Upload
be-phan
View
361
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
DANH SÁCH BẢNG
Hình Tên hình Trang
Bảng 1.1 Các giống khác nhau của vi khuẩn lactic .........................................4
Bảng 1.2 Đặc điểm phân biệt một số loài của chi Lactobacillus ......................6
Bảng 1.3 Các đặc điểm phân biệt một số loài Pediococcus ............................10
Bảng 3.1 Các chủng vi khuẩn dùng trong thí nghiệm ....................................23
Bảng 3.2 Thành phần môi trường MRS rắn/Lít ..............................................27
1
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình
Trang
Hình 1.1 Hình thái tế bào của Lb. axitophilus và Lb. plantarum ...................5
Hình 1.2 Hình thái tế bào của Leuconostoc mesenteroides .............................8
Hình 1.3 Hình thái tế bào của Pediococcus halophilus và Aerococcus
urinaeequi....................................................................................................... 9
Hình 1.4 Hình thái tế bào của Bifidobacterium .............................................11
Hình 3.1. Hình thái tế bào và nhuộm gram của các chủng vi khuẩn lactic sử
dụng trong thí nghiệm ....................................................................................24
Hình 4.1. Thời gian tăng OD 0,3 của các chủng vi khuẩn lactic trong môi
trường MRS có 0,3% muối mật .....................................................................33
Hình 4.2. Khả năng sống sót của các chủng vi khuẩn lactic ở pH 2 .............36
Hình 4.3 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng DC1 trên đĩa
peptri .............................................................................................................38
Hình 4.4 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng DC2 trên đĩa
peptri...............................................................................................................39
Hình 4.5 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC5 trên đĩa
peptri...............................................................................................................40
Hình 4.6 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC9 trên đĩa
peptri...............................................................................................................41
Hình 4.7 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC10 trên đĩa
peptri ..............................................................................................................42
Hình 4.8. Đường cong tăng trưởng của chủng MC9 .....................................43
Hình 4.9. Trình tự một đoạn gen rDNA 16S của chủng MC9 và Lactobacillus
fermentum SFCB2-3 ......................................................................................45
Hình 4.10. Cây phân loại dựa trên trình tự rRNA 16S ..................................46
2
CÁC TỪ VIẾT TẮT
Lb Lactobacillus
Lc Lactococcus
MRS Man, Rogosa, Sharpe
CFU Colony Forming Unit
WHO World Health Organization
FAO Food and Agriculture Organization
OD Optical Density
3
MỤC LỤC
PHẦN 1 : MỞ ĐẦU ........................................................................................1
PHẦN 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................3
2.1 Tổng quan về vi khuẩn lactic.....................................................................3
2.1.1 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của vi khuẩn..................................................3
2.1.2 Các nhóm vi khuẩn lactic ........................................................................3
2.1.3 Ứng dụng của vi khuẩn lactic ...............................................................12
2.2 Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa của người ........................................12
2.2.1 Đặc điểm chung của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa người ....................12
2.2.2 Chức năng các nhóm vi sinh vật chủ yếu trong đường tiêu hóa người 13
2.3 Tổng quan về probiotics ..........................................................................14
2.3.1 Khái niệm probiotics .............................................................................14
2.3.2 Những tính chất có lợi của probiotics ...................................................16
2.3.3 Các tiêu chuẩn sàng lọc một chủng vi khuẩn làm probiotics ...............19
2.4. Khả năng tồn tại và sinh trưởng của vi khuẩn lactic trong đường tiêu hóa
người ..............................................................................................................20
2.5 Tình hình nghiên cứu khả năng chịu axit và muối mật của vi khuẩn lactic
trên thế giới ....................................................................................................21
2.6 Tình hình nghiên cứu khả năng chịu axit và muối mật của vi khuẩn lactic
ở Việt Nam .....................................................................................................21
PHẦN 3 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............23
3.1 Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................23
3.2 Thiết bị, hóa chất sử dụng ........................................................................26
3.2.1 Thiết bị ..................................................................................................26
3.2.2 Hóa chất ................................................................................................26
3.3 Phương pháp nghiên cứu .........................................................................26
3.31. Phương pháp hoạt hóa giống ...............................................................26
3.3.2. Phương pháp nuôi cấy tăng sinh .........................................................27
3.3.3. Phương pháp bảo quản giống .............................................................27
4
3.3.4. Phương pháp xác định mật độ tế bào trong môi trường lỏng .............28
3.3.5. Phương pháp khảo sát khả năng chịu muối mật ..................................29
3.3.6. Phương pháp khảo sát khả năng chịu axit ...........................................30
3.3.7. Phương pháp xây dựng đường cong sinh trưởng .................................30
3.3.8 Phương pháp xử lí số liệu .....................................................................31
PHẦN 4 : KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ....................................................32
4.1. Kết quả khảo sát khả năng chịu muối mật ..............................................32
4.2. Kết quả khảo sát khả năng chịu axit .......................................................34
4.3. Xác định khả năng sinh trưởng và tích lũy sinh khối của MC9 .............43
4.4. Kết quả định danh ...................................................................................44
PHẦN 5 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................49
5
6
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.
