Phân lập và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có khả năng phân hủy chất hữu cơ và kháng khuẩn ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản
Abstract
The The study is aimed to isolate and screen potential actinomycetes from shrimp pond sediments that being capable of biodegradation and antimicrobial activity against Vibrio parahaemolyticus in vitro. Total of 40 sediment samples were collected in extensive shrimp ponds located in Tra Vinh, Bac Lieu and Ca Mau province. Results showed that 161 strains were able to grow on Starch Casein Agar (SCA) medium, in which 54 strains were identified as Streptomyces genus with the characteristics of gram-positive cell, catalase positive, oxidase negative and spore formation. Out of the 54 Streptomyces isolates, 12 strains performed the antimicrobial activity against Vibrio parahaemolyticus with a mean inhibition zone ranged from 2.3 to 32.8 mm, especially 04 strains, CM1.1, CM2.4, DH3.4 and TV1.4 possessed the largest zone. In addition, DH3.4 strain was greatly potential for the relatively high enzyme activities such as α-amylase, protease and cellulase. Therefore, these strains could be used for in vitro and in vivo further experiments in aquaculture.
Tóm tắt
Nghiên cứu được thực hiện nhằm phân lập và sàng lọc một số chủng xạ khuẩn từ bùn đáy ao nuôi tôm có khả năng phân hủy hữu cơ và kháng Vibrio parahaemolyticus trong điều kiện in vitro. Tổng cộng 40 mẫu bùn được thu từ ao nuôi tôm ở Trà Vinh, Bạc Liêu và Cà Mau. Kết quả phân lập được 161 chủng có khả năng phát triển trên môi trường Starch Casein Agar (SCA), trong đó 54 chủng có đặc điểm nhận dạng giống với giống Streptomyces với các đặc điểm hình thái như tế bào gram dương, dương tính với catalase, âm tính với oxidase và có khả năng hình thành bào tử. Trong số 54 chủng, 12 chủng thể hiện hoạt tính kháng Vibrio parahaemolyticus với đường kính vòng vô trùng dao động 2,3-32,8 mm, trong đó 04 chủng CM1.1, CM2.4, DH3.4 và TV1.4 thể hiện hoạt tính kháng cao nhất. Bên cạnh đó, chủng DH3.4 được coi là tiềm năng với khả năng sinh hoạt tính enzyme α-amylase, protease và cellulase tương đối cao. Do đó, các chủng này có thể được sử dụng cho các nghiên cứu in vitro and in vivo ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Al-Dhabi, N. A., Esmail, G. A., Ghilan, A. K. M., & Arasu, M. V. (2020). Isolation and screening of Streptomyces sp. Al-Dhabi-49 from the environment of Saudi Arabia with concomitant production of lipase and protease in submerged fermentation. Saudi Journal of Biological Sciences, 27(1), 474–479.
Bao, X., & Shen, W. (2005). Manufacture and application of micro cologicalagents. In: www.BIOX.CN:4-16.
Barrow, G. H., & Feltham, R. K. A. (1993). Cowan and Steel’s Manual for Identification of Medical Bacteria. 3rd Edition, Cambridge University Press, Cambridge, 331.
Bernfeld, P. (1955). Amylase, α and β. In: Colowick S. P., Kaplan N. O., editors. Methods in Enzymology. New York, NY, USA: Academic Press. 1: 149–158.
Chythanya, R., Karunasagar, I., Karunasagar, I. (2002). Inhibition of shrimp pathogenic Vibrios by a marine Pseudomonas I-2 strain. Aquaculture, 208: 1-10
Das, S., Ward, L. R., & Burke, C. (2010). Screening of marine Streptomyces spp. for potential use as probiotics in aquaculture. Aquaculture, 305, 32-41.
Dastager, S. G., Dayanand, A., Li, W. J., Kim, C. J., Lee, J. C., Park, D. J., Tian, X. P., & Raziuddin, Q. S. (2008). Proteolytic Activity from an Alkali-Thermotolerant Streptomyces gulbargensis sp. nov. Current Microbiology, 57(6), 638.
García-Bernal, M., Campa-Cordova, A. I., Saucedo-Lastra, P. E., Casanova-Gonzalez, M., Medina-Marrero, R., & Mazon-Suastegui, J. M. (2015). Isolation and in vitro selection of actinomycetes strains as potential probiotics for aquaculture. Veterinary World, 8(2), 170–176.
