intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cây tầm ma (Urtica dioica L.) là cây dược liệu được sử dụng rộng rãi trong y học do chứa nhiều loại hợp chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu này nhằm phân lập vi khuẩn nội sinh từ cây tầm ma để thu được các hợp chất có hoạt tính sinh học của chúng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma

  1. Vietnam J. Agri. Sci. 2024, Vol. 22, No. 8: 1059-1068 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2024, 22(8): 1059-1068 www.vnua.edu.vn ĐÁNH GIÁ KHÂ NĂNG SINH POLYPHENOL VÀ KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT CỦA VI KHUẨN NỘI SINH PHÂN LẬP TỪ CÂY TẦM MA Đỗ Quang Trung1*, Đỗ Danh Quang1, Đinh Mai Vân2 1 Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Đại Nam 2 Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội * Tác giả liên hệ: trungdq@dainam.edu.vn Ngày nhận bài: 12.03.2024 Ngày chấp nhận đăng: 07.08.2024 TÓM TẮT Cây tầm ma (Urtica dioica L.) là cây dược liệu được sử dụng rộng rãi trong y học do chứa nhiều loại hợp chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu này nhằm phân lập vi khuẩn nội sinh từ cây tầm ma để thu được các hợp chất có hoạt tính sinh học của chúng. Các mẫu từ cây tầm ma được khử trùng bề mặt và ủ trên đĩa môi trường dinh dưỡng để các chủng vi khuẩn nội sinh phát triển. Kết quả thu được 07 chủng vi khuẩn nội sinh (LG1 đến LG7) từ cây tầm ma, trong đó hai chủng vi khuẩn nội sinh, xác định là chủng Bacillus cereus LG1 và Bacillus cereus LG7, có khả năng tổng hợp chất polyphenol lớn nhất (lần lượt là 187,81 và 281,03mg GAE/l). Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy một số khả năng khác của hai chủng này như tổng hợp enzyme ngoại bào (amylase, cellulase và protease), và tổng hợp IAA. Dịch nuôi của hai vi khuẩn nội sinh này kháng lại hầu hết các chủng vi sinh vật thử nghiệm và hiệu quả cao nhất ở nồng độ 20 mg/ml. Hơn nữa, dịch nuôi vi khuẩn (nồng độ 20 mg/ml) cho thấy khả năng kích thích sự nảy mầm của hạt giống được thử nghiệm. Các kết quả nghiên cứu này cho thấy B. cereus LG1 và B. cereus LG7 được phân lập từ cây tầm ma có thể là nguồn cung cấp chất polyphenol tiềm năng. Từ khóa: Cây tầm ma, vi khuẩn nội sinh, polyphenol, cây dược liệu, IAA. Characterizing Polyphenol-producing and Plant-growth-promoting Abilities of Endophytic Bacteria Isolated from Stinging Nettle, Urtica dioica L. ABSTRACT Stinging nettle (Urtica dioica L.) is a medicinal plant widely used in medicine due to its content of diverse biologically active compounds. The objective of this study was to isolate endophytic bacteria (VKNS) from U. dioica L. and identify their biologically active compounds. The plant samples were surface-sterilized and placed on the nutrient agar plates. The results revealed that seven VKNS strains (LG1 to LG7) were obtained from U. dioica L, of which two strains, Bacillus cereus LG1 and Bacillus cereus LG7, had the highest ability to synthesize polyphenols (187.81 and 281.03mg GAE/l, respectively). Moreover, the research revealed that these two strains had other capabilities such as producing extracellular enzymes (amylase, cellulase, and protease), and synthesizing IAA. The supernatant of these two bacteria was resistant to most tested microbial strains and most effective at a concentration of 20 mg/ml. Furthermore, the bacterial supernatant (20 mg/ml) showed the ability to stimulate the germination of the tested seeds. Therefore, the research suggests that B. cereus LG1 and B. cereus LG7 isolated from