Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở việt nam, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng dụng trong lĩnh

• Tác giả: Bùi Thị Việt Hà
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Từ Minh Koóng
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 0.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 0.3. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 0.4. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT KHÁNG SINH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT KHÁNG SINH
• 1.1.1. Chất kháng sinh (Antibiotic)
• 1.1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN XẠ KHUẨN
• 2.2. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN LOẠI CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN
• 2.2.1. Đặc điểm hình thái
• 2.2.2. Đặc điểm nuôi cấy
• 2.2.3. Đặc điểm sinh lý – sinh hoá
• 2.2.4. Hoạt tính kháng sinh
• 2.2.5. Giải trình tự ADNr 16S của 3 chủng xạ khuẩn nghiên cứu
• 2.3. KHẢ NĂNG TỔNG HỢP CKS CỦA 3 CHỦNG XẠ KHUẨN ĐÃ LỰA CHỌN
• 2.3.1. Lựa chọn môi trường lên men thích hợp
• 2.3.2. Ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy lên khả năng hình thành CKS của 3 chủng T-41, D-42 và TC-54
• 2.3.3. Ảnh hưởng của pH ban đầu và nhiệt độ
• 2.3.4. Động học của quá trình lên men của các chủng xạ khuẩn nghiên cứu
• 2.3.5. Tối ưu hoá môi trường lên men chủng TC-54 – Phương pháp Box- Willson
• 2.3.6. Lên men xốp chủng T-41
• 2.4. TÁCH CHIẾT VÀ TINH CHẾ CKS TC-54
• 2.4.1. Tách chiết CKS bằng dung môi hữu cơ
• 2.4.2. Xác định khả năng bền nhiệt của chất kháng sinh
• 2.4.3. Xác định Rf của chất kháng sinh
• 2.4.4. HỆ DUNG MÔI
• 2.4.5. Tách chiết CKS TC-54 bằng chất hấp phụ
• 2.4.6. Tách chiết CKS TC-54 bằng nhựa trao đổi ion
• 2.4.7. Nhận dạng CKS TC-54
• 2.4.8. Mối tương quan giữa nồng độ CKS và đường kính vòng vô khuẩn
• 2.4.9. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
• 2.5. TÌM HIỂU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CÁC CKS THÔ T-41, D-42 VÀ TC-54
• 2.5.1. Ảnh hưởng của CKS trong dịch nuôi cấy chủng xạ khuẩn T-41 và TC-54 tới khả năng nảy mầm của hạt
• 2.5.2. Ảnh hưởng của CKS T-41 và TC-54 đến khả năng sinh trưởng của cây
• 2.6. SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
• 2.6.1. Quy trình sản xuất chế phẩm T-41 và D-42
• 2.6.2. Xác định một số tính chất của chế phẩm T-41 và D-42
• 2.6.3. Bước đầu thử nghiệm chế phẩm trên đồng ruộng
• 2.7. KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh ở Việt Nam

Nghiên cứu về xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm ở Việt Nam đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong sinh học và nông nghiệp. Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật có khả năng sản sinh ra nhiều loại chất kháng sinh khác nhau, có tác dụng chống lại các loại nấm bệnh gây hại cho cây trồng. Việc tìm hiểu và khai thác nguồn tài nguyên này không chỉ giúp nâng cao năng suất nông nghiệp mà còn bảo vệ môi trường. Theo thống kê, thiệt hại do nấm bệnh gây ra cho mùa màng ở Việt Nam rất lớn, chiếm khoảng 11,6% tổng sản lượng nông nghiệp. Do đó, nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao.

1.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu xạ khuẩn

Đối tượng nghiên cứu chính là các chủng xạ khuẩn có khả năng sinh chất kháng sinh từ đất Việt Nam. Nội dung nghiên cứu bao gồm phân lập, tuyển chọn, và xác định cấu trúc hóa học của các chất kháng sinh này. Việc này không chỉ giúp phát hiện ra các chủng xạ khuẩn mới mà còn đóng góp vào việc bảo tồn đa dạng sinh học.

1.2. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn ở Việt Nam

Tình hình nghiên cứu về xạ khuẩn ở Việt Nam còn hạn chế so với thế giới. Mặc dù đã có một số nghiên cứu về chất kháng sinh từ xạ khuẩn, nhưng việc ứng dụng trong thực tiễn nông nghiệp vẫn còn nhiều thách thức. Các chế phẩm kháng sinh hiện tại chủ yếu là nhập khẩu, do đó, việc phát triển các sản phẩm nội địa là cần thiết.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu xạ khuẩn

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng nghiên cứu về xạ khuẩn sinh chất kháng sinh ở Việt Nam vẫn gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự thiếu hụt về nguồn lực và công nghệ hiện đại để phân lập và xác định các chủng xạ khuẩn. Ngoài ra, việc bảo quản và duy trì các chủng xạ khuẩn cũng là một thách thức lớn. Các phương pháp truyền thống thường không đảm bảo được tính ổn định và hoạt tính của các chất kháng sinh trong thời gian dài.

2.1. Thiếu hụt nguồn lực nghiên cứu

Việc thiếu hụt nguồn lực tài chính và nhân lực có trình độ cao trong lĩnh vực nghiên cứu xạ khuẩn đã ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng của các nghiên cứu. Nhiều phòng thí nghiệm không đủ trang thiết bị hiện đại để thực hiện các phân tích cần thiết.

2.2. Khó khăn trong việc bảo quản và duy trì chủng

Bảo quản các chủng xạ khuẩn là một thách thức lớn. Các phương pháp bảo quản hiện tại thường không đảm bảo được hoạt tính của các chất kháng sinh trong thời gian dài, dẫn đến việc khó khăn trong việc ứng dụng thực tiễn.

