Cũng như nhiều nước trên thế giới, các nhà khoa học Việt Nam cũng rất quan tâm đến bacteriocin và cókhông ít những công trình khoa học nghiên cứu về vấn đề này. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này vẫn chỉ tập trung vào xác định các điều kiện nuôi cấy tối ưu của chủng LAB sinh tổng hợp bacteriocin, định danh các chủng và xác định một số tính chất hóa sinh của bacteriocin cũng như độ nhạy của chúng với enzym.
Năm 2002, Nguyễn Thị Hoài Hà, Phạm Văn Ty, Nguyễn Thị Kim Quy tại Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp bacteriocin của vi khuẩn lactic L24 phân lập từ nước dưa. Các phân tích trình tự rADN 16S cho thấy chủng L24 thuộc loài L. plantarum [1]. Năm 2004, TS. Lê Thị Hồng Tuyết, TS. Hoàng Quốc Khánh tại Viện Sinh học Nhiệt Ðới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã có những nghiên cứusơ bộ về một số đặc tính của bacteriocin sản xuất bởi vi khuẩn Lactobacillus acidophilus. Vi khuẩn L. acidophilus sản xuất bacteriocin có khả năng kháng một số vi khuẩn gây bệnh trong
thực phẩm như E. coli, Salmonella và một số vi khuẩn lactic khác. Quá trình sinh
tổng hợp bacteriocin bắt đầu từ 12 giờ. Điều kiện tối ưu để tạo bacteriocin của vi khuẩn là là 30 - 37oC với pH từ 5 - 7. Chủng vi khuẩn có khả năng sử dụng tốt các loại đường như manitol, maltozơ, lactozơ và glucozơ để sản xuất bacteriocin. Hoạt tính bacteriocin tăng khi bổ sung 1% cao nấm men, còn các thành phần khác như glucozơ, cao thịt, cazein pepton, NaCl không ảnh hưởng đến hoạt tính bacteriocin.
Bên cạnh đó, bacteriocin sản xuất bởi vi khuẩn L. acidophilus nhạy với proteaza
nhưng lại ổn định với các dung môi hữu cơ, pH và nhiệt độ [6].Một nghiên cứu khác của TS.PhạmThùy Linhvềkhả năng tạo chất diệt khuẩn enterocin P tái tổ hợp nhằm ứng dụng trong bảo quản thực phẩm. Đây là nghiên cứu đầu tiên về tạo bacteriocin tái tổ hợp một cách có hệ thống tại Việt Nam. Sản phẩm của nghiên cứu nàylà protein HisentP tái tổhợp có hoạt tính kháng khuẩn và các đặc tính sinh hóa tương tự với enterocin P tự nhiên. Protein này bước đầu đã có khả năng kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm và được tiếp tục nghiên cứu phát triển làm phụ gia sinh học dùng cho bảo quản [3]. Với mục tiêu thu nhận bacteriocin để ứng dụng trong quá trình bảo quản thịt sơ chế tối thiểu, tác giả Nguyễn Thúy Hương đã nghiên cứu việc cố định tế bào vi khuẩn Lactococcus lactic trên chất mang cellulose vi khuẩn
(Bacterial Cellulose - BC) [2].Năm 2014, tác giả Lê Ngọc Thùy Trang và Phạm Minh Nhựt đã tiến hành phân lập các sản phẩm lên men truyền thống như sữa chua, nem chua, cải chua, kim chi, măng chua. Theo đó, sau khi sàng lọc, chủng SC01 được chọn có khả năng đối kháng mạnh, đồng thời tạo ra các hợp chất kháng khuẩn có tính ức chế mạnh đối với các vi khuẩn chỉ thị Salmonella, Staphylococcus aureus,
Escherichia coli, Listeria monocytogenes và Bacillus subtilis. Định danh bằng
phương pháp giải trình tự 16S rDNA cho thấy chủng SC01 là Lactobacillus plantarum.Khả năng sản sinh các hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum SC01