U. dioica L. were potentially valuable sources of polyphenols. Nevertheless, further research is required to comprehend the process mechanism and achieve effective polyphenol production by endophytic bacteria. Keywords: Urtica dioica L., endophytic bacteria, polyphenol, medicinal plants. vêt mà không gây häi cho sĀc khóe hoặc chĀc 1. ĐẶT VẤN ĐỀ nëng cûa cây chû (Chen & cs., 2021). Vi sinh vêt Vi sinh vêt nội sinh sống trong các khoâng nội sinh đã thu hút să quan tâm cûa cộng đồng không gian giĂa các tế bào trong các mô thăc khoa học do tiềm nëng to lĆn cûa chúng trong 1059
  2. Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma việc hỗ trợ phát triển các hợp chçt có hoät tính trong sân xuçt hợp chçt polyphenol. Trong đò, sinh học mĆi. Ví dý, vi khuèn nội sinh (VKNS) hai chûng Bacillus cereus và một chûng Bacillus có thể tổng hợp các chçt kích thích tëng trþćng mycoides, có khâ nëng sân xuçt polyphenol thăc vêt và các tác nhân kiểm soát sinh học để lĆn nhçt (nồng độ hợp chçt polyphenol tÿ sā dýng trong nông nghiệp (Santoyo & cs., 0,325-1,633 mol/l. Polyphenol vén phâi đþợc 2016). Nhiều nhóm nghiên cĀu đang nghiên cĀu chiết xuçt tÿ thăc vêt để sā dýng trong sân xuçt cách sā dýng nhĂng vi khuèn này để täo ra các dþợc phèm, do đò phát triển các kỹ thuêt công phân tā hĂu cĄ cò thể sā dýng để sân xuçt nghệ sinh học mĆi sā dýng vi sinh vêt làm đĄn nhiên liệu sinh học (Shaw & cs., 2015). Ngoài vð sân xuçt có thể giúp giâm chi phí và ânh ra, một số nghiên cĀu (Sharma & Kumar, hþćng đến môi trþąng cûa các hóa chçt đò. 2021) đã chĀng minh tiềm nëng cûa các Trong nghiên cĀu này, các chûng VKNS enzyme tÿ vi sinh vêt nội sinh hoặc chính các đþợc phân lêp tÿ cây tæm ma thu thêp täi xã vi sinh vêt nội sinh nhþ là tác nhån xā lý sinh Hồng DþĄng, huyện Thanh Oai, Hà Nội, sau đò học. Tuy nhiên, dþợc lý học có lẽ đi đæu trong các chûng này đþợc sàng lọc khâ nëng sinh nghiên cĀu vi sinh vêt nội sinh, vì nhĂng vi enzyme thûy phân, các hợp chçt polyphenol và sinh vêt này có thể đþợc coi là nguồn kháng khâ nëng kích thích sinh trþćng thăc vêt. sinh mĆi, chçt chống ung thþ và các hợp chçt hoät tính sinh học (Ruan & cs., 2021). Khâ 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU nëng cûa một số vi sinh vêt nội sinh täo ra các hợp chçt có hoät tính sinh học tþĄng tă nhþ vêt 2.1. Vật liệu chû thăc vêt cûa chúng cüng đã đþợc chĀng Ba cây tæm ma khóe mänh đþợc thu thêp minh, khiến chúng trć thành nguồn cung cçp täi xã Hồng DþĄng, huyện Thanh Oai, Hà Nội. các chçt này cho công nghiệp bền vĂng hĄn Toàn bộ cåy đþợc đào lên cèn thên, đâm bâo (Srinivasa & cs., 2022). không làm gián đoän tính liên týc cûa mô và Một trong nhiều loäi cåy đþợc sā dýng rộng vên chuyển trong ngày đến phòng thí nghiệm rãi trong y học cổ truyền là cây tæm ma (Urtica täi Trþąng Đäi học Đäi Nam để phân lêp VKNS. dioica L.), đþợc biết đến là vêt chû cûa VKNS, đặc biệt là nçm (Salmi & cs., 2021). Cây tæm ma 2.2 Phương pháp nghiên cứu đã đþợc chĀng minh là có tác dýng lợi tiểu và thâi nþĆc tiểu, cüng nhþ làm giâm viêm, giâm 2.2.1. Phân lập vi khuẩn nội sinh lþợng đþąng trong máu và hoät động nhþ một Méu cåy đþợc rāa dþĆi vñi nþĆc đang chây chçt chống xuçt huyết (Dhouibi & cs., 2020). để loäi bó býi và đçt. Cåy đþợc chia thành các Thành phæn hóa học cûa chiết xuçt tÿ cây tæm phæn thân, lá và rễ và đþợc khā trùng bề mặt. ma bao gồm một số axit (formic, malic và Quy trình khā trùng nhþ sau: cồn 70% (3 phút), oxalic), polyphenol (kaempferol, quercetin, axit nþĆc Javen 6% (6 phút) và cồn 70% (30 giây), caffeic và axit