NAM MEN DOC - THUY

1.KHÁI NIỆM VỀ NẤM MEN ĐỘC2.ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NẤM MEN ĐỘC 3.MỘT SỐ LOÀI NẤM MEN SINH ĐỘC TỐ – CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ 4.ỨNG DỤNG NẤM MEN ĐỘC TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP NỘI DUNG... ► Nấm me

BÁO CÁO ĐỀ TÀI VSV HỌC

NẤM MEN ĐỘC

(YEAST KILLER)

NHÓM THỰC HIỆN

NGUYỄN VĂN HỊUNGUYỄN ĐỨC BÌNHPHAN THỊ THU THỦY

1.KHÁI NIỆM VỀ NẤM MEN ĐỘC

2.ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NẤM MEN ĐỘC

3.MỘT SỐ LOÀI NẤM MEN SINH

ĐỘC TỐ – CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ 4.ỨNG DỤNG NẤM MEN ĐỘC

TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

NỘI DUNG

1.KHÁI NIỆM VỀ NẤM MEN

tế bào trung lập thì không tiêu diệt tế

bào nhạy cảm và cũng không bị tiêu diệt

► Nấm men độc tạo ra những độc tố là

protein hay glycoprotein, và những độc tố

này có hại với những nòi nấm men khác nhưng nó miễn dịch được với độc tố của chính nó

► Tính độc được xác định bằng cách quan

sát sự ức chế phát triển của một loài

nấm men này với nấm men khác Nghiên cứu cho thấy độc tố có hoạt tính với pH 4 – 5 Tuy nhiên ở rượu vang có pH 3 – 4 vẫn có thể tiêu diệt được vi sinh vật

► Đặt biệt độc tố của nấm men không có ảnh hưởng bất lợi đối với người tiêu thụ

2.ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA

NẤM MEN ĐỘC

a Định nghĩa về nấm men độc

Nấm men độc là nấm men tiết

ra độc tố gây hại đối với những nấm men nhạy cảm nhưng miễn

dịch được với độc tố của chính

nó.

b Những giống nấm

men độc

► Ngoài Saccharomyces cerevisiae được phát hiện đầu tiên trong phòng thí nghiệm, còn có những giống như: Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Kluyveromyces, Candida, Kloeckera,

Hansenniaspec, Khodotoreela, Trichosporon, Debaryomyces và

Cryptococus đã được phân lập từ những nguồn khác nhau

► Theo điều tra tại Trung Tâm Nấm Men Quốc Gia Anh đã phát hiện 964 giống nấm men trong đó 59 giống thể hiện tính

độc, 38 giống thuộc Saccharomyces và những giống còn lại thuộc Candida, Pichia, Hansenula, Kluyveromyces và Debaryomyces

(Philliskirk and Young, 1975)

► Nấm men độïc được phân thành 10 nhóm (K1 đến K10) dựa trên phản ứng trực tiếp giữa các giống sinh độc tố với

những loài khác (Young và Yagiu, 1978) Candida glabrata sinh độc tố được phát hiện trong phòng thí nghiệm (Bussey và

Skipper, 1975) và được xếp vào nhóm thứ 11, K11 (Wickner,

1979).

c MÔI TRƯỜNG PHÂN

LẬP

► Từ tự nhiên,

► Thực phẩm lên men

► Sản phẩm giải khát

► 17% phân tích từ trái cây, nấm mũ, cây mục và

đất Những giống này được phân bố trong các

loại : Saccharomyces, Pichia, Hanssenula, Kluyveromyces

và Cryptococcus (Stumm et al, 1977) Starmer et al (1987)

► Phân lập những giống gây độc từ những loài

khác nhau và những mẫu từ nấm men liên quan

đến cây trồng Chúng xuất hiện như là tác nhân gây hư hỏng sự lên men bia truyền thống (Maule và Thomas, 1973), rượu (Heard và Fleet, 1987) và rượu Sake (Imamura et al, 1974)

► Trong một vài trường hợp, những giống gây

độc là nguyên nhân gây ra những vấn đề

đáng ngại trong sự lên men và hoặc làm mất hương sản phẩm.

