Bacteriocin mang lại nhiều lợi ích và ứng dụng trong cuộc sống của con người nhờ các tính chất đặc trưng của chúng. Tuy vậy, vẫn cịn khá nhiều vấn đề liên quan đến bacteriocin vẫn cần được làm sáng tỏ. Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học bắt tay vào nghiên cứu và đã có rất nhiều cơng trình đã được ứng dụng thành cơng vào thực tế, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống
1.3.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Budu-Amoako E. cùng cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả tiêu diệt Listeria monocytogenes trong các thùng chứa bảo quản tôm hùm khi kết hợp nisin và nhiệt
độ. Năm 2006, Marcinowski đã phát triển kẹo cao su có chứa chủng vi khuẩn
Lactobacillus có lợi. Nhóm tác giả Todorov và Dicks K. M. đã nghiên cứu khả năng
sinh tổng hợp bacteriocin của chủng Lactobacillus pentosus ST712BZ được phân
lập từ boza (một loại đồ uống ngọt lên men từ lúa mì ở Thổ Nhỹ Kỳ). Bacteriocin ST712BZ (kích thước 14 kDa) ức chế sự phát triển của Lactobacillus casei, E. coli,
Pseudomonas aeruginosa, Enterococus faecalis, Klebsiellapneumoniae và Lactobacillus curvatus. Một nghiên cứu khác của Satish Kumar R, Arul V đã tách
chiết một loại bacteriocin, phocaecin PI80, sinh tổng hợp từ chủng Streptococus phocae PI80 phân lập từ tôm thẻ chân trắng Ấn Độ. Chất kháng khuẩn ức chế một
số tác nhân gây bệnh quan trọng như: Listeria monocytogenes, Vibrio parahaemolyticus, V. fischeri [35]. Năm 2011, Ozdemir cùng cộng sự đã xây dựng một bộ sưu tập gồm 57 chủng Enterococcal phân lập từ các nguồn khác nhau (bao gồm nước sông, nước thải, đất, động vật, và các loại rau), được sử dụng để sản xuất bacteriocin [42]. Đến năm 2012, Samar L. cùng cộng sự đã tìm ra một loại bacteriocin mới (lacticin LC14). Lacticin LC14 cho thấy khả năng diệt khuẩn cũng như sinh tổng hợp nhiều hợp chất kháng khuẩn tiêu diệt một số vi khuẩn lactic và các chủng gây bệnh bao gồm cả vi khuẩn Listeria monocytogenes [48].
Năm 1990, Daeschel và cộng sự đã nghiên cứu bacteriocin từ vi khuẩn L. plantarum C11 phân lập từ rau quả. Hai loại bacteriocin sản sinh từ vi khuẩn này là
plantaricin EF và plantaricin JK có khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh như
Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Leuconostoc sp. và Streptococcus sp [12]. Yang
R., Joshnon M.C và Ray B. (1992) đã nghiên cứu phương pháp mới để chiết tách một lượng lớn bacteriocin từ vi khuẩn lactic. Năm 1993, nhà khoa học Díaz cùng các cộng sự đã phát hiện ra 2 loại bacteriocin là plantaricin S và plantaricin T. Hai bacteriocin này được sinh tổng hợp từ chủng vi khuẩn L. plantarum LPC010 và có
khả năng ức chế Propionibacterium sp., Clostridium tyrobutyricum và Enterococcus faecalis. Bacteriocin plantaricin F sinh tổng hợp bởi vi khuẩn L. plantarum BF001 trong những nghiên cứu của Fricourt và cộng sự (1995) có khối
vi khuẩn L. plantarum UG1 phân lập từ thịt và bacteriocin của nó, được tiến hành bởi Enan và cộng sự (1996) [44]. Nhà khoa học Reenen cùng đồng nghiệp đã có những thông tin bước đầu về khối lượng phân tử của bacteriocin plantaricin 423 (khoảng 3,5 kDa). Nhóm tác giả Todorov S., Reenen C. V., Dicks L. đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp bacteriocin của chủng L. plantarum ST13BR được phân lập từ bia Barley. Bacteriocin của L. plantarum ST13BR có kích thước phân tử 10 kDa và ức chế sự phát triển của vi khuẩn Lactobacillus casein, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae và E. coli [66]. Và gần đây nhất vào năm 2016, Hu và cộng sự đã tách chiết bacteriocin 163-1 có khối lượng phân tử là 825 Da được sinh tổng hợp bởi chủng vi khuẩn L. plantarum 163 phân lập từ củ cải muối. Bacteriocin 163-1 có khả năng chống lại những tác nhân gây bệnh bao gồm vi khuẩn Gram dương và Gram âm [27].
1.3.2.2. Các nghiên cứu trong nước
Cũng như nhiều nước trên thế giới, các nhà khoa học Việt Nam cũng rất quan tâm đến bacteriocin và có khơng ít những cơng trình khoa học nghiên cứu về vấn đề này. Tuy nhiên, các cơng 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 enzyme.
Năm 2002, Nguyễn Thị Hoài Hà, Phạm Văn Ty, Nguyễn Thị Kim Quy 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 nghiên
cứu sơ bộ về một số đặc tính của bacteriocin sản xuất bởi vi khuẩn Lactobacillus acidophilus [6]. 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. Một nghiên cứu khác của TS. Phạm Thùy Linh về khả 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 này là protein HisentP tái tổhợp có hoạt tính kháng khuẩn và các đặc tính sinh hóa tương tự với enterocin P tự nhiên [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].
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 một số đặc điểm bacteriocin của vi khuẩn
Lactobacillus plantarum UL487” 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.