chlorogen), các amin sinh học rāa 5 læn bìng nþĆc cçt vô trùng. Dùng kéo vô (acetylcholine, histamine và serotonin) và nhiều trùng cít các mô thăc vêt đã khā trùng thành thành phæn hoät tính sinh học khác (Repajić & tÿng miếng 1cm, đặt trên các đïa cò môi trþąng cs., 2021). Chiết xuçt cûa cây tæm ma chĀa một thäch NB (Nutrient Broth) và û trong 6 ngày ć lþợng đáng kể polyphenol. Nhiều nghiên cĀu 30°C. Hiệu quâ cûa quy trình khā trùng đã đþợc (Dhouibi & cs., 2020; Repajić & cs., 2021) đã khîng đðnh bìng cách lçy 100µl nþĆc cûa læn chĀng minh khâ nëng chống viêm, chống oxy rāa cuối cùng cçy lên môi trþąng NB và kiểm hóa và chống ung thþ cûa các hóa chçt này, tra khâ nëng phát triển cûa vi sinh vêt. Các thþąng đþợc tìm thçy trong thăc vêt, bao gồm khuèn läc cûa VKNS xuçt hiện đþợc cçy chuyển câ trái cây và rau quâ. Trong một nghiên cĀu lên đïa lên môi trþąng LB (Luria Broth) mĆi đến gæn đåy cûa Marchut-Mikołajczyk & cs. (2023) khi thu đþợc khuèn läc có màu síc và hình thái cho thçy tiềm nëng cûa VKNS tÿ cây tæm ma không đổi (Trung & cs., 2023). 1060
  3. Đỗ Quang Trung, Đỗ Danh Quang, Đinh Mai Vân 2.2.2. Xác định khâ năng tổng hợp Khâ nëng sân xuçt enzyme cellulase đþợc polyphenol của các chủng vi khuẩn nội sinh xác minh bìng cách cçy các chûng VKNS trên Các chûng VKNS chọn lọc đþợc nuôi cçy môi trþąng thäch LB có bổ sung 1% cĄ chçt trong môi trþąng LB lóng. Các bình lên men CMC (Carboxymethyl Cellulose) ć 30°C trong 48 chĀa 40ml môi trþąng đþợc khā trùng (15 phút, gią (Prihatiningsih & cs., 2020). Khâ nëng sinh 121°C) và cçy 0,6ml môi trþąng chĀa các chûng enzyme cellulase cûa các chûng vi khuèn đþợc VKNS (OD600 = 0,8). VKNS đþợc nuôi cçy xác đðnh bìng să xuçt hiện cûa vòng halo trên trong 24 gią ć 30°C trên máy líc quay, môi trþąng vĆi nguồn cĄ chçt CMC xung quanh 180 vñng/phút. Ly tåm canh trþąng tế bào để thu khuèn läc, sā dýng thuốc thā lugol. Hoät tính dðch nuôi vi khuèn. Hàm lþợng polyphenol tổng cellulase cûa các chûng phân lêp đþợc xác đðnh số trong dðch nuôi vi khuèn đþợc xác đðnh bìng đðnh tính bìng cách đo đþąng kính vòng halo. phþĄng pháp Folin-Ciocalteu (Singleton & cs., Hoät tính cellulase đþợc đánh giá sĄ bộ = Đþąng 1999; Ayar-Sümer & cs., 2024). Cho vào bình kính vòng Halo – đþąng kính khuèn läc. đðnh mĀc 100ml gồm: 60l nþĆc cçt, 1ml dðch nuôi Khâ nëng täo ra enzyme protease ngoäi bào vi khuèn và 5ml thuốc thā Folin-Ciocalteu. Líc cûa VKNS đþợc phân tích bìng cách cçy các nhẹ hỗn hợp và để ć nhiệt độ phòng trong hai chûng VKNS trên đïa môi trþąng thäch LB có phút. Sau đò thêm 15ml natri cacbonat 20% và bổ sung casein ć 30°C trong 48 gią thêm nþĆc cçt đến väch 100ml và để ć nĄi tối (Prihatiningsih & cs., 2020). Các dòng vi khuèn trong hai gią. Sau thąi gian này độ hçp thý đþợc có hoät tính protease täo vòng halo trên môi đo ć  = 760nm trên máy quang phổ UV-Vis trþąng. Đo đþąng kính thûy phån để đánh giá (U-5100, Hitachi, Nhêt Bân). sĄ bộ hoät tính protease cûa các dòng vi khuèn. Chçt chuèn đþợc sā dýng là axit gallic Hoät tính protease đþợc đánh giá sĄ bộ = Đþąng (20-120 µg/ml). Xác đðnh độ hçp phý cûa dung kính vòng Halo – đþąng kính khuèn läc. dðch axit gallic theo qui trình nhþ trên (thay 1ml dðch nuôi vi khuèn bìng 1ml dung dðch axit 2.2.4. Xác định hàm lượng IAA gallic chuèn). Thí nghiệm đþợc lặp läi 3 læn. Giá Khâ nëng sinh IAA cûa các chûng vi khuèn trð độ hçp phý đþợc ghi nhên và tiến hành vẽ đþợc xác đðnh theo phþĄng pháp đþợc mô tâ bći đþąng thîng hiệu chuèn y = ax + b vĆi y là độ Trung & cs. (2023). Các chûng VKNS đþợc nuôi hçp phý, x là nồng độ axit gallic (µg GA/ml). qua đêm trong môi trþąng LB lóng bổ sung Hàm lþợng polyphenol tổng trong méu dðch nuôi 100 mg/l tryptophan ć 30C. Hỗn hợp phân Āng vi khuèn đþợc là giá trð x tÿ đþąng chuèn cûa gồm 1ml dðch sau ly tâm cho vào 2ml thuốc thā axit gallic đþợc biểu thð bìng µg axit gallic đþĄng Salkowski. Phân Āng đþợc líc đều, û tối trong lþợng (GAE) trong 1 ml dðch nuôi vi khuèn. 