Tiểu luận lantibiotics bacteriocin

Thực phẩm chứa các vi sinh vật gây bệnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hiện đang trở thành nguyên nhân chính gây ra các dịch bệnh. Mặc dù áp dụng tiến bộ kỹ thuật trong công nghệ và quy phạm vệ sinh an toàn thực phẩm (GMP, HACCP,…) nhưng nguy cơ nhiễm các vi sinh vật trong quá trình chế biến thực phẩm ngày càng gia tăng (Besselink et al., 2008). Để kiểm soát vấn đề này, nhiều cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm đã sử dụng các chất bảo quản hóa học và các chất phụ gia. Nhiều nghiên cứu chỉ ra các chất phụ gia gây ra tác dụng không mong muốn cho người tiêu dùng. Do đó, việc tìm ra những chất bảo quản vừa an toàn vừa hiệu quả đang là vấn đề thách thức cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Các nghiên cứu trong những thập niên gần đây cho rằng nhóm vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) có khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn trong quá trình sinh trưởng và phát triển nhận được sự chú ý đặc biệt (BernetCanard et al., 1997). Vì LAB được coi là vi khuẩn an toàn cho người tiêu dùng do chúng và các chất chuyển hóa của chúng không tạo nên những tác dụng phụ khi được sử dụng trong các thực phẩm lên men

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC CHỮ VIẾT

I Tổng quan 5

1 Đặt vấn đề 5

2 Lịch sử phát triển 5

3 Bacteriocin 5

4 Phân loại 6

II Đặc điểm và tính chất 7

1 Đặc điểm tính chất 7

a Đặc điểm 7

b Tính chất 7

2 Đặc tính hóa học 8

3 Đặc tính lý học 8

III Phương thức hoạt động 9

1 Phạm vi hoạt động 9

2 Cơ chế hoạt động 9

3 Kiểu hoạt động 10

IV Phương pháp 10

1 Phương pháp sinh tổng hợp bacteriocin 10

Quan hệ đối kháng và khả năng sinh tổng hợp bacteriocin 10 Thành phần môi trường nuôi cấy 10

Điều kiện nuôi cấy 11

2 Phương pháp tách chiết bacteriocin 11

a Phương pháp nhiệt độ: 11

b Phương pháp nồng độ proton 11

c Phương pháp dùng tác nhân hoá học 12

3 Phương pháp tinh sạch 13

4 Phương pháp xác định khả năng sinh tổng hợp bacteriocin bằng phương pháp đối kháng đồng thời 14

5 Phương pháp tính lượng bacteriocin sinh tổng hợp 14

6 Cách xác định khả năng kháng 14

Phương pháp xác định tính đối kháng 14

V Thử nghiệm tính kháng của bacteriocin trên các vi sinh vật gây bệnh 15

1 Escherichia coli: 15

2 Salmonella 16

3 Listeria monocytogenes 16

4 Staphylococcus aureus 17

VI Các ứng dụng tiềm năng của Bacteriocin 17

Bảo quản sinh học thực phẩm 17

Các sản phẩm chăm sóc sức khỏe 18

Các giống khởi động 18

Các probiotic 19

Các bacteriocin thương mại 19

Các marker tạo vector tác dụng trong thực phẩm 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

GRAS Generally recognized as safe

E.coli Escherichia coli

EPEC Enteropathogenic E coli diarrheagenic E.

coli

BRP Bacteriocin release protein

Bảng 2: Tinh sạch một số bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn

Lactobacillus plantarum (trang 13-14)

BACTERIOCIN VÀ ỨNG DỤNG

Tổng quan

1 Đặt vấn đề

Thực phẩm chứa các vi sinh

vật gây bệnh ảnh hưởng nghiêm

trọng đến sức khỏe con người và

hiện đang trở thành nguyên

nguy cơ nhiễm các vi sinh vật

trong quá trình chế biến thực

phẩm ngày càng gia tăng

(Besselink et al., 2008) Để kiểm

soát vấn đề này, nhiều cơ sở sản

xuất và chế biến thực phẩm đã

sử dụng các chất bảo quản hóa

học và các chất phụ gia Nhiều

nghiên cứu chỉ ra các chất phụ

gia gây ra tác dụng không mong

muốn cho người tiêu dùng Do

trong những thập niên gần đây

cho rằng nhóm vi khuẩn sinh

acid lactic (LAB) có khả năng

sản sinh các chất kháng khuẩn

trong quá trình sinh trưởng và

phát triển nhận được sự chú ý

đặc biệt (Bernet-Canard et al.,

1997) Vì LAB được coi là vi

khuẩn an toàn cho người tiêu

dùng do chúng và các chất

chuyển hóa của chúng không

tạo nên những tác dụng phụ khi

được sử dụng trong các thực

phẩm lên men (Ruiz-Larrea et

al., 2005) [1][2]

