Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces

Luận án tiến sĩ nghiên cứu phát hiện hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces, mở ra hướng đi mới trong y học.

Chuyên ngành

Côn trùng học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2020

209
1
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3. Mục tiêu nghiên cứu

4. Những đóng góp mới của luận án

1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài

1.2. Những nghiên cứu trên thế giới

1.2.1. Nghiên cứu thành phần loài thiên địch của côn trùng trong kho

1.2.2. Nghiên cứu về ong ký sinh Anisopteromalus calandrae

1.3. Nghiên cứu ở Việt Nam

1.3.1. Nghiên cứu thành phần loài thiên địch trong kho bảo quản nông sản

1.3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học mọt thuốc lá

1.3.3. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học, tập tính, sinh thái học và khả năng kiểm soát sâu mọt của ong ký sinh A.

2. CHƯƠNG 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1. Thời gian nghiên cứu

2.1.2. Địa điểm nghiên cứu

2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.3. Nội dung nghiên cứu

2.4. Vật liệu nghiên cứu và dụng cụ thí nghiệm

2.4.1. Vật liệu nghiên cứu

2.4.2. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất thí nghiệm

2.5. Phương pháp nghiên cứu

2.5.1. Điều tra thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản trong kho

2.5.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của ong ký sinh A.

2.5.3. Nghiên cứu khả năng khống chế sâu mọt của ong ký sinh A.

2.5.4. Phương pháp xử lý hình ảnh, số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản trong kho ở tỉnh Đồng Tháp

3.1.1. Thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản trong kho

3.1.2. Tỷ lệ bắt gặp các loài thiên địch theo chủng loại nông sản trong kho

3.2. Đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của ong ký sinh A.

3.2.1. Một số đặc điểm hình thái, sinh học của mọt thuốc lá - vật chủ của ong ký sinh A.

3.2.2. Đặc điểm hình thái ong ký sinh Anisopteromalus calandrae

3.2.3. Đặc điểm sinh học ong ký sinh A.

3.2.4. Đặc điểm sinh thái của ong ký sinh A.

3.3. Khả năng khống chế sâu mọt của ong ký sinh A. calandrae trong phòng thí nghiệm

3.3.1. Khả năng khống chế mọt ngô (S. zeamais) trên hạt đậu trắng của ong ký sinh A.

3.3.2. Khả năng khống chế mọt thuốc lá (L. serricorne) trên thức ăn nuôi cá của ong ký sinh A.

3.3.3. Khả năng của ong ký sinh A. calandrae khống chế mọt thuốc lá gây hại thức ăn nuôi cá theo khối lượng hạt trong phòng thí nghiệm

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

PHỤ LỤC HÌNH

PHỤ LỤC: Danh sách và địa chỉ các kho thu mẫu trong quá trình nghiên cứu tại tỉnh đồng tháp

Phụ lục danh sách thành phần loài côn trùng hại nông sản trong kho

Phụ lục số liệu

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hợp chất kháng vi sinh vật

Nghiên cứu về hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Streptomyces là một trong những nhóm vi sinh vật quan trọng nhất trong việc sản xuất các hợp chất kháng sinh tự nhiên. Các hợp chất này có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật gây bệnh, từ đó đóng góp vào việc phát triển các phương pháp điều trị mới. Theo nghiên cứu, hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển không chỉ có tính hiệu quả cao mà còn ít gây ra tác dụng phụ hơn so với các loại kháng sinh tổng hợp. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm kháng sinh an toàn và hiệu quả cho sức khỏe con người.

II. Đặc điểm sinh học và sinh thái của xạ khuẩn biển

Xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces có những đặc điểm sinh học và sinh thái độc đáo. Chúng thường sống trong môi trường biển, nơi có độ mặn cao và điều kiện sống khắc nghiệt. Những điều kiện này đã thúc đẩy sự phát triển của các hợp chất sinh học có khả năng kháng vi sinh vật mạnh mẽ. Nghiên cứu cho thấy, xạ khuẩn biển có khả năng sản xuất nhiều loại hợp chất kháng sinh khác nhau, giúp chúng tồn tại và phát triển trong môi trường cạnh tranh khốc liệt. Việc tìm hiểu về tính chất sinh họcsinh thái của các loài này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế sản xuất hợp chất kháng vi sinh vật, mà còn mở ra cơ hội khai thác các nguồn tài nguyên sinh học mới cho y học.

