Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước
2.3. Tình hình nghiên cứu bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn trong và ngoà
2.3.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước
đã và đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm do chúng có thể phục vụ cho công tác nghiên cứu, ứng dụng trong sinh học và công nghệ sinh học để tạo ra các sản phẩm đa dạng phục vụ cho đời sống.
Bảo tồn nguồn gen vi sinh vật là bảo tồn các vi sinh vật sống hoàn chỉnh hay bộ phận sống của chúng mang thông tin di truyền sinh học có khả năng tạo ra hay tham gia tạo ra giống mới của vi sinh vật nhằm phục vụ các công nghệ sinh học sản xuất các sản phẩm của nguồn gen được bảo quản.
Bảo quản và lưu giữ vi sinh vật, giống vi khuẩn ở trạng thái sống, thuần khiết và ổn định là việc làm khó khăn vì các chủng vi sinh vật có các đặc điểm sinh học riêng và các đặc điểm này có thể thay đổi theo thời gian bảo quản, lưu giữ do sự mất dòng tế bào, đột biến hay tái tổ hợp (Lê Thị Loan và cs., 2004). Vì vậy việc lưu giữ ổn định, bảo toàn tất cả các đặc tính sinh học quý của vi sinh vật trong suốt thời gian bảo tồn, lưu giữ là vấn đề cấp thiết hiện nay.
Mỗi loài vi sinh vật nói chung, vi khuẩn nói riêng thường có một điều kiện nuôi cấy, phương pháp bảo quản khác nhau, phù hợp để có thể tồn tại và giữ nguyên đặc tính sinh học và các đặc tính khác. Hiện tại, các bảo tàng giống trên thế giới đã lưu giữ vi sinh vật, vi khuẩn bằng các phương pháp bảo quản, lưu giữ khác nhau. Các phương pháp đó có thể là bảo quản dưới lớp dầu khoáng, trên giá thể (silicagen, cát thủy tinh, giấy…), với virus, vi khuẩn thường áp dụng biện pháp bảo quản lạnh đông (lạnh sâu) hoặc đông khô, như tại NCTC (National Collection of Type Culture) của Anh quốc sử dụng phương pháp đông khô để bảo quản tới 5000 chủng vi khuẩn. Tại ACTC (American Type Culture Collection) lưu giữ hơn 1800 chủng thuộc 750 chi, là bảo tàng có số lượng chủng lớn nhất thế giới. Tại CSB (Central Buzeau Voor Shimelculture) có bộ sưu tập độc đáo gồm các chủng vi khuẩn mang gen đột biến, có giá trị lớn trong các nghiên cứu đột biến và ứng dụng. Bảo tàng giống chuẩn Liên Bang Nga VKM (All- rusian Collection of Microorganisms) hện đang lưu giữ trên 1000 chủng vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm sợi bằng nhiều phương pháp khác nhau.
Những cơ sở sưu tầm giống đó là nguồn cung cấp vi sinh vật cho công tác nghiên cứu và cho công nghiệp, bởi vì nhân viên luôn làm việc này rất thào cách xác định, bảo quản tinh khiết và sức mọc tốt của vi sinh vật đó.
Hiện nay có nhiều trung tâm bảo tồn vi sinh vật khác trên thế giới như:
- Bioresources Collection and Research Center (BCRC), Taiwan
- Collection of Aquatic Important Microorganisms (CAIM), Mexico
- Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP), UK
- Marine Biotechnology Institute Culture Collection (MBIC), Japan
- National Collection of Industrial, Food and Marine Bacteria (NCIMB), UK
- Microbial Type Culture Collection and Gene Bank (MTCC), India
- Agricultural Research Service Culture Collection (NRRL), USA
- National Collections of Yeast Culture (NCYC), UK
Cùng với sự phát triển của các trung tâm bảo tồn, các phương pháp bảo quản nguồn gen cũng ngày càng được phát triển và đầu tư hơn như phương pháp bảo quản bằng cách làm khô chân không, bảo quản ở nhiệt độ thấp…Bên cạnh đó một số phương pháp dễ thực hiện và đang được chú ý như phương pháp bảo quản trong cát, bảo quản trên dầu.
Phương pháp bảo quản bằng cách làm khô chân không: vi khuẩn dược làm khô tron hân không và được lưu trữ ở tủ lạnh trong thời gian dài.
Phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp, vi sinh vật ức bị chế trong môi trường có nhiệt độ thấp, dùng chất dung dịch chứ glycerol 15% hoặc sữa không béo với glycerol 7,5%. Sự ức chế sinh trưởng chủa vi khuẩn được tiến hành tại - 30°C đến -15ºC hoặc trong Nitơ lỏng.
Phương pháp tiếp theo là đông khô hoặc đông Lyophilization. Đây là phương pháp hiệu quả nhất và đáng tin cậy để lưu trữ vi khuẩn trong các môi trường có thể đến 10 năm.
Theo tài liệu tổng hợp của Nguyễn Duy Khánh, 2006. Năm 1949, tại Pháp đã lưu hành thuốc uống dạng ống có chứa vi khuẩn B. subtilis chủng IB 5832, đến năm 1955 có thêm thuốc dạng bột đóng ống và viên nang.
Năm 1962, Guy Albot phát hiện B. subtilis có tác dụng trong điều trị tiêu chảy do lạm dụng kháng sinh và viêm đại tràng mãn tính, trộn thêm các vi khuẩn lên men lactic khác chữa loạn khuẩn đường ruột rất hiệu quả.
Năm 1940, Noriokimura Yokohamo đã nghiên cứu sản xuất chế phẩm kumura từ B. subtilis để ngăn chặn sự phát triển và sinh độc tố của chủng nấm mốc Aspergillus flavus, Aspergillus paraciticus. Roman và cộng sự đã nghiên cứu B. subtilis (ATCC_6633, ATCC_9372) làm giảm đi 40 - 50% aflatoxin trong dịch chứa aflatoxintrong vòng 20 ngày.
điển hình chịu được nhiệt độ cao lẫn pH axit. Đây là loại enzim quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia.
Một nghiên cứu được tiến hành tại Đại học Waikato đánh giá mô hình phức bề mặt (Surface Complexation Models) trong việc định lượng hấp phụ ion kim loại do vi khuẩn Gram dương thermphilic. Của các vi sinh vật học G.thermophilus đã được quan sát cho khả năng chịu nhiệt và trao đổi chất kỵ khí. Khác nhau chức năng; nhóm bên trong và trên vách tế bào vi khuẩn có thể được tham gia vào sự hấp thụ của các ion Cadmium Cd2+ và các kim loại nặng độc hại khác. Ngược lại với vi khuẩn mesophilic, một loại khác nhau của các nhóm chức năng có thể được tham gia vào các sinh hấp thụ cadmium. Bằng cách điều tra thêm các chương trình sinh học hấp thu chuyên ngành nghiên cứu hy vọng phát triển hiểu biết để sử dụng các ưa nhiệt để cải thiện xử lý chất thải của các nước kim loại ô nhiễm và đất.
Sở Khoa học sinh học và Công nghệ tại Đại học Strathclyde đang đánh giá việc sử dụng các vi khuẩn chịu nhiệt cho quá trình tiêu hóa hiếu khí các chất thải nông nghiệp được sử dụng cho supplantation thức ăn gia súc. Năng suất sinh khối cao từ G. thermophilus thông qua quá trình tiêu hóa các chất thải đã được quan sát và do đó vi khuẩn làm phong phú thêm các sản phẩm cuối cùng dành cho sử dụng trong chăn nuôi gia súc.