2 Lịch sử phát triển

Lịch sử của bacteriocin được

bắt đầu khi một nhà khoa học

người Bỉ André Gratia nghiên

cứu tìm cách tiêu diệt vi khuẩn

Vào năm 1925, khám phá đầutiên được thực hiện bởi Gratia vềmột loại kháng sinh đặc hiệucao được tạo ra bởi một chủng

của Escherichia coli và hoạtđộng chống lại các chủng kháccùng loài Chất này được pháthiện, sản xuất bởi nhiều loài

Entero Bacteriaceae [3]

Năm 1948 loại chất này đượcđặt tên là Colicin vì nó có khả

năng tiêu diệt được E coli và nó

được chia thành 17 loại dựa trên

sự hấp thụ đặc hiệu của nó Kếtquả của công trình này đã thúcđẩy sự phát triển của nhữngnghiên cứu về chất kháng sinh

và chất kháng khuẩn sinh ra từ

vi khuẩn

Năm 1952, Jacop và cộng sựphát hiện ra rằng các chấtkháng khuẩn có dạng colicincũng được sản sinh bởi các vikhuẩn không thuộc dạng trực

khuẩn đường ruột hay Entero

Bacteriaceae, thuật ngữ

Bacteriocin ra đời Trong khi chấtkháng sinh được định nghĩa lànhững chất do vi khuẩn sản sinh

có tác dụng kìm hãm hoặc ứcchế những vi sinh vật gây bệnh

ở nồng độ thấp, thì bacteriocinđược miêu tả là các chất có chứaprotein trong cấu trúc có hoạttính kháng khuẩn đặc hiệu caođối với các loài vi khuẩn khác,nhất là các chủng trong cùngmột loài [4]

Nhiều chất kháng khuẩnđược sản xuất từ động vật, thựcvật, côn trùng và vi khuẩn, như

là hydrogen peroxide, acid béo,acid hữu cơ, ethanol, kháng sinh

và bacteriocin Peptide khángkhuẩn (AMPs) hoặc protein dượcsản xuất từ vi khuẩn được xếpvào bacteriocin Các nghiên cứu

trong những năm 1980 đã cho

thấy sự tăng đáng kể số lượng

các công bố về bacteriocin Từ

thời điểm này bắt đầu bùng nổ

những nghiên cứu về bacteriocin

với những tiềm năng trong y học

và trong công nghiệp để đạt

được mục tiêu giảm thiểu lượng

kháng sinh thải ra môi trường

Bên cạnh đó, tránh việc sử dụng

kháng sinh dùng cho nồi lên

men sinh học trong công nghiệp,

có thể giảm thiểu chi phí sản

xuất và chỉ tập trung thu các

ribosome của cả vi khuẩn gram

âm và vi khuẩn gram dương để

ức chế các vi khuẩn cạnh tranh

khác Các peptide này liên kết

với màng tế bào qua các tương

tác tĩnh điện với các

phospholipid tích điện âm Vì

vậy, việc xâm nhập của

bacteriocin qua màng tế bào

phụ thuộc vào điện thế màng,

được điều khiển bởi pH và

phospholipid (Ivanova et al.,

1998) Bacteriocin có khả năng

tiêu diệt các vi khuẩn khác do sự

tạo thành các kênh làm thay đổi

tính thấm của màng tế bào,

nhiều loại bacteriocin còn có khả

năng phân giải DNA, RNA và

tấn công vào peptidoglycan để

làm suy yếu thành tế bào [6]

Các phân tử của bacteriocin hình

thành các khối proteic hình

thành lỗ, dẫn đến sự thoát của

các ion (chủ yếu là K+ và Mg2+)

làm thất thoát proton trong tế

bào chất, mất ATP và acid amin

(De Martinis et al., 2001)

