Các chất kháng vi sinh vật từ vi khuan lactic

6000 năm trước công nguyên: Các sản phẩm sữa lên men Thế kỷ XV trước công nguyên: lên men thịt (Trung quốc, Babylon) Thế kỷ III trước công nguyên: Lên men rau quả (Trung quốc) Đầu thế kỷ XX: Metchnikoff, vai trò vi khuẩn lactic đối với đường ruột và sức khỏe con người Trong quá trình lên men đường hexose, axit lactic tạo ra trong quá trình lên men đồng hình hoặc hỗn hợp với axit axetic, propionic, ethanol, CO2 trong lên men dị hình Axit yếu có tác dụng kháng khuẩn ở pH thấp tôt hơn ở pH cao Axit axetic ức chế nấm men, mốc, vi khuẩn Axit propionic ức chế nấm men, mốc Axit lactic có pKa (3.08) < axit axetic (4.87) và axit propionic (4.75) Hỗn hợp axit: axit lactic có tác dụng giảm pH, các axit khác có tác dụng mạnh hơn

      Axit hữu H O2 CO2 Diacetyl Các chất phân tử lượng thấp Bacteriocin Giới thiệu chung  6000 năm trước công nguyên: Các sản phẩm sữa lên men  Thế kỷ XV trước công nguyên: lên men thịt (Trung quốc, Babylon)  Thế kỷ III trước công nguyên: Lên men rau (Trung quốc)  Đầu kỷ XX: Metchnikoff, vai trò vi khuẩn lactic đường ruột sức khỏe người Tác dụng cu axit hữu  Trong trình lên men đường hexose, axit lactic tạo      trình lên men đồng hình hỗn hợp với axit axetic, propionic, ethanol, CO lên men dị hình Axit yếu có tác dụng kháng khuẩn pH thấp tơt pH cao Axit axetic ức chế nấm men, mốc, vi khuẩn Axit propionic ức chế nấm men, mốc Axit lactic có pKa (3.08) < axit axetic (4.87) axit propionic (4.75) Hỗn hợp axit: axit lactic có tác dụng giảm pH, axit khác có tác dụng mạnh Tác dụng cu axit hữu  Dạng không phân ly axit hữu thấm qua màng tế bào chúng tan lipid  Anion tích tụ, gây hiệu ứng ức chế phát triển vsv khác  Anion làm giảm tỷ lệ trình sinh tổng hợp đại phân tử ngăn cản không cho vận chuyển vào tế bào  Hiệu ứng gây giảm pH nội bào Tác dụng cu axit hữu  Trong thực tế thường ứng dụng thực phẩm_ hệ phức tạp chất hữu  Các chất thực phẩm ảnh hưởng đến khả kháng VSV vi khuẩn lactic  Cao nấm men làm giảm khả kháng khuẩn vk lactic axetic  Sữa máu tăng cường khả kháng khuẩn axit axetic H2O2  Vi khuẩn lactic có O2 chuyển thành H2O2 tác dụng flavoprotein-containing oxidases, NADH oxidases, superoxide dismutase  Một lý lactic khơng sinh catalase để phân hủy H2O2 hệ phân hủy yếu hệ sinh  Thực tế theo số nhà nghiên cứu H2O2 khơng tích tụ lại nhiều in vivo, thường bị phân hủy nhanh chóng H2O2  Tính kháng khuẩn dựa vào khả oxy hóa đại phân tử H2O2 bị phân hủy  Protein lipid phía vỏ tế bào bị ơxy hóa  Tạo mơi trường yếm khí, khơng có lợi cho số vsv  Vi khuẩn lactic sinh H2O2 có mặt đường tiết niệu, đóng vai trị quan trọng việc tránh viêm nhiễm H2O2  Trong tự nhiên, tác dụng kháng khuẩn     H2O2 tăng lên lactoperoxidase thiocyanate (SCN-) SCN- + H2O2 OSCN- + H2O lactoperoxidase Cấu trúc màng tế bào vsv bị thay đổi tiếp xúc với OSCNHiệu chủ yếu chu trình glycolysis bị chặn enzym bị ảnh hưởng Tác dụng nhanh VK G-, lâu G+ CO2  Tạo môi trường yếm khí, ức chế số vi khuẩn  Quá trình decarboxyl hóa bị ức chế  Tích tụ CO2 màng lipid tế bào làm vô hoạt thẩm thấu chât qua thành tế bào  Vi khuẩn G- nhạy cảm vi khuẩn G+ Diacetyl  Lemoigne, 1927: Diacetyl có khả kháng Bacillus sp  Sinh tổng hợp: Lactobacillus,Leuconostoc, Pediococcus Streptococcus  Khi hexose chuyển hóa, q trình sinh diacetyl bị ức chế  Khi citrate chuyển hóa qua pyruvate, diacetyl tạo thành Chuyểủ n hóa pyruvate Diacetyl  Diacetyl kháng vi sinh vật tốt pH 100 mg/l 2-Pyrrolidone-5-carboxylic Acid  Tìm thấy Lactobacillus casei ssp casei, Lb casei ssp.pseudoplantarum Streptococcus bovis  Bền nhiệt (121oC, 20 phút), giảm hoạt tính pH tăng 2,5 Bacteriocin      Hợp chất sinh tổng hợp ribosome Protein peptid Ức chế vi khuẩn khác Có mặt hầu hết vi khuẩn Phổ ức chế tương đối hẹp:  Nhược điểm  Ưu điểm: Tiêu diệt có chọn lọc vi sinh vật đặc hiệu mà khơng ảnh hưởng đến hệ sinh vật có ích Bacteriocin kháng sinh Đặc điểm Bacteriocin Kháng sinh Ứng dụng Thực phẩm Y dược Sinh tổng hợp Ribosome SP trao đổi chất bậc hai Hoạt độ Phổ hẹp Phổ khác Miễn dịch sinh vật chủ Có Khơng Cơ chế thích nghi Sự thích nghi Có thể biến đổi vsv đích màng tế bào mặt di truyền vị trí tác dụng Cơ chế tác dụng Thường tạo lỗ màng tế bào Màng tế bào nội bào Phản ứng phụ Chưa có báo cáo Có Tác dụng cu Pediocin AcH lển Listeria monocytogenes Ennahar et al (1996) Production of pediocin AcH by Lactobacillus plantarum WHE 92 isolated from cheese Applied and Environmental Microbiology 62 (12) 4381-4387 Ứng dụng kểấ t hợp cu bacteriocin công nghệ rào ca ủCác n yếu tố khác Bacteriocin Tác dụng Nisin N2, CO2, nhiệt độ thấp L monocytogenes Pediocicn AcH Áp suất thủy tĩnh cao, nhiệt độ cao S aureus, L monocytogenes, E coli O157:H7, Lb sake, Ln mesenteroides Nisin A Lactoperoxydase từ sữa, Giảm L.monocytogenes nhiệt độ thấp Nisin A Cố định gel arginat calci Tác dụng tốt nisin tinh khiết Pediocicn AcH Axetat natri L monocytogenes nhiệt độ thường tháp Nisin Ester axit béo, đường saccharose L monocytogenes, B cereus, Lb Plantarum, S aureus Nisin CO2 Tác dụng kết hợp L monocytogenes kháng nisin ... chọn lọc vi sinh vật đặc hiệu mà khơng ảnh hưởng đến hệ sinh vật có ích Bacteriocin kháng sinh Đặc điểm Bacteriocin Kháng sinh Ứng dụng Thực phẩm Y dược Sinh tổng hợp Ribosome SP trao đổi chất bậc...  Phổ tác dụng rộng: kháng vi khuẩn, nấm mốc, nấm men, số động vật nguyên sinh, kháng virus Reuterin  Chưa có số liệu tác dụng gây hại cho người  Cơ chế kháng vi sinh vật reuterin dựa tác dụng... Diacetyl kháng vi sinh vật tốt pH