Đánh giá ảnh hưởng của chất xơ hòa tan từ khoai lang đến sự phát triển của vi khuẩn LACTOBACILLUS

Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XƠ HÒA TAN TỪ KHOAI LANG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LACTOBACILLUS Người hướng dẫn : ThS TRẦN HOÀNG QUYÊN Sinh viên thực : LÊ THỊ NHƯ HOÀI Lớp : CNSH 11.01 – K18 HÀ NỘI – 2015 Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới Ths Trần Hoàng Quyên Trung tâm thực nghiệm sản xuất chuyển giao công nghệ thực phẩm, Viện Công nghiệp thực phẩm tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ em suốt thời gian thực khóa luận Xin chân thành cám ơn, Ths Lê Văn Bắc, Ths Nguyễn Minh Châu tập thể cán bộ, học viên Trung tâm thực nghiệm sản xuất chuyển giao công nghệ thực phẩm, Viện Công nghệp thực phẩm nhiệt tình giúp đỡ, truyền đạt kinh nghiệm quý báu cho em suốt thời gian thực khóa luận Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học tập nghiên cứu Và em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè em không ngừng giúp đỡ, chia sẻ động viên suốt trình học tập thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Lê Thị Như Hoài Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Phần I TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Chất xơ khoai lang Error! Bookmark not defined 1.1.1 Khái niệm chất xơ khoai lang Error! Bookmark not defined 1.1.2 Phân loại chất xơ khoai lang Error! Bookmark not defined 1.1.2.1 Phân loại theo cấu trúc hóa học Error! Bookmark not defined 1.1.2.2 Phân loại theo tính tan Error! Bookmark not defined 1.1.3 Vai trò chất xơ khoai lang Error! Bookmark not defined 1.1.4: Tình hình nghiên cứu, sản xuất chất xơ Việt Nam giới: Error! Bookmark not defined 1.2 Vi khuẩn Lactobacillus Error! Bookmark not defined 1.2.1 Khái niệm Error! Bookmark not defined 1.2.2 Đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hóa vi khuẩn Lactobacillus Error! Bookmark not defined 1.2.2.1 Đặc điểm hình thái vi khuẩn Lactobacillus: Error! Bookmark not defined 1.2.2.2 Đặc tính chức sinh học vi khuẩn Lactobacillus [14]: Error! Bookmark not defined 1.2.2 Vai trò vi khuẩn Lactobacillus [6] Error! Bookmark not defined 1.3 Một số chủng Lactobacillus tiêu biểu dược sử dụng sản xuất chế phẩm probiotic Error! Bookmark not defined 1.3.1 Lactobacillus acidophilus: Error! Bookmark not defined 1.3.2 Lactobacillus casei: Error! Bookmark not defined 1.3.3 Lactobacillus plantarum: Error! Bookmark not defined Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 1.4 Các nghiên cứu phát triển vi khuẩn Lactobacillus môi trường có bổ xung chất xơ Error! Bookmark not defined Phần II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Vật liệu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Chủng Lactobacillus sử dụng Error! Bookmark not defined 2.1.2 Giống khoai lang sử dụng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.3 Hóa chất, thiết bị môi trường sử dụng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.3.1 Hóa chất: Error! Bookmark not defined 2.1.3.2 Thiết bị: Error! Bookmark not defined 2.1.3.3 Môi trường sử dụng Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phương pháp xác định hình thái khuẩn lạc: Error! Bookmark not defined 2.2.2 Xác định khả sinh trưởng vi khuẩn phương pháp đo mật độ quang [9] Error! Bookmark not defined 2.2.3 Phương pháp xác định khả sinh axit [18] Error! Bookmark not defined 2.2.4 Phương pháp xác định khả sinh enzyme ngoại bào: [1] Error! Bookmark not defined 2.2.5 Phương pháp nhuộm Gram: [10] Error! Bookmark not defined 2.2.6 