Bacteriocin có hoạt tính kháng

các vi sinh vật cạnh tranh trong

cùng ổ sinh thái và thường

kháng cùng loài (phổ hẹp), quachi (phổ rộng) (Cotter et al.,2005) Trong một quần thể, mỗi

tế bào vi sinh vật đều có những

cơ chế bảo vệ và cạnh tranh.Hầu như tất cả các loài vi khuẩntrong quá trình sinh trưởng, pháttriển, chúng đều có thể tổng hợpcác chất có khả năng ức chế các

vi khuẩn khác nhau và đôi khingay cả bản thân cũng bị ứcchế Các loại phân tử bao gồm:

 Độc tố vi khuẩn (vd:diphtheria, tetanus,cholera )

 Các enzyme làm tan tế bào

vi khuẩn ( lysostaphin,phospholipase A, )

 Các sản phẩm của quá trìnhtrao đổi chất như acid hữu

cơ, amonia, diacetyl…

 Chất kháng sinh phổ rộng cổđiển như: glamicidin,valinomycin, bacitracin,…

 Bacteriocin và các hợp chấtgiống bacteriocin

Tuy nhiên trong công nghiệp,bacteriocin chủ yếu được sảnxuất từ vi khuẩn lactic nhờ tiềmnăng sử dụng trong bảo quảnthực thẩm như là chất bảo quản

tự nhiên Khả năng diệt củabacteriocin là một chiến lượcthành công để giảm thiểu tỉ lệcạnh tranh về chất dinh dưỡng

và không gian sống trong môitrường nuôi Ngoài ra việc sửdụng kháng sinh trong thựcphẩm là phạm pháp Khônggiống như chất bảo quản hóahọc hoặc kháng sinh, bacteriocinđược tổng hợp từ ribosome vànhạy cảm với protease, khônggây hại cho con người và môitrường xung quanh Ví dụ:

“generally recognized as safe”(GRAS) bacteriocin như là Nisin,

sử dụng an toàn như một chấtbảo quản trong rau củ quả, sữa,

phô mai, thịt và một số loại thức

ăn khác Chúng ức chế nhiễm vi

sinh vật trong quá trình sản xuất

(Settanni and Corsetti, 2008)

4 Phân loại [7][8]

Cho tới nay có khoảng 200

loại bacteriocin được xác định,

tuy nhiên việc phân loại chúng

vẫn chưa được xác định rõ ràng

và nó đang là vấn đề tranh cãi

Bacteriocin được phân loại với

nhiều tiêu chí khác nhau như: họ

vi khuẩn sản xuất, trọng lượng

phân tử của chúng và trình tự

chuỗi amino acide Bacteriocin

được chia làm ba lớp theo

Klaenhammer 1993:

Lớp I: Bacteriocin lớp I hay

còn được gọi là Lantibiotics là

những peptide nhỏ có trọng

lượng phân tử (< 5 kDa) bền

nhiệt và tác động lên cấu trúc

màng tế bào Lantibiotic

bacteriocin lớp I được chia thành

hai lớp phụ Ia và Ib dựa trên sự

tương đồng cấu trúc:

Lớp Ia: bao gồm một cách

tương đối hình thon dài, nói

chung nó hoạt động bằng

việc tạo những lỗ trong

màng tế bào chất của loài

nhạy cảm Nisin thuộc vào

nhóm này

Lớp phụ Ib: là những

peptide đặc trưng hình cầu,

không linh động, tích điện

âm hoặc không tích điện

chúng thể hiện hoạt động

bằng cách gây nhiễu đối với

những phân tử enzyme thiết

yếu của vi khuẩn nhạy cảm

Đại diện: Mersacidin…

Lớp II: Non-Lantibiotics là

những peptide có trọng lượng

phân tử biến thiên, nhưng

thông thường nhỏ (< 10 kDa),

ổn định nhiệt, chứa những

amino acid thông thường

Nhóm này được chia cắt vàotrong ba nhóm nhỏ:

Lớp IIa: là lớp lớn nhất gồmnhững peptide hoạt độngchống Listeria, đại diện đặctrưng cho nhóm này làpediocin PA-1 Leucocin A vàSakacin P Các bacteriocinnhóm này hứa hẹn có nhữngứng dụng nhiều trong côngnghiệp nhờ vào hoạt độngkháng Listeria mạnh củachúng Thậm chí chúng cònđược chú ý hơn nhiều so vớibacteriocin lớp I (nisin) vìchúng không có phổ ức chếrộng vì vậy chúng không tiêudiệt các giống khởi động.Lớp IIb: được hình thành bởiphức hợp của hai peptideriêng biệt, những peptidenày ít hoặc không hoạt động.Bacteriocin đặc trưng cho

nhóm này là: Lactococcin G, Plantaricin EF và Plantaricin JK.