20 phút và đo trên máy đo quang phổ ć bþĆc 2.2.3. Xác định hoạt tính của enzyme ngoại sóng 530nm. Giá trð OD cûa méu đþợc đối chiếu vĆi đồ thð chuèn để tính hàm lþợng IAA trong bào từ vi khuẩn nội sinh phân lập được dðch nuôi cçy theo đĄn vð µm IAA/ml. Khâ nëng sinh enzyme amylase cûa VKNS đþợc tiến hành bìng cách nuôi cçy vi khuèn Đþąng chuèn IAA đþợc chuèn bð bìng cách trên môi trþąng chĀa: 1% tinh bột hòa tan; 0,2% đo mêt độ quang trên máy quang phổ UV-Vis chiết xuçt nçm men; 0,5% pepton; 0,05% (U-5100, Hitachi, Nhêt Bân), ć độ hçp thý MgSO4; 0,05% NaCl; 0,015% CaCl2 và 2% agar 530nm so vĆi nồng độ dung dðch IAA (pH 7). Các chûng VKNS đþợc cçy và û trên đïa (Glickmann & Dessaux, 1995). thäch ć 30°C trong 48 gią. Sau đò, các đïa đþợc 2.2.5. Hoạt tính kháng khuẩn của dịch nuôi đổ ngêp dung dðch iốt trong 1 phút và đổ lþợng dþ ra ngoài (Santos & Martins, 2003). Vñng tế bào sáng (halo) xung quanh khuèn läc vi khuèn Để đánh giá hoät tính chống oxy hóa và chĀng tó khâ nëng sinh enzyme amylase cûa kháng khuèn cûa dðch nuôi tế bào, dðch nuôi tế chúng. Hoät tính amylase đþợc đánh giá sĄ bộ bào (không chĀa tế bào) đþợc làm khô länh và = Đþąng kính vòng Halo – đþąng kính khuèn läc. sā dýng trong nghiên cĀu. 1061
  4. Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma Vi khuèn đþợc nuôi trong môi trþąng lóng khā trùng bìng dung dðch Javen 6% (v/v) trong 5 (130 vòng/phút, 30°C, 24 gią). Sau đò, môi phút. Rāa läi bìng nþĆc cçt vô trùng 2-3 læn và trþąng đþợc ly tâm ć tốc độ 10.000g trong 1 làm khô trên giçy lọc vô trùng trong tû hút. phút để tách tế bào vi khuèn ra khói canh Lçy 0,25ml cûa mỗi dðch lọc vô trùng thêm trþąng và dðch nuôi đþợc lọc qua bộ lọc 0,45lm vào ống eppendorf 1,5ml vô trùng. Cho hät (Millipore). Sau đò, làm đông länh dðch lọc này ć giống đã đþợc khā trùng bề mặt vào và û trong -80C qua đêm trþĆc khi làm khô länh trên máy 60 phút. Sau đò, các hät giống đþợc lçy ra và sçy đông khô phñng thí nghiệm (VaCo 5 & cçy trên các đïa petri chĀa môi trþąng MS VACO 5-II, Zirbus - Germany). Hòa tan dðch (Murashige & Skoog, 1962) có bổ sung 20 g/l nuôi tế bào đã đþợc làm khô länh (CSL) trong sucrose và 7 g/l agar, pH = 5,8. Méu đối chĀng metanol 95% để täo ra các dung dðch có nồng độ đþợc tiến hành tþĄng tă, tuy nhiên dùng nþĆc 2,5 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml và 20 mg/ml. đã khā trùng để thay cho dðch lọc vi khuèn. Hoät tính kháng khuèn cûa CSL đþợc đánh Các đïa đþợc giĂ thîng đĀng 3 ngày trong giá bìng phþĄng pháp khuếch tán đïa. Các dung tû nuôi ć nhiệt độ phòng (23 ± 2C) dþĆi ánh dðch CSL đã khā trùng đþợc đặt vào các đïa giçy sáng 3.000lux và chu kỳ chiếu sáng 16 h/ngày. lọc vô trùng cò đþąng kính 5mm. Lçy 0,1ml Thí nghiệm đþợc thiết kế hoàn toàn ngéu nhiên canh trþąng (105 CFU/ml) tÿng chûng vi sinh vĆi 3 læn lặp läi cho mỗi chûng. vêt thā nghiệm (gồm vi khuèn Gram âm 2.2.7. Định danh các chủng vi khuẩn nội (Pseudomonas aeruginosa và Escherichia coli), sinh bằng phương pháp sinh học phân tử Gram dþĄng (Bacillus subtilis) và nçm sợi (Mucor racemosus và Phanerochaete Các chûng VKNS chọn lọc đþợc nuôi trong chrysosporium) cçy trâi riêng