trên các môi trường khác nhau đã cho thấy môi trường MRS có cải tiến là tốt nhất. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, nồng độ NaCl và thành phần môi trường MRS đã xác định được môi trường MRS OPTSC01 là thích hợp nhất và môi trường này bao gồm cao thịt bò (10 g/l), cao nấm men (5 g/l), trypton (10 g/l), sucrose (20 g/l), sodium acetate (5 g/l), K2HPO4 (4 g/l), ammonium citrate (2 g/l), MgSO4 (0,2 g/l), MnSO4 (0,05 g/l), Tween 80 (1 ml/l), pH 6,0,nhiệt độ nuôi cấy37oC. Năm 2015, tác giả Bằng Hồng Lam, Nguyễn Hữu Hiệp tiến hành phân lập được 148 dòng vi khuẩn lactic từ 56 mẫu thực phẩm lên men truyền thống (rau quả muối chua và các sản phẩm lên men từ thịt và cá thu) từ 5 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Tất cả các dòng vi khuẩn này đều có khả năng sinhtrưởng và phát triển ở 40oC và 45oC, nhưng chỉ có 48 dòng vi khuẩn phát triển được ở 50oC và không có dòng vi khuẩn nào sống được ở 55oC. Trong số 48 dòng vi khuẩn lactic chịu được 50oC, hai dòng
vi khuẩn RM18 và CC4 có khả năng sinh bacteriocin ức chế sự tăng trưởng củavi khuẩn chỉ thị Lactobacillus sakei subsp. sakei JCM 1157 khi sử dụngphương pháp
khuếch tán giếng thạch. Kết quả định danhbằng phương pháp giải trình tự đoạn gen 16S rRNA cho thấy dòng RM18 đồnghình 100% với dòng Lactobacillus plantarum WCFS1 và dòng CC4 đồng hình100% với dòng Pediococcus acidilactici B3.
Mặc dù có rất nhiều nghiên cứu về vi khuẩn lactic, nhưng những nghiên cứu về bacteriocin, cụ thể là những nghiên cứu cụ thể về bacteriocin được sinh tổng hợp bởi L. plantarum hầu như vẫn chưa được tiến hành tại Việt Nam. Chính vì vậy,
chúng tôi thực hiện đề tài:“Nghiên cứu bacteriocin của vi khuẩn Lactobacillus
plantarum phân lập từ mẫu chao tại Huế” nhằm góp phần khai thác tiềm năng ứng
dụng của các bacteriocin sinh tổng hợp từ vi khuẩn LAB, được phân lập từ các mẫu thực phẩm ở Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Thị Hoài Hà,Phạm Văn Ty, Nguyễn Thị Kim Quy (2002), “Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp bacterioxin của loài Lactobacillus plantarum
L24”, Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, Chuyên san Công nghệ sinh học,
Hà Nội , tr. 47 - 52.
2. Nguyễn Thúy Hương, Trần Thị Tưởng An (2008), “Thu nhận bacteriocin bằng phương pháp lên men bởi tế bào Lactococcus lactic cố định trên chất mang Cellulose vi khuẩn (BC) và ứng dụng trong bảo quản thịt tươi sơ chế tối thiểu”, Science & Technology Development, Đại học Quốc gia Thành phố
Hồ Chí Minh, 11 (9), tr. 100 – 109.
3. Phạm Thùy Linh (2011), Nghiên cứu khả năng tạo chất diê ̣t khuẩn enterocin P tái tổ hợp nhằm ứng dụ ng trong bảo quản thực phẩm ,Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.
4. Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (2016), Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6261 : 1997.
5. Nguyễn Văn Thanh, Nguyễn Vũ Tường Vy, Trần Thu Hoa (2007),“Khảo sát khả năng chịu đựng muối mật và kháng sinh của một số vi sinh vật là nguyên liệu sản xuất probiotic đường uống”, Tạp chí Dược học, 378.