Lớp IIc: là những peptidenhỏ, bền nhiệt, gồm nhữngbacteriocin không đồng nhấtnên phương thức hoạt độngcủa chúng cũng khác nhau.Trong phân lớp này chỉ tìmthấy các bacteriocin nhưDivergicin A và Acidocin B

Lớp III: lớp này bao gồm các

peptide lớn có trọng lượng phân

tử lớn >30 kDa, không tan,không bền nhiệt Nhóm này baogồm các enzyme ngoại bàokháng lại các vi khuẩn có thểbắt chước các hoạt động sinh lícủa bacteriocin Các bacteriocinlớp III cho đến nay chỉ đượcphân lập từ các thành viên giốngLactobacillus Đại diện:

Acidofilicin A và Lactacins A, B

2, do bacteriocin khi sinh ra

không tham gia vào quá trình

trao đổi chất của chính tế

bào sinh tổng hợp ra nó

 Bacteriocin có khả năng

chống lại một số vi khuẩn

gram dương, là những tế bào

có mối quan hệ gần gũi hoặc

cùng họ với loại tế bào đã

sinh tổng hợp ra bacteriocin

Ngoài ra còn có một số loại

bacteriocin có khả năng

chống lại các vi khuẩn gram

âm như Listeria, E Coli hay

bacteriocin hay khả năng

miễn dịch của tế bào đối với

bacteriocin của chính nó

được quyết định bởi các gen

nằm trên plasmid, nhiễm sắc

là peptid kháng khuẩn sinh rabởi vi khuẩn để chống lại vikhuẩn khác Như vậy, loại vikhuẩn tạo ra loại bacteriocinnào thì có khả năng kháng lạichính bacteriocin đó (các tếbào sản xuất thì miễn dịch vớihoạt tính bacteriocin) Hiện nay

đã có rất nhiều các công trìnhnghiên cứu về bacteriocin đãđược báo cáo trong các tài liệutham khảo, song trình tự cácamino acid đối với hầu hết cácbacteriocin còn chưa được xácđịnh Người ta mới xác địnhđược trình tự các aide aminecủa 45 loại bacteriocin Cácbacteriocin có hoạt tính khángkhuẩn cao thậm chí ở nồng độrất thấp Hiệu quả kháng khuẩncủa bacteriocin với tế bào vikhuẩn mẫn cảm không phụthuộc vào số lượng acid amine

có trong phân tử Đặc tính diệtkhuẩn cao hơn ở pH thấp,tương đối bền ở nhiệt độ cao vàkhông bị ảnh hưởng bởi cácdung môi hữu cơ Các anion ởnồng độ cao có thể làm giảmhiệu quả diệt khuẩn của một sốbacteriocin tích điện dương nhờ

sự loại bỏ cạnh tranh Cácenzyme thủy phân protein tíchđiện âm có thể thủy phân cácpeptide này, từ đó dẫn đến sựmất hoạt tính Bacteriocin cóphổ kháng khuẩn tương đốihẹp, được tiết vào môi trường

để ức chế sự sinh trưởng của vikhuẩn hay bào tử, đôi khi tiêudiệt các vi khuẩn quan hệ gầngũi với chủng sản xuất

6 Đặc tính hóa học

Bacteriocin có bản chất làprotein, nhưng cũng có thể làhỗn hợp của protein với các chất

khác Các enzyme đặc trưng như

proteinase,lipase,…được sử

dụng để được sử dụng để xác

định thành phần hoá học của

bacteriocin Phân tích hóa học

cho thấy, bacteriocin là loại

protein đơn giản, có trọng lượng

phân tử thấp Một trong những

bacteriocin đã được xác định

thành phần hoá học là

Streptosin STH1 Tuy nhiên,

bacteriocin đã được tinh sạch từ

một số vi khuẩn như

Staphylococcus, Clostridium và Lactobacillus cho thấy thành

phần hoá học của bacteriocinbao gồm protein, lipid vàcarbohydrate

7 Đặc tính lý học

Các đặc tính lý học về độbền nhiệt, pH hoạt động và khảnăng bị thủy phân bởi enzymecủa một số bacteriocin đượcsinh tổng hợp bởi vi khuẩn lacticđược thể hiện trong Bảng 1