Xã hội càng phát triển thì việc nâng cao sức khỏe, phòng chống bệnh
tật lại càng được chú trọng. Lo sợ trước các tác động có hại của việc điều trị
bệnh bằng kháng sinh, con người ngày càng ưa thích những phương pháp giữ
gìn sức khỏe, phòng tránh và điều trị bệnh tật có nguồn gốc tự nhiên, tạo ra sự
cân bằng, ổn định trong cơ thể. Một trong số những phương pháp phổ biến
rộng rãi nhất hiện nay là sử dụng các chế phẩm probiotic.
Probiotic là chế phẩm gồm các vi sinh vật sống, chủ yếu là vi khuẩn
lactic. Đây là những vi khuẩn sống tự nhiên trong đường tiêu hóa của con
người và các loài động vật khác. Chúng có nhiều tác động có lợi cho sức khỏe
như giúp ổn định hệ vi sinh vật đường ruột, ức chế vi khuẩn gây bệnh trong
đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa, giảm nồng độ cholesterol trong máu và giảm
nguy cơ bị ung thư.
Để thường xuyên duy trì những tác động này, có thể bổ sung thêm từ
nguồn thực phẩm lên men có chứa chúng như sữa chua, tôm chua, nem chua
hoặc từ các chế phẩm chuyên dụng. Hiệu quả của chúng sẽ càng được tăng
cường khi các chủng vi khuẩn lactic trong đó đã qua những nghiên cứu sàng
lọc để đảm bảo chúng có tiềm năng probiotic mạnh.
Một trong những tính chất quyết định tiềm năng probiotic của các
chủng vi khuẩn này là khả năng tồn tại, thích nghi được với môi trường trong
đường tiêu hóa động vật. Chúng phải chịu được môi trường axit ở dạ dày và
thích nghi được với nồng độ muối mật ở ruột và các tác động của các enzyme
trong đường tiêu hóa.
Những năm gần đây, các loại thực phẩm có các vi sinh vật probiotic rất
được ưa chuộng ở Việt Nam. Tuy nhiên, chưa có nhiều các nghiên cứu phân
lập và khảo sát tiềm năng probiotic của hệ vi sinh vật lên men lactic ở nước
ta. Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “Tuyển chọn chủng có khả năng chịu
axit và muối mật cao từ các chủng vi khuẩn lactic trong một số sản phẩm
lên men lactic trên địa bàn thành phố Huế”, nhằm xác định được một số
chủng có khả năng tồn tại và thích nghi trong đường tiêu hóa động vật, làm
7
tiền đề cho các nghiên cứu tuyển chọn các dòng vi khuẩn lactic có tiềm năng
probiotic để ứng dụng vào sản xuất.
8
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.
2.1. Tổng quan về vi khuẩn lactic
2.1.1. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của vi khuẩn lactic
Vi khuẩn là những những vi sinh vật đơn bào, có cấu tạo đơn giản.