rẽ trên đïa Petri môi trþąng LB lóng (130 vòng/phút, 30°C, vô trùng chĀa 10 ml môi trþąng thäch LB. Sau 24 gią). Canh trþąng vi khuèn đþợc ly tâm thu đò, trên các đïa thäch LB này, đặt các đïa giçy tế bào vi khuèn. Các tế bào này đþợc tách DNA lọc vô trùng chĀa các dung dðch CSL vĆi các bìng cách sā dýng kít Rapid Bacteria Genomic nồng độ 2,5; 5; 10 và 20 mg/ml. Đối chĀng dþĄng DNA Isolation Kit (Biobasic, Canada) theo là các đïa giçy lọc chĀa 5g gentamycin. Các đïa hþĆng dén cûa nhà sân xuçt. Nồng độ DNA đþợc đo bìng máy NanoDrop™ (Thermo Fisher đþợc bâo quân ć 4°C trong hai gią để cho chiết Scientific, USA). xuçt thăc vêt khuếch tán và sau đò û ć 35°C trong 24 gią. Să xuçt hiện cûa các vùng Āc chế Để xác đðnh vi sinh vêt, phân Āng PCR sā (bìng chĀng về hoät động kháng khuèn) đþợc đo dýng mồi 27F (5’-TAACACATGCAAGTCGAAC bìng thþĆc cặp Vernier (Patel & cs., 2023). G-3’) và 1492R (5’-GGTTACCTTGTTACGA CTT-3’) đþợc thăc hiện trong C1000 Touch™ 2.2.6. Thử nghiệm tính năng kích thích khâ Thermal Cycler (BIO-RAD). Chu trình nhiệt năng nây mầm của hạt cûa phân Āng PCR gồm: 95°C trong 3 phút; 35 chu kỳ ć 94°C trong 15 giây, 55°C trong 30 giây; Khâ nëng kích thích să nây mæm cûa hai và 72°C trong 60 giây và bþĆc kéo dài cuối cùng loäi cây: Câi xong (Lepidium sativum) và cây cû ć 72°C trong 5 phút. Mỗi phân Āng PCR đþợc dền (Beta vulgaris) đþợc đánh giá. Nồng độ CSL thăc hiện vĆi thể tích 50µl gồm: ~ 0,015µg DNA cao nhçt nhþ trên (20 mg/ml) đþợc sā dýng để méu, 25µl 2 × AmpliTaq Gold® 360 Master Mix đánh giá khâ nëng kích thích nây mæm cûa hät. (Thermo Fisher Scientific, USA), 1µl mỗi mồi Các chûng VKNS đĄn lẻ có khâ nëng sinh (10µM) và nþĆc không có nuclease. Các sân chçt polyphenol cao đþợc sàng lọc khâ nëng kích phèm PCR đþợc phân tách bìng điện di trên gel thích să nây mæm cûa hät giống trong điều kiện agarose 1% vĆi nhuộm ethidium bromide. Các in vitro (dðch lọc vi khuèn). Hät giống đþợc khā sân phèm PCR đþợc giâi trình tă täi công ty trùng bề mặt theo phþĄng pháp đþợc mô tâ bći 1stBase (Singapore). Trình tă nucleotide đþợc Trung & cs. (2023). Hät giống đþợc líc đều trong so sánh vĆi các trình tă có trên NCBI bìng phæn cồn 70% (v/v, 1 phút), sau đò hät tiếp týc đþợc mềm BLAST. 1062
  5. Đỗ Quang Trung, Đỗ Danh Quang, Đinh Mai Vân 2.2.8. Phân tích thống kê amylase và 03 chûng sinh protease vĆi các vòng DĂ liệu thí nghiệm đþợc phân tích bìng phân giâi khác nhau, đþąng kính tÿ 2-15mm cách sā dýng phæn mềm Excel và IRRISTAT (Bâng 1). Trong số các chûng phát hiện thçy có 5.0. DĂ liệu đþợc biểu diễn dþĆi däng độ lệch sinh enzyme thûy phân, chî có chûng LG4 sinh chuèn trung bình ± (SD) cûa các méu ba læn. câ 3 loäi enzyme đþợc kiểm tra, đþąng kính dao Đối vĆi việc sân xuçt polyphenol, să khác biệt động tÿ 3-5mm. giĂa các thí nghiệm đþợc đánh giá bìng mô HĄn nĂa, kết quâ nghiên cĀu cüng cho thçy hình ANOVA một chiều và thā nghiệm Duncan hàm lþợng IAA đþợc tổng hợp giĂa các dòng vi (P
  6. Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma Ghi chú: Giá trị là trung bình ± độ lệch chuẩn (thanh sai số) cho ba lần lặp lại. Dấu sao cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa (P
  7. Đỗ Quang Trung, Đỗ Danh Quang, Đinh Mai Vân Ghi chú: Giá trị là trung bình ± độ lệch chuẩn (thanh sai số) cho ba lần lặp lại. Dấu sao cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa (P
