Tài liệu Nisin production pdf

Nisin production Institut of Biotechnology and Food technology Bacteriocin  Peptit vi khuẩn sinh  Kìm hãm đặc hiệu phát triển vi khuẩn khác  VD: nisin, diplococin, subtilin, lactostrepcin… Vi khuẩn lactic    Tạo acid Mùi hương Bacteriocin: Lactobacillus, lactococcus, leuconostoc, … Phân nhóm: nhóm   Nhóm I: phân tử lượng nhỏ kDa, có chứa lanthionin Ia: phân tử có hình xoắn ốc: nisin Ib: phân tử hình cầu Nhóm II: phân tử lượng nhỏ 10 kDa, khơng chứa lanthionin Phân loại  Nhóm III: phân tử lượng lớn 30 kDa, nhóm bao gồm enzyme ngoại bào làm tan vi khuẩn  Nhóm IV: nhóm phức hợp, phân tử chứa protein chất khác: lipid, hydratecacbon… NISIN  1928, Roger phát nisin chất ức chế Lactobacillus bulgaricus sản xuất phomat  1933, Whitehead et al phát nisin có sữa, phân lập cầu khuẩn có k/n sản xuất nisin  1947, Mattick et Hirsch chứng minh nisin có chất peptit, tên nisin xuất phát từ Groupe N inhibitory Substance NISIN  1951, Hirch lần sử dụng nisin làm chất ức chế Cl Butiricum Cl Tyrobutiricum sx phomat  1952, McClintock sử dụng để ức chế bào tử sản xuất phomat fondue  1953, thương phẩm xuất với tên gọi Nisaplin NISIN  1959, Anh cho phép sử dụng nisin chất bảo quản thực phẩm  1969, FAO WHO thức cơng nhận nisin an tồn cho phép sử dụng chất bảo quản thực phẩm với liều lượng 400 IU/g  1988, thức FDA Mỹ ( food drug administration ) công nhận an tồn coi chất bảo quản có nguồn gốc sinh học Ứng dụng  Không phải chất kháng sinh  Được phép dùng thực phẩm  Kìm hãm có hiệu nhiều vi khuẩn G+, loại có bào tử  Khơng tác dụng với G-, virus, nấm men, nấm mốc  Tuy nhiên kìm hãm Salmonella tyohimurium sử dụng kết hợp với EDTA Ứng dụng   Trong CNSX thịt Trong CN đồ uống Cấu trúc phân tử  Nisin tên họ bao gồm số peptit kháng khuẩn  VD: nisin A, B, C, …  Trong tự nhiên có nisin bền A, Z Chúng khác vị trí aa thứ 27, histidin A aspartic Z Cấu trúc phân tử      Polypeptit có M=3510 Da 34 axit amin axit amin dị thường: lanthionine (lan), methylanthionine (Melan) axit amin không no: dehydroalanin (DHA), dehydrobutyrin (DHB) cầu nối S Cấu trúc phân tử Cơ chế tác dụng  Tác dụng nisin lên vsv chia làm hai giai đoạn - Nisin bám dính lên thành tế bào mà không cần thụ thể ( khả bám dính phụ thuộc pH) - Nisin làm phá vỡ thành tế bào dẫn đến thoát ion Kali, Magie ngồi Nisin ức chế qúa trình tổng hợp peptidoglucan nên tác động lên G+ Cơ chế tác dụng Cơ chế tác dụng Model for the mode of action of nisin nisin Lipid II Nisin forms a high affinity binding complex with Lipid II orientation of nisin Lipid II induces a transmembrane Van Heusden et alal (1999) Science 28641 Breukink et (2002) Biochemistry Wiedemann et al (2001) JBC 276 Nisin Hsu et al (2002) Biochemistryin a defined pore complex assembles with Lipid II 41 Breukink et al (2003) JBC 278 Pyrophosphate cage Hasper et al (2004) Biochemistry 43 Hsu et al (2004) Nat Struct Mol Biol 11 Quá trình sản xuất    Vi sinh vật: Lactococcus lactis phân lập từ môi trường sữa Tiêu chuẩn để tuyển chọn hiệu suất sinh tổng hợp nisin cao khả kháng chịu tốt Nisin sinh tổng hợp pha sinh trưởng ngừng tế bào đạt đến pha cân Các yếu tố ảnh hưởng pH mơi trường Q trình sx nisin thích hợp mơi trường axit yếu Trong q trình lên men axit lactic tạo làm giảm pH môi trường, gây ức chế QTSX Để trì pH tối ưu cần bổ xung NaOH số chất đệm Nuôi cấy hỗn hợp Lactococcus lactic Kluyvenmyces marxianus Ảnh hưởng nguồn Cacbon Ảnh hưởng nguồn Nitơ Ảnh hưởng nguồn P Lên men sản xuất   Qúa trình nhân giống: nhân giống nhỏ nhiều mẫu, bổ xung nisin Năng lực sinh tổng hợp phụ thuộc nhiều vào thành phần môi trường điều kiện lên men ... hydratecacbon… NISIN  1928, Roger phát nisin chất ức chế Lactobacillus bulgaricus sản xuất phomat  1933, Whitehead et al phát nisin có sữa, phân lập cầu khuẩn có k/n sản xuất nisin  1947, Mattick... nisin  1947, Mattick et Hirsch chứng minh nisin có chất peptit, tên nisin xuất phát từ Groupe N inhibitory Substance NISIN  1951, Hirch lần sử dụng nisin làm chất ức chế Cl Butiricum Cl Tyrobutiricum... dụng nisin lên vsv chia làm hai giai đoạn - Nisin bám dính lên thành tế bào mà không cần thụ thể ( khả bám dính phụ thuộc pH) - Nisin làm phá vỡ thành tế bào dẫn đến ion Kali, Magie ngồi Nisin