Phương pháp xác định đặc điểm sinh lý, sinh hóa: [10] Error! Bookmark not defined 2.2.6.1 Xác định khả lên men loại đường: Error! Bookmark not defined 2.2.6.2 Xác định phản ứng catalase: Error! Bookmark not defined 2.2.6.3 Xác định khả di động: Error! Bookmark not defined PHẦN III: Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa chủng Lactobacillus sử dụng Error! Bookmark not defined 3.1.1 Đặc điểm hình thái Error! Bookmark not defined 3.1.1.1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc: Error! Bookmark not defined 3.1.1.2 Hình thái bào Error! Bookmark not defined 3.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa hai chủng sử dụng Error! Bookmark not defined 3.1.2.1 Khả lên men loại đường: Error! Bookmark not defined 3.1.2.2 Phản ứng catalase: Error! Bookmark not defined 3.1.2.3 Khả di động: Error! Bookmark not defined 3.2 Ảnh hưởng việc bổ sung FOS ( fructoligosaccaride) đến phát triển hai chủng Lactobacillus sử dụng Error! Bookmark not defined 3.2.1 Khả sinh trưởng hai chủng Lactobacillus bổ sung FOS: Error! Bookmark not defined 3.2.2 Khả sinh axit hai chủng Lactobacillus bổ sung FOS nồng độ: Error! Bookmark not defined 3.3 Ảnh hưởng việc bổ sung Inulin đến phát triển hai chủng Lactobacillus sử dụng Error! Bookmark not defined 3.3.1 Khả sinh trưởng hai chủng Lactobacillus bổ sung Inulin: Error! Bookmark not defined 3.3.2 Khả sinh axit hai chủng Lactobacillus bổ sung Inulin nồng độ: Error! Bookmark not defined 3.4 Đánh giá bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang đến phát triển hai chủng Lactobacillus sử dụng Error! Bookmark not defined 3.4.1 Đánh giá khả sinh trưởng Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Error! Bookmark not defined 3.4.2 Đánh giá khả sinh axit Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Error! Bookmark not defined Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 3.4.3 Đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Error! Bookmark not defined PHẦN IV: KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined 4.1 Kết luận Error! Bookmark not defined 4.2 Kiến nghị Error! Bookmark not defined PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined PHẦN VI: PHỤ LỤC Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cây khoai lang Error! Bookmark not defined Bảng 1.2: Chất xơ thuộc nhóm polysaccharide ( tinh bột): Error! Bookmark not defined Hình 1.2: Vi khuẩn Lactobacillus Error! Bookmark not defined Hình 1.3: hình dạng, kích thước vi khuẩn Lactobacillus [24] Error! Bookmark not defined Hình 1.4: Hai loại đồng phân axit lactic Error! Bookmark not defined Hình 1.5: Lactobacillus acidophilus Error! Bookmark not defined Hình 1.6: Lactobacillus casei Error! Bookmark not defined Hình 1.7: Hình thái L Plantarum Error! Bookmark not defined Hình 1.8: Một số sản phẩm bổ sung chất xơ thị trường .Error! Bookmark not defined Hình 2.1: Giống khai lang sử dụng nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Đặc điểm khuẩn lạc hai chủng Lactobacillus casei (trái) Lactobacillus plantarum (phải) Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Hình thái hai chủng Lactobacillus Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Phản ứng lên men loại đường hai chủng Lactobacillus Error! Bookmark not defined Hình 3.4: Phản ứng hai chủng Lactobacillus nghiên cứu với H2O2 Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Khả di động Lactobacillus plantarum (ống 2) Lactobacillus casei (ống 3) Error! Bookmark not defined Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích