Identification of antibiotic-producing Bacillus sensu lato isolated from national parks of Hoang Lien and Phu Quoc in Vietnam

Phân loại các loài vi khuẩn Bacillus sensu lato sinh kháng sinh phân lập tại vườn Quốc Gia Hoàng Liên và Phú Quốc

Abstract

Many lipopeptide antibiotics produced from Bacillus sensu lato (Bacillus s. l.) against drug-resistant bacteria have been recently reported. To explore the potential production of the antibiotics from this group of bacteria in Vietnam, we collected 38 soil samples from two national parks of Hoang Lien and Phu Quoc and isolated 411Bacillus s. l. strains. Of those, 22 strains had antagonistic activity against both susceptible S. aureus and E. coli. The strains were further tested on drug-resistant bacteria collected at Bach Mai hospital and 20 strains demonstrated antagonistic activity against at least 2 of 18 drug-resistant bacteria K. pneumoniae, E. coli, A. baumannii and S. aureus. Analysis of 16S rDNA sequence showed that most of the broad spectrum antibiotic producers were Paenibacillus species whereas narrow spectrum antibiotic producers were Bacillus species. Strains PQH 0103 and PQH 0410 were probably produced novel antibiotic agents as they suspected to be novel taxa in Paenibacillus genus. Moreover, strains PQH 1509 and PQH 1702 produced broad spectrum antibiotics were identified as P. chitinolyticus. To our best knowledge, there is no report on antibiotic production from this species. Further elucidation of chemical structure of antibiotics produced from Bacillus s. l. isolated in soils of Vietnam is needed.

Gần đây, nhiều kháng sinh lipopeptide từ vi khuẩn Bacillus sensu lato (Bacillus s. l.) có khả năng sinh kháng sinh kháng vi khuẩn kháng thuốc đã được phát hiện và công bố. Để tìm hiểu khả năng sinh kháng sinh của nhóm vi khuẩn này ở Việt Nam, chúng tôi tiến hành thu thập 38 mẫu đất tại vườn Quốc gia Hoàng Liên và vườn Quốc gia Phú Quốc và phân lập được 411 chủng vi khuẩn Bacillus s. l.. Trong số đó, 22 chủng có khả năng sinh kháng sinh kháng 2 chủng vi khuẩn S. aureus và E. coli nhậy cảm thuốc. 20 trong số 22 chủng này có hoạt tính kháng ít nhất từ 2 đến 18 chủng kiểm định kháng thuốc thuộc các loài K. pneumoniae, E. coli, A. baumannii và S. aureus. Dựa trên kết quả phân loại bằng trình tự gene 16S rRNA, các chủng Bacillus s. l. sinh kháng sinh phổ rộng là các loài Paenibacillus trong khi đó các loài sinh kháng sinh phổ hẹp là Bacillus. Trên cây phát sinh chủng loại, chủng PQH 0103 và PQH 0410 có thể là những loài mới và có tiềm năng sinh các chất kháng sinh mới. Hơn nữa, chủng PQH 1509 và PQH 1702 sinh kháng sinh phổ rộng được phân loại vào loài P. chitinolyticus. Đây là loài chưa có công bố nào về khả năng sinh chất kháng sinh và có thể là loài sinh chất kháng sinh mới. Nghiên cứu giải mã cấu trúc chất kháng sinh từ các loài Bacillus s. l. phân lập tại Việt Nam cần được làm rõ trong tương lai.