Bảng 1: Đặc tính lí học của một số bacteriocin được sinh tổng hợp

bởi vi khuẩn gram dương [9]

phút 4-9 TrypsinChymotryps

inPronase P

RnaseDnase

Clostosin B 80oC/10

phút 4-9 TrypsinChymotryps

inPronase P

RnaseDnase

Clostosin C 80oC/10

phút 4-9 TrypsinChymotryps

inPronase P

RnaseDnase

Clostosin D 100oC/30

phút 4-9 TrypsinChymotryps

inPronase P

RnaseDnase

Boticin E-S5 100oC/10

phút 1.1-9.5 TrypsinChymotryps

inPepsin

Dnase

Boticin P 60oC/30

phút 6.5-7.5 Trypsin RNaseDnase

AlkalinephosphotasePhospholipas

es C,D

Butyricin 7423 100oC/10

phút 2-12 TrypsinPerfringocin

oC/30phút 2-12 Trypsin

Phương thức hoạt động

8 Phạm vi hoạt động [10]

Hầu hết các bacteriocin được

sinh tổng hợp bởi vi khuẩn gram

âm có hoạt tính ức chế các loài

cùng họ hàng Đối với

bacteriocin được sinh tổng hợp

bởi vi khuẩn gram dương có

hoạt tính ức chế các loại vi

khuẩn gram dương Tuy nhiên

một vài loại vi khuẩn gram âm

bị ức chế bởi bacteriocin hay

chất giống bacteriocin được sinh

ra bởi vi khuẩn gram dương

Những vi khuẩn gram dương có

khả năng ức chế vi khuẩn gram

âm như Lactobacillus

acidophilus, Bacillus cereus,

Streptococci, Staphylococci,

Corynebacteria.

9 Cơ chế hoạt động [10]

Các bacteriocin thường có

hiệu quả chống lại vi khuẩn

Gram dương như: Bactobaccilus,

Listeria monocytogenes,

Salmonella tiphymurium.Các

bacteriocin của LAB có thể

không hiệu quả kiềm chế khi ức

chế hoạt động của vi khuẩn

Gram âm vì màng ngoài của

chúng gây cản trở cho hoạt

động của bacteriocin Những

màng này ngăn cản như chất

kháng sinh, chất tẩy rửa và

thuốc nhuộm xâm nhập tế bào

chất Tuy nhiên có một vài

nghiên cứu đã công bố hoạt

động của bacteriocin chống lại

các vi khuẩn nhóm này

VD: Plantaricin 35d sản xuất

bởi Lactobacillus plantarium

chống lại Aeromas hydrophita

sản xuất bởi Streptococcus

thermophilus hoạt động chống

lại E coli và Yersinia

entercolittica Các cơ chế hoạt

động của enzyme: ức chế sự nảymầm của bào tử và ngừng hoạtđộng của các chất mang anionthông qua sự hình thành các lỗ Các bacteriocin có thể cótính diệt khuẩn hoặc định khuẩn,tác động này chịu ảnh hưởng rấtnhiều bởi một số yếu

tố như: lượng bacteriocin và độtinh khiết của nó, tình trạng sinh

lí của các tế bào chỉ thị và các điều kiện thínghiệm Có khả năng lớp I và lớp

II sử dụng cùng các cơ chế hoạtđộng giống nhau Các peptideliên kết màng huyết tương thôngqua các tương tác tĩnh điện vớicác phospholipide tích điện âm

