Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn lactobacillus plantarum và ứng dụng trong bảo thịt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HOẠT TÍNH HỢP CHẤT KHÁNG KHUẨN CỦA VI KHUẨN LACTOBACILLUS PLANTARUM VÀ ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỊT Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : Th.S Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực MSSV: 105111082 : Phạm Khánh Hưng Lớp: 10DSH01 TP Hồ Chí Minh, 2014 LỜI CẢM ƠN Qua tháng thực đề tài, em học hỏi nhiều điều việc làm người nghiên cứu khoa học, cách giao tiếp ứng xử ngày, cách làm việc tập thể Tuy có thành công không tránh khỏi thất bại điều giúp em trưởng thành nhiều Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc nhất, em xin gửi đến thầy Ths Phạm Minh Nhựt Chính quan tâm, động viên, bảo hướng dẫn tận tình thầy giúp em nhiều bước đầu nghiên cứu khoa học Những lời khuyên, kinh nghiêm thầy không giúp em học tập, nghiêng cứu mà giúp em ngày hồn thiện sống Em cảm ơn thầy! Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến chị Lê Ngọc Thùy Trang Chính lòng nhiệt tình tận tâm chị giúp em hiểu nhiều công việc người làm nghiên cứu, người động viên, giúp đỡ em suốt trình làm đồ án Em cảm ơn chị nhiều! Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường, đặc biệt thầy Ths Huỳnh Văn Thành tạo điều kiện cho em nghiên cứu, giúp đỡ em trình làm đồ án phòng thí nghiệm Em xin cảm ơn Hội đồng bảo đồ án quý thầy cô phản biện dành thời gian đọc, nhận xét góp ý cho đồ án em hoàn chỉnh Cảm ơn tập thể lớp 10DSH1 bên cạnh, giúp đỡ động viên trình thực đồ án suốt năm học qua Xin gửi lời cảm ơn đến hai em Nguyễn Thị Bích Thưởng Nguyễn Thị Dung phụ giúp động viên suốt trình làm đồ án Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người sát cánh bên con, quan tâm, ủng hộ, tạo điều kiện động viên suốt thời gian qua Con xin chân thành cảm ơn người! Tp, Hồ Chí Minh, ngày…, tháng…, năm 2014 Sinh viên Phạm Khánh Hưng Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu thực Các số liệu kết nghiên cứu trình bày đồ án chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nghiên cứu Tp, Hồ Chí Minh, ngày…, tháng…, năm 2014 Sinh viên, Phạm Khánh Hưng Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày nay, hòa vào xu phát triển chung xã hội, sống người ngày nâng cao, nhu cầu ngày cải thiện, nhu cầu ăn uống người nâng cao Cũng từ đó, cơng tác bảo quản thực phẩm mối bận tâm nước giới nói chung Việt Nam nói riêng Đặc biệt nhu cầu bảo quản sản phẩm tươi sống tránh khỏi xâm nhiễm vi sinh vật gây bệnh cho người Hiện nay, thực phẩm tiêu thụ thị trường bảo quản nhiều phương pháp khác như: phương pháp vật lý, phương pháp hóa học… đó, việc bảo quản chất hóa học sử dụng phổ biến Tuy nhiên, thiếu hiểu biết lạm dụng mục đích kinh tế, nhiều nơi sử dụng hóa chất khơng phép sử dụng dùng liều lượng quy định Trong đó, phương pháp vật lý thường khơng mang lại mùi vị, chất lượng ban đầu, đồng thời trạng thái có phần thay đổi đòi hỏi quy trình cần nhiều thời gian Các phương pháp bảo quản nhiều hạn chế, đặc biệt bảo quản phương pháp hóa học làm ảnh hưởng dài lâu tới sức khỏe người môi trường Nếu chất phụ gia thực phẩm có nguồn gốc hóa học có tác dụng bảo quản tốt, ngăn chặn xâm nhiễm vi sinh vật gây ảnh hưởng đến sức khỏe hướng nghiên cứu tìm đến chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên, an toàn đặc hiệu loại vi sinh vật gây hại quan tâm Do đó, việc nghiên cứu tìm sử dụng chất có nguồn gốc sinh học để bảo quản thực phẩm ngày quan tâm phát triển Và việc tìm bacteriocin bước ngoặt lớn bảo quản thực phẩm Đây chất có nguồn gốc sinh học cho phép sử dụng bảo quản Đồ án tốt nghiệp thực phẩm Vi khuẩn có khả sinh tổng hợp bacteriocin không xa lạ với chúng ta, vi khuẩn lactic, vi khuẩn