Giải thích:
Lớp I (Nisin): Dạng A Lanthibiotics gồm những phân tử lưỡng tính dài cĩ thể tiêu diệt các tế bào mẫn cảm bằng cách tạo lỗ trên màng sinh chất.
Lớp II (sakasin): Chúng mang điện dương trong mơi trường trung tính và chúng chứa một vùng kỵ nước và/hoặc một vùng lưỡng cực. Chúng cĩ thể làm thấm màng sinh chất tế bào đích.
Bacteriolysins (lysostaphin): tác động phá hủy vách tế bào.
Bảng 2.7: Một số Bacteriocin và đặc điểm của chúng [22]
Lồi Bateriocin Phổ tác động Đặc điểm
Lactococcus lactis
subsp. lactis Nisin Vi khuẩn gram dương Lớp I: lantibiotic, 3.5 kDa, 34amino acids, Lacticin 3147 Clostridium sp
Listeria monocytogenes Staphylococcus aureus
Lớp I: cấu thành từ 2 lantibiotic, 4.2 kDa, bền với nhiệt.
Streptococcus dysgalactiae Enterococcus faecalis Propionibacterium acne Streptococcus mutans Lactococcus lactis
subsp. cremoris Lactococcin B Lactobacillus Lớp II: khoảng 5 kDa, phổ tácđộng hẹp.
Lactobacillus acidphilus
Acidocin CH5 Vi khuẩn gram dương
Lactobacillus
Lớp II: cấu thành từ các phân tử khối lượng lớn.
Lactacin F Lactobacillus fermentum Enterococcus faecalis Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus helveticus
Lớp II: 6.3 kDa, 57 amino acid, chịu được nhiệt độ 1210C trong 15 phút.
Lactacin B Lactobacillus debrweckii Lactobacillus helveticus Lactobacillus bulgaricus Lactococcus lactis
Lớp III: 6.3 kDa, chịu được nhiệt, chỉ được tổng hợp khi nuơi cấy ở điều kiện pH 5.0-6.0
Lactobacillus
amylovorus Lactobin A Lactobacillus acidophilusLactobacillus debrweckii Lớp II: 4.8 kDa, 50 amino acid,phổ tác động hẹp.
Lactobacillus casei Lactocin 705 Listeria monocytogens
Lactobacillus plantarum Lớp II: cấu thành từ 2bacteriocin (mỗi bacteriocin 3.4 kDA, 33 amino acid)
Leuconostoc gelidum Leucocin A Lactobacillus Enterococcus faecalis Listeria mơncytogenes
Lớp II: 3.9 kDa, 37 amino acid, ổn định ở pH thấp, chịu được 1000C ở 20 phút.
Leuconostoc
mesenteroides MesentericinY105 Enterococcus faecalisListeria monocytogenes Lớp II: 3.8 kDa, 37 amino acid,chịu được nhiệt độ 600C trong 120 phút ở pH 4.5
Peliococcus acidilactici
Pediocin F vi khuẩn gram dương Lớp II: 4.5 kDa, thuộc enzyme proteolytic, bền với nhiệt, hịa tan chất hữu cơ, hoạt động ở khoảng pH rộng.
Pediocin PA-1 Listeria monocytogenes Lớp II: 4.6 kDA, 44 amino acid.
Pediocin AcH Vi khuẩn gram âm và
gram dương Lớp II: 4.6 kDa, 44 amino acid,phổ tác động rộng.
Pediococcus
pentosaceous Pediocin A LactobacillusLactococcus Leuconostoc Pediococcus Staphylococcus Enterococcus Listeria Clostridum
Lớp II: 2.7 kDa, thuộc enzyme proteolytic, tồn tại ở 1000C trong 10 phút.
Lactobacillus sake Lactocin S Lactobacillus Leuconostoc Pediococcus
Lớp I: 3.7 kDa, hoạt động ở pH 4.5-7.5
Sakacin P Listeria monocytogenes Lớp II: 4.4 kDa, chịu nhiệt
Lactobacillus curvatus
Curvacin A Listeria monocytogenes Enterococcus faecalis
Lớp II: 4.3 kDa
Lactobacillus
helveticus Helveticin J Lactobacillus bulgaricusLactococcus lactis Lớp III: 37 kDa, phổ tác độnghẹp, giảm hoạt động sau 30 phút ở 1000C
2.2.5.2. Các chất cĩ khả năng kháng khuẩn khác
Các LAB cũng cĩ khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh thơng qua một số các sản phẩm biến dưỡng khác ngồi bacteriocin nhu: hydrogen peroxide, cacbon dioxide và diacetyl, acid hữu cơ chủ yếu là acid lactic.
Quá trình biến dưỡng của LAB cĩ ảnh hưởng đến khả năng kháng lại các vi sinh vật cĩ hại các dạng hoạt động khác của chúng. Được thể hiện rõ qua bảng sau:
Bảng 2.8: Kiểu hoạt động đối kháng của các sản phẩm biến dưỡng
Sản phẩm biến dưỡng Kiểu hoạt động đối kháng
CO2 Ức chế q trình decarboxylation, giảm tính thấm qua màng ( khử Carboxyl).