Ghose, T. K. (1987). Measurement of cellulose activities. Pure Appl Chem, 59(2), 257–268.
Hucker, G. J. and Conn, H. J. (1923). Biology; Bacteria; Pararosanilin; Dye; NYSAES; Gram. New York Agricultural Experiment Station.
Huynh, T. G., Chi, C. C., Nguyen, T. T., Hien, T. T. T., Cheng, A. C. & Liu, C. H. (2018). Effects of synbiotic containing Lactobacillus plantarum 7-40 and galacto oligosaccharide on the growth performance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture Research, 49, 2416 – 2428.
Kafilzadeh, F. and Dehdari, F. (2015). Amylase activity of aquatic Actinomycetes isolated from the sediments of mangrove forests in south of Iran. The Egyptian Journal of Aquatic Research, 41(2), 197–201.
Lorian, V. (1995). The need for surveillance for antimicrobial resistance. Infection control & hospital epidermiology, 16(11), 638-64.
Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L. and Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. The Journal of Biological Chemistry, 193, 265–275.
Mahmoud, A. M. Y., Asif, A. M. J. F. and Hani, Z. A. (2014). Production, purification and characterization of cellulase from Streptomyces sp. African Journal of Microbiology Research, 8(4), 348–354.
Mazón‐Suástegui, J. M., Salas‐Leiva, J. S., Medina‐Marrero, R., Medina‐García, R., & García‐Bernal, M. (2020). Effect of Streptomyces probiotics on the gut microbiota of Litopenaeus vannamei challenged with Vibrio parahaemolyticus. Microbiology Open, 9, 967.
Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugars. Analytical Chemistry, 3, 426-428.
Mitra, A., Santra, S. C. & Mukharjee, J. (2008). Distribution of actinomycetes, the antagonistic behavior and the Physio - chemical characteristic of the worlds lagest tidal mangrove forest. Applied Microbial Biotechnology, 80, 685- 695.
Nguyễn Xuân Cảnh, Hồ Tú Cường, Nguyễn Thị Định & Phạm Thị Hiếu. (2016). Nghiên cứu chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với vi khuẩn Vibrio paraheamolyticus gây bệnh trên tôm. Tạp chí Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam, 14(11), 1809-1816.
Nithya, K., Muthukumar, C., Kadaikunnan, S., Alharbi, N. S., Khaled, J. M. & Dhanasekaran, D. (2017). Purification, characterization, and statistical optimization of a thermostable α-amylase from desert actinobacterium Streptomyces fragilis DA7-7. 3 Biotech, 7(5), 350.
Prakash, D., Nawani, N., Prakash, M., Bodas, M., Mandal, A., Khetmalas, M. & Kapadnis, B. (2013). Actinomycetes: a repertory of green catalysts with a potential revenue resource. BioMed Research International: 1-8.
Sanglier, J., Haag, H., Huck, T. and Fehr, T. (1993). Novel bioactive compounds from Actinomycetes. Research in Microbiology, 144(8), 661-663.
Selvakumar D., Arun K., Suguna S., Kumar D., Dhevendaran K. (2010). Bioactive potential of Streptomyces against fish and shellfish pathogens. Iranian Journal of Microbiology, 2(3), 157 - 164.
Somsiri, T., Oanh, D. T. H., Chinabut, S., Phuong, N. T., Shariff, M., Yusoff, F. M., & Teale, A. (2006). A simple device for sampling pond sediment. Aquaculture, 258(1), 650-654.
Takizawa, M., Hill, R. T., & Colwell, R. R. (1993). Isolation and diversity of actinomycetes in the Chesapeake Bay. Applied and Environmental Microbiology, 59, 997–1002
Vignesh, A., Ayswarya, S., Gopikrishnan, V., & Radhakrishnan, M. (2019). Bioactive potential of actinobacteria isolated from the gut of marine fishes. Indian Journal of Geo Marine Sciences, 48 (08), 1280-1285.
Vũ Thế Trụ, 2003. Cải tiến kĩ thuật nuôi tôm tại Việt Nam. Nhà xuất bản Thành phố Hồ Chí Minh: Nông nghiệp.
Watve, M. G., Tickoo, R., Jog, M. M and Bhole B. D. (2001). How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces? Archives of Microbiology, 176(5), 386 - 390.
Williams, S. T. and Cross, T. (1971). Isolation, purification, cultivation and preservation of actinomycetes. Methods in Microbiology, 4, 295–334.