6. Lê Thị Hồng Tuyết, Hoàng Quốc Khánh (2004),“Một sốđặc tính của bacteriocin sản xuất bởi vi khuẩn Lactobacillus acidophilus”, Báo cáo Khoa
học, Viện Sinh học Nhiệt Ðới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tiếng Anh
7. Ali W. S., Musleh R. M. (2015),"Purification and Characterization of PlantaricinVGW8, A Bacteriocin Produced by Lactobacillus PlantarumVGW8",Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, 5 (1), pp. 147 - 152.
8. Ammor M. S., Mayo B. (2007), "Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as functional starter cultures in dry sausage production: An update",
9. Bradford M. M. (1976),"A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding", Analytical Biochemistry , pp. 248 - 254.
10. Bromberg R., Moreno I., Zaganini C. L., Delboni R. R., Oliveira J. D. (2004), "Isolation of bacteriocin-producing lactic acid bacteria from meat and meat products and its spectrum of inhibitory activity",Brazilian Journal of
Microbiology, 35 (1), pp. 1678 - 4405.
11. Chen H., Hoover D. (2003),"Bacteriocins and their Food Applications",Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2 (3), pp. 82 - 100.
12. Crupper S. S., Iandolo J. J. (1996), "Purification and partial characterization of a novel antibacterial agent (Bac1829) produced by Staphylococcus aureus KSI1829", Applied and Environmental Microbiology , 62 (9), pp. 3171–3175. 13. Cui Y., Zhang C., Wang Y., Shi J., Zhang L., Ding Z. (2012),"Class IIa
Bacteriocins: Diversity and New Developments",International Journal of
Molecular Sciences, 13, pp. 16668-16707.
14. Daeschel M. A., McKenney M. C., McDonald L. C. (1990), "Bacteriocidal activity of Lactobacillus plantarum C-11", Food Fermentation, 7, pp. 91 - 98. 15. Desriac F., Defer D., Bourgougnon N., Brillet B., Chevalier P. L., Fleury Y.
(2010), "Bacteriocin as Weapons in the Marine Animal-Associated Bacteria Warfare: Inventory and Potential Applications as an Aquaculture Probiotic",
Marine Drugs, 8 (4), pp. 1153 - 1177.
16. Díaz R. J., Barba J. L., Cathcart D. P., Holo H., Nes I. F., Sletten K. H. (1995), "Purification and Partial Amino Acid Sequence of Plantaricin S, a Bacteriocin Produced by Lactobacillus plantarum LPCO10, the Activity of
Which Depends on the Complementary Action of Two Peptides",American
Society for Microbiology, 61 (12), pp. 4459 - 4463.
17. Dobson A., Cotter P. D., Ross R. P., Hill C. (2012), "Bacteriocin Production: a Probiotic Trait?",Applied Environmental Microbiology, 78 (1), pp. 1 - 6. 18. El-Shafie H. A., I.Yahia N., Ali H. A., Khalil F. A., El-Kady E. M. (2009),
Lactobacillus paracasei in Mice with Hypercholesterolemia Induced by Diet",Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 3 (1), pp. 218 - 228.
19.Fugelsang K. C., Edwards C. G. (2007), Wine Microbiology, Springer, 2, pp.
29 - 44.
20. Hashium A. J., Hamza S. J., Aldujaili N. H. (2010), "Antimicrobial Activity of Bacteriocin Produced by Weissella cibaria NRIC0136", Al-Kufa Journal for Biology, 2 (1).
21. Hayek A. S., Ibrahim A. S. (2013), "Current Limitations and Challenges with Lactic Acid Bacteria: A Review", Food and Nutrition Sciences, 4, pp. 73 - 87. 22. Héchard Y., Sahl H.-G. (2002), "Mode of action of modified and unmodified
bacteriocins from Gram-positive bacteria", Biochimie , pp. 545 - 557.
