Khám phá hợp chất kháng khuẩn từ vi sinh vật biển miền Trung Việt Nam

Hiện nay, tình trạng kháng kháng sinh đang là một thách thức lớn, khi nhiều loại vi khuẩn gây bệnh truyền nhiễm đã phát triển khả năng kháng lại các thuốc điều trị thông thường. Việt Nam không nằm ngoài xu hướng trên và thậm chí thuộc nhóm các quốc gia có tỷ lệ kháng kháng sinh cao nhất. Điều này đặt ra một vấn đề cấp bách về việc tìm kiếm các hợp chất kháng vi sinh vật mới, hiệu quả và an toàn hơn.

Mới đây, PGS.TS. Đoàn Thị Mai Hương và đồng nghiệp Viện Hóa sinh biển đã phối hợp với Bảo tàng Quốc gia Lịch sử Tự nhiên Cộng hòa Pháp triển khai nhiệm vụ nghiên cứu về: “Phát hiện các hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng vi sinh vật từ một số chủng vi sinh vật chọn lọc thuộc vùng biển miền Trung Việt Nam” (mã số: QTFR01.02/21-22). Nghiên cứu đã đạt được những kết quả đáng ghi nhận về mặt khoa học và mở ra nhiều cơ hội hợp tác quốc tế trong tương lai.

Tìm kiếm hợp chất quý từ đại dương

Trong khuôn khổ nhiệm vụ, PGS.TS. Đoàn Thị Mai Hương cùng nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu thập và phân lập thành công 7 chủng vi sinh vật tại vùng biển miền Trung Việt Nam. Qua quá trình sàng lọc, 2 chủng vi sinh vật có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định tốt đã được lựa chọn để định danh và lên men nhân sinh khối lượng lớn là chủng Streptomyces sp. G222 và Aspergillus versicolor M852. Từ chủng Aspergillus versicolor M852, 10 hợp chất sạch đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Các hợp chất bao gồm alcaloid, cyclopeptide và các hợp chất phenolic. Trong số các hợp chất phân lập được, 5 hợp chất ký hiệu là M852-1, M852-2, M852-3, M852-6 và M852-9 thể hiện hoạt tính kháng vi sinh vật trên một số chủng vi sinh vật kiểm định thử nghiệm.

Hình thái khuẩn lạc của chủng M852 và G222

Đồng thời, phối hợp với đối tác Pháp, cặn chiết EtOAc của chủng Streptomyces G222 được khảo sát dựa trên cơ sở phân tích phổ LC-ESI-MS/MS và sử dụng mạng lưới phân tử (molecular networking), kết hợp với việc sử dụng các thư viện phổ của GNPS (Global Natural Product Social Molecular Networking) và công cụ sinh tin Concise (Consensus Annotation Propagation of in silico Elucidation) để phân loại các nhóm chất và dự kiến cấu trúc các hợp chất thứ cấp. Từ đó đã xác định được sự có mặt của các hợp chất lipopeptide là các dẫn xuất lichenysin và surfactin từ chủng Streptomyces G222. Cấu trúc của các hợp chất được xác định dựa vào việc phân tích phổ HR-ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều và 2 chiều. Cấu hình tuyệt đối của các amino acid được xác định dựa vào phương pháp Marfey. Sự kết hợp giữa kiến thức khoa học của Việt Nam và công nghệ hiện đại từ Pháp đã giúp nâng cao chất lượng nghiên cứu và mở rộng cơ hội hợp tác quốc tế trong lĩnh vực hóa sinh biển.

Mạng lưới phân tử của các hợp chất lipopeptide từ cặn chiết EtOAc của chủng Streptomyces sp. G222

PGS.TS. Đoàn Thị Mai Hương chia sẻ: Nhóm nghiên cứu không chỉ phát hiện ra các hợp chất có hoạt tính sinh học mà còn xây dựng được mối quan hệ hợp tác bền vững với các nhà khoa học Pháp. Đây là một tiền đề quan trọng để tiếp tục nghiên cứu và khai thác nguồn tài nguyên vi sinh vật biển phục vụ ứng dụng thực tiễn. Trong tương lai, nhóm cùng đối tác sẽ tiếp tục nghiên cứu giải trình tự hệ gen vi sinh vật, nhằm bắt kịp xu thế nghiên cứu toàn cầu và phát triển sâu hơn trong việc tìm kiếm các hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật biển.

Kết quả nghiên cứu đã cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng về nguồn vi sinh vật biển có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất kháng vi sinh vật, góp phần phát triển những hợp chất tiềm năng phục vụ ngành công nghiệp dược phẩm. Những phát hiện này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong nỗ lực khai thác nguồn tài nguyên biển Việt Nam, đồng thời mở ra cơ hội hợp tác quốc tế trong nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật biển.

Cung cấp tin: Chu Thị Ngân, Trung tâm Thông tin - Tư liệu
Xử lý tin: Minh Tâm