Chúng có thể hô hấp hiếu khí hoặc yếm khí, trong cấu tạo tế bào của chúng
không có diệp lục tố [5]. Ngoài những đặc điểm chung trên thì đối với mỗi
nhóm vi khuẩn khác nhau luôn có những đặc điểm riêng đặc trưng cho nhóm
đó. Vi khuẩn lactic cũng vậy chúng cũng có những đặc điểm sinh lí sinh hóa
khác so với các nhóm vi khuẩn khác và trong mỗi loài sự khác nhau đó càng
thấy rõ hơn. Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng nhất về mặt hình thái
nhưng nhìn chung tất cả những vi khuẩn lactic đều có những đặc điểm sau.
2.1.1.1. Đặc điểm sinh lí
- Đó là những vi khuẩn gram dương, nói chung là bất động, không sinh
bào tử.
- Chúng là những vi khuẩn kị khí tùy nghi, vi hiếu khí, là loại cơ thể
độc nhất có khả năng lên men hiếu khí cũng như kị khí, chúng có khả năng
sinh trưởng được khi có mặt oxi.
- Chúng không chứa các cytochrom, catalase và nitratoredutase âm tính
2.1.1.2. Đặc điểm sinh hóa
- Dinh dưỡng của nhóm vi khuẩn lactic khá phức tạp do khả năng tổng
hợp các chất cần cho sự sống của chúng rất yếu. Không một đại diện nào
thuộc nhóm này có thể phát triển trên môi trường muối khoáng thuần khiết
chứa glucose và NH4+. Đa số chúng cần hàng loạt vitamin (lactoflavin,
tiamin, axit pantotenic, axit nicotinic, axit folic, biotin), và các axit amin, các
bazơ purin và pirimidin [5].
- Chúng có khả năng lên men tạo axit lactic bằng cách phân giải nguồn
hydrat cacbon có trong môi trường.
2.1.2. Các nhóm vi khuẩn lactic
Năm 1857 Pasteur đã chứng minh được rằng việc làm sữa chua là kết
quả hoạt động của một nhóm vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn lactic. Năm 1878
9
Lister đã phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên và đặt tên là Bacterium
lactics.Về sau các nhà khoa học đã liên tiếp phân lập được nhiều loài vi khuẩn
lactic khác nhau [1]. Và các loài vi khuẩn này được xếp chung vào họ
Lactobacteriaceae.
Bảng 1.1 Các giống khác nhau của vi khuẩn lactic [2]
Giống
Tế bào Kiểu lên
men
%
G+C
Tài liệu dẫn
Hình Sắp xếp
Streptococcus
Leuconostoc
Pedicoccus
Lactobacillus
Bifidobacterium
Cầu
Cầu
Cầu
Que
Khác
nhau
tùy loài
Chuỗi
Chuỗi
Tứ cầu
Chuỗi
Nhiều
dạng
Đồng hình
Dị hình
Đồng hình
Đồng hình
và dị hình
Lactic và
acetic
34- 46
36- 43
34 -42
32 -53
55 -67
Schleifer 1986
Farrow và cộng
sự 1989
Schleifer 1986
Kandler và welss,
1986
Scardovi, 1986
Nhóm vi khuẩn lactic rất đa dạng bao gồm rất nhiều chi khác nhau.
Việc phân loại các chi này dựa trên sự khác nhau về hình thái của vi khuẩn
(Tế bào của chúng có thể hình que hoặc hình cầu) và khả năng sinh trưởng và
phát triển trên các điều kiện pH khác nhau (4,4; 9,6); ở các nhiệt độ khác nhau
(100 C; 45 0C) cũng như khả năng lên men đồng hình hay dị hình của chúng.
Người ta đã tiến hành phân loại và chia nhóm vi khuẩn lactic thành 5 chi chủ
yếu sau (Thể hiện trên bảng 1.1).
Sự tập hợp của 5 chi này vào cùng một nhóm vi khuẩn lactic đã được
khẳng định qua phương pháp phân loại phân tử [2]. Ngoài ra có một số loài vi
khuẩn sinh nội bào tử có khả năng lên men tạo axit lactic thuộc chi Bacillus,
Tuy nhiên, các loài này không được xem là vi khuẩn lactic do các đặc điểm
sinh lý và hóa sinh của chúng.