23. Hoover D. G. (1992), "Bacteriocins: activities and applications, Encyclopedia of microbiology",Encyclopedia of microbiology, 1, pp. 181 - 192.
24. Hu M., Dang L., Zhao H., Zhang C., Lu Y., Yu J. (2016), "Characterization and Antibacterial Mode of a Novel Bacteriocin with Seven Amino Acids from Lactobacillus plantarum in Guizhou Salted Radish",Journal of Agricultural Science, 8 (10), pp. 120 - 130.
25. Ibrahim O. O., Day D. F. (2014), "Biotechnology in Nutrition and Food Engineering", Journal of Nutritional Health & Food Engineering, 1 (5). 26. Kumar R. S., Arul V. (2009), "Purification and characterization of phocaecin
PI80: an anti-listerial bacteriocin produced by Streptococcus phocae PI80
Isolated from the gut of Peneaus indicus (Indian white shrimp)", J Microbiol
Biotechnol , 19 (11), pp. 1393 - 1400 .
27. Laemmli U. K. (1970), "Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4", Nature, 227, pp.680 - 685.
28. Mahawar B. P. (2012), "Multilocus sequence typing for differentiation of closely related species of indigenous probiotic Lactobacilli",Master science in Dairy Microbiology, Nation Dairy Research Institute , pp. 30 - 31.
29. Nespolo C. R., Brandelli A. (2010), "Production of bacteriocin-like substances by lactic acid bacteria isolated from regional ovine cheese",
30. Noordiana N., Fatimah A. B., Mun A. S. (2013), "Antibacterial agents produced by lactic acid bacteria isolated from Threadfin Salmon and Grass
Shrimp", International Food Research Journal, 20(1), pp. 117 - 124.
31. Oscáriz J. C., Pisabarro A. G. (2001), "Classification and mode of action of membrane-active bacteriocins produced by gram-positive bacteria",
International Micribiology, 4 (1), pp.13 - 19.
32. Özdemir G. B., Oryaşın E., Bıyık H. H., Özteber M., Bozdoğan B. (2011), "Phenotypic and Genotypic Characterization of Bacteriocins in Enterococcal Isolates of Different Sources", Indian J Microbiol, 51 (2), pp. 182 - 187. 33. Patrick O. M. (2012), "Lactic acid bacteria in health and disease", Rwanda
Journal of Health Sciences, 1 (1), pp. 39 - 50.
34. Reenen V., Dicks L. M., Chikindas M. (1998),"Isolation, purification and partial characterization of plantaricin 423, a bacteriocin produced by Lactobacillus
plantarum", Journal of Applied Microbiology, 84 (6), pp. 1131 - 1137.
35. Rekhif N., Atrih A., Lefebvrexy G. (1995), "Activity of plantaricin SA6, a bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum SA6 isolated from
fermented sausage", Journal of Applied Microbiology, 78 (4), pp. 349 - 358. 36. Sabo S. D., Vitolo M., González J. J., Oliveira R. P. (2014),"Overview of
Lactobacillus plantarum as a promising bacteriocin producer among lactic
acid bacteria", Food Research International, 64, pp.527 – 536.
37. Samar L., Hadda O., Nicolas A., Ziad F., Pascal M., Abdellatif B. (2012), "Lacticin LC14, a new bacteriocin produced by Lactococcus lactis BMG6.14: isolation, purification and partial characterization",Infect Disord Drug
Targets, pp. 316 - 325.
38. Sankar N., Priyanka V., ReddyP.S., RajanikanthP., Kumar V., Indira M. (2012), "Purification and Characterization of Bacteriocin Produced by
Lactobacillus plantarum Isolated from Cow Milk",International Journal of Microbiology Research, 3 (2), pp. 133 - 137.
39. Savadogo A., Ouattara A. C., Bassole H. I., Traore S. A. (2006), "Bacteriocins and lactic acid bacteria",African Journal of Biotechnology, 5 (9), pp.678 - 683.