III. Phương pháp nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh

Để nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh, các phương pháp hiện đại như phân tích sinh học phân tử và công nghệ lên men được áp dụng. Phân lập và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn từ đất là bước đầu tiên trong quy trình nghiên cứu. Sau đó, các chủng này sẽ được nuôi cấy trong môi trường thích hợp để sản xuất chất kháng sinh.

3.1. Phân lập và tuyển chọn chủng xạ khuẩn

Quá trình phân lập và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn từ đất bao gồm việc sử dụng các môi trường nuôi cấy đặc biệt để kích thích sự phát triển của chúng. Các chủng có hoạt tính kháng sinh cao sẽ được lựa chọn để tiếp tục nghiên cứu.

3.2. Công nghệ lên men trong sản xuất chất kháng sinh

Công nghệ lên men là một trong những phương pháp quan trọng để sản xuất chất kháng sinh từ xạ khuẩn. Quá trình này bao gồm việc tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy như pH, nhiệt độ và thời gian lên men để đạt được hiệu suất cao nhất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của chất kháng sinh từ xạ khuẩn

Các chất kháng sinh được sản xuất từ xạ khuẩn có thể được ứng dụng trong nông nghiệp để phòng chống các bệnh do nấm gây ra. Việc sử dụng các chế phẩm này không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hóa chất độc hại. Nghiên cứu cho thấy rằng các chế phẩm từ xạ khuẩn có thể giúp tăng năng suất cây trồng và cải thiện chất lượng nông sản.

4.1. Hiệu quả của chất kháng sinh trong nông nghiệp

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các chế phẩm từ xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại nấm bệnh phổ biến. Việc áp dụng các chế phẩm này trong thực tiễn đã giúp giảm thiểu thiệt hại do nấm gây ra cho mùa màng.

4.2. Lợi ích môi trường từ việc sử dụng chất kháng sinh tự nhiên

Sử dụng chất kháng sinh từ xạ khuẩn không chỉ mang lại lợi ích cho năng suất cây trồng mà còn giúp bảo vệ môi trường. Việc giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu xạ khuẩn ở Việt Nam

Nghiên cứu về xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm ở Việt Nam đang mở ra nhiều cơ hội mới cho nông nghiệp bền vững. Tuy nhiên, để phát triển lĩnh vực này, cần có sự đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu và ứng dụng công nghệ hiện đại. Tương lai của nghiên cứu này không chỉ giúp nâng cao năng suất nông nghiệp mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

5.1. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Định hướng nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc phát triển các chế phẩm kháng sinh từ xạ khuẩn có nguồn gốc nội địa. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các sản phẩm nhập khẩu mà còn khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên vi sinh vật phong phú của Việt Nam.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu bền vững

Nghiên cứu bền vững về xạ khuẩn sẽ góp phần xây dựng một nền nông nghiệp sạch và an toàn. Việc phát triển các sản phẩm kháng sinh tự nhiên sẽ giúp bảo vệ sức khỏe con người và môi trường, đồng thời nâng cao giá trị nông sản Việt Nam trên thị trường quốc tế.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình khoa học mang tiêu đề "Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở Việt Nam" do nghiên cứu sinh Bùi Thị Việt Hà thực hiện tại Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội. Luận án thuộc chuyên ngành Vi sinh vật học (mã số đào tạo: 62 42 40 01), được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Từ Minh Koóng và GS. Phạm Văn Ty vào năm 2006.

Về tính cấp thiết, các bệnh hại cây trồng do vi nấm gây ra (như đạo ôn, khô vằn, thối cổ rễ, mốc sương) chiếm tới 83% tổng số các bệnh ở cây trồng và gây tổn thất sản lượng nông nghiệp toàn cầu ước tính khoảng 11,6% theo số liệu thống kê từ Tổ chức Nông Lương Liên hiệp Quốc (FAO). Tại Việt Nam, với diện tích đất canh tác nông nghiệp khoảng 10,126 triệu hecta trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, vi nấm phát triển mạnh gây suy giảm nghiêm trọng năng suất mùa màng. Thực trạng bảo vệ thực vật tại thời điểm nghiên cứu ghi nhận việc lạm dụng hóa chất với khối lượng sử dụng hàng năm khoảng 25.000 tấn (thống kê năm 2004 có 436 loại hóa chất với 1.231 tên thương phẩm; năm 2003 Việt Nam nhập khẩu 166 triệu USD thuốc bảo vệ thực vật, trong đó thuốc trừ nấm chiếm 28,0%). Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để lại dư lượng độc hại trong nông sản, đất và nguồn nước, đe dọa sức khỏe con người và phá vỡ cân bằng sinh thái. Mặt khác, các chế phẩm sinh học chống nấm đang được ứng dụng trong nước như validamyxin, jingangmixin, polioxin, blastixidin S hay kasugamyxin phần lớn đều phải nhập khẩu. Vì vậy, việc khai thác nguồn vi sinh vật bản địa nhằm tìm kiếm các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng nấm cao để sản xuất chế phẩm sinh học là khoảng trống nghiên cứu mang tính cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao đối với chiến lược quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận án là phân lập, tuyển chọn các chủng xạ khuẩn từ đất Việt Nam có khả năng sinh chất kháng sinh kháng nấm gây bệnh thực vật mạnh; phân loại chính xác các chủng triển vọng bằng phương pháp sinh học phân tử; nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ lên men, tách chiết, tinh chế, xác định cấu trúc hóa học của hợp chất kháng sinh và bước đầu ứng dụng sản xuất chế phẩm phòng trừ bệnh cây trồng.