10
2.1.2.1. Lactobacillus
Giống Lactobacillus là chi lớn nhất trong nhóm vi khuẩn lactic, gồm
khoảng 80 loài [27]. Với mức độ khác nhau rất nhiều về hình thái, đặc điểm
sinh hóa và sinh lý. Sự không đồng nhất thể hiện ở phổ tỉ lệ mol G+C rất
rộng, từ 32-55% [27]. Chúng là những trực khuẩn không sinh bào tử thuộc
lớp vi khuẩn Gram dương, catalase âm tính, sinh trưởng trong điều kiện kỵ
khí không bắt buộc hoặc vi hiếu khí. Những trực khuẩn này thường đứng
riêng lẻ hoặc thành chuỗi, thủy phân đường saccharosa mạnh tạo axit lactic,
không khử nitrat, chúng phân giải gelatin, indole và H2S. Chúng phát triển
mạnh trong môi trường có tính axit, tùy loài mà pH dao động từ 4,5 đến 6,4.
Đây là những vi khuẩn khuyết dưỡng nhiều loại vitamin, axitamin. Người ta
có thể tìm thấy Lactobacillus trong các sản phẩm sữa, thịt, hoặc trong nước
sạch, bùn, bề mặt thực vật, trái cây. Các loài thuộc chi này cũng là một phần
quan trọng trong hệ thống vi sinh đường ruột ở người và động vật bậc cao, có
trong khoang miệng, đường ruột và âm đạo.
Nhiều kết quả nghiên cứu phân loại sinh hóa và lai DNA cho thấy
Lactobacillus là một nhóm rất đặc biệt.
11
INCLUDEPICTURE "http://bp0.blogger.com/_FlhB437Wa_U/SClyFlwHv7I/AAAAAAAAArc/TeX5R_U81vA/s400/acidp.jpg" \* MERGEFORMATINET
Hình 1.1 Hình thái tế bào của (a) Lb. axitophilus và (b) Lb. plantarum
a
Bảng 1.2 Đặc điểm phân biệt một số loài của chi Lactobacillus [2]
(Theo Bottazzi, 1988)
Nhóm Loài GC%
ADN
Loại peptido
Glycane
Dạng
axit
lactic
Nơi sống chính
I
Lb.delbrueckii subsp.delbruceckii
Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus
Lb delbrueckii subsp lactics
Lb.acidophilus
Lb.gasseri
Lb.helveticus
49-51
49-51
49-51
34-37
33-37
38-40
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
D
D
D
DL
DL
DL
Mặt thực vật
Sữa chua
Fomat
Miệng, âm đạo
Miệng, âm đạo
Fomat
II
Lb.casei subsp Casei
Lb. casei subsp pseudoplantarum
Lb casei subsp Tolereas
Lb.casei subsp rhamnosus
Lb. sake
Lb.bavaricus
Lb. Plantarum
45-47
45-47
45-47
45-47
42-44
42-44
44-46
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
m-ADP
L
DL
L
L
DL
L
DL
Dạ dày đv nhai lại
Fomat, rơm rạ ủ
Mồm, âm đạo
Ruột non người
Bề mặt thực vật
Bề mặt thực vật
Thực vật,fomat
III
Lb.bifementans
Lb. brevis
Lb buchneri
Lb. kefir
Lb.reuteri
Lb. fermentum
Lb.confusus
Lb. Viridescens
Lb. Sanfrancisco
44-46
45-47
44-46
40-42
40-42
52-54
45-47
45-47
36-38
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Lys –Asp
Orn-D-Asp
Lys-Ala
Lys-Ala-Ser
Lys-Ala
DL
DL
DL
DL
DL
DL
DL
DL
DL
Fomat
Thực vật,fomat
Thực vật,fomat
Kefir
Ruột non
Thực vật,fomat
Thực vật
Ccác sản phẩm thịt
Các loại bánh
12
Giống Lactobacillus được chia làm 3 nhóm (Bảng 1.2) [6]:
Nhóm 1: Được gọi là Thermobacterium, lên men đồng hình và ưa
nhiệt. Không lên men glucose và đường pentosa. Những vi khuẩn này có
fructose 1,6 diphosphate aldolasa, chúng phát triển ở 450C.