40. Schägger H., Jagow G. V. (1987), "Trixin-Sodium Dodecyl Sulfate- Polyacrylamide Gel Electrophoresis for the Separation of Proteins in the Range from 1 to 100 kDa",Analytical Biochemistry, 166, pp. 368 - 379. 41. Schlegel R., Slade H. D. (1972), "Bacteriocin Production by Transformable
Group H Streptococci", Journal of Bacteriology, 112 (2), pp. 824–829. 42. Sifour M., Tayeb, I., Haddar, H. O., Namous, H., & Aissaoui, S. (2012).,
"Production and characterization of bacteriocin of Lactobacillus plantarum
F12 with inhibitory activity against Listeria monocytogenes", Journal of Science and Technology, 2 (1), pp. 56 - 61.
43. Smaoui S., Elleuch L., Bejar W., Karray-Rebai I., Ayadi I. (2010), "Inhibition of fungi and gram-negative bacteria by bacteriocin BacTN635 produced by Lactobacillus plantarum sp. TN635",Biochemistry and
Biotechnology,, 162 (4), pp.1132 - 1146.
44. Song D. F., Zhu M.Y., Gu Q. (2014), "Purification and Characterization of Plantaricin ZJ5, a New Bacteriocin Produced by Lactobacillus plantarum
ZJ5",Plos One, 9 (8).
45. Stackebrandt E., Teuber M. (1988), "Molecular taxonomy and phylogenetic position of lactic acid bacteria", Biochimie, 90 (3), pp. 317-324.
46. Todorov S. D. (2008), "Bacteriocin production by Lactobacillus plantarum
AMA-K isolated from Amasi, a Zimbabwean fermented milk product and study of the adsorption of bacteriocin AMA-K to Listeriasp", Brazilian Journal of Microbiology, 39 (1), pp. 178 - 187.
47. Todorov S. D. (2009), "Bacteriocins from Lactobacillus plantarum –
production, genetic organization and mode of action", Brazilian Journal of Microbiology, 40 (2), pp. 209 - 221.
48. Todorov S. D., Dicks L. M. (2007), "Bacteriocin production by
Lactobacillus pentosus ST712BZ isolated from boza", Braz. J. Microbiol, 38
(1), pp. 1678 - 4405.
49. Todorov D. S., Vaz-Velho M., Gibbs P. (2004), "Comparison of two
byLactobacillusplantarum ST31", Brazilian Journal of Microbiology, 35(1 - 2), pp. 157-160.
50. Tripuraneni S. (2011), Effect of Nutrient Supplements on Cucumber Fermentation by Lactic Acid Bacteria, A thesis submitted in partial
fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Food Science, University of Arkansas.
51. Yang S. C., Lin C. H., Sung C. T., Fang, J. Y. (2014), "Antibacterial activities of bacteriocins: application in foods and pharmaceuticals",
Frontiers in Microbiology, 5, pp. 2 - 10.
52. Zacharof M., Lovitt R. (2012), "Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria", Biotechnology and Food Science, 2, pp. 50 - 56.
53. Zhang H., Cai Y. (2014), Lactic Acid Bacteria, Springer, 2, pp. 103 - 203. 54. Zhang H., Liu L., Hao Y., Xie Y. (2013), "Isolation and partial
characterization of a bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum BM-1 isolated from a traditionally fermented Chinese meat product", Microbiology
and Immunology, 57 (11), pp. 746 - 755.
55. Zhou J., Esmaily-Moghadam M., Conover T. A., Hsia T.Y., Marsden A. L., Figliola R. S. (2015), "In Vitro Assessment of the Assisted Bidirectional Glenn Procedure for Stage One Single Ventricle Repair",Cardiovasc Eng
Technol, 6 (3), pp. 256 - 267.
56. Perez H. R.,Zendo T. , Sonomoto K. (2014), "Novel bacteriocins from lactic acid bacteria (LAB): various structures and applications", Microb Cell Fact, 13(1): S3, pp. 1 - 13.