L ỜI CẢM ƠN
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Hiện nay việc nghiên cứu, ứng dụng bacteriocin do vi khuẩn lactic sinh tổng hợp đang là một hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm. Bacteriocin là một chất kháng khuẩn có khả năng ức chế một số vi khuẩn gây bệnh, nhờ khả năng này mà việc ứng dụng của vi khuẩn lactic đa dạng và phong phú hơn. Đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng thành công, góp phần vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người.
Năm 1970, nhóm tác giả Kekessy và Piguet thuộc viện Vệ sinh và An toàn thực phẩm – Thụy Sĩ đã nghiên cứu một phương pháp mới trong việc phát hiện ra bacteriocin. Chủng vi sinh vật đối kháng được nuôi ủ trên đĩa môi trường thạch dinh dưỡng, sau đó tạo giếng có đường kính 0,5 mm bằng cách khoét bỏ agar trên đĩa. Cho một lượng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp bacteriocin vào giếng, sau thời gian nuôi ủ vòng kháng khuẩn sẽ xuất hiện, thể hiện bởi một vòng kháng rõ quanh giếng.
Sáu năm sau, nhóm tác giả Tagg, Dajani và Wannamaker thuộc Khoa vi sinh- trường đại học Otago, New Zealand, trường đại học Dược Minnesota,
Minnesota đã nghiên cứu về những loại bacteriocin của vi khuẩn Gram dương và cho ra nhiều kết quả có giá trị. Nghiên cứu đã cho biết được tính đối kháng của bacteriocin, cách đặt tên và phân loại bacteriocin, chiết tách và tinh sạch bacteriocin, phân tích hoạt tính bacteriocin.
Năm 1992, nhóm tác giả Yang, Joshnon và Ray thuộc Đại học Wyoming, Laramie đã nghiên cứu một phương pháp mới để chiết tách một lượng lớn bacteriocin từ vi khuẩn lactic với tên đề tài: “Novel method to extract large amounts of bacteriocin from lactic acid bacteria”. Phương pháp này đã làm tăng hiệu quả chiết tách và thu được một lượng bacteriocin nhiều hơn quá trình phân lập.
Các tác giả Callewaert và De Vuyst thuộc Khoa công nghệ sinh học ứng dụng - Đại học Brussel, Bỉ, 1999 đã nghiên cứu việc sinh tổng hợp bacteriocin của
Lactobacillus amylovorus DCE 471 nhằm cải tiến và làm ổn định các sản phẩm lên men. Việc sinh tổng hợp bacteriocin của chủng này bị ức chế bởi nồng độ của nguồn nitơ.
Cùng năm đó, nhóm tác giả Khalid, Siddiqi và Mojgani thuộc Khoa Vi sinh -Trường đại học Karachi-Pakistan đã nghiên cứu tìm ra một loại bacteriocin mới có tên lactocin LC-09. Lactocin LC-09 được phân lập từ chủng vi khuẩn
Lactobacillus có trong một mẫu bệnh. Loại này ức chế được một số loại
Lactobacillus và vi khuẩn Gram dương khác như Listeria ivanovii, Streptococcus agalactii và Streptococcus peyogenes. Đặc tính của Lactocin LC-09 là chịu nhiệt (4 giờ ở 100oC) và thích hợp với môi trường có pH axit. Loại bacteriocin này bị khử hoạt tính bằng cách sử dụng enzym protease. Có thể dùng acridine orange, ethidium bromide để gây đột biến trong việc sản sinh ra loại bacteriocin này.
Năm 2002, Soore cùng cộng sự đã nghiên cứu việc tạo ra một chất kháng khuẩn đặc biệt của vi khuẩn lactic gọi là bacteriocin. Bacteriocin được sử dụng như một chất bảo quản thực phẩm tự nhiên có khả năng thay thế các loại hoá chất
bảo quản khác. Bacteriocin có bản chất là protein nên rất an toàn đối với sức khoẻ con người.
Năm 2004, nhóm tác giả Todorov, Van và Dicks thuộc Khoa Vi sinh, Đại học Stellenbosch- Nam Phi đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp bacteriocin của chủng Lactobacillus plantarum ST13BR , một chủng được phân lập từ bia Barley. Loại bacteriocin này (kích thước phân tử 10kDa) ức chế sự phát triển của vi khuẩn
Lactobacillus casein, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae và Escherichia coli. Nghiên cứu đã đưa ra được các loại môi trường có ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp bacteriocin và hỗn hợp các loại môi trường giúp cho sinh tổng hợp bacteriocin là lớn nhất.
Năm 2006, 50 chủng vi khuẩn lactic được phân lập từ sản phẩm lên men truyền thống suan-tsai của Đài Loan. Sau đó chúng tiếp tục được nghiên cứu về các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá và khả năng sinh tổng hợp bacteriocin. Năm 2006, Marcinowski, giám đốc điều hành nghiên cứu tại BASF cho biết kẹo cao su có chứa các chủng vi khuẩn có lợi Lactobacillus do công ty hoá chất BASF của Đức phát triển. Đây là sản phẩm giúp người dùng loại trừ các bệnh về răng miệng. Chủng Lactobacillus mới có tên là L anti-caries có khả năng sinh bacteriocin làm cho vi khuẩn gây sâu răng kết thành khối không thể dính trên bề mặt răng và bị loại bỏ dễ dàng khi súc miệng.
Tháng 3/2007 nhóm tác giả Todorov và Dicks KM thuộc Khoa Vi sinh, Đại học Stellenbosch- Nam Phi đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp bacteriocin của chủng Lactobacillus pentosus ST712BZ được phân lập từ boza. Bacteriocin ST712BZ (kích thước 14kDa) ức chế sự phát triển của Lactobacillus casei, E.coli,
Pseudomonas aeruginosa, Enterococus faecalis, Klebsiella pneumoniae và
Lactobacillus curvatus. Sự phát triển của chủng ST712BZ trên môi trường BHI, M17, sữa đậu nành và mật đường tương tự như trên môi trường MRS với việc sinh tổng hợp bacteriocin cực đại (12800 AU/ml) được ghi nhận trên môi trường MRS sau 24h. Nghiên cứu đã tìm ra được các loại môi trường, nhiệt độ và pH có ảnh
hưởng đến khả năng sinh tổng hợp bacteriocin và thành phần hỗn hợp các loại môi trường mà việc sinh tổng hợp bacteriocin là lớn nhất.
Các nhà nghiên cứu Csiro đã tìm ra một vài bacteriocin và sử dụng chúng để tiêu diệt những vi khuẩn gây bệnhở gà và lợn. Gen mã hóa bacteriocin sẽ được chèn vào gen vi khuẩn không gây bệnh hoặc gen vi rút để các vi sinh vật này có thể sinh sản và tiết ra bacteriocin. Lợi ích chính của việc sử dụng bacteriocin là nó sẽ giảm mầm bệnh nguy hiểm khi con người đã nhờn với thuốc kháng sinh [60].
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Tổng hợp Klemson vừa phát hiện ra một loại thuốc chống vi khuẩn mới không gây tính lờn thuốc từ chính những vi khuẩn tạo ra loại pho mát Thụy Sĩ. Những vi khuẩn này tiết ra một loại protein có tên bacteriocin, tạo nên tính chất của pho mát. Các thử nghiệm sơ bộ cho thấy chúng có tác dụng chống lại hơn 150 loại vi khuẩnthường gặp [71].