L. acidophilus ATCC
3.2.3.Nghiên cứu khả năng chiết bacteriocin của L acidophilus ATCC 4653 bằng phương pháp kết tủa (NH 4)2SO
p H4 Dịch lên men Acid lactic
3.2.3.Nghiên cứu khả năng chiết bacteriocin của L acidophilus ATCC 4653 bằng phương pháp kết tủa (NH 4)2SO
Kết tủa bằng (NH4)2SO4 là một phương pháp thường được áp dụng để chiết bacteriocin [20]. So với các phương pháp chiết bacteriocin khác như hấp phụ - giải hấp phụ, chiết bằng dung môi hữu cơ…, phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện, hóa chất rẻ tiền, không độc hại. Do đó, phương pháp kết tủa bằng (NH4)2SO4 được lựa chọn để bước đầu nghiên cứu khả năng chiết bacteriocin từ dịch lên men của chủng L. acidophilus thử nghiệm.
Mục đích:
Nhận định sơ bộ về khả năng chiết bacteriocin từ dịch lên men của L. acidophilus ATCC 4653 bằng phương pháp kết tủa (NH4)2SO4 theo các nồng độ muối khác nhau.
Cách tiến hành:
Thu dịch bacteriocin thô (dịch lên men) tương tự mục 3.2.1. Khảo sát khả năng chiết bacteriocin bằng (NH4)2SO4 theo phương pháp đã nêu ở mục 2.3.7, trong đó các nồng độ (NH4)2SO4 được nghiên cứu là 20; 30; 40; 50; 60; 70 và 80% (khối lượng/thể tích). Vi khuẩn kiểm định được sử dụng là B. subtilis ATCC 6633.
Kết quả:
Kết quả đánh giá hoạt tính bacteriocin của phần tủa và phần dịch thu được sau khi bổ sung (NH4)2SO4 với các nồng độ khác nhau vào dịch lên men của L. acidophilus ATCC 4653 được thể hiện trong bảng 3.5.
Bảng 3.5: Hoạt tính bacteriocin của phần tủa và phần dịch thu được khi bổ sung (NH4)2SO4 vào dịch lên men của L. acidophilus ATCC 4653 với vi
khuẩn kiểm định là B. subtilis ATCC 6633
Nồng độ (NH4)2SO4 (%)
Đƣờng kính vòng ức chế (mm)
Phần tủa Phần dịch
20 Không tạo tủa
30 13,2 16,6
40 13,7 15,3
50 13,9 14,6
60 14,7 14,2
70 15,6 13,7
80 Muối không tan hết, lẫn với tủa
Nhận xét và bàn luận:
Kết quả bảng 3.5 cho thấy, trong dãy nồng độ (NH4)2SO4 nghiên cứu (từ 20 đến 80%), nồng độ muối thấp nhất cho phép tách được tủa bacteriocin từ
dịch lên men của L. acidophilus ATCC 4653 là 30% và cao nhất là 70%. Ở nồng độ (NH4)2SO4 20%, bacteriocin chưa tạo kết tủa; còn ở nồng độ (NH4)2SO4 80%, muối không tan hết và lẫn với phần tủa bacteriocin.
Trong khoảng nồng độ (NH4)2SO4 tách được tủa bacteriocin (từ 30% đến 70%), nhận thấy: khi tăng nồng độ (NH4)2SO4, hoạt tính bacteriocin của phần tủa tăng dần, trong khi hoạt tính bacteriocin của phần dịch giảm dần. Đường kính vòng ức chế của phần tủa ở nồng độ (NH4)2SO4 70% là 15,6mm, tăng 2,4mm so với ở nồng độ 30% (13,2mm). Ngược lại, đường kính vòng ức chế của phần dịch ở nồng độ (NH4)2SO4 70% là 13,7mm, giảm 2,9mm so với ở nồng độ 30% (16,6mm). Từ đó, có thể kết luận lượng bacteriocin kết tủa tăng dần theo lượng (NH4)2SO4 sử dụng.
Hình 3.5: Sự thay đổi hoạt tính bacteriocin của phần tủa và phần dịch theo nồng độ (NH4)2SO4 sử dụng 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 30 40 50 60 70 Phần tủa Phần dịch Nồng độ (NH4)2SO4 (%) Đư ờn g k ín h v ò n g ứ c ch ế (m m)
Trong đề tài này, nồng độ (NH4)2SO4 cao nhất trước khi muối bão hòa được nghiên cứu là 70%. Ở nồng độ này phần dịch vẫn còn hoạt tính bacteriocin (tạo vòng ức chế có đường kính 13,7mm), chứng tỏ bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653 vẫn chưa được chiết hết. Cũng ở nồng độ này, đường kính vòng ức chế tạo bởi phần tủa là 15,6mm, lớn hơn 1,9mm so với vòng ức chế của phần dịch (13,7mm). Mặt khác, phần tủa đã được cô đặc 30 lần so với phần dịch (mục 2.3.7). Từ đó, có thể dự đoán hiệu suất chiết bacteriocin từ dịch lên men của L. acidophilus ATCC 4653 bằng phương pháp kết tủa (NH4)2SO4 không cao.
Phương pháp kết tủa bằng (NH4)2SO4 đã được nhiều tác giả sử dụng để chiết bacteriocin từ LAB, hiệu suất chiết đạt được có thể rất cao lên tới 95% [46] nhưng cũng có khi khá thấp chỉ gần 20% [12]. Trong đề tài này, hiệu suất chiết bacteriocin bằng phương pháp kết tủa (NH4)2SO4 chưa được tính toán cụ thể mà mới chỉ đưa ra những nhận định bước đầu. Để lựa chọn phương pháp chiết bacteriocin thích hợp cần tiến hành thêm những khảo sát và đánh giá trên một số phương pháp chiết khác. Thực tế đã có những nghiên cứu lựa chọn chiết bacteriocin bằng các phương pháp khác như chiết bằng ethanol [1], butanol [15].
Tóm lại, từ các kết quả ở mục 3.2, có thể tóm lược một số tính chất cơ bản của bacteriocin sinh ra bởi L. acidophilus ATCC 4653 như sau:
Về khoảng pH hoạt động: bacteriocin chủ yếu hoạt động ở pH acid, pH càng nhỏ thì hoạt tính bacteriocin càng lớn.
Về độ bền nhiệt: bacteriocin có tính bền nhiệt, hoạt tính bacteriocin hầu như không thay đổi sau khi xử lí nhiệt ở 100o
C trong thời gian 30 phút.
Về khả năng chiết bacteriocin bằng phương pháp kết tủa (NH4)2SO4: bacteriocin có thể được chiết từ dịch lên men với nồng độ (NH4)2SO4 từ 30% (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đến 70%, lượng bacteriocin kết tủa tăng dần theo lượng (NH4)2SO4 sử dụng. Ở nồng độ (NH4)2SO4 70%, bacteriocin vẫn chưa tủa hết.
Trên đây mới là những mô tả mang tính sơ bộ về bacteriocin của L. acidophilus ATCC 4653. Để mô tả chi tiết bacteriocin này cần có những nghiên cứu sâu hơn.