PHẦN MỞ ĐẦU Tên đề tài: KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA MỘT SỐ LOÀI RÊU Ở VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ Chủ nhiệm đề tài: VÕ THỊ PHI GIAO Cơ quan chủ trì: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ Thời gian thực hiện đề tài: Từ tháng 7/2010 đến tháng 6/2011 Kinh phí đƣợc duyệt: 72.000 đồng Kinh phí đã cấp: 61.000đ theo TB số : TB-SKHCN ngày / / Mục tiêu: Khảo sát và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của một số loài rêu tiềm năng trong Vườn Quốc Gia Bidoup – Núi Bà , làm tiền đề cho những nghiên cứu mới về hoa ̣t tính sinh ho ̣c của rêu sau này. Nội dung: TT Công việc dự kiến Công việc đã thực hiện 1 Thực địa, thu mẫu, bảo quản mẫu. Mẫu thu về được bảo quản tốt. 2 Định danh mẫu thu được Mẫu được định danh chính xác, xác định 5 loài làm đối tượng thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn.
3 Đánh giá hoa ̣t tiń h kháng khuẩ n - Đánh giá được hoạt tính kháng của 5 loài rêu đã chọn bằng khuẩn của 5 loài rêu đối tượng với 5 phương pháp đo bán kính vòng loài vi khuẩn thử nghiệm, trong 3 kháng khuẩn trên đĩa petri. Năm loại dung môi là ethanol, diethyl loài vi khuẩn tham gia thử nghiê ̣m ether và nước cất. là: Streptococcus pneumoniae, - 5 loài rêu được thử nghiệm là: Escherichia coli, Salmonella Pyrrhobryum spiniforme, enteritidis, Staphylococcus aureus Hypnodendron dendroides, và Bacillus subtilis. Thí nghiệm Pogonatum cirratum, Lepidozia đươ ̣c lă ̣p la ̣i trên 3 loại dung môi fauriana và Schistochila blumei.
khác nhau là ethanol , diethyl ether và nước cấ t. 4 So sánh nồng độ ức chế tối thiểu - Xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC của 2 loài có hoạt tính kháng của tất cả những mẫu có hoạt tính khuẩn cao nhất (dựa trên kết quả thí kháng khuẩn dựa trên nồng độ pha nghiệm đo bán kính vòng kháng loãng. khuẩn) với 2 loại kháng sinh là - Vì không thể xác định được nồng độ Amoxicillin và Cefradine. chất tan ban đầu của dịch trích nên thí nghiệm so sánh với 2 loại kháng sinh không được thực hiện do không có ý nghĩa.
1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu Đài thực vật (Bryophytes) là những thực vật bậc cao đầu tiên có cấu tạo rất đơn giản. Những đại diện thấp của chúng có cấu tạo dạng tản. Các đại diện tiến hóa hơn có cơ thể đã phân hóa thành cơ quan giống rễ, thân, lá nhưng là giả do chưa có mô dẫn truyền. Đài thực vật được chia thành 3 ngành: Địa tiễn (một số nơi còn gọi là rêu tản)- Marchantiophyta, Giác tiễn (rêu sừng)- Anthocerotophyta và Rêu thật – Bryophyta [4].
Thuật ngữ “đài thực vật” không được sử dụng nhiều trong các tài liệu tiếng Việt và trong đời sống hằng ngày. Người ta thường dùng thuật ngữ “rêu” chung cho cả ba ngành nêu trên. Chính vì vậy, chúng tôi quyết định sử dụng thuật ngữ “rêu” trong bài báo cáo này thay cho “đài thực vật” với mong muốn phổ biến rộng rãi kiến thức nghiên cứu đến với nhiều đối tượng độc giả.1: Dạng sống của đài thực vật: a. 2 Nhìn chung rêu là những thực vật nhỏ thường làm thành một lớp nhung mỏng trên đất ẩm, vỏ cây, gỗ mục.000 loài [11] phân bố khắp nơi trên trái đất, từ địa cực đến xích đạo, từ sa mạc đến rừng mưa, rêu là nhóm thực vật có số lượng nhiều thứ hai sau thực vật hiển hoa.