Vì vậy, việc xâm nhập củabacteriocin ngang qua màng tếbào phụ thuộc vào điện thếmàng được điều khiển bởi pH vàphospholipide Các đơn phân tửcủa bacteriocin hình thành cáckhối protic dẫn đến việc hìnhthành lỗ Kết quả là dẫn đến sựthất thoát của các ion chủ yếu là(K và Mg) Tổn thất lượng protontrong tế bào chất, thất thoát ATP

và acide amine Lượng protontrong tế bào chất có vai trò cơbản trong sự tổng hợp ATP vàtrong sự di chuyển của vi khuẩn.Phương thức hoạt động củacác bacteriocin nhóm III khôngđược biết đến Do đó, đòi hỏi

phải nghiên cứu nhiều hơn để

làm sáng tỏ

Cơ chế kháng khuẩn được

thực hiện trên các plasmids Có

2 lớp plasmid, lớp lớn là những

plasmid có số lượng sao chép

thấp và lớp nhỏ là những

plasmid có số lượng sao chép

cao Những plasmid lớn mang

những gen khác như colicin

operon Colicin operon thường

được cấu tạo bởi một số gen

chính Những gen này bao gồm

một gen miễn dịch, môt gen cấu

trúc colicin và một Brp

(bacteriocin release protein)

Nghiên cứu cho thấy việc duy trì

plasmid colicin rất quan trọng

đối với tế bào có họ hàng với

chúng bởi vì nếu một tế bào mất

gen miễn dịch nó nhanh chóng

bị phá hủy bởi colicin Cùng lúc

colicin được phóng ra từ tế bào

phân chia bằng việc sử dụng

lysis protein làm chết tế bào

Bản thân colicin bao gồm 3

phần hình cầu phần thứ nhất

quy định mục tiêu và gắn với cơ

quan cảm nhận của tế bào nhạy

cảm Phần thứ 2 liên quan đến

chuyển mã hợp tác với tế bào

mục tiêu Phần thứ 3 là có chức

năng tiêu diệt và tạo ra một lổ

trong màng tế bào mục tiêu

hoặc hoạt động như một hạt

nhân dể phân giải DNA hoặc

RNA của tế bào mục tiêu Bởi vì

chúng nhằm vào cơ quan cảm

nhận nhất định và sử dụng cơ

chế chuyển mã nhất định nên

các tế bào có thể tự thân kháng

lại colicin bằng cách ức chế hoặc

xóa bỏ gen cho những protein

này Tế bào có tính kháng như

vậy có thể bị mất một thành

phần chủ chốt (ion sắt hoặc

vitamin B) nhưng có lợi là không

bị tiêu diệt Trong bài báo cáo

Nobel Laureate, Salvador e

Luria, 1969, nhấn mạnh colicin

là độc tố phá vỡ sự ổn định củamàng tế bào Ông ta khônghoàn toàn đúng nhưng colicinlàm mất nguồn năng lượng của

tế bào

10.Kiểu hoạt động [5]

Trong giả thiết rộng của kiểuhoạt động của bacteriocins, nóđược giả thiết rằng sự tương táccủa bacteriocins với tế bào nhạycảm bao gồm 2 giai đoạn Giaiđoạn thứ nhất tương ứng với sựhút bám vật lý của phân tửbacteriocin để tiếp cận thụ quanbên ngoài tế bào và nó có thể làmột pha thuận nghịch Sự tổnthương sinh lý học không thườngxuyên được tạo ra và loại bỏ củabacteriocin trong giai đoạn này.Trong một thời gian vừa phải sau

đó , giai đoạn 2 phát triển màthay đổi bệnh lý không thuậnnghịch bị ảnh hưởng qua tổnthương sinh hóa đặc trưng Nghiên cứu về colicins thấy rằng

nó hút thụ quan đặc trưng trên

vỏ bên ngoài của sinh vậtGiai đoạn 1: Sự hút bám vật

lý tiếp cận với thụ thể của tếbào

Hình 1: Cơ chế hoạt động

của bacteriocin từ vi khuẩn

lactic acid (nguồn: Cotter et

al., 2005, nature review)

Phương pháp nghiên cứu

Khi nghiên cứu bacteriocin

cần loại bỏ những hiện tượng

giống bacteriocin Một số loài vi

sinh vật có khả năng sinh ra

kháng chất giống bacteriocin

Một yếu tố quan trọng để phân

biệt giữa bacteriophages và

bacteriocin là bacteriocin không

mang yếu tố di truyền để tự

nhân bản Hamon và Peron đã

dùng những phương pháp khác

bacteriophages và bacteriocin

Trong đó bacteriophages kháng

trysin hơn bacteriocin còn

bacteriocin không bị ảnh hưởng

bởi tia cực tím và nhiều loại

bacteriocin chịu nhiệt rất tốt

tố có tính đối kháng không cóbản chất bacteriocin Nhưbacteriophages là một loại vi rútcũng có khả năng diệt vi khuẩnhay antibiotic là một loại khángsinh cũng có khả năng diệt vikhuẩn Vì vậy tính đối kháng donhiều nguyên nhân gây nên vàmột trong những nguyên nhântạo nên tính đối kháng giữa cácchủng vi khuẩn là khả năng sinhtổng hợp bacteriocin