Nội dung nghiên cứu cụ thể của luận án gồm 5 nhiệm vụ chính:

1. Phân lập và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn của Việt Nam có khả năng sinh chất kháng sinh dùng làm nguyên liệu nghiên cứu, đồng thời tìm hiểu tính đa dạng sinh học và nguồn gen xạ khuẩn tại Việt Nam;
2. Phân loại một số chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng sinh chống nấm mạnh nhất theo phương pháp sinh học phân tử;
3. Tách chiết và tinh chế chất kháng sinh;
4. Xác định cấu trúc hoá học của chất kháng sinh;
5. Thăm dò khả năng ứng dụng và thử nghiệm chế phẩm trên đồng ruộng.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm:

• Các chủng xạ khuẩn có khả năng sinh tổng hợp chất kháng sinh chống nấm được phân lập từ các mẫu đất tại Việt Nam.
• Các chủng vi nấm gây bệnh thực vật phổ biến tại Việt Nam (Rhizoctonia, Fusarium oxysporum, Sclerotium rolfsii, Pyricularia oryzae...).

Phạm vi nghiên cứu: Luận án tập trung vào việc sàng lọc hoạt tính kháng nấm ngoại bào, nghiên cứu đặc điểm sinh học và định loại phân tử 3 chủng xạ khuẩn đại diện có hoạt lực cao nhất (T-41, D-42, TC-54); tối ưu hóa môi trường nuôi cấy lên men chìm (quy mô bình tam giác và nồi lên men 80 lít) và lên men xốp; tinh sạch và xác định cấu trúc hóa học hợp chất kháng sinh chính từ chủng TC-54; thử nghiệm đánh giá độc tính thực vật trên sự nảy mầm của hạt, sinh trưởng của cây mạ và khảo nghiệm hiệu lực chế phẩm bào tử trên cây cà chua, bắp cải.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Văn bản luận án đã tổng thuật toàn diện lịch sử phát triển, lý thuyết phân loại xạ khuẩn, cơ chế tác dụng của chất kháng sinh và hiện trạng nghiên cứu bệnh nấm thực vật:

Về lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh (CKS), tác giả hệ thống hóa các dấu mốc từ phát hiện penixillin của Alexander Fleming (1928) từ Penicillium notatum, công trình phát hiện gramixidin và tiroxidin từ Bacillus brevis của Rene Jules Dubos (1939), đến các công trình của Abraham, Waksman, Schatz và Bugie về streptomixin, actinomixin (Waksman, 1940), chloramphenicol (Erhlich, 1947), chlotetraxyclin (Dugar, 1948). Khái niệm chất kháng sinh do Selman Waksman đưa ra vào những năm 1940 để phân biệt với sulfonamit. Thống kê giai đoạn 1982-1999 từ sáng chế Nhật Bản cho thấy tỷ lệ chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn chiếm ưu thế vượt trội (chiếm 50-80%), trong đó chi Streptomyces là nguồn sản sinh chất kháng sinh quan trọng nhất.

Về cơ chế tác động sinh học, luận án phân tích 5 cơ chế tác dụng cơ bản của chất kháng sinh:

1. Ức chế tổng hợp thành tế bào vi khuẩn (peptidoglycan): Tác động của nhóm $\beta$-lactam (penixillin, cephalosporin) gắn enzym transpeptidaza và protein liên kết penixillin (PBP); vancomyxin và xycloserin cản trở cầu D-alanin-D-alanin; bacitraxin ức chế vận chuyển đơn vị peptidoglycan qua màng.
2. Ức chế sinh tổng hợp protein: Tác động lên tiểu phần riboxom 30S (aminoglycosit làm đọc sai mã bộ ba codon; tetraxyclin ngăn cản gắn phức hợp mang axit amin) và tiểu phần 50S (chloramphenicol ức chế hình thành liên kết peptit; macrolit và clindamyxin cản trở chuyển dịch riboxom).
3. Phá hủy màng sinh chất: Các kháng sinh nhóm polyen (amphoterixin B) tương tác đặc hiệu với ergosterol trên màng tế bào nấm hoặc cholesterol tạo lỗ rò rỉ nội chất; polymyxin gắn vào photpholipit màng vi khuẩn Gram âm.
4. Ức chế con đường trao đổi chất: Nhóm antimetabolite cạnh tranh cơ chất như sunfonamit cạnh tranh axit para-aminobenzoic (PABA) trong quá trình tổng hợp axit đihidrofolic (DHF) và trimethoprim ức chế chuyển DHF thành axit tetrahydrofolic (THF).
5. Ức chế tổng hợp axit nucleic: Kháng sinh nhóm quinolon/fluoroquinolon ức chế enzym ADN gyraza; rifampin ức chế enzym ARN polymeraza; actinomyxin xen phủ chuỗi xoắn kép ADN.

Về hệ thống hóa phân loại xạ khuẩn (Actinomycetes), luận án điểm lại các công trình nền tảng của Lechevalier và Lechevalier (1967, 1970) về cấu trúc thành tế bào với 4 typ hóa học dựa trên axit điaminopimelic (DAP: dạng LL-DAP hoặc meso-DAP), axit amin glyxin và thành phần đường đặc trưng (arabinose, galactose, madurose, xylose). Các tiêu chuẩn phân loại chi Streptomyces của Stackebrandt và các tác giả khác được tổng hợp đầy đủ: thành tế bào Typ I (chứa LL-DAP và glyxin), peptidoglycan liên kết chéo giữa D-alanin và DAP, axit béo chuỗi nhánh (iso, anteiso C15-C17), photpholipit dạng II (photphotidylenatolamin), hàm lượng G+C trong ADN cao (69-78 mol%), kết hợp phân tích chuỗi trình tự gen mã hóa ARNr 16S (theo Bauman, sai khác trên 3% được xem là khác loài).

