Thu nhận và khảo sát hoạt tính sinh học của sắc tố prodigiosin từ vi khuẩn Serratia marcescens

Prodigiosin là một hợp chất thứ cấp vi khuẩn. Prodigiosin thu hút được nhiều quan tâm do khả năng sử dụng làm màu tự nhiên, khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, cũng như hoạt chất kháng ức chế miễn dịch và chống khối u. Nghiên cứu này bao gồm SH1 phân lập tuyến trùng EPN H. indica CP16 và tìm hiểu khả năng sản xuất chế phẩm sinh học diệt sâu từ hợp chất này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thu nhận và khảo sát hoạt tính sinh học của sắc tố prodigiosin từ vi khuẩn Serratia marcescens Bản tin Khoa học Trẻ số 2(1),2016 57 THU NHẬN VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA SẮC TỐ PRODIGIOSIN TỪ VI KHUẨN SERRATIA MARCESCENS (PRODUCTION AND STUDY ON BIOLOGICAL ACTIVITIES OF RED PIGMENT PRODIGIOSIN FROM SERRATIA MARCESCENS) Đinh Minh Châu, Hồ Thị Bích Phương, Nguyễn Hoàng Anh Kha, Trần Lâm Tú Quyên Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh SUMMARY Bacterial strain SH1 was isolated from entomopathogenic nematodes (EPN) Heterorhabditis indica CP 16. Their identification by API 20E Kit as well as by 16S rDNA sequencing showed that it belongs to the species Serratia marcescens. The red pigment produced by the isolate SH1 was confirmed to be its secondary metabolite prodigiosin. Prodigiosin displayed its antibacterial activity against both Gram positive and Gram negative bacteria, as well as its insecticidal activity against Spodoptera litura and S. exigua at a dose of 27,66 ng/cm2 and24, 40 ng/cm2 respectively,killingapproximately 80 - 90 % insects after 120 h of treatment. Keywords: bioefficacy, bioinsecticides, entomopathogenic nematodes (EPN), ESI-MS, insecticidal activity, prodigiosin, Serratia marcescens ĐẶT VẤN ĐỀ Prodigiosin là một hợp chất thứ cấp vi Nghiên cứu này bao gồm SH1 phân lập tuyến khuẩn. Prodigiosin thu hút được nhiều quan trùng EPN H. indica CP16 và tìm hiểu khả tâm do khả năng sử dụng làm màu tự nhiên, năng sản xuất chế phẩm sinh học diệt sâu từ khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, cũng như hợp chất này. hoạt chất kháng ức chế miễn dịch và chống khối u (Tsuji et al., 1990). VẬT LIỆU - PHƯƠNG PHÁP Vật liệu Tuyến trùng Heterorhabditis indica CP 16 do Phân lập vi khuẩntừ tuyến trùng TS. Nguyễn Ngọc Châu, Viện Sinh thái Tài Heterorhabditis indica CP 16được tiến hành nguyên Sinh vật Việt Nam cung cấp. Vi khuẩn dựa vào phương pháp của Akhurst (1980) trên chỉ thị Bacillus subtilis, Staphylococcus môi trường MacConkey và NBTA. Chủng aureus, Escherichia coli, Salmonella sp., sâu phân lập được khảo sát hình thái, sinh lý và khoang Spodoptera litura và sâu xanh da láng sinh hóa bằng phương pháp vi sinh thông Spodoptera exiguado Phòng thí nghiệm Đại thường và sử dụng Kit API 20E (Biomerieux), học Công nghệ TP.HCM cung cấp. giải trình tự gene 16S rRNA (Công ty Phương pháp nghiên cứu Namkhoa Biotek). Kết quả giải trình tự được Phân lập và định danh tra cứu trên ngân hàng Gene sử dụng phần Bản tin Khoa học Trẻ số 2(1),2016 58 mềm BLAST Để khảo sát ảnh hưởng của oxy lên tổng hợp (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). sắc tố, thực hiện như trên trong điều kiện kỵ Trích ly và phân tích sắc tố khí, không lắc, lắc 150 vòng/phút và lắc 180 Tăng sinh vi khuẩn phân lập tổng hợp vòng/phút 48 giờ. Để khảo sát ảnh hưởng pH sắc tố trong môi trường NB 24 giờ, lắc 150 dùng NaOH hoặc HCl điều chỉnh pH môi vòng/phút ở nhiệt độ phòng. Thử nghiệm trích trường ban đầu. Để chọn môi trường tổng hợp ly sắc tố từ tế bào và canh trường bằng các hệ prodigiosin cao nhất các môi trường môi dung môi: chloroform 100% và ether dầu hỏa trường NB, PG, môi trường dịch chiết protein 100%, choloroform 100% và ether dầu hạt đậu phộng và môi trường dịch chiết hỏa:nước muối bão hoà (1:1; v/v), protein hạt mè được sử dụng. Xác định hàm methanol:HCl 1N (95:5; v/v) và ether dầu hỏa lượng sắc tố vi khuẩn tổng hợp được trong mỗi 100% (1:1, v/v), methanol: HCl 1N (95:5; v/v) nghiệm thức của mỗi thí nghiệm. và Ether dầu hỏa : nước muối bão hoà (1:1; Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sắc v/v). Quan sát sự tách pha để lựa chọn hệ dung tố môi trích ly sắc tố. Vi khuẩn chỉ thị được tăng sinh trong Phân tích sắc tố bằng phương pháp quét môi trường NB, lắc 150 vòng/phút ở nhiệt độ phổ hấp thụ trong khoảng 400 – 700 nm để xác phòng, 24 giờ, điều chỉnh mật mật độ tế bào định λmax, sắc ký bản mỏng TLC trong ethyl về 4 x 107 cfu/ml. acetate 100%; ether dầu hỏa : acetone (7:3; Khảo sát hoạt tính diệt sâu của sắc tố v:v), khối lượng phân tử bằng phương pháp Sâu khoang Spodoptera litura khối phổ ion hoá phun điện tử (ESI – MS). vàSpodoptera exigua được đưa vào thí Khảo sát ảnh hưởng của pH trong khoảng 1- nghiệm. Mỗi hộp thí nghiệm chứa 30 sâu tuổi 14 đến phổ hấp thụ của sắc tố và độ bền nhiệt 3 và 3 lá thầu dầu, quét lên bề mặt mỗi lá 200 của sắc tố ở nhiệt độ phòng, 37 oC, 50 oC, 65 μl sắc tố ở các nồng độ pha loãng. Mẫu đối oC, 85 oC và 100 oC trong 15 phút. chứng thay prodigiosin bằng 200 μl dung dịch Khảo sát quá trình tổng hợp sinh khối và sắc pha loãng PBS. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 tố của vi khuẩn lần và theo dõi sâu chết theo thời gian đến khi Tăng sinh chủng vi khuẩn được chọn hộp đối chứng chuyển sang nhộng. trong môi trường NB, cấy giống 1 %, lắc 150 Xử lý số liệu vòng/phút ở nhiệt độ phòng 72 giờ. Theo dõi Phân tích ANOVA bằng phần mềm mật độ tế bào và nồng độ sắc tố tổng hợp được. Statgraphics Centurion XV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Phân lập, định danh vi khuẩn từ tuyến trùng là Serratia marcescens SH1 và có thể truy cập Heterorhabditis indica CP 16 trên ngân hàng gene NCBI với mã ...