Đặc điểm Bacteriocin Kháng sinh
Ứng dụng Thực phẩm, y tế, triển vọng trong NTTS
Y tế, nuôi trồng thủy sản Sinh tổng hợp Trên ribosome,
do gen quy định
Sản phẩm trao đổi chất bậc II
Phạm vi hoạt động Phổ kháng khuẩn hẹp Phổ kháng khuẩn rộng Khả năng gây đáp ứng
miễn dịch của sinh vật chủ Có Khơng
Cơ chế kháng thuốc của tế bào mục tiêu
Ảnh hưởng đến thành phần cấu tạo
màng tế bào
Liên quan đến gen
Cơ chế hoạt động Tạo lỗ màng, sinh tổng hợp thành tế bào
Tác động lên màng tế bào hoặc các vị trí
đích nội bào
1.2.5. Đặc tính của bacteriocin
1.2.5.1. Tính chất hóa học
Bacteriocin có bản chất là peptide trọng lượng phân tử thấp. Do đó các enzyme đặc trưng như pronase E, trypsin, proteinase K …thường được sử dụng để kiểm tra bản chất protein của bacteriocin. Phân tích hóa học cho thấy, bacteriocin là loại protein đơn giản, có trọng lượng phân tử thấp. Tuy nhiên, bacteriocin đã được tinh sạch từ một số vi khuẩn như Staphylococcus, Clostridium và Lactobacillus cho thấy chúng là những phân tử phức tạp ngoài
cấu trúc protein chúng cịn có thêm nhóm chức lipid hoặc carbohydrate [77, 78].
1.2.5.2. Tính chất vật lý
Độ bền nhiệt: Các loại bacteriocin của những chủng vi khuẩn khác nhau
thì có khả năng chịu nhiệt cũng khác nhau. Mỗi loại bacteriocin có khả năng chịu nhiệt ở một khoảng nhất định. Hai bacteriocin ST28MS và ST26MS, được sản xuất bởi Lactobacillus plantarum được phân lập từ mật đường, ức chế sự phát triển của Lactobacillus casei, Lactobacillus sakei, Staphylococcus aureus,
Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli và
Acinetobacter baumanii. Cả hai bacteriocin này vẫn hoạt động sau 20 phút ở
121 ℃. Khả năng chịu nhiệt của bacteriocin có liên quan đến cấu trúc phân tử của bacteriocin [79].
Độ bền pH: Bacteriocin có thể hoạt động tốt trong những khoảng pH nhất định. Bacteriocin ST28MS và ST26MS, ngồi có độ bền nhiệt cao, chúng cịn có thể hoạt động ổn định trong 2 giờ tại những giá trị pH từ 2 – 12. Những đặc tính này đều do bản chất thành phần cấu trúc của bacteriocin đó quy định. Độ bền nhiệt độ và pH rất quan trọng quyết định khả năng ứng dụng của bacteriocin trong bảo quản nguyên liệu thực phẩm. Tùy vào trạng thái, nhiệt độ thực phẩm mà chúng ta có thể lựa chọn loại bacteriocin bổ sung vào sao cho phù hợp với mục đích sản xuất [79].
Độ bền với các enzyme: Mỗi loại bacteriocin có thành phần cấu trúc các
amino acid khác nhau nên bị phân cắt đặc hiệu bởi các enzyme khác nhau, thích hợp với nó. Khi bị phân cắt bằng các enzyme đặc hiệu, bacteriocin sẽ mất đi
hoạt tính kháng khuẩn. Đồng thời đây cũng là dấu hiệu giúp ta nhận biết được đó có phải là bacteriocin hay khơng [79].
Bảng 1.7. Độ bền nhiệt, pH và enzyme thủy phân của một số bacteriocin sinh tổng hợp bởi vi khuẩn lactic [80]
Tên bacteriocin Nhiệt độ xử lý Khoảng pH bền Enzyme thủy phân
Megacin A – 216 60 °C/30 phút 2 – 7 Chymotrypsin, Pepsin, Trypsin Clostocin A 100 °C/30 phút 4 – 9 Trypsin, Chymotripsin, Pronase P, RNAse, DNAse Clostocin B 80 °C/10 phút 4 – 9 Trypsin, Chymotrypsin, Pronase P, RNAse, DNAse Clostocin C 80 °C/10 phút 4 – 9 Trypsin, Chymotrypsin, Pronase P, RNAse, DNAse Clostocin D 100 °C/30 phút 4 – 9 Trypsin, Chymotripsin, Pronase P, RNAse, DNAse Boticin E – S5 100 °C/10 phút 1,1 – 9,5 Trypsin, Chymotrypsin, Pronase P, RNAse, DNAse Boticin P 60 °C/30 phút 6,5 – 7,5 Trypsin, RNAse, DNAse, Alkaline phosphotase, Phospholipase C, D Butyricin 7423 100 °C/10 phút 2 – 12 Trypsin Perfreingocin 11105 100 °C/30 phút 2 – 12 Trypsin
1.2.6. Một số bacteriocin có nguồn gốc từ biển