Về các đối tượng nấm gây bệnh thực vật, luận án phân tích chi tiết đặc điểm dịch tễ và chu kỳ phát triển của:

• Rhizoctonia: Sống trong đất, tạo hạch nấm màu nâu, gây bệnh lở cổ rễ cây con, teo thắt thân cây họ cà, đậu đỗ, bệnh khô vằn trên lúa và ngô, bệnh thối ướt bắp cải.
• Fusarium: Điển hình là Fusarium oxysporum gây bệnh héo vàng, thối rễ, héo bó mạch trên nhiều loại cây trồng; Fusarium moniliforme gây bệnh lúa von và tiết độc tố fumonisin.
• Sclerotium rolfsii: Sống trong đất, tạo hạch nấm tròn nhỏ màu trắng chuyển nâu giống hạt cải, gây bệnh héo rũ trắng gốc ở cây lạc, cà chua và bệnh tiêm hạch lúa.
• Pyricularia oryzae: Tác nhân gây bệnh đạo ôn phá hại nghiêm trọng trên lúa nước.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án xác định là: Việc nghiên cứu sàng lọc có hệ thống nguồn xạ khuẩn tại Việt Nam nhằm tìm kiếm các hoạt chất kháng sinh tự nhiên chống lại các chủng nấm bệnh hại cây trồng chủ lực, kết hợp xác định cấu trúc hóa học và thử nghiệm ứng dụng dạng chế phẩm ngoài đồng ruộng vẫn còn hạn chế và phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học truyền thống, hóa phân loại vi sinh vật, sinh học phân tử hiện đại, kỹ thuật phân tích hóa lý và khảo nghiệm nông học thực địa.

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Khung phân loại xạ khuẩn dựa trên sự tích hợp giữa các đặc điểm hình thái học (khuẩn lạc, khuẩn ty khí sinh, cuống sinh bào tử, bề mặt vỏ bào tử), đặc tính sinh lý - sinh hóa (đồng hóa nguồn cacbon, nguồn nitơ, hoạt tính enzym), hóa phân loại (thành tế bào typ I, LL-DAP) và phát sinh chủng loại phân tử dựa trên phân tích trình tự gen ADNr 16S.
• Lý thuyết về động thái sinh trưởng của vi sinh vật qua hai pha: pha sinh trưởng sinh khối (trophophase) và pha sinh tổng hợp sản phẩm trao đổi chất thứ cấp bậc hai (idiophase).
• Nguyên lý tối ưu hóa điều kiện lên men bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm toán học (phương pháp bề mặt đáp ứng Box-Wilson kết hợp kỹ thuật lên dốc).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

1. Thu thập và phân lập mẫu: Lấy mẫu đất tại các vùng sinh thái ở Việt Nam, phân lập xạ khuẩn bằng phương pháp pha loãng tới hạn và gieo cấy trải đĩa trên các môi trường thạch chọn lọc; bảo quản giống thuần khiết. Phân lập và nuôi cấy các chủng nấm bệnh chỉ thị từ mô bệnh thực vật.
2. Xác định hoạt tính kháng sinh: Đánh giá khả năng đối kháng nấm bằng phương pháp khuếch tán đục lỗ thạch hoặc cấy vạch đối kháng, đo kích thước đường kính vòng vô khuẩn (vòng ức chế sinh trưởng).
3. Nghiên cứu đặc điểm nuôi cấy và sinh lý - sinh hóa: Khảo sát hình thái khuẩn lạc và khuẩn ty trên các môi trường chuẩn ISP (International Streptomyces Project), Czapek-Dox (CZ), PDA; quan sát hình thái cuống sinh bào tử (dạng thẳng/lượn sóng RF, dạng xoắn S, dạng móc câu RA) và cấu trúc bề mặt bào tử dưới kính hiển vi; kiểm tra khả năng đồng hóa các nguồn đường.
4. Phương pháp sinh học phân tử:
   • Tách chiết ADN tổng số từ sinh khối tế bào xạ khuẩn.
   • Nhân bản phân đoạn gen mã hóa ADNr 16S bằng kỹ thuật PCR sử dụng cặp mồi vạn năng với thành phần phản ứng chứa dNTP, đệm PCR và Taq DNA polymerase.
   • Điện di kiểm tra sản phẩm PCR trên gel agarose.
   • Giải trình tự nucleotit đoạn gen ADNr 16S, so sánh độ tương đồng với cơ sở dữ liệu GenBank và thiết lập cây phát sinh chủng loại (phylogenetic tree).
5. Phương pháp lên men:
   • Lên men chìm trong bình tam giác lắc và trong nồi lên men dung tích 80 lít có kiểm soát tự động nhiệt độ, pH và tốc độ thổi khí (thông khí 1 v/v/phút).
   • Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy chủng TC-54 bằng phương pháp toán học Box-Wilson và thí nghiệm lên dốc.
   • Nghiên cứu lên men xốp (bán rắn) đối với chủng T-41.
6. Phương pháp tách chiết, tinh chế và phân tích hóa lý:
   • Chiết rút hoạt chất từ dịch lọc lên men và khuẩn ty bằng các dung môi hữu cơ khác nhau (etyl axetat, butanol, metanol, axeton) ở các giá trị pH khác nhau.
   • Tinh chế qua cột sắc ký hấp phụ than hoạt tính và cột trao đổi ion.
   • Phân tích sắc ký bản mỏng (TLC) để xác định hệ số di chuyển $R_f$.
   • Kiểm tra độ bền nhiệt của hoạt chất kháng sinh ở các thang nhiệt độ.
   • Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC).
   • Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất tinh sạch bằng phương pháp khối phổ (MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$).
7. Khảo nghiệm sinh học và thử nghiệm đồng ruộng:
   • Thử nghiệm độc tính dịch nuôi cấy và chất kháng sinh thô đối với tỷ lệ nảy mầm của hạt thóc và sinh trưởng chiều cao của cây mạ.
   • Quy trình sản xuất chế phẩm bột bào tử xạ khuẩn từ chủng T-41 và D-42 trên chất mang.
   • Bố trí thí nghiệm đồng ruộng khảo nghiệm hiệu lực phòng trừ bệnh do nấm trên cây cà chua và cây bắp cải, theo dõi tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh tại các mốc thời gian: trước khi phun thuốc, sau 5 ngày, 10 ngày, 15 ngày và 20 ngày.