Rêu là một sinh vật nhỏ bé, thường bị lãng quên trong công tác nghiên cứu và bảo tồn. Tuy nhiên trên thực tế, rêu có nhiều công dụng thú vị. Về phương diện sinh thái – môi trường, rêu là tác nhân chỉ thị sinh học rất hiệu quả. Cũng như địa y và địa tiễn, rêu có thể chỉ thị ô nhiễm không khí, nước, ô nhiễm kim loại nặng, phóng xạ v.v… Rêu còn có khả năng bảo vệ đất và chống xói mòn [3].
Chúng sống ở bề mặt đá, vỏ cây, gốc cây, rễ cây dọc theo các nhánh sông, gỗ mục, gạch và thậm chí trên các đường nứt ở các vỉa hè bê-tông. Chúng góp phần vào chu trình tuần hoàn của chất dinh dưỡng và nước, loại bỏ ô nhiễm không khí và CO2. Chúng cung cấp thức ăn cho nhóm động vật không xương sống, có vai trò như 1 thành viên quan trọng trong chuỗi thức ăn trên trái đất. Chúng cũng cung cấp nơi trú ẩn cho những loài động vật này và bảo vệ chúng khỏi bị mất nước.
Vì tính chất giữ nước của rêu, chúng cung cấp một môi trường hoàn hảo cho chồi non phát triển. Rêu được biết đến như một nhóm thực vật mau phục hồi nhất trên trái đất, có thể tạm ngưng sự phát triển trong vài tháng hoặc thậm chí hàng năm trời trong điều kiện bất lợi. Sau thời kỳ khó khăn, chúng có thể hồi sinh ngay khi điều kiện thích hợp trở lại. Ngoài ra, rêu còn được biết đến như một loài tiên phong trên những vùng đất khô cằn hay những núi đá vôi.
Sự xuất hiện của rêu sẽ mở đường cho những thực vật khác phát triển. [3], [11] Bên cạnh những ứng dụng về mặt sinh thái, rêu còn được dùng nhiều trong đời sống hằng ngày. Ở Nhật Bản và nhiều nước ôn đới, rêu dùng để trang trí trong vườn, hòn non bộ, làm vòng hoa… Trong thời kỳ bệnh ung thư và các loại thuốc trị bệnh đang được quan tâm, rêu ngày nay đã được nghiên cứu về khả năng dùng làm thuốc. Những nghiên cứu ở Trung Quốc đã chỉ ra rằng ít nhất có 40 loài rêu chứa những thành phần có khả năng diệt khuẩn và diệt nấm [3].2 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 1.1 Ngoài nước: Theo Frahm (2004), có một điều rất dễ nhận thấy là Đài thực vật (Bryophytes) nói chung và rêu (Bryophyta – mosses) nói riêng không bao giờ bị nhiễm bởi nấ m và vi khuẩ n , mă ̣c dù hầ u hế t chúng số ng rấ t gầ n mă ̣t đấ t hay trên những vâ ̣t liê ̣u hữu cơ đang phân hủy.
Tấ t cả những thực vâ ̣t số ng đề u phải tự bảo vê ̣ chúng chố ng la ̣i sự xâm nhiễm của vi sinh vâ ̣t. Thực vâ ̣t bâ ̣c cao có cơ chế bảo vê ̣ cơ ho ̣c chắ c chắ n thông qua lớp cutin hay vỏ sube. Đài thực vâ ̣t thiế u lớp áo giáp đó nên chúng sử du ̣ng “vũ khí hóa ho ̣c” như là mô ̣t chiế n lươ ̣c số ng chố ng la ̣ i sự xâm nhiễm của vi sinh vâ ̣t. Đây là mô ̣t trong những nhân tố quan tro ̣ng trong sự thành công về mặt tiến hóa của Đài thực vật và giúp chúng tồn tại hơn 350 triê ̣u năm qua.
