L. acidophilus ATCC
3.2.1.Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin của L acidophilus ATCC
p H4 Dịch lên men Acid lactic
3.2.1.Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin của L acidophilus ATCC
bào mà hoàn toàn ở dạng ngoại bào. Vì vậy, dịch lên men của L. acidophilus
ATCC 4653 được coi là dịch bacteriocin thô, được sử dụng để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo nghiên cứu về tính chất của bacteriocin. Bacteriocin này có hoạt tính trên cả vi khuẩn Gram (+) (B. subtilis ATCC 6633) và vi khuẩn Gram (-) (E. coli ATCC 25922), trong đó vòng ức chế tạo bởi bacteriocin trên
B. subtilis có đường kính nhỏ hơn nhưng lại trong và rõ hơn so với trên E. coli. Do đó, để thuận tiện cho việc quan sát và đơn giản hóa quá trình thí nghiệm, B. subtilis được lựa chọn làm vi khuẩn kiểm định để đánh giá hoạt tính bacteriocin trong các thử nghiệm tiếp theo.
3.2. Nghiên cứu một số tính chất của bacteriocin sinh ra bởi vi khuẩn L.
acidophilus ATCC 4653
Các bacteriocin khác nhau có thể có những đặc điểm riêng rất đa dạng [32], dẫn đến phương pháp sản xuất và phạm vi ứng dụng khác nhau. Vì vậy, nội dung tiếp theo của đề tài là tiến hành nghiên cứu một số tính chất cơ bản của bacteriocin sinh ra bởi chủng L. acidophilus thử nghiệm, bao gồm ảnh hưởng của pH, nhiệt độ đến hoạt tính bacteriocin và khả năng chiết bacteriocin bằng phương pháp kết tủa (NH4)2SO4.
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 acidophilus ATCC 4653
Ảnh hưởng của pH là một nội dung quan trọng khi nghiên cứu về độ ổn định của bacteriocin [54] [66]. Khoảng pH hoạt động của các bacteriocin khác nhau có thể rất khác nhau, có thể rất hẹp như ở boticin P (khoảng pH hoạt động 6,5 – 7,5), có thể rất rộng như ở butyricin 7423 (khoảng pH hoạt động 2 – 12) [66]. Xác định khoảng pH hoạt động của bacteriocin cho phép sử dụng
bacteriocin có hiệu quả. Do đó, bacteriocin của chủng L. acidophilus thử nghiệm được nghiên cứu về ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin.
Mục đích:
Xác định sơ bộ khoảng pH hoạt động của bacteriocin sinh ra bởi L. acidophilus ATCC 4653.
Cách tiến hành:
Nuôi cấy L. acidophilus ATCC 4653 theo mục 2.3.2. Li tâm dịch nuôi cấy ở 4.000 vòng/phút trong 20 phút để loại sinh khối, thu dịch nổi là dịch bacteriocin thô (dịch lên men) [10]. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin theo phương pháp đã nêu ở mục 2.3.5, trong đó các giá trị pH được nghiên cứu là 2, 4, 6, 8. Vi khuẩn kiểm định được sử dụng là B. subtilis
ATCC 6633. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần trên 3 mẻ nuôi cấy độc lập của L. acidophilus ATCC 4653.
Kết quả:
Kết quả đánh giá hoạt tính bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 ở các giá trị pH nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.3.
Nhận xét và bàn luận:
Kết quả ở bảng 3.3 cho thấy trong các giá trị pH nghiên cứu, bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 thể hiện hoạt tính tốt nhất ở pH 2, với đường kính vòng ức chế trung bình qua 3 lần thí nghiệm là 18,8mm. pH càng tăng thì đường kính vòng ức chế càng nhỏ, hoạt tính bacteriocin càng yếu. Hoạt tính bacteriocin giảm đột ngột ở pH 6 (gần trung tính), với độ giảm đường kính trung bình so với pH 2 là 37,8%, cao hơn hẳn so với độ giảm 9,0% ở pH 4. Đến giá trị pH 8 (môi trường kiềm nhẹ), đường kính vòng ức chế trung bình chỉ còn 9,7mm, giảm 48,4% so với ở pH 2 và chỉ lớn hơn 0,9mm so với đường kính vòng ức chế tối thiểu có ý nghĩa (8,8mm) [62]. Điều này chứng tỏ
bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 kém hoạt động trong môi trường kiềm.
Bảng 3.3: Hoạt tính bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 ở các giá trị pH nghiên cứu trên vi khuẩn kiểm định B. subtilis ATCC 6633
Lần thí nghiệm Đƣờng kính vòng ức chế (mm) pH 2 pH 4 pH 6 pH 8 Lần 1 17,6 16,5 11,7 9,3 Lần 2 18,5 16,8 11,2 9,7 Lần 3 20,2 18,1 12,1 10,2 Trung bình 18,8 17,1 11,7 9,7 ∆(%) 0 9,0 37,8 48,4
Ghi chú: ∆: Độ giảm đường kính trung bình ở pH x so với ở pH 2
∆ (%) =
với d(2): đường kính vòng ức chế trung bình ở pH 2 d(x): đường kính vòng ức chế trung bình ở pH x
Như vậy, từ những kết quả trên, có thể nhận định bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 chủ yếu hoạt động ở pH acid và pH càng nhỏ thì hoạt tính bacteriocin càng lớn. Đây là đặc điểm của đa số bacteriocin từ LAB mà điển hình là nisin [21]. Nisin hầu như chỉ phát huy tác dụng trong môi trường acid (hoạt tính cao nhất ở pH 2, bị bất hoạt ở pH trên 8) nên được sử dụng làm chất bảo quản trong các thực phẩm có tính acid [31]. Sự tăng hoạt tính của bacteriocin khi pH giảm được Jack và cộng sự lí giải theo một số giả thiết như sau [36]:
- Khi pH giảm, bacteriocin ít tạo kết tập hơn, do đó có nhiều phân tử tham gia tấn công tiêu diệt tế bào đích.
- Khi pH giảm, bacteriocin ít gắn với tế bào hơn, đa số bacteriocin ở dạng ngoại bào để phát huy tác dụng diệt khuẩn.
- pH giảm tạo điều kiện cho bacteriocin dễ thấm qua vách tế bào đích. - Phản ứng tương tác giữa bacteriocin với tế bào đích bị ức chế trong môi
trường pH cao.
Hình 3.3: Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin của L.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});