---

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần Mở đầu trình bày bối cảnh thực tiễn của ngành sản xuất nông nghiệp Việt Nam, mức độ thiệt hại nặng nề do vi nấm gây ra, thực trạng ô nhiễm môi trường do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học và sự phụ thuộc vào các chế phẩm kháng sinh nhập ngoại. Từ đó, xác định rõ đối tượng, mục tiêu và 5 nội dung nghiên cứu trọng tâm nhằm khai thác nguồn xạ khuẩn bản địa phục vụ công tác bảo vệ thực vật sinh học.

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương này cung cấp hệ thống cơ sở lý luận về:

• Lịch sử và khái niệm chất kháng sinh; vai trò của xạ khuẩn trong sản xuất kháng sinh tự nhiên.
• 5 cơ chế tác dụng sinh học chủ yếu của chất kháng sinh lên vi sinh vật (ức chế thành tế bào, ức chế riboxom tổng hợp protein, tổn thương màng sinh chất, ức chế chuyển hóa axit folic và cản trở tổng hợp axit nucleic).
• Phân loại học xạ khuẩn: các typ thành tế bào I–IV, các chỉ số hóa phân loại (axit béo màng, isoprenoit quinon, tỷ lệ G+C) và tiêu chuẩn phân loại chi Streptomyces; vị trí của trình tự gen ADNr 16S trong xây dựng cây phát sinh loài.
• Công nghệ lên men và quá trình sau lên men (Downstream Processing): động học hai pha trophophase/idiophase, các yếu tố ảnh hưởng gồm nguồn cacbon, nitơ, photphat vô cơ, pH, nhiệt độ, độ thông khí và tuổi giống sinh dưỡng (24 giờ tuổi).
• Tổng quan về các bệnh nấm thực vật chính (Rhizoctonia, Fusarium oxysporum, Sclerotium rolfsii, Pyricularia oryzae), chu kỳ phát triển, con đường xâm nhiễm mô thực vật và các chất kháng sinh đang được ứng dụng trên thế giới.

Chương 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết danh mục hóa chất, môi trường dinh dưỡng, thiết bị kỹ thuật và quy trình thực nghiệm:

• Phương pháp thu thập mẫu đất và mẫu bệnh thực vật; quy trình phân lập, chọn lọc xạ khuẩn đối kháng và lưu giữ giống.
• Phương pháp khảo sát đặc điểm hình thái, nuôi cấy và phản ứng sinh lý - sinh hóa.
• Quy trình tách chiết ADN vi sinh vật, phản ứng chuỗi PCR khuếch đại gen ADNr 16S, điện di gel và kỹ thuật giải trình tự nucleotit.
• Kỹ thuật lên men chìm, lên men xốp, ứng dụng toán quy hoạch Box-Wilson để tối ưu hóa môi trường nuôi cấy và vận hành hệ thống nồi lên men dung tích 80 lít.
• Quy trình chiết xuất dung môi, tinh sạch bằng than hoạt tính và nhựa trao đổi ion, xác định hệ số $R_f$ bằng TLC, đo độ bền nhiệt, xác định MIC và phân tích phổ khối lượng (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) với sự cộng tác chuyên môn của Trường Đại học Dược Hà Nội.
• Phương pháp chế tạo chế phẩm sinh học từ bào tử xạ khuẩn và thiết kế quy trình khảo nghiệm thực địa đánh giá tỷ lệ bệnh, chỉ số bệnh trên cây trồng.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được:

1. Phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn:
   • Đánh giá số lượng và sự phân bố xạ khuẩn trong các mẫu đất nghiên cứu tại Việt Nam; phân loại tỷ lệ các chủng thuộc chi Streptomyces theo các nhóm màu sắc khuẩn lạc (trắng, xám, vàng, nâu...).
   • Sàng lọc trong tập đoàn phân lập được 47 chủng có hoạt tính kháng sinh đối kháng nấm; từ đó tuyển chọn ra 3 chủng có hoạt lực kháng nấm mạnh nhất, ký hiệu là T-41, D-42 và TC-54.

Ký hiệu chủng xạ khuẩn	Đối tượng ức chế tiêu biểu	Đặc điểm hình thái bào tử	Vị trí định danh / Loài tương đồng
T-41	Fusarium oxysporum, vi nấm thực vật	Bề mặt bào tử có gai, cuống sinh bào tử dạng xoắn (S)	Tương đồng cao với chủng chuẩn Streptomyces antimycoticus
D-42	Vi nấm gây bệnh thực vật	Bề mặt bào tử xù xì/lượn sóng, cuống sinh bào tử dạng RF	Thuộc chi Streptomyces
TC-54	Rhizoctonia, Fusarium oxysporum, nấm bệnh	Cuống sinh bào tử móc câu (RA)/xoắn, bề mặt nhẵn	Tương đồng cao với chủng chuẩn Streptomyces hygroscopicus ISP-5578