III. Phương pháp nghiên cứu hợp chất kháng vi sinh vật

Để nghiên cứu hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển, các phương pháp hiện đại như phân lập, nuôi cấy và phân tích hóa học được áp dụng. Các mẫu xạ khuẩn được thu thập từ các vùng biển khác nhau, sau đó được nuôi cấy trong điều kiện tối ưu để sản xuất hợp chất sinh học. Các hợp chất kháng sinh thu được sẽ được kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật thông qua các thử nghiệm in vitro. Kết quả từ các thử nghiệm này sẽ giúp xác định hiệu quả của các hợp chất kháng sinh và khả năng ứng dụng của chúng trong điều trị bệnh. Việc áp dụng các phương pháp này không chỉ giúp phát hiện ra các hợp chất kháng vi sinh vật mới mà còn góp phần vào việc bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên sinh học biển.

IV. Giá trị và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces có giá trị thực tiễn cao. Các hợp chất kháng sinh tự nhiên này có thể được sử dụng trong y học để điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi sinh vật gây ra. Hơn nữa, việc phát triển các sản phẩm từ hợp chất kháng sinh tự nhiên không chỉ giúp giảm thiểu tình trạng kháng thuốc mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra, nghiên cứu này còn mở ra cơ hội cho ngành công nghiệp dược phẩm trong việc phát triển các sản phẩm mới, an toàn và hiệu quả hơn. Từ đó, việc khai thác và bảo tồn nguồn tài nguyên sinh học biển trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

25/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Hầu như ở đâu có dự trữ và bảo quản nông sản, hàng hóa thì ở đó xuất hiện các loài sinh vật gây hại. Nhiều khi chỉ cần sau vài tuần, sinh vật gây hại đã phát triển thành quần thể có số lượng lớn và gây ra những vụ cháy ngầm, tiêu hủy một phần hoặc hoàn toàn nông sản bảo quản trong kho (Bùi Công Hiển, 1995) [9]. Sự phá hại của côn trùng đối với nông sản bảo quản trước hết phải kể đến việc làm giảm phẩm chất hoặc phá hủy làm cho nông sản bảo quản bị giảm hoặc mất hoàn toàn giá trị sử dụng (Bùi Công Hiển và Trần Huy Thọ, 2003) [10].

Trong nhiều trường hợp, thiệt hại có thể rất lớn và thậm chí là vô giá. Trên thế giới, nhiều nước đã quan tâm nghiên cứu sử dụng côn trùng ký sinh để kiểm soát sâu hại nông sản trong kho. Một trong những loài ong ký sinh được một số tác giả nghiên cứu là Anisopteromalus calandrae (Howard). Các kết quả nghiên cứu này đã đề cập đến đặc điểm sinh học, sinh thái học của ong ký sinh A.

calandrae trên một số loài mọt Cánh cứng hại nông sản bảo quản trong kho. Đồng Tháp là một trong những tỉnh thuộc ĐBSCL với nhiều kho bảo quản, dự trữ các loại nông sản như lúa, gạo, ngô, đậu, v. Hệ thống kho và chủng loại nông sản bảo quản của tỉnh Đồng Tháp đa dạng và phong phú là điều kiện thuận lợi cho sự lây lan và phát triển nhiều loài côn trùng gây hại. Kết quả điều tra của Nguyễn Thị Oanh và cs.

Tuy nhiên hiện nay, ở Việt Nam nói chung hay ở Đồng Tháp nói riêng chủ yếu sử dụng thuốc hóa học độc hại để phòng trừ, việc nghiên cứu côn trùng ký sinh các loài sâu hại trong kho bảo quản nông sản lại chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức. Do vậy, để hòa nhập với xu thế phát triển trên thế giới và đáp ứng thực tiễn của địa phương, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài ong ký sinh A. calandrae là cơ sở khoa học cho việc áp dụng biện pháp phòng trừ sinh học. Mục đích nghiên cứu là hướng tới sử dụng thiên địch trong phòng trừ sâu hại nhằm đem lại nông sản an toàn cho người và động vật sử dụng.

