CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.KẾT QUẢ SÀNG LỌC VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG
THEO ĐỊNH HƯỚNG SINH ALGINATE LYASE
Khả năng sinh enzyme phân cắt alginate của các chủng vi khuẩn biển phân lập đã được chúng tôi tiến hành sàng lọc bằng phương pháp đĩa thạch. Alginate được bổ sung vào môi trường thử hoạt tính để thực hiện đánh giá khả năng sinh enzyme alginate lyase. Đây chính là nguồn carbon duy nhất có trong môi trường thử nghiệm. Do đó, các chủng vi khuẩn biển phát triển trên môi trường này, có thể phải sinh tổng hợp enzyme chuyển hóa alginate với KLPT cao để tạo thành những sản phẩm có KLPT thấp hơn dễ dàng hấp thu qua màng tế bào vi khuẩn để đi vào chu trình chuyển hóa nguồn carbon, cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng. Quá trình nhuộm đĩa thạch alginate để tìm chủng vi khuẩn biển có hoạt tính được thể hiện ở Hình 3.8.
A B
Hình 3.8. Hoạt tính alginate lyase của các chủng vi khuẩn tuyển chọn trên đĩa
thạch MBA trong quá trình nhuộm (A) và sau khi nhuộm bằng thuốc nhuộm Gram’s iodine (B).
Kết quả sàng lọc cho thấy khả năng sinh enzyme chuyển hóa alginate lyase trên cơ chất alginate chiết từ rong S. mcclurei được thể hiện ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hoạt tính alginate lyase của chủng vi khuẩn biển phân lập từ
các mẫu rong nâu thu thập tại vùng biển Khánh Hòa
TT Kí hiệu chủng Hoạt tính enzyme (Đường kính vòng phân giải mm) TT Kí hiệu chủng Hoạt tính enzyme (Đường kính vòng phân giải mm) 1 R2BA1 25 25 R11BA7 - 2 R2BA2 18 26 R11BA8 - 3 R2BA3 10 27 R11BA9 - 4 R9BA1 22 28 R11BA10 - 5 R9BA2 32 29 R11BA11 - 6 R9BA3 - 30 R11BA12 - 7 R9BA4 23 31 R11BA13 - 8 R9BA5 15 32 R12BA2 35 9 R9BA6 30 33 R12BA3 - 10 R9BA7 - 34 R3BF1 20 11 R4BF4 35 35 R3BF2 30 12 R9BA9 - 36 R3BF3 16 13 R1BA1 - 37 R3BF4 20
14 R10BA2 - 38 R3BF5 15 15 R10BA4 30 39 R3BF6 17 16 R10BA5 35 40 R3BF7 14 17 R10BA7 - 41 R8BF10 35 18 R10BA9 20 42 R7BA5 26 19 R11BA1 - 43 R7BF1 - 20 R11BA2 - 44 R7BF3 - 21 R11BA3 - 45 R7BF4 33 22 R11BA4 - 46 R7BF5 - 23 R11BA5 15 47 R7BF6 23 24 R11BA6 -
Ghi chú: “-“ không có hoạt tính
Kết quả thể hiện trong bảng 3.2 cho thấy, trong tổng số 47 chủng vi khuẩn biển phân lập, đã xác định được 25 chủng vi khuẩn biển có thể hiện hoạt tính alginate lyase với đường kính vòng phân giải đạt từ 10 – 35 mm đạt 53%. Trong đó, có 11 chủng có đường kính vòng phân giải từ 10 – 20 mm, 5 chủng có đường kính vòng phân giải từ 21 – 29 mm và 9 chủng có đường kính vòng phân giải từ 30 mm trở lên.
Trong số 25 chủng thể hiện hoạt tính alginate lyase, rong S.oligocystum
có 9 chủng (36%), rong H. articulata có 3 chủng (12%), rong P. australis có 1 chủng (4%), rong T. ornata có 9 chủng (36%) và rong S. polycystum có 3 chủng (12%) (hình 3.9).
Hình 3.9. Số lượng và tỷ lệ các chủng vi khuẩn sinh hoạt tính alginate lyase
phân lập được từ các mẫu rong ở vùng biển Khánh Hòa.
Các nghiên cứu về alginate lyase của vi khuẩn biển đã được phân lập từ nhiều nguồn khác nhau như rong biển, tuyến tiêu hóa của động vật thân mềm biển, bọt biển, san hồ mềm, cầu gai.… [86], [87]. Trong đó, tỷ lệ vi khuẩn phân lập từ rong biển có tiềm năng sinh alginate lyase cao nhất. Điều này chứng tỏ rằng, vi khuẩn cộng sinh trên rong biển có khả năng tiết ra những enzyme để có thể phân giải các polysaccharide trong rong biển nhằm cung cấp nguồn carbon cho sự sống của chúng. Theo các nhà nghiên cứu, rong biển chứa rất nhiều dưỡng chất, trong đó hàm lượng protein cao khoảng 38 - 51% và carbohydrate chiếm khoảng 45% - 70%. Carbohydrate là thành phần chính trong rong biển bao gồm các hợp chất hoạt tính sinh học cao như alginate, fucoidan và laminarin [88]. Vì vậy, rong biển là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng và là môi trường sống lý tưởng để vi khuẩn sinh trưởng và phát triển. Do đó, hầu hết các nghiên cứu về alginate lyase từ vi khuẩn biển, rong biển được chọn làm nguồn phân lập vi khuẩn. Cụ thể, Dong và cộng sự [89] đã phân lập được 65 chủng vi khuẩn từ rong nâu thuộc chi Laminaria, trong đó 21 chủng có hoạt hoạt tính alginate lyase cao. Các chủng vi khuẩn thu nhận
0 5 10 15 20 25 30 35 40 Số chủng sinh hoạt tính alginate lyase Tỷ lệ %
được thuộc về các chi Psychrobacter, Winogradskyella, Psedoalteromonas, Psychromonas và Polaribacter [89]. Một nghiên cứu khác cũng phân lập được 14 chủng vi khuẩn cộng sinh với rong nâu Ascophyllum nodosum có khả năng sinh enzyme alginate lyase, trong đó có một chủng mới thuộc chi
Marinomonas [90]. Hoạt tính phân cắt polysaccharide alginate cũng được ghi nhận từ 12 chủng vi khuẩn phân lập từ bề mặt của 3 loài rong Laminaria japonica, Sargassum horneri và Sargassum siliquastrum [91]. Từ các kết quả nghiên cứu này đã cho thấy sự đa dạng của nguồn vi khuẩn liên kết với rong biển.
Từ 25 chủng vi khuẩn biển có thể hiện hoạt tính alginate lyase với đường kính vòng phân giải đạt từ 10 – 35 mm, chúng tôi tiến hành lựa chọn 03 chủng vi khuẩn có hoạt tính cao nhất, đại diện cho 03 loại rong S. oligocystum, S. polycystum, T. ornata để tiến hành định danh đó là các chủng R4BF4 được phân lập từ rong S. oligocystum; chủng vi khuẩn R7BF4 được phân lập từ rong S. polycystum; chủng vi khuẩn R8BF10 được phân lập từ rong T. ornata.