Thành phần môi trường nuôi cấy [9]

Điều kiện nuôi ủ đối vớinhững loại sinh tổng hợp nênbacteriocin có ảnh hưởng đếnhoạt tính kháng khuẩn Đối vớinhiều chủng vi sinh vật điềukiện nuôi cấy để khả năng sinhtổng hợp bacteriocin là cao nhất

đã được xác định Đối với vikhuẩn gram dương có khả năngtạo bacteriocin thì rất thích hợpvới môi trường rắn Tăng độnhớt của môi trường bằng cáchthêm agardextran, glycerol hoặctinh bột sẽ làm tăng khả năngsinh tổng hợp bacteriocin của vikhuẩn streptococci Nhiều loạimôi trường khác nhau có tácdụng khác nhau trong việc làmtăng hay giảm khả năng sinhtổng hợp bacteriocin Một sốthành phần môi trưòng làm tăngkhả năng sinh tổng hợpbacteriocin phải kể đến là: caomen, mannitol, glucose, ionmangan

Điều kiện nuôi cấy [6]

Điều kiện nuôi cấy bao gồmnhiệt độ, thời gian, sự sục khí và

pH ảnh hưởng đến hoạt tính củabacteriocin

Nhiệt độ thích hợp cho loại vikhuẩn có khả năng sinhbacteriocin phát triển cũng là

nhiệt độ thích hợp cho việc sinh

tổng hợp bacteriocin Mỗi loại vi

khuẩn thích hợp với một khoảng

nhiệt độ khác nhau

Số lượng bacteriocin trong

một môi trường có thể sinh ra

khác nhau ở các pha khác nhau

của một chu kỳ phát triển Việc

sinh tổng hợp bacteriocin tốt

nhất ở pha phát triển và giảm

dần ở những pha tiếp theo

Nhiều nghiên cứu cho thấy

bacteriocin được sinh ra sau 8

giờ, đạt tối đa sau 18 giờ đến 24

giờ và sau đó không sinh

bacteriocin nữa [9]

Việc kiểm soát pH là một

trong những yếu tố ảnh hưởng

dựa trên những tính chất hoá lý

của protein như độ tích điện,

kích thước phân tử, độ hoà tan

của protein cần chiết rút Nhiều

protein còn liên kết với các phân

tử sinh học khác nên việc chiết

rút các protein này còn phụ

thuộc vào bản chất của các liên

kết Muốn thu nhận protein

↓Lọc lấy kết tủa

↓Hoà tan bằng phosphate buffer

↓Tiến hành điện di

a Phương pháp nhiệt độ:

Để tách các protein khácnhau dựa trên khả năng kết tủacủa chúng người ta có thể sửdụng phương pháp biến tínhchọn lọc nhờ tác dụng của nhiệt.Phương pháp này chỉ nên dùngvới các protein bền với nhiệt.Dịch protein được giữ ở 50-70oCtrong thời gian xác định, sau đóprotein tạp đã bị biến tính đượcloại bỏ bằng cách lọc hoặc lytâm Như vậy, dịch chiết proteinthô bền với nhiệt có thể đượcthu nhận bằng cách cho kết tủakhông thuận nghịch

Để thu nhận chế phẩmprotein theo phương pháp kếttủa thuận nghịch bằng các muốitrung tính, cần tiến hành ở nhiệt

độ thấp, đối với dung môi hữu cơcần tiến hành ở nhiệt độ dưới

0oC để tránh biến tính

b.Phương pháp nồng độ proton

Protein là các chất lưỡng tính

vì vậy trong dung dịch acid vàkiềm chúng sẽ bị phân ly nhưsau:

Protein-COOH Protein-COO- + H +

Protein-NH Protein-NH+

kiềmacidacid