Luận văn Khảo sát khả năng sinh kháng sinh của các chủng nấm sợi phân lập từ rừng ngập mặn huyện Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH PHAN THANH PHƯƠNG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SINH KHÁNG SINH CỦA CÁC CHỦNG NẤM SỢI PHÂN LẬP TỪ RỪNG NGẬP MẶN HUYỆN CẦN GIỜ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : Vi sinh vật Mã số : 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. TRẦN THỊ THANH TS. TRẦN THANH THỦY Thành phố Hồ Chí Minh – 2007 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong suốt quá trình phát triển của nhân loại, loài người luôn phải đấu tranh vượt qua mọi trở ngại, thách thức khác nhau. Bệnh tật chính là một trong số các trở ngại đó và rất nhiều bệnh có nguyên nhân do vi sinh vật (VSV) gây ra. Từ rất xa xưa trong lịch sử, bằng con đường tìm tòi, khám phá và tích lũy kinh nghiệm thực tiễn, con người đã phát hiện và ứng dụng hiệu quả nhiều nguồn dược liệu vào mục đích điều trị y học. Với sự phát triển của VSV học, với bước ngoặt lịch sử là phát minh vĩ đại của Alexander Fleming (1928) đã mở ra kỷ nguyên mới trong y học: khai sinh ra chất kháng sinh và ứng dụng chất kháng sinh vào điều trị cho con người. Chất kháng sinh (CKS) không những trở thành thần dược cứu sống con người mà còn được ứng dụng rộng rãi trong trồng trọt, chăn nuôi, công nghiệp thực phẩm và bảo vệ môi trường. Để phòng chống nấm hại cây trồng , trong nền nông nghiệp hiện đại, người ta càng sử dụng nhiều CKS có nguồn gốc VSV để thay thế dần các hóa chất đã sử dụng vốn rất độc đối với con người và môi trường. Vì vậy, việc thay thế thuốc trừ sâu hóa học bằng các chế phẩm sinh học là một giải pháp an toàn và hiệu quả, khắc phục được nhược điểm của nông dược trong bảo vệ thực vật và sức khỏe cộng đồng. Ở nước ta cũng như các nước đang phát triển việc lạm dụng thuốc KS, việc các VK gây bệnh ở người đang kháng nhiều loại KS thông thường, ngày càng xuất hiện nhiều chủng VSV kháng thuốc nên việc điều trị bằng kháng sinh trở nên rất khó khăn cho các thầy thuốc lâm sàng.Việc tìm kiếm CKS mới nhất là các CKS có nguồn gốc từ thiên nhiên, do các VSV tiết ra chống lại các VSV gây bệnh đã lờn thuốc đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học, đó là một việc làm vô cùng cấp thiết và quan trọng. Trong quá trình tìm kiếm ấy con ngươi luôn quan tâm đến nhóm VSV sinh CKS ở các hệ sinh thái đặc biệt, trong đó có nấm sợi RNM. Các nhà khoa học tin rằng với môi trường sống đặc biệt này con đường trao đổi chất của chúng cũng khác hơn so với với các sinh vật trên đất liền. Vì vậy các sản phẩm trao đổi chất có tính chất khác lạ, trong đó sẽ có các CKS mới. Tuy nhiên sự hiểu biết về VSV ở RNM còn rất hạn chế và là lãnh vực còn bỏ ngỏ. Nấm sợi là một đại diện quan trọng của hệ VSV RNM. Tìm hiểu về nấm sợi có khả năng sinh KS, vai trò của chúng trong hệ sinh thái RNM là việc làm rất cần thiết. Đặc biệt đối với nấm sợi sinh KS thì việc nghiên cứu tìm ra chất kháng sinh mới đang là đề tài hấp dẫn thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học thuộc các lãnh vực khác nhau vì chất kháng sinh đã vuợt ra khỏi phạm vi y học. So với y học việc sử dụng chất kháng sinh sinh ra từ nấm sợi trong bảo vệ thực vật, bảo quản thực phẩm..v..v.. còn hạn chế. Để góp phần nghiên cứu, tìm hiểu về giá trị tài nguyên từ nấm sợi ở RNM và tiềm năng của chúng trong thực tiễn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Khảo sát khả năng sinh kháng sinh của các chủng nấm sợi phân lập từ rừng ngập mặn huyện Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh”. 