sản lượng khoai lang nước ta năm gần [23]: Error! Bookmark not defined Bảng 1.2: Chất xơ thuộc nhóm polysaccharide ( tinh bột): Error! Bookmark not defined Bảng 3.1: Giá trị đo OD hai chủng Lactobacillus môi trường MRS môi trường bổ sung FOS Error! Bookmark not defined Bảng 3.2: Hàm lượng axit hai chủng Lactobacillus sinh thời điểm nuôi cấy bổ sung FOS: Error! Bookmark not defined Bảng 3.3: Giá trị đo OD hai chủng Lactobacillus môi trường MRSB môi trường bổ sung Inulin Error! Bookmark not defined Bảng 3.4: Hàm lượng axit hai chủng Lactobacillus sinh thời điểm nuôi cấy bổ sung Inulin: Error! Bookmark not defined Bảng 3.5: Giá trị đo OD hai chủng Lactobacillus môi trường MRS môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang: Error! Bookmark not defined Bảng 3.6: Hàm lượng axit hai chủng Lactobacillus sinh thời điểm nuôi cấy bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Error! Bookmark not defined Bảng 3.7: Khả sinh enzyme ngoại bào phân giải chất hai chủng Lactobacillus kiểm ngiệm: Error! Bookmark not defined Khóa luận tốt nghiệp K18 Lê Thị Như Hoài – Lớp 1101 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: Sinh trưởng chủng Lactobacillus plantarum môi trường MRS môi trường bổ sung FOS: Error! Bookmark not defined Biểu đồ 2: Sinh trưởng chủng Lactobacillus casei môi trường MRS môi trường bổ sung FOS Error! Bookmark not defined Biểu đồ 3: Chủng Lactobacillus plantarum sinh trưởng môi trường MRS môi trường bổ sung Inulin: Error! Bookmark not defined Biểu đồ 4: Chủng Lactobacillus casei sinh trưởng môi trường MRS môi trường bổ sung Inulin: Error! Bookmark not defined Biểu đồ 5: Chủng Lactobacillus plantarum sinh trưởng môi trường MRSB môi trường bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Error! Bookmark not defined Biểu đồ 6: Chủng Lactobacillus casei sinh trưởng môi trường MRSB môi trường bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, khoai lang lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô đứng thứ hai giá trị kinh tế Khoai lang nguồn thực phẩm quen thuộc phổ biến sử dụng phần ăn hàng ngày, có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều caroten, vitamin, chất chống oxy hóa… đặc biệt hàm lượng chất xơ cao Chất xơ khoai lang có vai trò vô quan trọng trình tiêu hóa hệ vi sinh vật đường ruột Chất xơ từ khoai lang không bị tiêu hóa dày ruột non, chúng vận chuyển gần nguyên vẹn đến ruột già, chúng có tác dụng kích thích phát triển số chủng vi sinh vật có lợi sinh sống đường ruột vi khuẩn Lactobacillus , Bifidobacteria … giúp vi sinh vật sản sinh chất dinh dưỡng mà thể hấp thụ được, ngăn ngừa vi khuẩn có hại sinh sôi đường ruột Ngoài chất xơ kết nối với chất có nguy gây hại cho đường tiêu hóa đào thải Lactobacillus loại vi khuẩn “thân thiện”, sống thể người mà không gây bệnh Trong sống, Lactobacillus có mặt từ lâu song hành Trong công nghiệp thực phẩm vi khuẩn Lactobacillus ứng dụng để sản xuất nhiều sản phẩm lên men rau muối chua, yaourt, phomat… Chúng đóng vai trò bảo quản thực phẩm khỏi hư hỏng, cung cấp chất dinh dưỡng cho thực phẩm tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm Đặc biệt vi khuẩn Lactobacillus có vai trò vô quan trọng hệ tiêu hóa người, chúng vi sinh vật có lợi giúp tăng cường hệ miễn dịch, kìm hãm phát triển vi khuẩn, nấm gây hại, phòng chống chữa trị số bệnh liên quan đến đường tiêu hóa tiêu chảy, táo bón… Bởi vậy, Lactobacillus ngày trở thành yếu tố quan trọng , thiết yếu sống nguồn nguyên liệu cho đời sản phẩm probiotic phục vụ người 3.3.1 Khả sinh trưởng