Nghiên cứu phân lập hợp chất có hoạt tính kháng sinh và kháng ung thư từ xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây Quế (Cinnamomum cassia (L.) J. Presl) và cây Màng tang (Litsea cubeba (Lour.) Pers.) - Mã số đề tài: VAST04.07/16-17

Chủ nhiệm đề tài PGS.TS. Phí Quyết Tiến
Đơn vị thực hiện Viện Công nghệ Sinh học
Thời gian thực hiện 2016 - 2017
Thuộc chương trình Đa dạng sinh học và các chất có hoạt tính sinh học - Mã số hướng: VAST04
Cán bộ tham gia
Tổng kinh phí 600 triệu đồng
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

- Đánh giá được sự đa dạng của xạ khuẩn nội cộng sinh trên 02 cây dược liệu là cây Quế (Cinnamomum cassia (L.) J. Presl) và cây Màng tang (Litsea cubeba (Lour.) Pers.)
- Phân lập được một số hợp chất có hoạt tính kháng sinh, kháng ung thư từ xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây Quế (Cinnamomum cassia (L.) J. Presl) và cây Màng tang (Litsea cubeba (Lour.) Pers.).

Kết quả đạt được

Về khoa học:
- Đã phân lập được 216 chủng xạ khuẩn nội sinh trên cây quế thu thập tại Hòa Bình và Yên Bái, 143 chủng xạ khuẩn nội sinh trên cây màng tang thu thập tại Phú Thọ, Sóc Sơn (Hà Nội), Thanh Hóa. Đã đánh giá mức độ đa dạng sinh học các chủng xạ khuẩn phân lập được theo tỷ lệ xạ khuẩn trên nguồn gốc, đặc điểm hình thái, nhóm màu khuẩn ti khí sinh, môi trường phân lập, bộ phận cây (rễ, thân, lá).
- Đã thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của 359 chủng xạ khuẩn sử dụng 09 chủng vi sinh vật kiểm định, tuyển chọn được 116 chủng xạ khuẩn có khả năng kháng ít nhất một trong số các chủng vi sinh vật kiểm định. 116 chủng được khuếch đại gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS và khả năng sinh anthracycline.
- Đã thử khả năng kháng ung thư của 27 chủng có khả năng kháng khuẩn tốt nhất sử dụng 3 dòng tế bào ung thư phổi A549, gan Hep3B và vú MCF7, cho thấy dịch lên men từ 14 chủng có khả năng ức chế tế bào ung thư phổi A549; 15 chủng ức chế tế bào ung thư gan Hep3B; 24 chủng ức chế tế bào ung thư vú MCF-7 ở nồng đô sử dụng 100 µg/ml và 7 chủng ức chế với cả 3 dòng tế bào ung thư kể trên ở nồng độ 100µg/ml.
- Đã giải trình tự gen 16S rDNA của 78 chủng xạ khuẩn, kết quả cho thấy phân lập được ít đa dạng, phần lớn các chủng thuộc chi Streptomyces (68/78 chủng, chiếm 87,18%).
- Đã phân tích trình tự gen pks-I và pks-II của chủng S. angustmyceticus HBQ19 và tách được các 2 hợp chất: nystatin, actinorhodin. Từ trình tự của chủng S. cavourensis YBQ59 đã phân tích được 6 trình tự: bleomycin, yersiniabactin, bacteriocin, coelimycin, calyculin, naringenin.
- Đã xây dựng quy trình lên men 3 chủng xạ khuẩn có khả năng sinh chất kháng sinh và kháng ung thư trong bình Bioflo 7,5 lít.
- Đã phân lập 06 hợp chất sạch từ dịch lên men chủng xạ khuẩn S. cavourensis YBQ59, đó là 1-monolinolein, bafilomycin D, nonactic acid, 5,11-epoxy-10-cadinanol, prelactone B, 3'-hydroxydaidzein và 02 hợp chất từ chủng xạ khuẩn S. variabilis MPT28 là isoprunetin, syringic acid.
- Đã đánh giá tác dụng gây độc tế bào, 02 hợp chất 1-monolinolein và bafilomycin D có khả năng kháng ung thư và kháng vi sinh vật kiểm định kháng kháng sinh MRSA và MRSE.
Về ứng dụng:

Một số hình ảnh cụ thể:

pqtien1

pqtien2

pqtien3

Những đóng góp mới

Đây là nghiên cứu đầu tiên về sự đa dạng và hoạt tính sinh học của XKNS trên cây quế ở Việt Nam. Các chủng XKNS phân lập được từ cây quế ở Hòa Bình, Yên Bái và từ cây màng tang ở Phú Thọ, Sóc Sơn, Thanh Hóa được phân bố ở 7 chi: Streptomyces, Microbacterium, Brevibacterium, Micromonospora, Massilia, Achromobacter và Nocardia thuộc 7 họ khác nhau; tỷ lệ các chủng có hoạt tính kháng khuẩn cao và các chủng phân tích kiểu gen dương tính với gen pks và nrps có hoạt tính kháng khuẩn cao, kháng lại ít nhất 3 loại vi khuẩn kiểm định. Dữ liệu này cho thấy, XKNS phân lập từ cây dược liệu có tiềm năng trong việc tìm kiếm và sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học phục vụ nông nghiệp và dược phẩm.
Đã nghiên cứu tách chiết, xác định được cấu trúc hóa học của 06 hợp chất bởi chủng Streptomyces cavourensis YBQ59, đặc biệt là các hợp chất 1-monolinolein, nonactic acid, 5,11-epoxy-10-cadinanol, prelactone B được phân lập lần đầu tiên từ loài Streptomyces cavourensis. Các hợp chất này có hoạt tính chống lại các vi khuẩn kháng đa kháng sinh và ức chế một số dòng tế bào ung thư.
Các bài báo đã công bố (liệt kê):
1. Vũ Thị Hạnh Nguyên, Đinh Thị Mỹ Linh, Lâm Xuân Thanh, Vũ Thu Trang, Phí Quyết Tiến (2016). Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật gây bệnh truyền truyền nhiễm qua thực phẩm của xạ khuẩn nội cộng sinh trên cây quế. Tạp chí Dinh dưỡng và Thực phẩm. 12(2): 36-41.
2. Vũ Thị Hạnh Nguyên, Đinh Thị Mỹ Linh, Chu Kỳ Sơn, Vũ Thu Trang, Phí Quyết Tiến (2016). Phân loại, đặc tính sinh học của Streptomyces griseorubens LCQ8 nội sinh phân lập trên cây quế tại Lai Châu. Hội nghị khoa học Quốc gia lần thứ 2 về nghiên cứu và giảng dạy sinh học ở Việt Nam, Đà Nẵng. 588-594.
3. Nguyen Hai Van, Vu Thi Hanh Nguyen, Vu Thu Trang, Phi Quyet Tien, Khieu Thi Nhan, Samira Sarter, Chu Ky Son (2016). Antimicrobial activities and interaction effects of Vietnamese Litsea cubeba (Lour.) Pers essential oil and its endophytic actinobacteria. Journal of Science and Technology. 54(4A): 234-241.
4. Pham Ngoc Lam, Dang Thi Thuy Duong, Vu Thi Hanh Nguyen, Chu Ky Son, Vu Thu Trang, Phi Quyet Tien (2017). Distribution and antimicrobial activity of endophytic actinomycetes isolated from Litsea cubeba (Lour.) Pers. in northern provinces of Vietnam. Vietnam Journal of Science and Technology 55 (5A): 160.168. ISSN 2525-2518.
5. Vũ Thị Hạnh Nguyên, Chu Kỳ Sơn, Vũ Thu Trang, Nguyễn Văn Thế, Phí Quyết Tiến (2017). Nghiên cứu đặc tính sinh học của xạ khuẩn Streptomyces angustmyceticus HBQ19 nội sinh trên cây quế (Cinnamomum cassia Presl) tại Hòa Bình. Báo cáo về Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Hội nghi Khoa học toàn quốc lần thứ 7: 1811-1818.
6. Vũ Thị Hạnh Nguyên, Nguyễn Cường, Trần Trung Thành, Hoàng Hà, Chu Hoàng Hà, Chu Kỳ Sơn, Phí Quyết Tiến (2017). Lắp ráp hệ gen xạ khuẩn Streptomyces graminisoli HBQ33 nội sinh trên cây quế tại Hòa Binh. Tạp chí Công nghệ sinh học 15(4A): 1-8.
7. Vũ Thị Hạnh Nguyên, Chu Kỳ Sơn, Phí Quyết Tiến (2018). Phân loại và nghiên cứu đặc tính của xạ khuẩn nội sinh YBQ75 phân lập từ cây quế (Cinnamomum cassia Presl). Tạp chí Công nghệ sinh học 16 (1): 149-155.
8. Nguyễn Phú Tâm, Vũ Thị Hạnh Nguyên, Phí Quyết Tiến (2018). Phân lập và đánh giá một số đặc tính sinh học của xạ khuẩn nội sinh trên màng tang Letsea cubeba (Lour.) Pers tại tỉnh Phú Thọ. Tạp chí Công nghệ sinh học (đã có giấy chấp nhận đăng).
9. Hanh-Nguyen Thi Vu, Dat Tien Nguyen, Huy Quang Nguyen, Ha Hoang Chu, Son Ky Son, Minh Van Chau, Tien Quyet Phi (2018). Antimicrobial and cytotoxic properties of chemical metabolites produced by Streptomyces cavourensis YBQ59 isolated from Cinnamomum cassia Prels. Current Microbiology doi: 10.1007/s00284-018-1517-x
Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích (liệt kê): Không có
Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ) 

pqtieny

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".