người sử LỜI CAM ĐOAN Đồ án tốt nghiệp dụng phổ biến thực phẩm từ hàng ngàn năm Bacteriocin hợp chất kháng khuẩn có chất peptide tổng hợp ribosome vi khuẩn Gram âm vi khuẩn Gram dương, có hoạt tính kìm hãm đặc hiệu hay ức chế mạnh mẽ đến sinh trưởng phát triển số vi khuẩn khác Ngoài bacteriocin, chủng LAB trình sinh trưởng phát triển, LAB sản sinh mơi trường số hợp chất thứ cấp loại acid hữu acid lactic, acid acetic, acid propionic, ethanol, CO2, H2O2… Nhờ giá trị đặc biệt bacteriocin nói riêng hoạt chất có hoạt tính sinh học nói chung mà chế phẩm bảo quản thực phẩm mang hoạt tính sinh học ngày trọng phát triển không ngừng khẳng định vị thị trường đem lại lợi ích ngày cao Năm 2013, Lê Ngọc Thùy Trang thực nghiên cứu “Phân lập khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh hợp chất kháng khuẩn vi khuẩn Lactobacillus plantarum” với mục tiêu chọn chủng vi khuẩn lactic có khả sản sinh hợp chất kháng khuẩn có tính đối kháng mạnh chủng vi khuẩn thị từ nguồn thực phẩm lên men truyền thống Kết phân lập chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 từ sữa chua lên men truyền thống cho khả sinh hợp chất kháng khuẩn cao, đồng thời xác định thành phần môi trường MRS OPTSC01 tối ưu cho sản sinh hợp chất kháng khuẩn L plantarum SC01 Từ nghiên cứu thu dịch ni cấy L plantarum SC01 có hoạt tính kháng khuẩn cao Tuy nhiên, việc trì hoạt tính kháng khuẩn mức độ ứng dụng dịch kháng khuẩn chưa xác định Việc đánh giá hoạt tính yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn từ L plantarum SC01 điều cần thiết để làm tiền đề cho ứng dụng sau Với ý nghĩa thực tiễn ý nghĩa khoa học vậy, tiến hành thực đề tài “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum ứng dụng bảo thịt” Nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp hy vọng làm tiền đề cho nghiên cứu việc tạo chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc sinh học ứng dụng trình bảo quản thực Đồ án tốt nghiệp phẩm Đề tài mang tính kế thừa thực Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Mơi trường, Trường Đại học Cơng nghệ Tp Hồ Chí Minh Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính bước đầu đánh giá hiệu bảo quản thịt heo hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 - Đánh giá hiệu bảo quản thịt heo hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn L plantarum SC01 phân lập Lê Ngọc Thuỳ Trang (2013) - Đánh giá hiệu bảo quản hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 thịt heo Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vi khuẩn lactic 1.1.1 Đặc điểm chung vi khuẩn lactic 1.1.1.1 Lịch sử phát phân bố vi khuẩn lactic Qua nhiều kỷ, nhà khoa học giới phân lập giải thích q trình sinh hóa nhiều chủng vi khuẩn lactic Năm 1780, nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhemlm Scheele lần tách acid lactic từ sữa bò lên men gọi “acid sữa” (Nguyễn Lân Dũng, 2002) Năm 1874, Blondeau công nhận acid lactic sản phẩm cuối chuỗi phản ứng trình lên men Năm 1857, Louis Pasteur chứng minh việc làm chua sữa kết hoạt động nhóm vi khuẩn đặc biệt vi khuẩn lactic Năm 1878, Joseph Lister phân lập thành công vi khuẩn lactic đặt tên Bacterium lactic (nay gọi Streptococcus lactic) (Nguyễn Thành Đạt, 2001) Từ đến nay, nhiều loại vi khuẩn lactic phân lập nghiên cứu Công nghiệp lên men để sản xuất acid lactic nói năm 1881 (Nguyễn Lân Dũng, 2002) Ngày trình lên men lactic ứng dụng quy mô lớn Do đó, chủng vi khuẩn lactic sử dụng phải có hoạt tính sinh học cao Trong đó, sử dụng nhiều số loài thuộc chi Lactobacillus Streptococcus Vi khuẩn lactic tên gọi vi khuẩn sinh acid sản phẩm q trình chuyển hóa cacbon hydrat Vi khuẩn lactic phân bố rộng rãi tự nhiên Chúng có bề mặt rau, củ, quả, thịt, cá, tôm; phân, rác, xác động vật thực vật; niêm mạc Đồ án tốt nghiệp D.6 