hai chủng Lactobacillus bổ sung Inulin: Cũng đánh giá phát triển môi trường bổ sung FOS, nghiên cứu tiến hành đánh giá phát triển hai chủng Lactobacillus môi trường bổ sung Inulin nồng độ 0,5%; 1%; 1,5% Bảng 3.3: Giá trị đo OD hai chủng Lactobacillus môi trường MRSB môi trường bổ sung Inulin Giá trị đo OD (ABS) Giờ lấy Lactobacillus plantarum mẫu MRS Lactobacillus casei 0,5% 1% 1,5% Inulin Inulin Inulin MRS 0,5% 1% 1,5% Inulin Inulin Inulin 0h 0,093 0,079 0,086 0,081 0,085 0,078 0,080 0,089 2h 0,22 0,132 0,145 0,144 0,131 0,139 0,140 0,135 4h 0,359 0,321 0,324 0,413 0,319 0,324 0,327 0,402 6h 0,524 0,519 0,512 0,521 0,487 0,484 0,483 0,488 17h 0,936 0,932 0,906 0,933 0,936 0,945 0,953 0,936 19h 0,955 0,958 0,963 0,935 0,984 0,988 0,984 0,971 23h 1,023 1,015 1,044 1,016 0,991 1,020 1,018 1,026 26h 0,906 0,911 0,916 0,899 0,920 0,924 0,929 0,933 30h 0,868 0,870 0,872 0,869 0,863 0,894 0,897 0,885 48h 0,858 0,865 0,855 0,859 0,860 0,888 0,864 0,868 52h 0,845 0,808 0,848 0,847 0,831 0,872 0,858 0,851 72h 0,803 0,802 0,818 0,81 0,774 0,779 0,800 0,790 Biểu đồ 3: Chủng Lactobacillus plantarum sinh trưởng môi trường MRS môi trường bổ sung Inulin: 36 Chủng Lactobacillus plantarum sinh trưởng môi trường bổ sung 1% Inulin tốt nhất, đỉnh sinh trưởng lúc 23h đạt giá trị 1,044 ABS Biểu đồ 4: Chủng Lactobacillus casei sinh trưởng môi trường MRS môi trường bổ sung Inulin: Trên môi trường nuôi cấy bổ sung Inulin Lactobacillus casei phát triển tốt nồng độ bổ sung 1,5% Đỉnh sinh trưởng 23h đạt 1,026 ABS 37 3.3.2 Khả sinh axit hai chủng Lactobacillus bổ sung Inulin nồng độ: Bảng 3.4: Hàm lượng axit hai chủng Lactobacillus sinh thời điểm nuôi cấy bổ sung Inulin: Số gam axit lactic 100ml dịch lên men (g/100ml) Giờ lấy Lactobacillus plantarum mẫu MRS Lactobacillus casei 0,5% 1% 1,5% Inulin Inulin Inulin MRS 0,5% 1% 1,5% Inulin Inulin Inulin 0h 0,387 0,387 0,396 0,396 0,378 0,387 0,387 0,396 4h 0,702 0,63 0,63 0,63 0,63 0,648 0,648 0,675 6h 0,981 0,972 0,99 0,945 0,972 0,81 0,9 0,81 17h 1,548 1,53 1,575 1,548 1,53 1,548 1,548 1,521 23h 1,62 1,71 1,71 1,728 1,602 1,71 1,746 1,71 30h 1,71 1,728 1,755 1,746 1,71 1,755 1,782 1,755 48h 1,8 1,845 1,845 1,89 1,8 1,8 1,89 1,845 52h 1,935 1,89 1,98 1,935 1,935 1,89 1,98 1,935 72h 1,935 1,98 2,07 2,025 1,935 1,98 2,025 2,007 Từ kết hàm lượng axit bảng 3.4 thấy hai chủng Lactobacillus kiểm nghiệm bổ sung Inulin vào môi trường nuôi cấy sinh axit tốt môi trường không bổ sung ( MRS ) Cả hai chủng cho hàm lượng axit cao bổ sung Inulin với nồng độ 1% với hàm lượng axit đạt 2,07g/100ml L plantarum, 2,025g/100ml L.casei 72h nuôi cấy 38 3.4 Đánh giá bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang đến phát triển hai chủng Lactobacillus sử dụng Chất xơ hòa tan từ khoai lang sau thu nhận , kiểm tra tính tan sử dụng nghiên cứu với hàm lượng 0,5%; 1% 1,5% 3.4.1 Đánh giá khả sinh trưởng Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Bảng 3.5: Giá trị đo OD hai chủng Lactobacillus môi trường MRS môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang: Giá trị đo OD (ABS) Giờ lấy Lactobacillus plantarum mẫu MRS Lactobacillus casei 0,5% 1% 1,5% xơ xơ xơ MRS 0,5% 1% 1,5% xơ xơ xơ 0h 0,089 0,105 0,108 0,127 0,089 0,104 0,109 0,114 2h 0,24 0,134 0,155 0,147 0,133 0,131 0,138 0,135 4h 0,350 0,358 0,467 0,454 0,315 0,324 0,345 0,402 6h 0,524 0,662 0,679 0,678 0,477 0,548 0,663 0,642 17h 0,935 1,221 1,373 1,354 0,890 1,313 1,352 1,270 19h 0,960 1,027 1,031 1,024 0,933 1,009 1,041 1,010 23h 0,947 0,990 1,016 1,012 0,934 1,031 1,025 0,990 26h 