Những nghiên cứu trên thế giới 1. Nghiên cứu thành phần loài thiên địch của côn trùng trong kho Ở nhiều nước trên thế giới đã quan tâm nghiên cứu về thành phần loài thiên địch của côn trùng gây hại nông sản bảo quản trong kho. Chẳng hạn ở Hawaii, Lebeck (1991) đã thống kê có 22 loài thiên địch, trong đó có 2 loài bắt mồi thuộc họ Ampulicidae và 20 loài ong ký sinh thuộc họ Evaniidae (8 loài), Pteromalidae (1 loài), Eupelmidae (3 loài), Encyrtidae (1 loài) và Eulophidae (7 loài) [12]. Kết quả nghiên cứu tại Frankfort (Mỹ), Sedlacek et al.

Nhóm tác giả cũng đã đánh giá loài ong ký sinh A. calandrae chiếm tỷ lệ bắt gặp cao (41,7%) trong tổng số các loài ghi nhận được. Với sự có mặt của loài A. calandrae trong 9 loài ong ký sinh thuộc 4 họ (Encyrtidae, Eulophidae, Bethylidae và Pteromalidae) cũng được Helbig (1998) công bố khi nghiên cứu các loài ong ký sinh sâu mọt trên các cửa hàng ngô tại miền Nam châu Phi.

Nghiên cứu, thu thập trong 3 mùa (1988 - 1990) tại các địa điểm khác nhau, tác giả nhận thấy 2 loài ong ký sinh A. calandrae và Theocolax elegans (Westwood) bắt gặp thường xuyên hơn so với các loài còn lại [14]. Eliopoulos et al. (2002) lần đầu tiên tại Hy Lạp đã công bố 16 loài ong ký sinh sâu mọt trong kho thuộc 5 họ.

Kết quả ghi nhận, họ Pteromalidae có 6 loài (gồm cả loài A. calandrae), họ Bethylidae có 6 loài, họ Braconidae có 2 loài, họ Ichneumonidae và Trichogrammatidae mỗi họ có 1 loài. Nghiên cứu này được tiến hành trên ngũ cốc, bột, đậu, thuốc lá và quả khô bảo quản với số lượng khác nhau tại các cơ sở lưu trữ và cửa hàng gia đình. Tỷ lệ ong ký sinh bắt gặp cao nhất trong kho bảo quản quả khô, thuốc lá và bột.

Trong nghiên cứu, nhóm tác giả đã đánh giá độ bắt gặp các loài giảm dần theo tứ tự: ong A. calandrae, Holepyris sylvanidis (Brèthes), Theocolax elegans (Westwoo), Venturia canescens (Gravenhorst), Habrobracon hebetor Say, và Cephalonomia tarsalis (Ashmead) [15]. Từ kết quả điều tra trên gạo tại Thái Lan, Hayashi et al. (2004) đã thống kê có 29 loài bắt mồi và mô tả nhận dạng 19 loài ong ký sinh côn trùng hại nông sản trong kho, trong đó có ong ký sinh A.

Khóa định loại bằng hình vẽ mô phỏng rõ nét đến họ, giống và loài của nhóm ong ký sinh cũng được đưa ra trong nghiên cứu này. luan an 6 Asl et al. (2009) khảo sát trong hai năm (2006-2007) tại 50 kho bảo quản thuộc vùng ngoại ô Mashhad, Iran đã ghi nhận thành phần loài thiên địch của côn trùng hại trên các loại như lúa mì, ngô, gạo, đậu và các loại trái cây, hạt khô. Nhóm tác giả thu được 5 loài ong ký sinh gồm: Habrobracon hebetor (Say) thuộc họ Braconidae, Cephalonomia tarsalis (Ashmead) thuộc họ Bethylidae, Anisopteromalus calandrae, Theocolax elegans (Westwood) thuộc họ Pteromalidae và Venturia canescens (Gravenhorst) thuộc họ Ichneumonidae.

