Nguyên - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN THỊ HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ MỘT SỐ

ĐIỀU KIỆN LÊN MEN SINH TỔNG HỢP VALIDAMYCIN A

CỦA XẠ KHUẨN Streptomyces hygroscopicus 11405

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Mã Số: 60 42 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. PHÍ QUYẾT TIẾN

Thái Nguyên - 2013

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của

cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Phí Quyết

Tiến. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn

này là trung thực.

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Thái Nguyên, tháng 8 năm 2013

Học viên

Nguyễn Thị Huyền

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo

trường Đại học Khoa học- Đại học Thái Nguyên đã truyền đạt cho tôi những

kiến thức quý giá trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phí Quyết Tiến đã tạo mọi điều

kiện thuận lợi, dìu dắt tận tình, động viên, chỉ bảo trong suốt quá trình tôi học

tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn tại Phòng Công nghệ lên men, Viện

Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đồng thời tôi cũng cảm ơn TS. Phan Thị Hồng Thảo, ThS. Nguyễn Thị

Hồng Liên cùng các cán bộ phòng công nghệ lên men, Viện Công nghệ sinh

học, những người đã động viên, giúp đỡ, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện cho tôi

trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè,

đồng nghiệp những người đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi cả về vật chất lẫn tinh

thần để tôi có thể hoàn thành bản Luận văn này.

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quí

báu đó!

Thái Nguyên, tháng 08 năm 2013

Học viên

Nguyễn Thị Huyền

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i

LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii

MỤC LỤC.......................................................................................................iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ vii

DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................viii

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 3

1.1. Tổng quan về chất kháng sinh và validamycin A................................... 3

1.1.1. Khái niệm chất kháng sinh...................................................................... 3

1.1.2. Một số cơ chế tác động của chất kháng sinh đối với vi sinh vật ............ 5

1.1.3. Kháng sinh bảo vệ thực vật..................................................................... 8

1.1.4. Validamycin A ........................................................................................ 9

1.2. Xạ khuẩn sinh validamycin A............................................................. 13

1.2.1. Đặc điểm của xạ khuẩn ......................................................................... 13

1.2.2. Thời điểm sinh kháng sinh của xạ khuẩn.............................................. 19

1.2.3. Một số đặc trưng cơ bản của xạ khuẩn có khả năng sinh validamycin

A.. .................................................................................................................... 20

1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng lên men sinh validamycin A của xạ

khuẩn ...................................................................................................... 21

1.3.1. Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên men .................................. 21

1.3.2. Ảnh hưởng của điều kiện lên men ........................................................ 23

1.4. Tình hình nghiên cứu sinh tổng hợp validamycin A trong và ngoài

nước…………………………………………………………………….24

1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới........................................................ 24

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.......................................................... 25

CHƢƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 29

iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

2.1. Vật liệu ............................................................................................. 29

.................................................................................. 29

2.1.2. Hóa chất sử dụng................................................................................... 29

...................................................... 29

2.1.4. Thành phần môi trường nuôi cấy .......................................................... 30

2.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................... 30

2.2.1. Phương pháp giữ giống ......................................................................... 30

2.2.2. Nhân giống xạ khuẩn ............................................................................ 30

2.2.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của xạ khuẩn........................................ 31

2.2.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh hóa ................................................. 32

2.2.5. Phương pháp thu hồi dịch validamycin A thô ...................................... 34

2.2.6. Xác định hoạt tính validamycin A ........................................................ 34

2.2.7. Lựa chọn môi trường lên men thích hợp cho sinh tổng hợp validamycin

A ...................................................................................................................... 35

2.2.8. Xác định điều kiện lên men sinh validamycin A của xạ khuẩn trong

bình tam giác ................................................................................................... 35

2.2.9. Xác định ảnh hưởng của thời gian lên men sinh tổng hợp validamycin

A ...................................................................................................................... 35

2.2.10. Nghiên cứu đặc tính và độ bền của validamycin A ............................ 36

2.2.11. Xác định khả năng kháng vi sinh vật kiểm định của dịch validamycin

A thô................................................................................................................ 36

2.2.12. Phương pháp xử lý số liệu................................................................... 36

CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................ 37

3.1. Nghiên cứu lựa chọn chủng xạ khuẩn thích hợp cho sinh tổng hợp val-A37

3.1.1. Đặc điểm sinh học sơ bộ của hai chủng xạ khuẩn sử dụng trong nghiên

cứu ................................................................................................................... 37

3.1.2. Khả năng sinh enzyme protease, cellulase và amylase của hai chủng xạ

khuẩn ............................................................................................................... 39

3.1.3. Khả năng sinh tổng hợp validamycin A của hai chủng xạ khuẩn......... 40

v

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

3.1.4. Biến động tự nhiên về hoạt tính kháng sinh của hai chủng xạ khuẩn... 43

3.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng S. hygroscopicus 11405 ....... 46

3.2.1. Đặc điểm nuôi cấy và hình thái của xạ khuẩn S. hygroscopicus

11405............................................................................................................... 46

3.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của xạ khuẩn S. hygroscopicus 11405 ...... 48

3.3. Nghiên cứu thành phần môi trường và điều kiện lên men của chủng S.

hygroscopicus 11405................................................................................ 50

3.3.1 Lựa chọn môi trường lên men................................................................ 50

3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến khả năng sinh validamycin A của

chủng S. hygroscopicus 11405........................................................................ 51

3.3.3. Lựa chọn tỷ lệ tiếp giống cho lên men sinh tổng hợp validamycin A.. 52

3.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến khả năng sinh tổng hợp

validamycin A ................................................................................................. 52

3.3.5. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng sinh tổng hợp validamycin

A…….............................................................................................................. 53

3.4. Đặc điểm của dịch validamycin A thô................................................. 54

3.4.1. Khả năng kháng vi sinh vật gây bệnh ................................................... 54

3.4.2. Độ bền nhiệt và bền pH của dịch validamycin A thô ........................... 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 57

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN58

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 59

PHỤ LỤC....................................................................................................... 65