0,906 0,927 1,002 0,984 0,919 0,976 1,007 0,891 30h 0,868 0,904 0,947 0,949 0,863 0,923 0,981 0,880 48h 0,859 0,897 0,870 0,914 0,876 0,892 0,862 0,874 52h 0,847 0,881 0,864 0,906 0,829 0,888 0,840 0,869 72h 0,803 0,801 0,799 0,873 0,775 0,808 0,773 0,789 39 Từ kết thu bảng 3.5 ta có biểu đồ thể khả sinh trưởng hai chủng Lactobacillus kiểm nghiệm sau Biểu đồ 5: Chủng Lactobacillus plantarum sinh trưởng môi trường MRSB môi trường bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Lactobacillus plantarum phát triển môi trường có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang tốt so với môi trường MRS Đỉnh sinh trưởng môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang vào lúc 17h sớm so với nuôi môi trường MRS vào lúc 23h Đỉnh sinh trưởng nuôi môi trường có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang cao hẳn so với môi trường MRS, đạt giá trị cao nồng độ bổ sung 1% xơ hòa tan 40 Biểu đồ 6: Chủng Lactobacillus casei sinh trưởng môi trường MRSB môi trường bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Trên môi trường nuôi cấy có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Lactobacillus casei phát triển tốt hẳn môi trường MRS Đỉnh sinh trưởng cao nồng độ 1% chất xơ bổ sung vào lúc 17h Từ bảng bảng 3.5 hai biểu đồ nhận thấy chất xơ hòa tan từ khoai lang có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng hai chủng Lactobacillus thử nghiệm Đỉnh sinh trưởng hai chủng đạt sớm vào lúc 17h cao hẳn với môi trường kiểm nghiệm MRS Hai chủng Lactobacillus sử dụng chất xơ hòa tan từ khoai lang tốt chất xơ thương mại FOS, Inulin dùng nghiên cứu so sánh đường cong sinh trưởng, thời gian đạt đỉnh sinh trưởng, 3.4.2 Đánh giá khả sinh axit Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Trên môi trường MRS môi trường có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang chuẩn độ axit với NaOH 0,1N với mẫu lấy thời điểm nuôi cấy, thu kết 41 Bảng 3.6: Hàm lượng axit hai chủng Lactobacillus sinh thời điểm nuôi cấy bổ sungchất xơ hòa tan từ khoai lang: Số gam axit lactic 100ml dịch lên men (g/100ml) Giờ lấy Lactobacillus plantarum mẫu MRS Lactobacillus casei 0,5% 1% 1,5% xơ xơ xơ MRS 0,5% 1% 1,5% xơ xơ xơ 0h 0,378 0,396 0,396 0,396 0,378 0,396 0,396 0,396 4h 0,702 0,765 0,81 0,9 0,63 0,72 0,9 0,9 6h 0,981 1,17 1,26 1,296 0,972 1,062 1,125 1,08 17h 1,521 1,62 1,62 1,62 1,494 1,566 1,584 1,35 23h 1,755 1,8 1,8 1,8 1,71 1,755 1,755 1,8 30h 1,8 1,89 1,926 1,98 1,764 1,89 1,98 2,025 48h 1,8 1,935 1,935 2,025 1,8 1,935 2,025 2,07 52h 1,8 1,98 1,98 2,07 1,89 1,98 2,07 2,07 72h 1,89 2,025 2,052 2,079 1,98 1,98 2,079 2,097 Khi bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang vào môi trường nuôi cấy, hai chủng Lactobacillus sinh axit tốt môi trường MRS Trên môi trường nuôi cấy bổ sung 1,5% chất xơ hòa tan từ khoai lang, lúc 72h hàm lượng axit thu cao nhất, với L plantarum 2,079g/100ml, L casei 2,097/100ml, cao hàm lượng thu thời điểm môi trường bổ sung FOS, Inulin Chất xơ hòa tan từ khoai lang kích thích sư phát triển, tăng cường đặc tính sinh axit lactic Lactobacillus, hai chủng Lactobacillus sử dụng tốt bổ sung chất xơ thương mại FOS, Inulin 42 3.4.3 Đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang Hai chủng Lactobacillus sau nuôi 24h môi trường MRS môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang nồng độ 1% tiến hành đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào Tráng lugol sau 48h ta có kết đường kính vòng tròn phân giải chất sau Bảng 3.7: Khả sinh enzyme ngoại bào phân giải chất