2. Lược sử vấn đề nghiên cứu - Chưa có tác giả nào nghiên cứu "Nấm sợi phân lập từ RNM huyện Cần Giờ TPHCM có khả năng sinh kháng sinh". - Có một số đề tài nghiên cứu có liên quan về nấm sợi ở RNM như: + “ Tổng kết kết quả nghiên cứu về tính đa dạng và vai trò của nhóm nấm sợi phân lập từ một số RNM ở hai tỉnh Nam Định và Thái Bình” của tác giả Mai Thị Hằng (2002) + “ Khảo sát hoạt tính đối kháng và tiềm năng ứng dụng của các chủng nấm sợi phân lập từ một số khu RNM Nam Định và Thái Bình” của tác giả Mai Thị Hằng, Lê Thanh Huyền (2002). +“ Khảo sát khả năng ký sinh gây bệnh côn trùng và tiềm năng kiểm soát sinh học của nấm RNM Nam Định của tác giả Mai Thị Hằng, Nguyễn Vĩnh Hà (2002). 3. Mục đích nghiên cứu Phân lập, tuyển chọn các chủng nấm sợi có khả năng sinh kháng sinh có thể sử dụng vào ức chế VSV gây bệnh ở người, cây trồng. 4. Đối tượng nghiên cứu - Các chủng nấm sợi được phân lập từ RNM huyện Cần giờ có hoạt tính kháng sinh. - Các VSV kiểm định nhận từ viện Pasteur, Viện khoa học Kĩ thuật Nông nghiệp Miền Nam, khoa Nông học Đại học Nông Lâm TPHCM, khoa xét nghiệm Bệnh viện Bình Dân. - Sâu tơ nhận từ công ty Vipesco; tằm nhận từ công ty Dâu tằm tơ, Bảo lộc. 5. Phạm vi nghiên cứu Các chủng nấm sợi sinh kháng sinh có nguồn gốc từ RNM. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu - Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm sợi có khả năng kháng sinh từ RNM huyện Cần Giờ. - Nghiên cứu các đặc điểm cơ bản của các chủng nấm sợi tuyển chọn (đặc điểm sinh học và phân loại) - Bước đầu tìm hiểu khả năng ứng dụng của các chủng nấm sợi đã được tuyển chọn trong phòng và chống bệnh, sâu hại cho cây trồng 7. Phương pháp nghiên cứu - Phân lập, tuyển chọn các chủng nấm sợi bằng phương pháp vi sinh. - Nghiên cứu các đặc điểm cơ bản, phân loại các chủng nấm sợi bằng phương pháp hóa sinh. - Xử lý số liệu thu thập bằng phương pháp sử dụng toán học thống kê đơn giản. 8. Dự kiến cấu trúc luận văn Gồm: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan tài liệu. - Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. - Chương 3: Kết quả và bàn luận. - Kết luận và kiến nghị. Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 5 năm 2006 đến tháng 7 năm 2007. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nấm sợi và khả năng sinh kháng sinh của nấm sợi 1.1.1. Đặc điểm của nấm sợi [6]. Nấm sợi là những vi sinh vật có nhân chuẩn thuộc nhóm vi nấm, được phân bố khắp nơi như đất, nước, không khí, sản phẩm từ sinh vật, bản thân các sinh vật kể cả con người. Nấm sợi sống kí sinh ở động, thực vật hoặc hoại sinh trên chất hữu cơ từ xác động, thực vật, chúng là loài hô hấp hiếu khí bắt buộc, không chứa diệp lục tố, không có khả năng quang hợp [13]. Nấm sợi là VSV ưa mát (Psychrotroph), có nhiệt độ tối ưu khoảng 250C, nhưng cũng có thể thích nghi với 00C. Nấm sợi sống trong môi trường có pH hơi axít đến trung tính (pH 3- 6). Mặc dù sự sinh trưởng của nấm sợi không cần ánh sáng nhưng ánh sáng lại có tác dụng hình thành bào tử, tổng hợp sắc tố [8]. 