  8. Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma bệnh héo ć thăc vêt. Ngoài ra, Toubal & cs. tëng trþćng thăc vêt, phân hûy sinh học dæu, (2018) đã phån lêp và xác đðnh đþợc 11 loài cüng nhþ là mæm bệnh tÿ thăc phèm (Bhutani VKNS sống ć cây tæm ma. Trong số đò, cò 4 & cs., 2021). Tuy nhiên, chþa cò nghiên cĀu nào loài thuộc chi Bacillus: B. anthracis, chĀng minh đþợc tiềm nëng cûa Bacillus cereus B. megaterium, B. pumilus và B. cereus. nội sinh trong việc sân xuçt polyphenol. Đối vĆi Marchut-Mikołajczyk & cs. (2023) đã phån lêp các chûng VKNS Bacillus cereus phân lêp đþợc đþợc 20 chûng VKNS tÿ cây tæm ma và cho trong nghiên cĀu này, nồng độ polyphenol cao thçy 3 chûng Bacillus có khâ nëng sân xuçt nhçt đät đþợc sau 48 gią đối vĆi B. cereus LG7 chçt hoät động bề mặt sinh học và polyphenol (1,652 mol/l). lĆn nhçt. NhĂng phát hiện này tþĄng quan vĆi García & cs. (2023) nghiên cĀu ba chûng nghiên cĀu cûa chúng tôi, trong đò xác đðnh nçm nội sinh sân xuçt phenol đã chĀng minh hai chûng Bacillus cereus là các VKNS cûa cây rìng polyphenol ânh hþćng đến să phát triển tæm ma đþợc phân lêp tÿ lá và rễ theo trình tă cûa thăc vêt chû yếu thông qua áp lăc môi 16S rDNA. Tuy nhiên, chþa cò nghiên cĀu nào trþąng, khâ nëng phñng vệ và bâo vệ chống läi về VKNS cûa cây tæm ma têp trung vào sân nhiều loäi sâu bệnh. Vì các điều kiện thí nghiệm xuçt polyphenol, và chþa cò nghiên cĀu về cĄ căc kỳ thuên lợi cho să phát triển cûa thăc vêt chế cûa quá trình giúp tëng hiệu quâ sân xuçt và thăc vêt không bð sâu bệnh häi nên chĀc polyphenol bìng VKNS. nëng bâo vệ cûa polyphenol có thể không phâi là Vi khuèn thþąng không đþợc nghiên cĀu về cĄ chế chính trong trþąng hợp này. Tuy nhiên, quá trình sinh tổng hợp các hợp chçt polyphenol kết quâ nghiên cĀu cûa chúng tôi cho thçy khâ vì chúng không đþợc coi là đĄn vð sân xuçt tă nëng kích thích să nây mæm hät câi xoong so nhiên cûa các hợp chçt này và yêu cæu sā dýng vĆi đối chĀng cûa dðch nuôi vi khuèn LG1. Có các con đþąng tổng hợp nhân täo (Milke & cs., thể do hợp chçt IAA trong dðch nuôi kích thích 2018). Polyphenol (axit phenolic, flavonoid, să nây mæm và să phát triển cûa thăc vêt. Giâ stilben, lignan) đþợc biết là có tác dýng Āc chế thiết này phù hợp vĆi các nghiên cĀu trþĆc đåy să phát triển cûa vi khuèn và các vi khuèn khác cho thçy IAA cò vai trñ kích thích tëng trþćng bìng cách làm hóng thành tế bào và thay đổi thăc vêt (Trung & cs., 2023). con đþąng trao đổi chçt, dén đến tế bào bð chết. Đåy là vçn đề chính hän chế làm giâm hiệu suçt 5. KẾT LUẬN cûa việc sân xuçt các chçt này bìng vi sinh vêt và do đò, các bài báo khoa học về chû đề này rçt Trong nghiên cĀu này, chúng tôi đã phån lêp đþợc 07 chûng VKNS tÿ cây tæm ma. Các ít (Efenberger & cs., 2021). Kết quâ cûa chúng chûng VKNS đþợc phân lêp đều có khâ nëng täo tôi cho thçy VKNS tÿ loài Bacillus có khâ nëng ra chçt polyphenol, nhþng chî có hai chûng, tổng hợp các hợp chçt polyphenol in vitro trong LG1 và LG7 (đþợc xác đðnh læn lþợt là Bacillus khoâng 17,52-281,03mg GAE/l và chûng LG7 có cereus và Bacillus mycoides), cho thçy khâ nëng hàm lþợng polyphenol trong dðch nuôi là cao täo ra nồng độ polyphenol khá cao. Thêm vào nhçt. Phát hiện đò cho thçy tiềm nëng cûa đò, hai chûng LG1 và LG7 cüng cho thçy khâ chûng LG7 là đối tþợng để tối þu hòa quá trình nëng tổng hợp enzyme ngoäi bào (cellulase, sân xuçt polyphenol. amylase, và protease), khâ nëng tổng hợp chçt Kết quâ nghiên cĀu cûa chúng tôi cho thçy kích thích sinh trþćng thăc vêt (IAA). HĄn nĂa, câ hai chûng LG1 và LG7 đều có khâ nëng täo dðch nuôi cûa hai chûng LG1 và LG7 cho thçy ra amylase và cellulase, đåy là nhĂng enzyme khâ nëng kháng đþợc một số vi sinh vêt tham thûy phån cò ý nghïa công nghiệp, phù hợp vĆi khâo và kích thích să nây mæm cûa hät giống. các báo cáo trþĆc đåy về chi Bacillus nội sinh Các kết quâ này cho thçy tiềm nëng Āng dýng (Rahman & cs., 2017). Bacillus cereus nổi tiếng cûa các chûng vi LG1 và LG7 trong sân xuçt vĆi hoät tính enzyme, các đặc điểm thúc đèy polyphenol phýc vý nhu cæu cûa xã hội. 1066