2. Đặc điểm sinh học và định loại phân tử:
   • Luận án ghi nhận đầy đủ đặc điểm nuôi cấy trên các môi trường thạch chuẩn, đặc tính sinh lý - sinh hóa và khả năng đồng hóa các nguồn đường (glucoza, fructoza, arabinoza, xyloza, galactoza...) của 3 chủng nghiên cứu.
   • Kết quả điện di sản phẩm PCR và phân tích trình tự gen ADNr 16S cho phép xây dựng cây phát sinh chủng loại. So sánh dữ liệu trình tự cho thấy: chủng T-41 có quan hệ gần gũi với loài chuẩn Streptomyces antimycoticus; chủng TC-54 có quan hệ gần gũi với loài chuẩn Streptomyces hygroscopicus ISP-5578.
3. Khả năng sinh tổng hợp kháng sinh và tối ưu hóa lên men:
   • Xác định môi trường lên men lỏng thích hợp; làm rõ ảnh hưởng của pH ban đầu (tối ưu ở khoảng trung tính), nhiệt độ nuôi cấy (tối ưu khoảng 28–30°C), nguồn cacbon và nguồn nitơ lên sinh khối và hoạt tính kháng sinh của cả 3 chủng.
   • Khảo sát động thái lên men xác định thời điểm đạt hoạt tính kháng sinh cực đại.
   • Ứng dụng thành công phương pháp quy hoạch thực nghiệm Box-Wilson và thí nghiệm "lên dốc" để thiết lập công thức môi trường dinh dưỡng tối ưu cho chủng TC-54.
   • Thử nghiệm thành công quy trình nuôi cấy chủng TC-54 trong nồi lên men quy mô 80 lít và thử nghiệm công nghệ lên men xốp trên cơ chất rắn đối với chủng T-41.
4. Tách chiết, tinh chế và nhận dạng cấu trúc kháng sinh:
   • Khảo sát hiệu suất chiết hoạt chất kháng sinh bằng các loại dung môi hữu cơ tại các ngưỡng pH khác nhau; xác định tính bền nhiệt của chất kháng sinh dưới các mức xử lý nhiệt độ; đo giá trị hệ số sắc ký $R_f$ trên các hệ dung môi triển khai khác nhau.
   • Tinh chế thành công hoạt chất kháng sinh ký hiệu TC-54-1 từ dịch lên men của chủng TC-54 bằng kỹ thuật hấp phụ than hoạt tính (giải hấp phụ bằng axeton) kết hợp sắc ký cột trao đổi ion.
   • Nhận dạng cấu trúc hóa học của hợp chất TC-54-1 thông qua dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và khối phổ (MS), khẳng định hoạt chất chính này có cấu trúc tương đồng với kháng sinh nông nghiệp validamyxin.
   • Thiết lập đường chuẩn biểu diễn mối tương quan tuyến tính giữa nồng độ kháng sinh và đường kính vòng ức chế vô khuẩn; xác định giá trị nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với các chủng nấm kiểm định.
5. Thử nghiệm sinh học, sản xuất chế phẩm và khảo nghiệm đồng ruộng:
   • Kết quả đánh giá trên thực vật cho thấy dịch nuôi cấy và kháng sinh thô của chủng T-41 và TC-54 ở nồng độ thích hợp không gây ức chế tỷ lệ nảy mầm của hạt thóc và không làm ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng, phát triển của cây mạ.
   • Xây dựng hoàn chỉnh sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm dạng bột bào tử từ hai chủng xạ khuẩn T-41 và D-42.
   • Kết quả thử nghiệm chế phẩm sinh học ngoài đồng ruộng phòng trừ bệnh hại do nấm trên cây cà chua và cây bắp cải: theo dõi tỷ lệ bệnh (%) và chỉ số bệnh (%) tại các thời điểm 5, 10, 15 và 20 ngày sau khi phun thuốc cho thấy chế phẩm xạ khuẩn làm giảm rõ rệt tỷ lệ bệnh và kìm hãm sự phát triển của bệnh so với công thức đối chứng không xử lý.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Căn cứ theo các nội dung được công bố trong luận án, các kết quả và đóng góp mới của công trình bao gồm:

Đóng góp về mặt khoa học

1. Đã phân lập, khảo sát và xây dựng được tập hợp các chủng xạ khuẩn bản địa từ đất Việt Nam có khả năng sinh chất kháng sinh ức chế chọn lọc các loài vi nấm gây bệnh thực vật phổ biến (Rhizoctonia, Fusarium oxysporum, Sclerotium rolfsii, Pyricularia oryzae...).
2. Tuyển chọn được 3 chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng sinh chống nấm cao là T-41, D-42 và TC-54; kết hợp đầy đủ các đặc điểm hình thái, nuôi cấy, sinh lý - sinh hóa và trình tự gen ADNr 16S để định loại chính xác vị trí phân loại của các chủng (chủng T-41 đồng nhất với Streptomyces antimycoticus, chủng TC-54 đồng nhất với Streptomyces hygroscopicus ISP-5578).
3. Đã làm sáng tỏ động thái lên men, các yếu tố dinh dưỡng (nguồn cacbon, nitơ, photphat vô cơ) và điều kiện lý hóa ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp chất kháng sinh; ứng dụng thành công phương pháp toán học Box-Wilson để tối ưu hóa môi trường lên men chủng TC-54.
4. Đã xây dựng quy trình chiết xuất, tinh chế và làm sáng tỏ cấu trúc hóa học của hợp chất kháng sinh chính TC-54-1 từ chủng TC-54 bằng kỹ thuật phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và khối phổ (MS), xác định hoạt chất này là validamyxin.