1.1.1.1. Hình tháí, cấu tạo [54]. Nấm sợi có cấu tạo sợi, phân nhánh hoặc không phân nhánh, có vách ngăn ngang hoặc không có vách ngăn ngang. Sợi nấm (hypha) có dạng hình ống phân nhánh, bên trong chứa chất nguyên sinh có thể lưu động. Về chiều dài chúng có sự sinh trưởng vô hạn (nhưng về đường kính thì thường chỉ thay đổi trong phạm vi 1- 30µm thông thường là 5-10 µm). Sợi nấm chỉ tăng trưởng ở ngọn, vừa dài ra không ngừng phân nhánh và vì vậy khi một bào tử nẩy mầm trên một môi trường đặc sẽ phát triển thành một hệ sợi nấm, sau 3-5 ngày có thể tạo thành một đám nhìn thấy được gọi là khuẩn lạc (colony). Tùy theo môi trường cơ chất mà hệ sợi nấm sẽ phát triển thành các dạng khác nhau. Vào giai đoạn cuối của sự phát triển, khuẩn lạc sẽ xảy ra sự kết mạng (anastomosis) giữa các khuẩn ty với nhau, làm cho cả khuẩn lạc là một hệ thống liên thông mật thiết với nhau, thuận tiện cho việc vận chuyển chất dinh dưỡng đến toàn bộ hệ sợi nấm. Hiện tượng kết mạng thường gặp ở nấm bậc cao nhưng lại ít gặp ở các sợi nấm dinh dưỡng của nấm bậc thấp. Hình thái, kích thước màu sắc, bề mặt của khuẩn lạc…có ý nghĩa nhất định trong việc định tên nấm. Hình 1.1.Sự phát triển của hệ sợi nấm [55]. Hình 1.2. Hình thái khuẩn lạc. Hình 1.3. Các loại sợi nấm [54] Hình 1.3. Các loại sợi nấm [54]. Đầu sợi nấm có hình viên trụ, phần đầu gọi là vùng kéo dài (extension zone). Lúc sợi nấm sinh trưởng mạnh mẽ đây là vùng thành tế bào phát triển nhanh chóng, vùng này có thể dài đến 30 µm. Dưới phần này thành tế bào dày lên và không sinh trưởng thêm được nữa. Màng nguyên sinh chất thường bám sát vào thành tế bào. Trên màng nguyên sinh chất có một số phần có kết cấu gấp nếp hay xoăn lại, người ta gọi là biên thể màng (plasmalemmasome) hay biên thể (lomasome). Nhiều khi chúng có tác dụng tiết xuất các chất nào đó. Các chất dự trữ thường gặp ở nấm là glicogen, hạt volutin, các giọt mỡ [51]. Nấm sợi chỉ mọc tốt trong môi trường có nhiều không khí, vì thế chúng phát triển trên bề mặt cơ chất (khuẩn ty khí sinh) tạo thành lớp hình sợi, lớp mạng nhện hay lớp sợi bông. Một số sợi nấm sinh trưởng bằng cách đâm sâu vào cơ chất và hút chất dinh dưỡng (khuẩn ty cơ chất). Bên trong khuẩn ty có một nhân, hai nhân hay nhiều nhân [9]. Vách ngăn Thành TB Sợi nấm có vách ngăn Sợi nấm không vách ngăn Nhân Nhân TBC TBC Phần lớn sợi nấm có dạng trong suốt, ở một số nấm, sợi nấm mang sắc tố tạo nên màu tối hay màu sặc sỡ. Sắc tố của một số nấm còn tiết ra ngoài môi trường và làm đổi màu khu vực có nấm phát triển. Một số nấm còn tiết ra các chất hữu cơ tạo nên các tinh thể trên bề mặt khuẩn lạc. Vì bào tử của nấm thường có màu nên cả khuẩn lạc thường có màu [54]. Nấm sợi có cấu tạo của một tế bào có nhân thực, gồm ba thành phần cơ bản của cơ thể sống: thành tế bào, nguyên sinh chất, nhân. Màng tế bào có cấu tạo bởi cellulose hoặc các chất gần giống cellulose. Màng có cấu trúc đặc trưng từng loài. Không có diệp lục nên nấm sợi không có khả năng quang hợp. Trong tế bào nấm còn có các cơ quan như ty thể (mitochondrion), mạng nội chất (endoplasmic reticulum), dịch bào hay không bào (vacuolus), thể ribôxôm (ribosome), bào nang (vesicle), thể Golgi sinh (Golgi body, Golgi apparatus, dictyosome), các giọt lipid (lipid droplet), các tinh thể (chrystal) và các vi thể đường kính 0,5-1,5 nm (microbody), các thể Vôrônin đường kính 0,2µm (Woronin body), thể Chitôxôm đường kính 40 -70nm (chitosome)… Ngoài ra trong tế bào chất còn có các vi quản rỗng ruột, đường kính 25nm (microtubule), các vi sợi đường kính 5- 8 nm (microfilament), các thể màng biên (plasmalemmasome). Hình 1.4. Cấu trúc sợi nấm [54]. Không bào Sợi nấm Vùng kéo dài Thể Golgi Màng Tế bào Thành Tế bào A. Nucleic Ti thể Màng nhân 1.1.1.