Trong 5 loài ong ký sinh nói trên loài A. calandrae được bắt gặp với tỷ lệ 58,14% và C. tarsalis 28,58% cao hơn các loài còn lại. Các tác giả cũng ghi nhận ong ký sinh A.

calandrae có thể ký sinh trên 5 loài vật chủ như mọt đậu đỏ (C. maculatus), mọt đậu nành (Acanthocelides obtectus), mọt răng cưa (Oryzaephilus surinamensis), mọt Sitophilus granarius (Linnaeus) và mọt Sitophilus sp. Nhóm tác giả đánh giá sự xuất hiện của các loài ong ký sinh sẽ có tiềm năng trong việc khống chế côn trùng hại sản phẩm bảo quản tại các kho ở ngoại ô Mashhad [17]. Khi điều tra thành phần loài ong ký sinh sâu mọt trong kho tại Iran, Lotfalizadeh và Hosseini (2012) đã thu được 10 loài, trong đó có 2 loài thuộc họ Bethylidae, 6 loài thuộc họ Pteromalidae (kể cả loài A.

calandrae) và 2 loài thuộc họ Braconidae [18]. Một nghiên cứu khác cũng tại Iran đã điều tra các loài ong ký sinh của sâu mọt trên nông sản dự trữ và vật chủ của chúng ở tỉnh Golestan trong năm 2010. Kết quả đã thu thập và xác định có 7 loài ong ký sinh thuộc 5 họ trên 10 loại nông sản bảo quản, trong đó phổ biến là loài ong ký sinh A. calandrae (Eyidozehi et al.

Imamura et al. Nhiều cá thể của ong ký sinh A. calandrae và Lariophagus distinguendus (Forster) thu được từ bẫy mồi. Hai loài ong này đã ký sinh ấu trùng mọt ngô (S.

zeamais) trên gạo nâu đặt trong bẫy mồi [20]. Theo Diaz và Costa (2014), loài ong ký sinh A. calandrae được ghi nhận đầu tiên ở Paraguay. Loài ong ký sinh này được phát hiện trên ngô hạt bị hư hỏng do mọt ngô (S.

zeamais) và mọt răng cưa (O. Nghiên cứu về ong ký sinh Anisopteromalus calandrae 1. Đặc điểm hình thái, sinh học mọt thuốc lá là vật chủ của ong ký sinh A. calandrae Mọt thuốc lá (L.

serricorne) là một trong những loài vật chủ ưa thích của ong ký sinh A. Đặc điểm hình thái của mọt thuốc lá cũng được một số tác giả quan tâm nghiên cứu. Trên thức ăn là thuốc lá khô, Ashworth (1993) mô tả trứng mọt thuốc lá có chiều dài 0,4 - 0,5 mm, rộng 0,2 mm. Trứng nở trong vòng 6 - 8 ngày, vỏ trứng thường bị ăn bởi ấu trùng mới nở.

Trước khi hóa nhộng giai đoạn ấu trùng có 4 tuổi, ấu trùng tuổi 1 thường có chiều dài nhỏ hơn 1 mm, cơ thể được phủ nhiều lông. Ấu trùng khi đạt trọng lượng 2,5 - 4,5 mg có chiều dài 4,5 mm [22]. Theo Ryan (1999), mọt thuốc lá có phổ thức ăn khá phong phú với trên 50 loại sản phẩm nông sản khác nhau. Trưởng thành mọt thuốc lá có chiều dài cơ thể là 2,0 - 3,7 mm [23].

Nghiên cứu của Cabrera (2001) mô tả mọt thuốc lá có kích thước khoảng 2 - 3 mm và có màu nâu đỏ, cánh được bao phủ bởi lớp lông. Khi có va chạm, cơ thể thực hiện động tác co chân, thụt đầu và nằm bất động giả chết. Ấu trùng màu trắng và phủ nhiều lông [24]. Nghiên cứu của Arbogast et al.

