Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy lên khả năng sinh tổng hợp EPS bởi chủng L. Plantarum W1 đã tuyển chọn

Để tìm tìm hiểu thời gian nuôi cấy ảnh hưởng như thế nào đến sản xuất EPS cũng như để tìm ra thời gian thích hợp đển nuôi cấy giúp chủng L.

plantarum W1 sinh EPS cao nhất, từ môi trường đã chọn ( MRS có bổ sung 5%

lactose) ta tiến hành nuôi cấy để chủng sinh EPS, nuôi cấy với mật độ nuôi cấy ban đầu là 106 CFU/ml, pH 6- 6,2, nhiệt độ 37oC, trong các mốc thời gian khác nhau 0 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ và 72 giờ. Sau các mốc thời gian đó ta tiến hành thu nhận EPS. Kết quả được thể hiện ở hình 4.13

Hình 4.12. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy lên khả năng sinh tổng hợp EPS bởi chủng L. Plantarum W1 đã tuyển chọn

Chú thích: Các chữ cái (a, b, c, d,e) thể hiện sự sai khác về hàm lượng EPS trung bình của chủng Lactobacillus plan arum W1qua các mốc thời gian, xử lý Duncan ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05

Dựa vào đồ thị 4.3 cho thấy hàm lượng EPS tăng theo thời gian từ 12 giờ đến 48 giờ. Cụ thể hàm lượng EPS ở mốc 12 giờ, 24 giờ, 36 giờ lần lượt là 68,292 àg/ml, 119,125 àg/ml, 154,471 àg/ml và đạt cực đại ở mốc 48 giờ, với hàm lượng EPS là 184,208 àg/ml. Nếu tiếp tục kộo dài thời gian nuụi quỏ 48 giờ thỡ hàm lượng EPS sẽ giảm, hàm lượng EPS giảm từ 184,208 àg/ml xuống cũn 179,542 àg/ml khi nuụi đến 60 giờ và hàm lượng EPS tiếp tục giảm chỉ cũn 156,375 àg/ml khi kộo dài thời gian nuụi đến 72 giờ.

Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Emaneul và cộng sự (2010) khi xác định và ảnh hưởng của các glucide khác nhau về sản xuất exopolysaccharide bởi chủng Lactobacillus paracasei IL2 và Lactobacillus plantarum IL3. Tác giả nuôi cấy chủng Lactobacillus paracasei IL2 và Lactobacillus plantarum IL3 trong môi trường MRS bổ sung glucose ở các mốc thời gian 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ, kết quả cho thấy hàm lượng EPS đạt cao nhất tại 48 giờ, hàm lượng EPS của hai chủng L. paracasei IL2 và L. plantarum IL3 sau 48 giờ nuôi lần lượt là 201 mg/l và 92 mg/l. Nếu kéo dài thời gian quá 48 giờ thì hàm lượng EPS giảm, cụ thể là ở 72 giờ hàm lượng EPS của hai chủng L.

paracasei IL2 và L. plantarum IL3 giảm xuống tương ứng là 63 mg/l, 31 mg/l.

Tương tự khi tác giả tiến hành nuôi chủng L. Plantarum IL3 trong MRS có bổ sung lactose thì hàm lượng EPS tại 48 giờ là 33 mg/l và giảm xuống còn 3 g/ml nếu kéo dài thời gian nuôi đến 72 giờ [18]. Trong một nghiên cứu khác, Fukuda và cộng sự (2010) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của nguồn carbonhydrate vào đặc tính của exopolysaccharide sản xuất bởi Lactobacillus fermentum TDS030603. Khi nuôi chủng trong môi trường MRS và CDM có bổ sung một trong các loại đường sau với nồng độ 1% glucose (CDMGlc), galactose (CDMGal) thì hàm lượng EPS đạt đến mức cao nhất tại 24-48 h, nhưng sự giảm sản lượng EPS đã được quan sát thấy ở 72 h có thể là do sự suy thoái enzyme [21]