hai chủng Lactobacillus kiểm ngiệm: Chủng Lactobacillus môi trường Hoạt tính ezyme ( D – d, mm ) MRS 10 1% xơ 12 MRS 10 1% xơ 13 Lactobacillus plantarum Lactobacillus casei Hình 3.6: Khả sinh enyme Protease hai chủng Lactobacillus 43 PHẦN IV: KẾT LUẬN 4.1 Kết luận Qua trình thực đề tài thu kết quả: - Nghiên cứu ảnh hưởng chất xơ hòa tan từ khoai lang đến trình sinh trưởng phát triển hai chủng Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei tốt môi trường dinh dưỡng MRS môi trường có bổ sung chất xơ thương mại FOS, Inulin Đỉnh sinh trưởng cao xác định 17h L plantarum L casei bổ sung 1% chất xơ hòa tan từ khoai lang đạt 1,373 ABS 1,352ABS Hàm lượng chất xơ bổ sung để hai chủng Lactobacillus phát triển tốt 1% - Nghiên cứu ảnh hưởng chất xơ hòa tan từ khoai lang đến khả sinh axit hai chủng Lactobacillus kiểm nghiệm Cả hai chủng cho hàm lượng axit cao lúc 72h môi trường bổ sung 1,5% chất xơ hòa tan từ khoai lang, L plantarum đạt 2,079g/100ml, L casei đạt 2,097g/100ml Hàm lượng axit sinh cao môi trường MRS, bổ sung FOS hay Inulin - Nghiên cứu đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào Lactobacillus môi trường bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang thấy nuôi môi trường có bổ sung 1% chất xơ hòa tan từ khoai lang hai chủng Lactobacillus cho khả sinh enzyme cao L plantarum đạt 12 mm, L casei đạt 13 mm Khi bổ sung chất xơ hòa tan vào môi trường nuôi cấy Lactobacillus phát triển tốt so với môi trường không bổ sung chất xơ hay có bổ sung chất xơ thương mại 44 4.2 Kiến nghị Từ kết đạt từ nghiên cứu cho thấy chất xơ hòa tan từ khoai lang có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng chủng Lactobacillus Kiến nghị cần tiến hành thêm kiểm nghiệm chủng Lactobacillus hay vi khuẩn lactic nói chung để áp dụng sản xuất sản phẩm probiotic tối ưu 45 PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Hoàng Văn Tuấn, Phạm Hương Sơn, Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Thị Lài “Nghiên cứu ảnh hưởng dịch chiết cám gạo đến hoạt tính vi khuẩn probiotic” – Tạp chí sinh học 2013, 35(3se): 195-199 Hồ Kim Vĩnh Nghi “Nghiên cứu sản xuất chất xơ thực phẩm ứng dụng làm hoạt chất sinh học bổ sung vào thực phẩm thực phẩm chức năng”, 2009 Lê Thùy Linh, “ Ôn tập thực phẩm chức năng”, chương 2: chất xơ thực phẩm Lê Xuân Phương, Đại học Đà Nẵng “ Thí nghiệm vi sinh vật học”, 2008 Lương Hồng Quang_bài giảng thực phẩm chức bổ sung chất xơ Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Nguyễn Đức Duy Anh, 2005 Xác định môi trường tối ưu để thu sinh khối enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus thử nghiệm sản xuất chế phẩm sinh học LVTN Bộ môn CNSH Tủ sách trường Đại học Nông Lâm Nguyễn Đức Lượng cộng (1996), vi sinh vật công nghiệp- tập 2, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM Nguyễn Văn Thanh, Trần Cát Đông ( 2009 ) “ Công nghệ sinh học dược” NXB Giáo dục Việt Nam Nguyễn Lân Dũng, Bùi Thị Việt Hà, 2009 Sinh trưởng phát triển vi sinh vật 10 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đăng Đức, Đặng Hồng Nguyên, Phạm Văn Ty, Nguyễn Vĩnh Phước, Nguyễn Phùng Tiến, 1976 Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập 1,2,3 NXB Khoa học kỹ thuật 11 PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn, báo cáo tiểu luận công nghệ lên men sản phẩm nem chua, Đại học Bách Khoa TP.HCM 12 Tài Liệu Dinh Dưỡng Gia-Nã-Đại 2007 - Bộ Y Tế Gia-Nã-Đại, số liệu thống kê Ban Y Tế Aiberta 46 13 Tô Minh châu, 2000 Vi sinh vật ứng dụng chăn nuôi Tủ sách trường Đại học Nông Lâm 14 Trần Hạnh