Đóng góp về mặt thực tiễn

1. Làm chủ quy trình công nghệ lên men chủng xạ khuẩn triển vọng ở quy mô nồi lên men 80 lít và công nghệ lên men xốp tạo nguồn chế phẩm sinh học.
2. Thiết lập quy trình sản xuất chế phẩm sinh học dạng bột bào tử từ các chủng xạ khuẩn bản địa (T-41, D-42) trên cơ chất mang phù hợp.
3. Chứng minh hiệu lực thực tế của chế phẩm xạ khuẩn trong việc phòng trừ nấm bệnh hại trên cây rau màu (cà chua, bắp cải) qua các chỉ số thử nghiệm đồng ruộng, mở ra tiềm năng ứng dụng chế phẩm sinh học thay thế thuốc hóa học độc hại trong sản xuất nông nghiệp an toàn.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và các nội dung được trình bày trong luận án, các điểm hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo được ghi nhận gồm:

Hạn chế của nghiên cứu

• Hoạt động xác định cấu trúc hóa học chi tiết bằng phương pháp phổ NMR và MS trong khuôn khổ luận án mới tập trung hoàn thiện trên hợp chất chính TC-54-1 từ chủng TC-54, trong khi các chất kháng sinh từ hai chủng T-41 và D-42 chủ yếu được đánh giá ở dạng dịch chiết và phân tích tính chất thô (Rf, độ bền nhiệt).
• Quy mô thử nghiệm đồng ruộng mới dừng lại ở bước đầu khảo nghiệm trên diện hẹp đối với hai loại cây trồng đại diện là cà chua và bắp cải tại một số thời điểm mùa vụ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo (theo kiến nghị của tác giả)

1. Tiếp tục nghiên cứu tách chiết, tinh chế triệt để và giải mã đầy đủ cấu trúc hóa học của các hợp chất kháng sinh do hai chủng xạ khuẩn T-41 và D-42 sinh ra.
2. Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ tạo dạng chế phẩm thương phẩm (bổ sung chất phụ gia, chất bám dính, chất bảo quản) nhằm nâng cao mật độ bào tử sống và kéo dài thời hạn bảo quản của chế phẩm.
3. Mở rộng quy mô thử nghiệm và khảo nghiệm chế phẩm trên diện rộng ngoài đồng ruộng đối với các cây trồng khác như lúa, cây công nghiệp ngắn ngày trên các vùng sinh thái nông nghiệp khác nhau ở Việt Nam.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho nhiều nhóm đối tượng:

• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học: Thuộc các chuyên ngành Vi sinh vật học, Công nghệ sinh học, Bảo vệ thực vật và Hóa sinh học. Tài liệu cung cấp cơ sở phương pháp luận bài bản về việc phân loại xạ khuẩn kết hợp hình thái học với chỉ thị phân tử ADNr 16S.
• Cán bộ nghiên cứu công nghệ lên men vi sinh: Tham khảo chi tiết phương pháp tối ưu hóa môi trường nuôi cấy bằng mô hình toán học thực nghiệm Box-Wilson và kỹ thuật vận hành lên men chìm quy mô nồi 80 lít cũng như lên men xốp.
• Nhà nghiên cứu hóa hợp chất tự nhiên và dược liệu: Tham khảo quy trình phân lập, tinh sạch qua cột than hoạt tính, nhựa trao đổi ion và giải đoán cấu trúc phân tử kháng sinh bằng phổ NMR và MS.
• Các nhà quản lý và kỹ thuật viên nông nghiệp: Cung cấp dẫn liệu khoa học phục vụ việc định hướng phát triển nông nghiệp hữu cơ, ứng dụng biện pháp sinh học trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) tại Việt Nam.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Đối tượng nấm gây bệnh thực vật chính được khảo sát khả năng đối kháng trong luận án là những loài nào?
Luận án tập trung khảo sát hoạt tính đối kháng trên các đối tượng nấm gây bệnh thực vật nguy hiểm gồm: Rhizoctonia (gây bệnh lở cổ rễ, teo thắt thân, thối ướt bắp cải, khô vằn lúa/ngô), Fusarium oxysporum (gây héo vàng, thối rễ), Sclerotium rolfsii (gây héo rũ trắng gốc, tiêm hạch lúa) và Pyricularia oryzae (gây bệnh đạo ôn lúa).

2. Ba chủng xạ khuẩn được tuyển chọn có mã số gì và được định danh thuộc loài nào?
Ba chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng nấm cao nhất được tuyển chọn là T-41, D-42 và TC-54. Dựa trên đặc điểm hình thái, sinh lý hóa sinh và phân tích trình tự gen ADNr 16S, chủng T-41 được xác định có quan hệ phân loại gần gũi với loài Streptomyces antimycoticus, chủng TC-54 có quan hệ gần gũi với loài Streptomyces hygroscopicus ISP-5578, và chủng D-42 thuộc chi Streptomyces.

3. Hoạt chất kháng sinh từ chủng TC-54 được tinh sạch và nhận dạng là chất gì?
Hợp chất kháng sinh ký hiệu TC-54-1 được tinh sạch từ dịch lên men của chủng TC-54 qua sắc ký hấp phụ than hoạt tính và trao đổi ion. Bằng các phương pháp phân tích quang phổ khối lượng (MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$), cấu trúc hóa học của hợp chất này được xác định là validamyxin (một loại kháng sinh chuyên dùng trong nông nghiệp).

4. Tác giả đã sử dụng phương pháp nào để tối ưu hóa điều kiện lên men chủng TC-54?
Tác giả đã ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm toán học theo mô hình Box-Wilson kết hợp với phương pháp thí nghiệm "lên dốc" để tìm ra tỷ lệ và thành phần dinh dưỡng tối ưu cho môi trường sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng TC-54, sau đó thử nghiệm thành công trên nồi lên men quy mô 80 lít.