  9. Đỗ Quang Trung, Đỗ Danh Quang, Đinh Mai Vân TÀI LIỆU THAM KHẢO Murashige T.& Skoog F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioasays with tobacco tissue Ayar-Sümer E.N., Verheust Y., Özçelik B. & Raes K. cultures. Physiology plant. 15: 473-497. (2024). Impact of lactic acid bacteria fermentation Naoufal D., Ilham B., Amine H. & Khadija O. (2018). based on biotransformation of phenolic compounds Isolation and characterisation of endophytic strain and antioxidant capacity of mushrooms. Foods. Paenibacillus polymyxa SR19 from Urtica dioica 13: 1616. and the study of their effect against Fusarium Bhutani N., Maheshwari R., Kumar P., Dahiya R. & oxysporum f. sp tomato. Annual Research & Suneja P. (2021). Bioprospecting for extracellular Review in Biology. 29(4): 1-8. enzymes from endophytic bacteria isolated from Patel S., Dubey A., Kumar G.A. & Sekhar Ghosh N. Vigna radiata and Cajanus cajan. Journal of (2023). Evaluation of antimicrobial activity of Applied Biology and Biotechnology. 9(3): 26-34. Calotropis gigantea extracts on two main skin Chen Y., Hu B., Xing J. & Li C. (2021). Endophytes: infection causing bacteria-Escherichia Coli and the novel sources for plant terpenoid biosynthesis. Staphylococcus aureus. IJFANS International Applied Microbiology and Biotechnology. Journal of Food and Nutritional Sciences. 105(11): 4501-4513. 12(1): 145-156. Dhouibi R., Affes H., Ben Salem M., Hammami S., Prihatiningsih N., Arwiyanto T., Hadisutrisno B. & Sahnoun Z., Zeghal K.M. & Ksouda K. (2020). Widada J. (2020). Characterization of Bacillus spp. Screening of pharmacological uses of Urtica from the rhizosphere of potato granola variety as dioica and others benefits. Progress in Biophysics an antibacterial against Ralstonia solanacearum. and Molecular Biology. 150: 67-77. Biodiversitas. 21(9): 4199-4204. Efenberger-Szmechtyk M., Nowak A. & Czyzowska A. Rahman L., Shinwari Z.K., Iqrar I., Rahman L. & (2021). Plant extracts rich in polyphenols: Tanveer F. (2017). An assessment on the role of antibacterial agents and natural preservatives for endophytic microbes in the therapeutic potential of meat and meat products. Critical Reviews in Food Fagonia indica. Annals of Clinical Microbiology Science and Nutrition. 61(1): 149-178. and Antimicrobials. 16(1): 53. García-Latorre C., Rodrigo S., Marin-Felix Y., Stadler M. & Santamaria O. (2023). Plant-growth Ruan Q., Patel G., Wang J., Luo E., Zhou W., promoting activity of three fungal endophytes Sieniawska E., Hao X. & Kai G. (2021). Current isolated from plants living in dehesas and their advances of endophytes as a platform for effect on Lolium multiflorum. Scientific Reports. production of anti-cancer drug camptothecin. Food 13: 7354. and Chemical Toxicology. 151: 112113. Glickmann E. & Dessaux Y. (1995). A Critical Repajić M., Cegledi E., Zorić Z., Pedisić S., Garofulić examination of the specificity of the Salkowski I.E., Radman S., Palčić I. & Dragović-Uzelac V. reagent for indolic compounds produced by (2021). Bioactive compounds in wild nettle (Urtica phytopathogenic bacteria. Applied and dioica L.) leaves and stalks: polyphenols and Environmental Microbiology. 