Kết ức chế vi khuẩn E coli dịch vi khuẩn L plantarum sau điều chỉnh pH ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by pH So Su Df ur m Be 28 tw 5.8 Wi 34 18 thi 52 To 32 26 tal 0.3 M F- Pea Ra Va 35 18 0.0 73 63 00 1.9 18 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by pH Method: 95.0 percent LSD p Co M Ho H un ea mo 48 X 16 49 X 42 X 10 50 X 11 X 50 X X 51 X 27 X 51 X 42 X 51 X 56 X 3 52 X 31 60 X 21 11 Đồ án tốt nghiệp D.7 Kết ức chế vi khuẩn Salmonella dịch vi khuẩn L plantarum sau điều chỉnh pH ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by pH So Su Df ur m ce of Be Sq 84 tw 2.6 Wi 34 18 thi 35 To 87 26 tal 6.9 M F- Pea Ra Va n tio lue 10 55 0.0 5.3 19 00 1.9 08 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by pH Method: 95.0 percent LSD p C M Ho H ou ea mo 37 X 77 39 X 65 X 41 X 33 10 44 X 05 47 X 37 49 X 66 X 3 51 X 33 X 52 83 53 64 12 Đồ án tốt nghiệp D.8 Kết ức chế vi khuẩn S aureus dịch vi khuẩn L plantarum sau điều chỉnh pH ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by pH So Su Df ur m Be 26 tw 3.0 Wi 33 18 thi 85 To 29 26 tal 6.9 M F- Pea Ra Va 32 17 0.0 88 48 00 1.8 80 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by pH Method: 95.0 percent LSD p C M Ho H ou ea mo 10 48 X 74 49 X 66 X 49 X 87 X 50 X 16 X 50 X 26 X 50 X 42 X 51 X 47 X 3 52 X 36 59 X 80 13 Đồ án tốt nghiệp D.9 Kết ức chế vi khuẩn B subtilis dịch vi khuẩn L plantarum sau điều chỉnh pH ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by pH So Su Df ur m Be 21 tw 3.1 Wi 44 18 thi 59 To 25 26 tal 7.7 M F- Pea Ra Va 26 10 0.0 64 75 00 2.4 77 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by pH Method: 95.0 percent LSD p Co M Ho H un ea mo 43 X 52 45 X 45 X 46 X 66 10 49 X 66 50 X 59 50 X 67 50 X 87 51 X 50 3 51 X 72 14 Đồ án tốt nghiệp D.10 Kết ức chế vi khuẩn L monocytogenes dịch vi khuẩn L plantarum sau điều chỉnh pH ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by pH So Su Df ur m Be 13 tw 1.6 Wi 35 18 thi 73 To 16 26 tal 7.4 M F- Pea Ra Va 16 8.2 0.0 45 00 1.9 85 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by pH Method: 95.0 percent LSD p C M Ho H ou ea mo 44 X 56 45 X 82 X 10 45 X 97 X 46 X 98 47 X 11 47 X 97 X 3 50 X 26 X 50 X 49 51 X 22 15 Đồ án tốt nghiệp D.11 Kết ức chế vi khuẩn E coli dịch vi khuẩn L plantarum sau bổ sung chất hoạt động bề mặt ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt So Su Df ur m Be 24 tw 26 Wi 16 12 thi 60 To 24 17 tal 28 M F- Pea Ra Va 48 35 0.0 52 07 00 1.3 83 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt Method: 95.0 percent LSD C C hấ ou Ur ea T we T we S D D C E DT M Ho ea mo 0.0 X 10 X 82 26 X 03 66 X 46 84 X 21 95 X 65 16 Đồ án tốt nghiệp D.12 Kết ức chế vi khuẩn Salmonella dịch vi khuẩn L plantarum sau bổ sung chất hoạt động bề mặt ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt So Su Df ur m Be 20 tw 64 Wi 19 12 thi 22 To 20 17 tal 65 M F- Pea Ra Va 41 25 0.0 28 76 00 1.6 02 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt Method: 95.0 percent LSD C C hấ ou Ur ea T we T we S D D C E DT M Ho ea mo 0.0 X 14 X 02 35 X 83 58 X 95 72 X 18 98 79 17 Đồ án tốt nghiệp D.13 Kết ức chế vi khuẩn S aureus dịch vi khuẩn L plantarum sau bổ sung chất hoạt động bề mặt ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt So Su Df ur m Be 19 tw 78 Wi 18 12 thi 63 To 19 17 tal 80 M F- Pea Ra Va 39 25 0.0 57 48 00 1.5 52 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt Method: 95.0 percent LSD C C hấ ou Ur ea T we T we S D D C E DT M Ho ea mo 0.0 X 10 X 31 21 X 13 37 X 47 72 X 11 92 23 18 Đồ án tốt nghiệp D.14 Kết ức chế vi khuẩn B subtilis dịch vi khuẩn L plantarum sau bổ sung chất hoạt động bề mặt ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt So Su Df ur