5. Hiệu lực phòng trừ bệnh thực tế của chế phẩm xạ khuẩn được kiểm chứng trên những đối tượng cây trồng nào?
Chế phẩm dạng bột bào tử từ các chủng xạ khuẩn (T-41, D-42) đã được khảo nghiệm trực tiếp ngoài đồng ruộng trên cây cà chua và cây bắp cải. Kết quả theo dõi diễn biến tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh sau 5, 10, 15 và 20 ngày xử lý cho thấy chế phẩm vi sinh làm giảm rõ rệt mức độ nhiễm bệnh nấm so với lô đối chứng không phun chế phẩm.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Bùi Thị Việt Hà đã giải quyết trọn vẹn chuỗi nhiệm vụ từ phân lập, tuyển chọn, định loại phân tử các chủng xạ khuẩn bản địa Việt Nam có hoạt lực kháng nấm mạnh đến việc làm chủ công nghệ lên men và tinh sạch hoạt chất. Công trình đã làm sáng tỏ cấu trúc hóa học của hợp chất kháng sinh validamyxin từ chủng Streptomyces hygroscopicus TC-54 và tối ưu hóa quy trình sản xuất chế phẩm sinh học thử nghiệm ngoài thực địa. Các kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công nghệ vững chắc cho việc phát triển thuốc trừ bệnh sinh học trong nước, đóng góp thiết thực vào việc giảm thiểu hóa chất bảo vệ thực vật và thúc đẩy nền nông nghiệp an toàn, bền vững tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT KHÁNG SINH 1. Chất kháng sinh (Antibiotic) Chất kháng sinh, theo khái niệm cũ là bất kỳ sản phẩm vi sinh nào mà ngay ở nồng độ thấp (g/ml) cũng có thể ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật khác (vi khuẩn, nấm nem, nấm mốc…) một cách chọn lọc [124].

Thuật ngữ antibiotic bắt nguồn từ chữ Hy Lạp: “anti” là kháng lại, còn “bios” là sự sống. Thuật ngữ này được Waksman sử dụng vào những năm 1940 để phân biệt penixillin với sulfonamit đã được phát hiện từ những năm 1930. Thuật ngữ này đã được thay đổi sau khi penixillin và các chất kháng khuẩn khác đã được cải tiến và tổng hợp mới trong phòng thí nghiệm. Ngày nay, thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi hơn để chỉ các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên, bán tổng hợp, hoặc tổng hợp hoàn toàn có hiệu quả diệt khuẩn ở nồng độ thấp.

Nhiều chất kháng sinh được sử dụng như là một chất hoá trị liệu có khả năng kháng virut, động vật nguyên sinh, tế bào ung thư…Tất cả các CKS đều có tính độc chọn lọc. Mỗi chất kháng sinh thường chỉ tác dụng với một nhóm vi sinh vật nhất định. Một số CKS sử dụng ngoài mục địch y học có tầm quan trọng trong sinh thái như agroxin, bacterioxin, yếu tố gây chết (killer factor), microxin… 1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu chất kháng sinh Alexander Fleming, người đầu tiên đặt nền móng cho khoa học nghiên cứu CKS – nhà sinh vật học người Anh làm việc tại viện St.

Mary, London, đã phát hiện ra penixillin vào tháng 10 năm 1928. Trong khi tiến hành thí nghiệm, ông đã quan sát thấy một hiện tượng lạ: trên đĩa thạch đã cấy vi khuẩn Staphylococcus aureus bị nhiễm một loại nấm mốc xanh và xung quanh vùng nấm mọc thì vi khuẩn không thể phát triển được. Điều đó chứng tỏ rằng loại nấm này đã sinh ra một chất ức chế sự phát triển và tiêu diệt S. Fleming đã phân lập và định tên loại vi nấm này là Penicillium notatum và đặt tên cho chất kháng khuẩn Êy là penixillin.

16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Một thập kỷ sau, nhờ sự nỗ lực hợp tác của các nhà vi sinh vật häc vµ sinh ho¸ häc Anh, Mỹ, penixillin đã được nghiên cứu, sản xuất với số lượng lớn và trở thành một “loại thuốc thần kỳ”. Florey đã được nhận giải thưởng Nobel vì đã sự khám phá ra giá trị to lớn của penixillin mở ra một kỷ nguyên mới trong y học – kỷ nguyên kháng sinh. Năm 1939, Rene’ Jules Dubos nuôi cấy Bacillus brevis phân lập từ vùng New Jersey và tách được một hỗn hợp gồm hai chất khác nhau là gramixidin và tiroxidin. Sau đó ít lâu Abraham, Waksman, Schatz và Bugie [82, 135, 172] đã phát hiện ra streptomixin, chất này có tác dụng chủ yếu trên vi khuẩn G(-), đặc biệt là trực khuẩn lao.

Tốc độ tìm kiếm chất kháng sinh ngày càng được đẩy mạnh. Những năm 1940-1959 được coi là thời kỳ hoàng kim của việc nghiên cứu CKS. Hàng loạt chất kháng sinh được phát hiện trong gia đoạn này có ứng dụng trong y học như: actinomixin (Waksman,1940), chloramphenicol (Erhlich,1947), chlotetraxyclin (Dugar, 1948), [172]. Trong suốt những năm 1960 và 1970, ngành công nghiệp về kháng sinh đã bùng nổ khắp thế giới.

Vào đầu năm 1970, hơn 270 CKS đã được sản xuất. Vào những năm 1990, nhiều công ty dược phẩm đã đầu tư để nghiên cứu và phát triển, tìm ra các chất kháng sinh mới do tình trạng kháng thuốc lan tràn của các vi sinh vật gây bệnh. Vào khoảng những năm 1993 đến 2002, số lượng các tác nhân kháng khuẩn đã tăng lên từ 90 đến 120 (Công bố tại Hội nghị Khoa học về tác nhân kháng khuẩn và hoá trị liệu).