Những thí nghiê ̣m về hoa ̣t tin ́ h kháng khuẩ n và khán g nấ m đã đươ ̣c nghiên cứu rô ̣ng raĩ từ lâu ở các nước châu Âu và châu Mỹ nhưng chủ yế u là những thí nghiệm in -vitro. Thí nghiệm in -vivo đầ u tiên đươ ̣c tiế n hà nh ta ̣i trường Đa ̣i ho ̣c Bonn (Đức) vào năm 2002 và cho kết quả khả qu an, hầ u hế t những loài rêu và điạ tiễn đươ ̣c thử nghiê ̣m đế n cho kế t quả dương tính trên nhiề u loa ̣i nấ m khác nhau. Trên cơ sở này, mô ̣t số sản phẩ m thương ma ̣i như thuố c bảo vê ̣ thực vâ ̣t từ dich ̣ trić h của rêu và địa tiễn đã đươ ̣c thử nghiê ̣m và bán trên thị trường Đức. [2] Năm 2005, Mekuria và cô ̣ng sự đã tiế n hành nghiên cứu tính kháng nấ m của dịch trích 17 loài rêu và địa tiễn in -vitro và in -vivo.
Kế t quả là 5/17 loài được thử nghiê ̣m cho hiê ̣u quả kháng cao (>50%) đố i với nấ m Botrytis cinerea, Alternaria solani và Phytophthora infestans [9]. Đế n năm 2006, Wang và cô ̣ng sự công bố khả năng kháng 4 loại vi khuẩn Gram+ (Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, Staphylococcus aureus) và 3 loại vi khuẩn G ram- (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida) của dịch trích 2 loài địa tiễn Cylindrocolea recurvifolia và Pleurozia subinflata ở Trung Quốc [24]. Ilhan và cộng sự năm 2006 cũng đã thử nghiệm hoạt tính kháng sinh của loài rêu Palustriella commutata (Hedw.) Ochyra trên 11 vi khuẩn, 8 nấm mốc và 1 nấm 4 men. Tác giả cho biết dịch trích của loài rêu này không có tác dụng trên nấm men, nấm mốc và khả năng kháng vi khuẩn Gram+ cao hơn kháng vi khuẩn Gram- [6].
Gần đây vào năm 2010, Veljic và cộng sự đã công bố khả năng kháng vi khuẩn Gram+ mạnh hơn vi khuẩn Gram- của loài Ptilidium pulcherrimum [20]. Trên đây chỉ là rấ t ít trong số những nghiên cứu về hoa ̣t tính sinh ho ̣c của rêu và địa tiễn. Thành công của các nghiên cứu trên đã tạo động lực cho đề tài này được tiế n hành.2 Trong nước: Rêu thường bị lãng quên trong công tác nghiên cứu và bảo tồn , đă ̣c biê ̣t ta ̣i Viê ̣t Nam. Những điề u tra cơ bản về thành phầ n loài rêu ở Việt Nam đã đươ ̣c khởi xướng từ nửa sau thế kỷ XIX , do những người nước ngoài , thường là người Pháp thực hiê ̣n, và kéo dài đến cuối thập niên 60 của thế kỷ XX thì dừng lại [7], [8], [10], [14].
Sau đó , từ thâ ̣p niên 80 đến cuối thập niên 90 của thế kỷ XX , có Trần Ninh ở miề n Bắ c đã nghiên cứu tim ̀ được nhiều loài mới [17], [18]. Năm 2001, Trần Ninh lập Danh lục cho 481 loài rêu ở Việt Nam, được in trong bộ sách “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” của Đại học Quốc Gia Hà Nội [19]. Tuy nhiên, danh lục này vẫn chưa liệt kê đầy đủ các loài rêu Việt Nam đã được điều tra cho đến thời điểm tác giả công bố danh lục. Iwatsuki lập danh sách kiểm kê các loài rêu ở vùng Đông Dương.
Theo như Tan và Iwatsuki thì rêu ở Việt Nam có 597 loài thuộc 180 giống [13]. Bên ca ̣nh những điề u tra cơ bản về thành phầ n loài đang bi ̣gián đoa ̣n thì những nghiên cứu về mă ̣t ứng du ̣ng của rêu ta ̣i Viê ̣t Nam gầ n như không tìm đươ ̣c ngoại trừ ghi nhâ ̣n của Võ Văn Chi và Trần Hợp trong “Cây cỏ có ích ở Việt Nam” (1999) về hình thái và dược tính của 3 loài rêu: Rêu hồng đài - Rhodobryum giganteum (Hoo. (Bryaceae), Rêu lá vẩy - Taxiphyllum taxiramenum (Mitt. (Hypnaceae) và Rêu than - Funaria hygrometrica Hedw.