Saccharomyces cerevisie gây độc từ bánh mì,

táo, măng tây và dấm Nấm men sinh độc tố tìm thấy trong thực phẩm lên men như ø miso, sốt đậu nành và rau muối và xác định được ở

Hansenula anomala, Pichia farinosa, Debaryomyces

hansenii và Candida naeodendra (Kagiyama et al,

1988; Suzzuki et aaal, 1989 ) Suzzuki et al (1989) cho biết men độc chính yếu là deryomyces có 76 % trong rau muốn.

d HỆ SINH THÁI NẤM NEM

ĐỘC

► Kiểu hình tự nhiên của nấm men độc cho

thấy tính cạnh tranh, độc tố có thể ngăn

cản các vi sinh vật cạnh tranh về nguồn dinh dưỡng vì thế tạo điều kiện chọn lọc trong

suốt quá trình phát triển của sinh vật Độc tố của nấm men được tạo ra đáng kể cùng sự phát triển của tế bào trong môi trường có nguồn dinh dưỡng cao và pH thấp

► Sinh thái của nấm men độc (tạo độc tố và tính nhạy cảm) được nghiên cứu khá chi tiết

ở những nhóm nấm men điển hình trong

thực vật thối rữa, trái cây và nhựa cây

► Những nấm men có tính trội được phân lập từ trái cây, sẽ mất tính độc của chúng sau một thời gian ngắn nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, vì khi ủ ở nhiệt độ khá cao làm mất plasmid

và nấm men nhạy cảm không phân bố độc lập nhau,

trong cùng một quần xã thì độc tố hạn chế sự phát triễn của những nấm men khác.

thực vật chủ, vùng tồn tại của hai loại nấm men, nấm

men tạo độc tố có thể giết những tế bào nấm men nhạy cảm Những giống S cerevisiae và P anomala hạn chế rõ sự phát triển của những loài nấm đảm (sống trên

những cây gỗ mục) và nấm gây bệnh ở thực vật Nấm men có thể được xem là những tác nhân điều khiển sinh học chống nấm lạ.

e NẤM MEN ĐỘC TRONG

CÔNG NGHIỆP

Những năm gần đây kỹ thuật

mới đưa quá trình sinh học vào

trong công nghiệp thực phẩm Qui trình lên men có thể đưa đến

chất lượng của sản phẩm thực

phẩm: rượu (vang), nước nho, bia Nấm men độc đã được chọn trong quá trình lên men Nhiều giống

đã ứng dụng trong sản xuất, như lên men cồn, lên men lactic

g ĐỘC TỐ CỦA NẤM

MEN

được mô tả đặc điểm như bảng sau:

Nấm men độc Bản chất Phân

tử lượ

ng (kD a)

pH tối

pH tối thích Tham khảo

S cerevisiae (K1) Protein 20 4,6 – 4,8 Bostia et al (1984)

S cerevisiae (K2) Glycoprotein 16 4,2 Pfeifer và Radler (1984)

S cerevisiae (KT28) Glycoprotein 16 5,8 Pfeifer và Radler (1984)

S cerevisiae (KHR) Protein 20 5,7 Goto et al., (1990)

Klyveromyces Glycoprotein 180 4,0 – 8,0 Stark et al., (1990)

Pichia kluyveri Glycoprotein 19 3,8 – 4,0 Middelbeek et al (1970)

Hansenula mrakii Protein 10,7 4,0 – 9,0 Ashida et al (1983)

Hansenula saturnus Protein 11 – 12 3,5 – 7,0 Henschke (1979)

Candida sp SW-55 Glycoprotein >200 3,8 – 5,8 Yokomori et al (1988)

3 MỘT SỐ GIỐNG NẤM

MEN SINH ĐỘC TỐ – CƠ CHẾ

SINH ĐỘC TỐ

Hêï Ustilago maydis độc

những đoạn gen dsRNA của virus tạo ra Những nấm men độc này tiết

ra một trong ba loại độc tố khác nhau và được gọi là KP1, KP4, KP6,

có hoạt tính độc hại (killer) tác động lên những tế bào nhạy cảm

của cùng loài hoặc những loài có mối quan hệ gần gủi Mỗi nòi nấm men độc chứa từ 3 đến 7 đoạn dsRNA có kích thước từø 0.36

đến 6.2kb được phân loại thành ba nhóm: H (nặng), M (trung bình), L

(nhẹ) Trong đó P1 chứa sáu đoạn dsRNA (H1, H2, M1,M2, M3 và L) P4

chứa bảy đoạn (H1 đến H4, M2 và M3, L) P6 chứa (H1, H2, M2, M3 và L) dsRNA được bao bọc trong vỏ capsid dày 43nm có khối lượng khoảng 73- 75kDa.

độc tố P1 và P4 những protein này được mã hóa bằng H2 (4.6kb) và trong P6 mã hóa bằng đoạn H1 (6.2kb), những protein này hoàn toàn không có mối quan hệ với nhau Những đoạn H khác có thể mã

hóa những polypeptid có khối lượng phân tử từ 100 đến 128kDa.