Triết, 2005 “ Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển vi khuẩn Lactobacillus sporogenes” Đại học Nông Lâm TP.HCM Tài liệu nước ngoài: 15 Breed S Robert, Murray D.G E, and Hitchens Parker A, 1948 Bergay’s manual deteminative bacteriology.Sixth edition, The Williams & Wilkins Company.p.305331, 349-361 16 Denne Tenney (1996) “Acidophilus” Woodland Publising P.O Box 160 Pleasant Glove, UT 84062 17 Dietary Reference Intakes for Enegry, Cacbohydrate, fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amio Acids (Macronutrients) (2005), Chapter 7: Dietary, Functional and Total fiber 18 Emanuel et al (2005) 19 Lactobacillus casei ( 2009 ) published by Citizendium, The Citizens’ Compendium Robinson, R.K., Batt, C.A., Patel, P.D Encyclopedia of Food 20 Robinson, R.K., Batt, C.A., Patel, P.D Encyclopedia of Food Microbiology Academic Press, UK, 2000 21 Underwood, C ( 2008 ) “What is Lactobacillus casei?” Published by EHOw Webside : 22 http://vi.wikipedia.org/wiki/Khoai_lang 23 http://www.fcri.com.vn/images/c198/33 24 http://www.umm.edu/altmed/articles/lactobacillus 000310.htm 47 PHẦN VI: PHỤ LỤC Thành phần môi trường 1.1 Môi trường MRSB: Peptone 10g Cao thịt 10g Triammonium citrate 2g Sodium axetat 5g K2HPO4 2g Glucose 20g Tween 80 1ml MgSO4 1g MnSO4 0,04g Nước cất 1000ml Đun sôi hòa tan hoàn toàn môi trường, phân chia môi trường vào bình nuôi cấy nút bình, bọc kín miệng, hấp khử trùng 121oC 20 phút 1.2 Môi trường MRSA: Môi trường MRSB + Agar (18g/l), đun sôi hòa tan hoàn toàn môi trường, bọc kín miệng bình, hấp khử trùng 121oC 20 phút 1.3 Môi trường Nutrient borth (NB): Peptone 10g Cao thịt 5g NaCl 5g Nước cất 100ml Đun sôi hòa tan hoàn toàn môi trường, phân chia môi trường vào bình nuôi cấy nút bình, bọc kín miệng, hấp khử trùng 121oC 20 phút 1.4, Môi trường lên men đường: Môi trường Nutrient borth cho 1l môi trường Đường 10g Phenol red 0,01g Nước cất 1000ml Hấp khử trùng 121oC 20 phút 1.5 Môi trường thạch bán lỏng: Môi trường Nutrient borth cho 1l môi trường + Agar ( 5g/l) Đun sôi môi trường cho hòa tan, hấp khử trùng 121oC 20 phút 1.6 Môi trường xác định khả sinh enzyme ngoại bào: Agar 18g Cơ chất (tinh bột, casei) 10g Nước cất 1000ml Đun sôi môi trường cho hòa tan, hấp khử trùng 121oC 20 phút Hóa chất 2.1 Nước muối sinh lý NaCl 0,9%: NaCl 9g Nước cất 1000ml 2.2 Crystal violet: (a) Crystal violet Etanol 95o 2g 20ml (b) Ammom oxalate 0,8g Nước cất 80ml Hòa tan dung dịch (a) dung dịch (b), trộn hai dung dịch lại với nhau, giữ 48 lọc Bảo quản lọ tối, sử dụng vài tháng 2.3 Fuchsine kiềm: (a) Fuchsine kiềm 0,3g Etanol 95o 10ml (b) Phenol Nước cất 5g 35ml Hòa tan dung dịch (a) dung dịch (b), trộn hai dung dịch lại với nhau, giữ 48 lọc Bảo quản lọ tối, trước dùng phải pha loãng lần 2.4 Lugol: KI 2g Iod tinh thể 1g Nước cất 300ml Hòa tan 2g KI vào 5ml nước cất, thêm 1g Iod vào, lắc cho tan hoàn toàn bổ sung nước cất đến 300ml [...].. .Từ những kết quả nghiên cứu và công bố về ảnh hưởng của chất xơ nói chung và của chất xơ từ khoai lang nói riêng đến hệ vi khuẩn Lactobacillus chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Đánh giá ảnh hưởng của chất xơ hòa tan từ khoai lang đến sự phát triển của vi khuẩn Lactobacillus với mục tiêu : - Đánh giá sự phát triển của các chủng Lactobacillus trên môi trường dinh... sung chất xơ thực phẩm và môi trường nuôi cấy có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang - Đánh giá khả năng sinh axit và khả năng sinh enzyme của chủng vi khuẩn Lactobacillus trên môi trường nuôi cấy có bổ sung chất xơ hòa