m Be 20 tw 27 Wi 31 12 thi 46 To 20 17 tal 31 M F- Pea Ra Va 40 15 0.0 55 46 00 2.6 22 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt Method: 95.0 percent LSD C C hấ ou Ur ea S D T we T we D C E DT M Ho ea mo 0.0 X 15 X 16 25 X 87 36 X 03 70 X 98 59 19 Đồ án tốt nghiệp D.15 Kết ức chế vi khuẩn L monocytogenes dịch vi khuẩn L plantarum sau bổ sung chất hoạt động bề mặt ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt So Su Df ur m Be 18 tw 76 Wi 31 12 thi 10 To 18 17 tal 79 M F- Pea Ra Va 37 14 0.0 52 47 00 2.5 92 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Chất hoạt động bề mặt Method: 95.0 percent LSD C C hấ ou Ur ea T we T we S D D C E DT M Ho ea mo 0.0 X 11 X 53 25 X 95 50 X 68 63 X 13 94 80 20 Đồ án tốt nghiệp D.16 Kết ức chế vi khuẩn E coli dịch vi khuẩn L plantarum theo thời gian khảo sát ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Thời gian So Su Df ur m Be 33 tw 36 Wi 35 16 thi 65 To 33 23 tal 72 M F- Pea Ra Va 47 21 0.0 6.6 3.8 00 2.2 28 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Thời gian Method: 95.0 percent LSD Th C M Ho ời ou ea mo 6h 31 X 23 18 43 X h 05 24 48 X h 52 12 57 X h 01 48 58 X h 01 42 62 X h 60 36 66 h 30 67 h 67 21 Đồ án tốt nghiệp D.17 Kết ức chế vi khuẩn Salmonella dịch vi khuẩn L plantarum theo thời gian khảo sát ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Thời gian So Su Df ur m Be 54 tw 93 Wi 28 16 thi 02 To 55 23 tal 21 M F- Pea Ra Va 78 44 0.0 4.8 8.1 00 1.7 51 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Thời gian Method: 95.0 percent LSD Th C M Ho ời ou ea mo 6h 29 X 11 18 36 X h 48 24 48 X h 07 48 55 X h 61 12 56 X h 63 42 65 X h 20 36 71 h 64 30 74 h 67 22 Đồ án tốt nghiệp D.18 Kết ức chế vi khuẩn S aureus dịch vi khuẩn L plantarum theo thời gian khảo sát ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Thời gian So Su Df ur m Be 41 tw 23 Wi 30 16 thi 57 To 41 23 tal 54 M F- Pea Ra Va 58 30 0.0 9.0 8.2 00 1.9 10 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Thời gian Method: 95.0 percent LSD Th C M Ho ời ou ea mo 6h 28 X 36 18 44 X h 49 24 51 X h 67 48 55 X h 88 12 58 X h 11 42 63 X h 25 36 68 h 52 30 71 h 80 23 Đồ án tốt nghiệp D.19 Kết ức chế vi khuẩn B subtilis dịch vi khuẩn L plantarum theo thời gian khảo sát ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Thời gian So Su Df ur m Be 70 tw 88 Wi 41 16 thi 04 To 71 23 tal 29 M F- Pea Ra Va 10 39 0.0 12 4.7 00 2.5 65 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Thời gian Method: 95.0 percent LSD Th C M Ho ời ou ea mo 6h 23 X 89 18 33 X h 12 49 X h 85 24 49 X h 87 48 57 X h 00 42 70 X h 37 30 72 XX h 21 36 73 h 52 24 Đồ án tốt nghiệp D.20 Kết ức chế vi khuẩn L monocytogenes dịch vi khuẩn L plantarum theo thời gian khảo sát ANOVA Table for Tỷ lệ ức chế by Thời gian So Su Df ur m ce of Be 52 tw 65 ee 65 nWi 48 16 thi 80 n 86 To 53 23 tal 14 M F- Pea Ra Va n tio lue 75 24 0.0 2.2 6.5 00 35 3.0 50 54 Multiple Range Tests for Tỷ lệ ức chế by Thời gian Method: 95.0 percent LSD Th C M Ho ời ou ea mo 6h 26 X 81 18 39 X h 78 24 50 X h 87 48 55 X h 13 12 56 X h 35 X 42 59 X h 14 36 71 h 53 30 75 h 56 25 ... cứu Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính bước đầu đánh giá hiệu bảo quản thịt heo hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum SC01 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng. .. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum ứng dụng bảo thịt Nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp hy vọng làm tiền đề cho nghiên cứu vi c tạo chất. .. hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính hợp chất kháng khuẩn L plantarum SC01 phân lập Lê Ngọc Thuỳ Trang (2013) - Đánh giá hiệu bảo quản hợp chất kháng khuẩn từ vi khuẩn Lactobacillus plantarum