hoặc bởi những đoạn capside xoắn với nhau mà được xem là mã

hóa cho độc tố Dựa trên cơ sở di truyền học và những thí nghiệm

in vitro cho thấy một trong những đoạn M trong mỗi giống nấm men

độc xuất hiện để mã hóa độc tố M2 tron P6, M1 và/hoặc M2 trong

► Hiện tượng sinh độc tố trong nấm men thụ động

chặn những plastid mới từ những loài nấm men

khác nhau, phát hiện này mang tính ngầu nhiên vì

hiện tượng này gắn liền với AND plasmid mạch

thẳng Những giống nấm men độc luôn chứa

khoảng 50 đến 100 bản sao trên một tế bào của

mỗi cặp plasmid mạch thẳng gắn liền nhau gọi là

pGKL1 (k1) và pGKL2 (k2) có kích thước tương ứng là 8,874 và 13,447 bp Cả hai plasmid đã được sắp sếp trình tự

độc tố này kìm hãm sự phát triển của nhiều loại

độc:

Hệ Pichia and Williopsis

độc:

► Những giống nấm men độc đã được tìm thấy

ở những giống nấm tạo bào tử như Pichia

tính chống lại S cerevisias và những nấm men khác, cũng như chống lại C albican lưỡng tính

độc tố K1 của S cercisiae -hướng vào liên

kết beta-1,6-D-glucan, một vài độc tố can

thiệp vào quá trình tổng hợp

beta-1,3-D-glucan – polyme polysaccharide thành tế bào

gốp phần trong việc xác định morphology tế bào và di trì sự thẩm thấu

4 ỨNG DỤNG NẤM MEN ĐỘC TRONG SẢN XUẤT

CÔNG NGHIỆP

trong sản xuất công nghiệp đặc biệt

là trong công nghệ lên men như: công nghệ lên men rượu, bia, nước quả ép, nước đường, trong sản xuất rượu vang

(lợi dụng khả nang sinh độc tố của

chúng mà ta sản xuất ra những toxin

làm thuốc kháng sinh, và một số loại

ỨNG DỤNG NẤM MEN ĐỘC

TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

VANG NHO

► Trong công nghiệp cồn, bia, rượu, các loại nước uống có cồn người ta thường sử dụng các loại nâm men sau:

Saccharomyces, Shizosaccharomyces, Kluyveromyces:

ép nho (must) Đây là một hỗn hợp chứa 85 – 95% dịch nho, 5 – 12% vỏ quả nho và 0 – 4% hạt nho Cần xử lý

bằng các chất sinh SO2 ( như natri metabisunphit, natri

bisunphit ), để ức chế sự phát triễn sau này của vi

khuẩn, nấm sợi, nấm men dại Loại nấm men thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang là loại có khả năng chống chịu với nồng độ đường cao, độ CO2 cao, tạo ra

nhiều etanol, kháng SO2 và tạo hương vị đặc trưng Nên

năng tích lũy tới 18 – 20% etanol trong dịch ép nho.

độc tố tiêu diệt các VSV lạ (có hại trong quá trình sản xuất), để quá trình sản xuất được thuận lợi và kéo dài thời gian bảo quản.

1.TÁC DỤNG CỦA NẤM MEN ĐỘC

TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Nấm men độc trong lên men rượu có 3 tác

dụng thuận lợi khi thực hiện quá trình lên

men

nấm men lạ gây ra những bất lợi như giảm

tốc độ lên men, lưu trữ sản phẩm lên men và tạo ra những chất không mong muốn

miễn dịch chống lại những độc tố do nấm men lạ sinh ra

ra những loại độc tố mà có thể bảo vệ

2 SỰ XUẤT HIỆN NẤM MEN

ĐỘC

► Nấm men độc được phân lập từ những

nguồn khác nhau như: từ trái nho, dịch nho, quá trình lên men rượu và trong rượu tồn

Saccharomyces cerevisiea

nhiều nhất trong quá trình lên men rượu Nó có

những tính chất làm tăng khả năng lên men, sản phẩm rượu có chất lượng tốt và những độc tố này giúp chống lại những tác động do môi trường rượu gây nên, như pH, nồng độ rượu, nồng độ sulfua dioxit và hợp chất với tannin và các tác nhân làm sạch.

rượu cao, nhiệt độ cao và pH rất thấp.

nhau Hoạt độ của K1 không cần thiết theo dõi ở

giá trị pH nhỏ hơn 3,5, nhưng K2, K3 thể hiện hoạt tính

ở pH 2,9.

► Hoạt độ của K2 tốt hơn hoạt độ của K3 trong điều kiện acid,

hoạt độ của K2 ổn định nhất ở giá tị pH nhỏ hơn 4,0

theo dõi khi lên men rượu trắng có tác dụng hơn 30 ngày, và suốt thời gian tồn trữ đó thì pH ổn định 3,1 và nhiệt độ 150C.

nhằm áp đảo những đối tượng có tính độc trong quá trình lên men rượu.

ngày đầu nhằm tăng hoạt độ sinh độc cực đại Vì thế, mặc dù hoạt độ giảm dần nhưng vẫn duy trì đến cuối quá trình lên

men.