Còn theo nghiên cứu của Zang và cộng sự (2013) về hoạt động chống oxy hóa của một EPS phân lập từ Lactobacillus plantarum C88, cho thấy rằng khi sản xuất EPS bởi chủng L. plantarum C88 trong môi trường SDM bổ sung 2 g/l glucose ở 37 ◦C. Sản xuất EPS tăng dần theo sự tăng trường của vi khuẩn. Hàm lượng EPS được sản xuất tối đa là 69 mg / l trong giai cuối của sự tăng trưởng (32 h) và sau giai đoạn này hảm lượng EPS giảm dần. Sự giảm hàm lượng EPS này có thể là do tác động của enzyme glycohydrolase lên chuỗi polymer khi kéo dài thời gian nuôi cấy [46].

Pham và cộng sự (2000) đã nghiên cứu về sản xuất exopolysaccharide bởi Lactobacillus rhamnosus R và phân tích sự suy thoái của nó từ enzyme trong quá trình lên men, tác giả tiến hành nghiên cứu trong môi trường BMM (buffer minimal medium: môi trường đệm tối thiểu) có bổ sung glucose hoặc lactose 20g/l. Kết quả cho thấy, trong môi trường chứa lactose, sản xuất EPS chủ yếu trong giai đoạn tăng trưởng theo cấp số nhân và hàm lượng EPS đạt mức cao nhất trong giai đoạn suy giảm đầu tăng trưởng rồi giảm dần. Trong môi trường nuôi cấy bổ sung glucose, sản xuất EPS vẫn tiếp tục trong giai đoạn suy giảm, đạt tối đa ở 36 giờ. Từ đây có thể thấy, lượng EPS giảm trong giai đoạn suy giảm đầu. Khi lên men kéo dài đến 48 giờ thì hàm lượng EPS giảm đáng kể. Tác cho rằng, nguyên nhân của sự suy giảm hàm lượng EPS là do sự hiện diện của glycohydrolase khác nhau trong tế bào. Mặc dù vai trò của glycohydrolase trong EPS chưa được xác định nhưng nghiên cứu này đã chỉ ra rằng sự có mặt của enzyme này làm giảm độ nhớt EPS. Sự giảm độ nhớt cho thấy sự phân tách khối lượng phân tử polymer dẫn đến giảm hàm lượng EPS. Thời gian lên men kéo dài (72 giờ), độ giảm độ nhớt đã được tăng lên đến 33%. Mặc khác, ông cũng nhận định rằng sự sụt giảm EPS một phần thay đổi các thông số vật lý của môi trường [31].

Hình 4.13. Hình ảnh tạo màu phương pháp phenol-sunfuric khi khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến khả năng sinh tổng hợp exopolysaccharide bởi chủng Lactobacillus plantarum W1 đã tuyển chọn

PHẦN 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận

Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho phép chúng tôi rút ra được một số kết luận như sau:

Kết quả khảo sát khả năng sinh EPS của các chủng Lactobacillus plantarum ( W1, W3, W5, N1) cho thấy tất cả các chủng khảo sát đều sinh EPS hàm lượng dao động từ 63,375- 108,083 àg/ml.

Khả năng sinh tổng hợp EPS mạnh nhất là chủng Lactobacillus plantarum W1 với hàm lượng EPS là 108,083 àg/ml.

Khi khảo sát ảnh hưởng khi bổ sung các loại đường khac nhau vào môi trường nuôi cấy đến khả năng sinh EPS của chủng Lactobacillus plantarum W1 thì kết quả cho thấy lactose là nguồn carbon hiệu quả để chủng này sử dụng để

sinh tổng hợp EPS. Trong đó, bổ sung lactose 5% vào môi trường thì chủng L.

Plantarum W1 sinh EPS nhiều nhất 183,412 àg/ml.

Khi khảo sát ảnh hưởng của thời gian thì thời gian thích hợp nhất cho chủng L. Plantarum W1 sinh EPS là 48 giờ.