61: 793-796. pigments upon seasonal and habitat variations. Foods. 10(1): 190. Krimi Z., Alim D., Djellout H., Tafifet L., Mohamed-Mahmoud F. & Raio A. (2016). Singleton V.L., Orthofer R. & Lamuela-Raventos R.M. Bacterial endophytes of weeds are effective (1999). Analysis of total phenols and other biocontrol agents of Agrobacterium spp., oxidation substrates and antioxidants by means of Pectobacterium spp., and promote growth Folin-Ciocalteu reagent. Methods Enzymology. of tomato plants. Phytopathologia Mediterranea. 299: 152-178. 55: 184. Santos E.D.O. & Martins M.L.L. (2003). Effect of the Milke L., Aschenbrenner J., Marienhagen J. & medium composition on formation of amylase by Kallscheuer N. (2018). Production of plant-derived Bacillus sp. Brazilian Archives of Biology and polyphenols in microorganisms: current state and Technology. 46(1): 129-134. perspectives. Applied Microbiology and Santoyo G., Moreno-Hagelsieb G., del Carmen O-M. & Biotechnology. 102: 1575–1585. Glick B.R. (2016). Plant growth-promoting Marchut-Mikołajczyk O., Chlebicz M., Kawecka M., bacterial endophytes. Microbiological Research. Michalak A., Prucnal F., Nielipinski M., Filipek J., 183: 92-99. Jankowska M., Perek Z., Drożdżyński P., Shaw J.J., Spakowicz D.J., Dalal R.S., Davis J.H., Lehr Rutkowska N. & Otlewska A. (2023). Endophytic N.A., Dunican B.F., Orellana E.A., Narváez- bacteria isolated from Urtica dioica L.- Trujillo A. & Strobel S.A (2015). Biosynthesis and preliminary screening for enzyme and polyphenols genomic analysis of medium-chain hydrocarbon production. Microbial Cell Factories. 22: 169. production by the endophytic fungal isolate 1067
  10. Đánh giá khả năng sinh polyphenol và kích thích sinh trưởng thực vật của vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây tầm ma Nigrograna mackinnonii E5202H. Applied Ngadiwiyana N., Ismiyarto I., Kusrini D. & Microbiology and Biotechnology. 99(8): 3715- Prasetya Nor. (2019). Antioxidant and antibacterial 3728. activities of secondary metabolite endophytic Sharma P. & Kumar S. (2021). Bioremediation of bacteria from papaya leaf (Carica papaya L.). IOP heavy metals from industrial effluents by Conference Series: Materials Science and endophytes and their metabolic activity: Engineering. 509(1): 012112. recent advances. Bioresource Technology. Trung D.Q., Tri N.T. & Van D.M. (2023). Application 339(5): 125589 of endophytic bacterium Bacillus velezensis Srinivasa C., Mellappa G., Patil S.M., Ramu R., BTR11 to control bacterial leaf blight disease and Shreevatsa B., Dharmashekar C., Kollur S.P., Syed promote rice growth. Egyptian Journal of A. & Shivamallu C. (2022). Plants and Biological Pest Control. 33: 97. endophytes–a partnership for the coumarin Toubal S., Bouchenak O., Elhaddad D., Yahiaoui K., production through the microbial systems. Boumaza S. & Arab K. (2018). MALDI-TOF MS Mycology. 13(4): 243-56. detection of endophytic bacteria associated with Salmi D., Riou C., Issaoui M. & Titouche Y. (2021). great nettle (Urtica dioica L.), grown in Algeria. Antibacterial and antioxidant activities of Polish Journal of Microbiology. 67(1): 67-72. endophytic fungi and nettle (Urtica dioica L.) Tharmasothirajan A., Wellfonder M. & Marienhagen J. leaves as their host. Cellular and Molecular (2021). Microbial polyphenol production in a Biology. 67(3): 3. biphasic process. ACS Sustainable Chemistry and Sarjono P.R., Putri L.D., Budiarti C.E., Mulyani N.S., Engineering. 9(51): 17266-17275. 1068
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2