tan từ khoai lang 2 Phần I TỔNG QUAN 1.1 Chất xơ trong khoai lang 1.1.1 Khái niệm chất xơ khoai lang Chất xơ là thành phần chiếm hàm lượng lớn trong khoai lang gồm có hai loại là chất. .. của chất xơ hòa tan từ khoai lang đến sự phát triển của vi khuẩn Lactobacillus là thiết thực với tình hình phát triển khoai lang ở Vi t Nam và cần thiết cho vi c nghiên cứu, ứng dụng Lactobacillus vào cuộc sống con người Đáp ứng nhu cầu hàm lượng chất xơ cho cơ thể trên thị trường đã có các sản phẩm bổ sung chất xơ Hình 1.8: Một số sản phẩm bổ sung chất xơ trên thị trường Sản phẩm bổ sung chất xơ trên... nghiên cứu về sự phát triển của vi khuẩn Lactobacillus trên môi trường có bổ xung chất xơ Một số nghiên về sự phát triển của lợi khuẩn trên môi trường có bổ sung chất xơ gồm : - Năm 2005 các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc gia tại Kyushu Okinawa, Nhật Bản thực hiện nghiên cứu “Tiềm năng ngăn ngừa ung thư và sự khác biệt của chất xơ hòa tan từ khoai lang nhằm đánh giá khả năng... giàu chất xơ hòa tan vi khuẩn probiotic phát triển tốt hơn hẳn trên môi trường MRS Lactobacillus có ý nghĩa quan trọng gắn liền với cuộc sống con người; khoai lang là loài cây lương thực phổ biến, chất lượng, năng xuất cao và là cây trồng tiềm năng được đầu tư phát triển với năng xuất ngày càng tăng, cung ứng nguồn chất xơ dồi dào, đặc biệt là chất xơ hòa tan Bởi vậy, nghiên cứu “ Đánh giá ảnh hưởng của. .. kích thước vi khuẩn Lactobacillus [24] Vi khuẩn Lactobacillus cần chế độ dinh dưỡng đặc biệt, chúng phát triển rất tốt trên môi trường có chứa nhiều phức chất Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của vi khuẩn Lactobacillus là 30 –40oC Nhưng chúng có thể sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ 5 – 53oC Lactobacillus có khả năng chịu đựng được môi trường có tính axít, pH tối ưu cho sự phát triển của chúng là... chứa hơn 2g chất xơ [12] Với hàm lượng chất xơ cao đặc biệt là thành phần chất xơ hòa tan có trong khoai lang nên chúng được xem như một nguồn prebiotic hiệu quả, hỗ trợ tốt cho sự phát triển của hệ vi sinh vật có lợi trong đường ruột 1.1.2 Phân loại chất xơ trong khoai lang 1.1.2.1 Phân loại theo cấu trúc hóa học Dựa theo cấu trúc hoá học chất xơ trong khoai lang được phân loại như sau: - Các polysaccharide... có trong thành phần gỗ cứng khó phân rã của hầu hết các loại 5 thức ăn từ cây cỏ Dù số lượng ít nhưng lignin lại ảnh hưởng lớn tới khả năng tiêu hóa 1.1.2.2 Phân loại theo tính tan Phân loại theo khả năng phân tán trong nước chất xơ trong khoai gồm hai loại là chất xơ hòa tan và chất xơ không hòa tan - Chất xơ không hòa tan: là các polisaccharide mạch dài, không tan trong nước, gồm cellulose, hemicellulose,... chế phẩm chất xơ sử dụng đều được nhập ngoại Vi c sản xuất chất xơ từ nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền trong nước hiện vẫn chưa được nghiên cứu 1.2 Vi khuẩn Lactobacillus 1.2.1 Khái niệm Lactobacillus là vi khuẩn “thân thiện”, thuộc nhóm các vi khuẩn lactic, ngành Firmicute , lớp Bacilli, bộ Lactobacillales, họ Lactobacillaceae [20] Hình 1.2: Vi khuẩn Lactobacillus 9 Lactobacillus là vi khuẩn sống... cường chất xơ - Hỗ trợ giảm cân: Khẩu phần ăn nhiều chất xơ sẽ ít năng lượng nhưng lại tạo cảm giác no, làm giảm thèm ăn đồng thời ngăn cản hấp thu các chất béo do đó hỗ trợ vi c giảm cân đối với người bị béo phì - Chất xơ với bệnh ung thư: Chất xơ cho thấy rõ vai trò đối với vi c làm giảm nguy cơ đối với ung thư đại tràng thông qua các vi khuẩn có lợi tại ruột tạo ra các chất ức chế sự phát triển của