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa. Nấm sợi là những sinh vật dinh dưỡng hóa năng hữu cơ, thuộc loại hoại sinh. Để thực hiện các quá trình sinh lý khác nhau nấm sợi thường có những nhu cầu không giống nhau về các nguồn thức ăn cacbon. Chúng có thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác nhau từ cacbonhydrat, amino acid đến amonia. Sự thích hợp của một nguồn gốc thức ăn cacbon nào đó có thể được đánh giá bằng nhiều chỉ tiêu khác nhau như mức độ sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm, mức độ hình thành tối đa số lượng bào tử, mức độ tích lũy tối đa các chất chuyển hóa. Sự sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm thường không phù hợp với sự tích lũy tối đa các sản phẩm trao đổi chất. Hầu hết các loại nấm sợi có thể đồng hóa trực tiếp mantose, lactose, melibiose, rỉ đường...[12]. Các loài nấm sợi khác nhau có thể có nhu cầu khác nhau đối với nguồn thức ăn nitơ, chúng sử dụng cả nguồn nitơ hữu cơ lẫn vô cơ. Nhiều loài nấm sợi (thuộc các chi Aspergillus, Penicillium) có khả năng khử nitrat hóa. Một số loài như Aspergillus flavus, Trichoderma lignorum, Myrothecium verrucaria….. có khả năng đồng hóa trực tiếp nitơ phân tử [12]. Các nguyên tố vi lượng có liên quan mật thiết với các quá trình xúc tác sinh học trong tế bào nấm sợi. Các loại nấm sợi có quan hệ rất khác đối với các loại vitamin và các chất sinh trưởng. Nhu cầu về chất sinh trưởng của một loài nấm sợi có thể thay đổi tùy theo điều kiện nuôi cấy, tùy theo tuổi giống [12]. Ngoài các chất dinh dưỡng nấm sợi cũng như tất cả các sinh vật khác còn có nhu cầu về nước cho các họat động sinh lý, sinh hóa của tế bào. Liên quan đến lượng nước còn có độ ẩm. Các yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng (độ ẩm không khí không thấp hơn 60 %). Khả năng hấp thụ hay thoát nước của nấm đều liên quan với nhiệt độ môi trường, khoảng từ 15- 300C, tăng trưởng tối ưu trong khoảng 25 - 300C, tùy loài [12]. Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm sợi rõ rệt là pH, bình thường chúng tăng trưởng ở pH = 6. Môi trường kiềm hoặc acid, thì nấm sợi không hoặc tăng trưởng rất yếu [12]. Riêng các loài Trichoderma thường xuất hiện ở đất ưa axít, phát triển tốt ở bất cứ pH nào nhỏ hơn 7 và chúng có thể phát triển tốt ở đất kiềm nếu ở đó có một lượng lớn CO2 và bicacbonat [22]. 1.1.1.3. Phương thức sinh sản. Nấm sợi sinh sản chủ yếu bằng bào tử, bào tử mọc ra từ sợi nấm và sau đó là hệ sợi nấm. Bào tử có thể hình thành theo kiểu vô tính hoặc hữu tính. Chúng khác nhau về hình dạng và cách phát sinh. * Sinh sản vô tính: Có 3 loại bào tử vô tính: + Bào tử động (zoospores) + Bào tử kín (sporangiospore) + Bào tử trần (conidi): loại bào tử phát sinh bằng con đường ngoại sinh hay nội sinh, khi chín được giải phóng ra ngoài. Bào tử trần có thể có hoặc không có vách ngăn ngang (Aspergillus spp, Penicillium spp..), có một vách ngăn ngang (Trichothecium spp…) có từ hai vách ngăn trở lên (Fusarium