Diacetyl Tác động lên protein gắn arginine. Hydrogen peroxide
Lactoperoxide
Oxy hĩa các protein cơ bản.
Acid lactic Acid lactic khơng bị phân hủy mà thấm vào màng làm giảm pH nội bào. Nĩ cũng liên quan tới quá trình biến dường như: phosphoryl oxy hĩa.
2.3. Vi sinh vật chỉ thị
2.3.1. Giới thiệu về vi sinh vật chỉ thị (indicator strains)
Vi sinh vật chỉ thị là những vi sinh vật gây bệnh rối loạn hệ tiêu hĩa cĩ nguồn gốc thực phẩm. Để chọn lọc Probiotic, người ta kiểm tra khả năng ức chế của các vi sinh vật probiotic lên sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật chỉ thị. Một số ví dụ về các vi sinh vật chỉ thị này là:
Bảng 2.9: Một số vi sinh vật chỉ thị điển hình sử dụng trong nghiên cứu chọn lọc probiotic
Vi sinh vật chỉ thị Nguồn nghiên cứu
Bacillus cereus
Clostridium perfringens Listeria spp
Staphylococcus aureus
Carherine B. Lewus, Thomas J. Montville, USA, 1991
Listeria monocytogenes Escherichia coli
Salmonella
N. Chauteu, I. Castellanos, A.M. Deschamps. France, 1992
Helicobacter pylori Clostridium difficile Campylobacter jejuni Escherichia coli
J. Nowroozi, M. Mirzaii, M. Norouzi, Iran, 2004
Klebsiella pneumonia Pseudomonas aeruginosa Bacillus subtilis Staphylococcus aureus Enterococcus faecalis Pediococcus acidilaticii Lactobacillus helveticus 2001 Samonella Enteritidis Escherichia coli Clostridium perfringens
Magdalena Kizerwetter-Swida, Marian Binek, Poland, 2005 Shigella dysenteriae Escherichia coli Salmonela typhi Yersinia enterocolitica V. Padmanabha Reddy, M.D. Christopher, I. Sankara Reddy, 2006
Rất nhiều nghiên cứu chọn Escherichia coli là vi sinh vật chỉ thị, đặc biệt là chỉ thị cho những bệnh liên quan tới thực phẩm hay đường tiêu hĩa. Chính vì vậy, đề tài này đã thực hiện chọn lọc probiotic bằng cách kiểm tra sự ức chế sinh trưởng của probiotic lên vi khuẩn chỉ thị Escherichia coli.
2.3.2. Vi khuẩn chỉ thị gây bệnh đường ruột - Escherichia coli [4], [35] 2.3.2.1. Đặc điểm hình dạng, nuơi cấy và tính chất sinh hĩa
Vi khuẩn E.coli cĩ nhiều trong tự nhiên, trong đường ruột của người và gia súc. Trong đường ruột, chúng hiện diện nhiều ở đại tràng nên cịn gọi là vi khuẩn đại tràng. Vi khuẩn E.coli nhiễm vào đất, nước… từ phân của động vật. Chúng trở nên gây bệnh khi gặp điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của chúng.
Phân loại khoa học:
Vực (Domain): Bacteria Ngành (Phylum): Proteobacteria
Lớp (Class): Gamma Proteobacteria Bộ (Ordo): Enterobacteriales Họ (Familia): Enterobacteriaceae Chi (Genus): Escherichia
Lồi (Species): E. coli
Hình dạng: Vi khuẩn thuộc loại trực khuẩn gram âm, di động bằng tiêm mao quanh tế bào, khơng tạo bào tử, loại cĩ độc lực thì cĩ bao nang, loại khơng cĩ độc lực khơng cĩ bao nang. Kích th ước trung bình (0,5µ x 1-3µ) hai đầu trịn. Một số dịng cĩ khuẩn mao (pili).
Đặc điểm nuơi cấy và sinh hĩa: Là loại hiếu khí hay hiếu khí tùy nghi. Nhiệt độ thích hợp 370C nhưng cĩ thể mọc trên 400C, pH 7,4.
- Trên mơi trường thạch dinh dưỡng TSA tạo khĩm trịn ướt (dạng S) màu trắng đục. Để lâu khĩm trở nên khơ nhăn (dạng R). Kích thước khĩm 2-3mm.
- Trên thạch máu: Cĩ chủng dung huyết á, cĩ chủng khơng dung huyết á. - Trên mơi trường chẩn đốn chuyên biệt EMB (Eozin Methyl Blue) tạo khĩm tím ánh kim.
- Trên mơi trường Rapid’ E.coli tạo khuẩn lạc màu tím. - Trên mơi trường Endo, SS tạo khĩm hồng đỏ.
- Trên các mơi trường đường: Lên men lactose sinh hơi, glucose, galactose. Lên men khơng đều saccarose và khơng lên men dextrin, glycogen.
- Các phản ứng sinh hĩa: Indol dương tính, Methyl Red (phản ứng MR) dương tính, Voges-Proskauer (phản ứng VP) âm tính và Citrat âm tính, H2S âm tính, , Lysine decarboxylase dương tính.
E. coli 157:H7 E. coli