Ấu trùng Trưởng thành Hình 1. Mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) (Nguồn: Cabrera, 2001) [24] Ashworth (1993) đã xác nhận, thời gian vòng đời của mọt phụ thuộc vào nhiệt độ, vòng đời của mọt trung bình 44 ngày ở nhiệt độ 30oC nhưng chỉ kéo dài 28 ngày ở nhiệt độ 32oC. Kết quả nghiên cứu của Ryan (1999) cho thấy ở nhiệt độ 30 ± 2oC, độ ẩm 78% thời gian phát triển với pha trứng trung bình 15 ± 3 ngày, ấu trùng 13 ± 3 ngày, nhộng 8 ± 3 ngày và trưởng thành 17 ± 1 ngày. Thời gian vòng đời của mọt trung bình là 44 ± 1 ngày [23].

luan an 8 Visarathanonth (1985) cho biết vòng đời của mọt thuốc lá đạt 56,35 ngày khi nuôi với thức ăn là bột lúa mì; 61,5 ngày với thức ăn là bột cari và 66,2 ngày với thức ăn là đậu nành [26]. Nghiên cứu của Cabrera (2001) ghi nhận thời gian phát triển vòng đời mọt thuốc lá là 26 ngày ở nhiệt độ 37°C và 120 ngày ở 20°C. Ở điều kiện nhiệt độ 17°C vòng đời mọt phát triển chưa hoàn thiện, cá thể trưởng thành có thể chết khi ở nhiệt độ 4°C trong vòng 6 ngày [24]. Theo kết quả nghiên cứu của Mahroof và Phillips (2008), thời gian phát triển trung bình của mọt thuốc lá ở giai đoạn trứng là 4,8 ngày, ấu trùng 38 ngày, nhộng 4,6 ngày khi nuôi với thức ăn là bột mì.

Trên ớt ngọt thời gian phát triển trung bình của mọt thuốc lá ở giai đoạn trứng là 5 ngày, ấu trùng 73 ngày và nhộng là 18,3 ngày. Theo các tác giả, sức đẻ trứng của mọt thuốc lá cũng bị ảnh hưởng bởi thức ăn. Kết quả cho thấy, khi nuôi mọt với thức ăn là bột lúa mì thì trưởng thành cái mọt thuốc lá đẻ trung bình được 52,4 ± 4,8 quả trứng; còn khi nuôi trên xì gà (dạng thuốc lá sấy khô bó và quấn chặt thành bó) thì trưởng thành cái đẻ trung bình được 5,8 ± 0,8 quả trứng [27]. Đặc điểm hình thái ong ký sinh Anisopteromalus calandrae Đặc điểm hình thái loài ong ký sinh A.

calandrae được ghi nhận trong một vài nghiên cứu. Hayashi et al. (2004) đã cung cấp khóa định loại bằng hình vẽ của 19 loài ong ký sinh, đồng thời đã mô tả đặc điểm hình thái của chúng. Trong công trình này với loài ong ký sinh A.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Luận án tiến sĩ mang tiêu đề "Nghiên cứu hợp chất kháng vi sinh vật từ xạ khuẩn biển thuộc chi Streptomyces" của tác giả Nguyễn Thị Oanh, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Ngọc Lân và GS.TS Trương Xuân Lam, được thực hiện tại Học viện Khoa học và Công nghệ vào năm 2020. Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá các hợp chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc từ xạ khuẩn biển, một lĩnh vực đang thu hút sự quan tâm lớn trong ngành dược phẩm và sinh học. Những hợp chất này có tiềm năng ứng dụng cao trong việc phát triển thuốc kháng sinh mới, đặc biệt trong bối cảnh kháng thuốc ngày càng gia tăng.

Để mở rộng thêm kiến thức về các vấn đề liên quan đến sức khỏe và nghiên cứu y học, bạn có thể tham khảo các tài liệu sau: Thực Trạng Tự Kỳ Thị và Yếu Tố Liên Quan ở Bệnh Nhân HIV/AIDS Tại Phòng Khám Đông Anh Hà Nội (2017), nơi nghiên cứu về các yếu tố xã hội ảnh hưởng đến bệnh nhân HIV, hay Thực Trạng Kê Đơn Thuốc Trong Điều Trị Ngoại Trú Tại Trung Tâm Y Tế Huyện Kon Rẫy, Tỉnh Kon Tum Năm 2022, cung cấp cái nhìn về việc kê đơn thuốc trong điều trị ngoại trú. Cả hai tài liệu này đều liên quan đến lĩnh vực y tế và nghiên cứu dược phẩm, giúp bạn có thêm thông tin bổ ích trong việc hiểu rõ hơn về các vấn đề sức khỏe hiện nay.