spp..), có vách ngăn ngang lẫn vách ngăn dọc xen kẽ hay nối tiếp nhau (Alternaria spp…) Hình dạng bào tử hình trứng, cầu, hạt chanh [51]. * Sinh sản sinh dưỡng: sinh sản bằng khuẩn ty hoặc bằng hạch nấm, đây cũng là hình thức sinh sản vô tính. * Sinh sản hữu tính: + Phương pháp đẳng giao, dị giao, noãn giao. + Bào tử tiếp hợp (zygospores) + Bào tử túi (ascospores) + Bào tử đảm (basidiosppores) Phương thức sống của nấm sợi: dị dưỡng, phần lớn hoại sinh, một số sống ký sinh trên người, động thực vật, còn một số khác thì sống cộng sinh. Hình 1.5. Sự tiếp hợp của nấm sợi [54]. a b Hình 1.6. Dạng bào tử kín Hình 1.7. Dạng bào tử trần của nấm sợi.(a-b) 1.1.1.4. Phân loại nấm sợi. Vi nấm là thuật ngữ dùng để chỉ tất cả các loại nấm hiển vi (nấm men và nấm sợi) không sinh quả thể lớn (mũ nấm).Việc phân loại vi nấm nói chung và nấm sợi nói riêng vẫn đang ở thời kì phân loại học hình thái dựa vào các đặc điểm hình thái nuôi cấy, một số đặc điểm sinh lý sinh hóa và phương thức sinh sản. Các phương pháp sinh hóa và sinh học phân tử được sử dụng ít trong phân loại vi nấm. Nhà nấm học Italia P. A. Saccardo (1845-1920) đã chỉnh lý các nghiên cứu về nấm và biên soạn bằng tiếng La Tinh 25 tập Kỷ yếu nấm. Các thành tựu nghiên cứu đã được tổng kết khá đầy đủ trong 5 tập sách Giới nấm (The Fungi) của G. C. Ainsworth và cộng sự (Vol 1, 2.3.4A.4B. New York and London: Academic Press, 1963-1973). Năm 1995 đã tái bản lần thứ 8 cuốn Từ điển về nấm (Dictionary of the Fungi) của Ainsworth và Bisby. Nấm được chia thành 4 ngành (Division, Phylum): - Ngành Chytridiomycota - Ngành Zygomycota - Ngành Ascomycota - Ngành Basidiomycota. Các loài nấm không tìm thấy (đúng ra là chưa tìm thấy) dạng sinh sản hữu tính được xếp chung vào nhóm Nấm bất toàn – Fungi imperfecti. Theo hệ thống phân loại của Saccardo (1880,1886) thì các nấm này được xếp thành một lớp- Lớp Deuteromycetes. Khi phát hiện thấy cơ quan sinh sản hữu tính thì người ta đổi tên loài và xếp sang các lớp khác. Ví dụ nấm lúa von trước kia được gọi là Fusarium moniliforme, nhưng sau khi tìm thấy cơ quan sinh sản hữu tính thì lại chuyển thành loài Gibberella fujikuroi. Các Nấm bất toàn hiện được xếp trong các nhóm conidial Ascomycetes hay conidial Basidiomycetes. Nấm bất toàn (Deuteromycota), nấm đảm (Basidiomycetes), nấm túi (Ascomycetes) được xếp vào nhóm nấm bậc cao (Michael J.Carlile et al, 2001). Nấm bất toàn là giai đoạn vô tính (Anamorph) của nấm túi hoặc nấm đảm.[55] Khóa phân loại đến lớp (Robert A.Samson, 1984) : 1. Lớp nấm túi (Ascomycetses): bào tử sinh ra trong túi bào tử. 2. Lớp nấm tiếp hợp (Zygomycetes) bào tử kín sinh ra trong các nang bào tử kín, hệ sợi không có hoặc có ít vách ngăn. 3. Lớp nấm bất toàn (Deuteromycetes) : sợi nấm có vách ngăn, bào tử trần. Theo hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm phát sinh của bào tử trần của Hughes (1953). Lớp nấm bất toàn được chia thành 3 nhóm: - Nhóm Hyphomycetes: Gồm các nấm bất toàn không có túi giá và đĩa giá (giá sinh bào tử trần ở trên các sợi nấm hoặc các sợi nấm kết lại thành bó sợi, bó giá). - Nhóm Coelomycetes: Gồm các nấm bất toàn có túi giá hoặc đĩa giá, giá bào tử trần ở trong các thể quả (Fruit - body) gọi là các conidiomata [16]. - Nhóm Agonomycetes : gồm các nấm bất toàn không có bào tử trần. 4. Lớp nấm đảm (Bacidiomycetes) : sợi nấm có vách ngăn, sinh sản vô tính số ít bằng bào tử trần, chủ yếu bằng bào tử đảm [54]. Người ta cho rằng trong tự nhiên có khoảng 1 triệu đến 1,5 triệu loài nấm nhưng mới định tên được khoảng 10 000 chi và 70 000 loài, Trung Quốc đã điều tra được 40 000 loài. Riêng các loài nấm thuộc Nấm bất toàn ở nước ta hiện mới chỉ phát hiện được 338 loài thuộc 306 chi khác nhau (Bùi Xuân Đồng, 2004). Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (VTCC) thuộc Trung tâm Công nghệ sinh học Đại học Quốc gia Hà Nội hiện đang hợp tác với Viện NITE (Nhật Bản) điều tra nghiên cứu khu hệ vi nấm ở Việt Nam và có nhiều khả năng tìm thấy những loài mới trong quá trình nghiên cứu [54]. Hiện tồn tại nhiều hệ thống phân loại nấm không thống nhất với nhau, có nhiều khóa phân loại đã được sử dụng như: Saccardo P A (1880- 1886), Barron G.L (1968) Barnett H.L và cộng tác viên (1972), Ainsworth G C (1973), V.Arx (1981), Bùi Xuân Đồng (1984), Alexopoulos & Mins (1996), Nguyễn Lân Dũng (2000), Đặng Hồng Miên (1999), Nguyễn Đức Lượng (2003), Persoon ex Gray (1801). Sự phân loại vi nấm đang ở thời kỳ phân loại học hình thái (Phenetic clasifications) và đã bắt đầu dựa vào sự phát triển của sinh học phân tử. Trong luận văn này, chúng tôi dựa vào đặc điểm mô tả trong các khóa phân loại: Nguyễn Lân Dũng (2000)(trong tài liệu này có khóa phân loại của Saccardo P A (cải tiến), Barnett H.L và cộng tác viên (1972)), Bùi Xuân Đồng (1984), Nguyễn Đức Lượng (2003), Đặng Hồng Miên (1999). 1.1.2. Chất kháng sinh từ nấm sợi. 1.1.2.1. Những đặc điểm cơ bản về chất kháng sinh. * Chất kháng sinh được hiểu là chất hóa học xác định, không có bản chất enzym, có nguồn gốc sinh học (trong đó phổ biến nhất là từ vi sinh vật) với đặc tính là ở ngay nồng độ thấp (hoặc rất thấp) đã có khả năng ức chế mạnh mẽ hoặc tiêu diệt một cách chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh hay các tế bào ung thư (ở nồng độ thấp: 10-3- 10-2 / g /ml) mà vẫn đảm bảo an toàn cho người hay động vật được điều trị [4]. * Có giả thiết cho rằng chất kháng sinh là cơ chế giúp cho vi sinh vật tồn tại trong tự nhiên hoặc cạnh tranh môi trường dinh dưỡng. Cũng có giả thiết lại cho rằng chất kháng sinh chỉ là sản phẩm thải trong quá trình trao đổi chất của tế bào[5]. Thường các CKS không có chức năng rõ rệt đối với tế bào sản sinh ra chúng. Sự mất khả năng hình thành CKS không làm mất khả năng sinh trưởng. * Bản chất của chất kháng sinh : CKS là nhóm chất rất đa dạng về mặt hóa học, trọng lượng phân tử biến động trong khoảng 150 - 5000 Dalton. Trong một số kháng sinh chỉ chứa cacbon (C), hiđrô (H) hoặc thường chứa C, H, O, N, một số khác còn có S, P, halogen. Trong phân tử kháng sinh thường chứa các nhóm chức như: hydroxyl (-OH), cacboxyl (-COOH), cacbonyl (-CO), các nhóm định chức chứa nitơ..đồng thời có cấu trúc đặc trưng của chất hữu cơ (mạch béo, vòng béo, vòng thơm, polipeptit, dị vòng cacbonhydrat..). Cho đến nay, CKS đều ở thể rắn, có cấu tạo hóa học rất khác nhau [41], gồm các nhóm sau:  Nhóm - lactam: chứa hệ thống vòng - lactam, dị vòng phức tạp. Như Penicillin, Monolactam, Cephalosporin và hàng loạt nấm khác cũng sản sinh ra CKS chứa hệ thống vòng này.  Nhóm aminoglucoside: chứa nhiều các đường amin nối với các đường amin khác bởi liên kết glucoside, như streptomycin, kanamycin, gentamycin,