Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 2 - Trịnh Ngọc Hoàng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:50

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 2 - Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật sinh kháng sinh và tạo giống sản xuất" trình bày các nội dung chính sau đây: Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp; con đường và phương pháp tìm kiếm các chất kháng sinh; sàng lọc các chủng có hoạt tính kháng sinh; tạo giống sản xuất công nghiệp; điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng sản sinh kháng sinh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh: Chương 2 - Trịnh Ngọc Hoàng

Bài giảng Công nghệ sản xuất kháng sinh Dr. Ngoc Hoang Trinh Thái Nguyên, 12-2023
Chương 2. Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật sinh kháng sinh và tạo giống sản xuất
NỘI DUNG 1 2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2 2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các chất kháng sinh 3 2.3. Sàng lọc các chủng có hoạt tính kháng sinh 4 2.4. Tạo giống sản xuất công nghiệp 5 2.5. Điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng sản sinh kháng sinh
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2.1.1 Khái niệm chất trao đổi thứ cấp (secondary metabolism) • Sản phẩm bậc hai là các hợp chất hữu cơ bình thường, không trực tiếp tham gia vào quá trình sinh trưởng, phát triển hay sinh sản của cơ thể vi sinh vật • Các chất trao đổi thứ cấp có cấu tạo hóa học đa dạng, tương đối phức tạp, và có hoạt tính sinh học phong phú.
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp Phân loại: oChất kháng sinh: những chất do vsv tiết ra với lượng nhỏ cũng ức chế, tiêu diệt các vsv khác oAlcaloid: những nấm tiết ra, được sử dụng điều trị bệnh mạch máu, nhức đầu oChất kích thích sinh trưởng: vd gibberellin – chất kích thích sinh trưởng thực vật oMycomyxin: Do nấm sinh ra, gây độc cho người và thực vật. Vd nấm Aspergilus niger sinh độc tố aflatoxin
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2.1.2 Các con đường trao đổi các chất thứ cấp • Sự tạo thành các chất trao đổi thứ cấp có ý nghĩa với sự tồn tại và phát triển của vsv oKhả năng sinh chất kháng sinh là mức cao nhất của sự đối kháng trong đấu tranh sinh tồn của vsv. oChất trao đổi thứ cấp được xây dựng từ chất trao đổi sơ cấp
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2.1.2 Các con đường trao đổi các chất thứ cấp
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2.1.3 Ứng dụng trong công nghệ sản xuất kháng sinh • Trước đây, các nghiên cứu tạo chủng có hoạt tính cao chủ yếu bằng phương pháp thực nghiệm  hiệu suất không cao. oHiệu suất chủng đột biến chỉ đạt 10-50 g/L • Hiện nay, các con đường trao đổi chất thứ cấp đã được biết rõ. Công nghệ gen, SHPT đã có thể can thiệp vào con đường trao đổi chất
https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41467-017-02498- w/MediaObjects/41467_2017_2498_Fig1_HTML.jpg?as=webp Nhà khoa học đầu ngành trong công nghệ can thiệp vào các con đường TĐC, Prof. Lee Sang Yup
2.1. Kháng sinh là chất trao đổi thứ cấp 2.1.3 Ứng dụng trong công nghệ sản xuất kháng sinh • Từ nghiên cứu chuyên sâu về genome, người ta đã thiết lập được ngân hàng gene của nhiều loài vsv oNăm 1972, chủng P. chrysogenum của Panlabs đạt 20,000 đv/mL sau 7 ngày lên men oNăm 1990, chủng cải biến đạt 70,000 đv/mL oNăm 1993, chủng công nghiệp đạt 100,000 đv/mL oNgày nay, các chủng sản xuất đạt 150,000 đv/mL
2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các CKS 2.2.1 Nguyên tắc Các bước tìm kiếm kháng sinh mới (1) Thu thập mẫu và phân lập (2) Thử hoạt tính kháng khuẩn (screening) Định danh chủng (3) Lựa chọn các chủng có hoạt tính kháng khuẩn mạnh Xác định cấu (4) Thử nghiệm độc tính và phổ kháng khuẩn trúc (5) Lên men quy mô lớn, thu kháng sinh thô, tinh sạch (6) Xác định tính chất hóa học của kháng sinh
2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các CKS 2.2.2 Vi sinh vật sinh kháng sinh • Chỉ một số ít kháng sinh do vi khuẩn (vd Bacillus) sinh ra được dùng làm thuốc: bacitracin, tyroxidin, gramixidin, polymyxin • Đa phần kháng sinh do xạ khuẩn sinh ra như Streptomyces, Micromonospora, Nocadia. • Một số ít kháng sinh được sản xuất từ Penicillium, Aspergillus, Cephalosporium. • Các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm kiếm kháng sinh mới từ vi sinh vật hiếm (novel species) hoặc từ vi sinh vật biển (marine)
2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các CKS 2.2.3 Phân lập và nuôi cấy chủng sản sinh kháng sinh a) Phân lập chủng vi sinh vật  Môi trường nuôi cấy  Môi trường đặc hiệu  Môi trường nuôi vi khuẩn - LB, MPA, AM1 - A-4  Môi trường nuôi xạ khuẩn - Gauss 1, ISP 4 - A-4H  Môi trường nuôi nấm men - Hansen, Malt - A-9  Môi trường nuôi nấm sợi - Zapeck, Czapek-Dox, PDA - A-12
2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các CKS 2.2.3 Phân lập và nuôi cấy chủng sản sinh kháng sinh a) Phân lập chủng vi sinh vật  Phương pháp phân lập b) Nuôi cấy các chủng vi sinh vật  Thiết bị nuôi cấy  Thời gian nuôi cấy
2.2. Con đường và phương pháp tìm kiếm các CKS 2.2.3 Phân lập và nuôi cấy chủng sản sinh kháng sinh Phân lập (isolation) là gì? Phân lập là tách các chủng vi sinh vật trong môi trường sống (đất, nước, thực phẩm,…) và nuôi cấy thuần khiết trên môi trường nhân tạo trong điều kiện phòng thí nghiệm. Phân lập, nuôi cấy Thu thập mẫu Các chủng thuần khiết
Lấy mẫu (sampling) Mẫu đất, nước, thực phẩm, … Dụng cụ đựng mẫu, lẫy mẫu phải sạch hoặc vô trùng Tốt nhất nên tiến hành phân lập ngay sau khi lấy mẫu (có thể giữ mẫu trong tủ lạnh từ 24-48h) Mẫu đất có thể lấy ở độ sâu 10-20 cm
Cần ghi lại các thông tin về mẫu: Tên mẫu, số mẫu, mã định danh, ngày lấy mẫu, đặc điểm thổ nhưỡng, địa chỉ GPS nơi lấy mẫu
Các bước tiến hành phân lập vi khuẩn Lấy mẫu Pha loãng mẫu Cấy mẫu pha loãng lên đĩa petri chứa (sampling) (Serial dilution) môi trường nuôi cấy (streak plate method) Chuẩn bị môi trường phân lập (Media preparation) Ria cấy khuẩn lạc nhiều lần để thu được khuẩn lạc Nuôi đĩa phân lập trong tủ ấm ở thuần khiết (4 quadrant streaking) 28-30oC (incubation) Thử hoạt tính sinh học Bảo quản các chủng thuần khiết trong 20% glycerol ở -70oC (screening) (storage)
Ria cấy theo 4 pha (4 quadrant streaking method) nhiều lần để thu được khuẩn lạc thuần khiết (chủng thuần)