Nhóm 2: Được gọi là Streptobacterium, đây là những trực khuẩn lên
men đồng hình và ưa ấm, nhiều loại của nhóm này có khả năng lên men dị
hình. Các hexosa được lên men theo con đường EMP tạo thành axit lactic,
nhưng các pentosa có thể lên men dị hình.
Nhóm 3: gồm những trực khuẩn có tên gọi là Betabacterium, chúng là
những vi khuẩn lên men dị hình bắt buộc. Chúng sinh axit lactic, axit acetic,
CO2 và ethanol.
2.1.2.2. Streptococuss
Đây là những vi khuẩn gram dương bao gồm các cầu khuẩn, đa số lên
men đồng hình và bất động. Sau khi phân chia chúng thường tạo thành chuỗi,
sống hoại sinh trong đất, bề mặt cây, da người, ruột… Chi này cũng là một
chi rất lớn trong vi khuẩn lactic, bao gồm nhiều nhóm khác nhau.
Ngoài Lactococcus thì trước đây người ta đã xếp thêm Enterococcus
vào chi Streptococcus. Mặc dù ngày nay đã có sự phân tách và tạo thành
những chi mới, chi Streptococcus vẫn là một chi rất lớn và khó phân loại một
cách hoàn hảo. Enterococcus không có vai trò quan trọng trong công nghệ
thực phẩm. Một số loài trong chi này, ví dụ như E. faecalis có thể là những vi
khuẩn gây bệnh cơ hội, vì thế không được ưa chuộng trong chế biến thực
phẩm. Người ta quan tâm nhiều đến khả năng kháng kháng sinh và khả năng
chuyển một số tính trạng thông qua các yếu tố di truyền có khả năng dịch
chuyển. Tuy nhiên, vẫn có nhiều nghiên cứu sử dụng E. faecium và E.
faecalis làm probiotic do nhiều loài trong chi Enterococcus cư trú tự nhiên
trong đường ruột của động vật bậc cao và người [10] [36] .
2.1.2.3. Leuconostoc
Chi Leuconostoc là những vi khuẩn hình cầu, gram dương, phần lớn
chúng lên men dị hình theo con đường Hecxoso-monophosphat tạo D-lactic
từ glucose. Một số loài Leuconostoc cùng với Lactobacillus gây nên quá
trình lên men malolactic, đây là quá trình lên men thứ hai sau lên men rượu
13
vang, nó làm chua rượu vang, quá trình xảy ra mạnh trong vang còn nhiều
axit tactric và axit malic. Vì vậy rất dễ nhầm lẫn giữa Leuconostoc với
Lactobacillus lên men dị hình có hình thái dạng cầu-que. Do đó đã có sự tách
ra một số loài từ cả chi Lactobacillus và Leuconostoc đề hình thành nên chi
mới: Weissella, gồm các vi khuẩn “giống như Leuconostoc”, đó chính là các
loài trước đây được xem như Ln.paramesenteroides; Lb.confusus;
Lb.viridesens …[27]. Chi này vì thế có cả dạng hình cầu và que. Người ta
nhận thấy loài Ln. oenos, còn được gọi là Leuconostoc ở rượu, có khả năng
chịu nồng độ rượu và axit cao, vì thể đã được tách ra tạo thành một chi mới,
Oenococcus. Trong khi việc phân biệt giữa Oenococcus và Leuconostoc khá
đơn giản, thì việc phân biệt giữa Weissella và Leuconostoc vẫn là một vấn đề
nan giải.
2.1.2.4. Pediococcus
Pediococcus là một chi trong nhóm vi khuẩn lactic gồm những tứ cầu
hoặc song cầu lên men lactic đồng hình, tạo axit lactic dạng DL hoặc (L+),có
khả năng chịu axit và thủy phân protein yếu. Hầu hết chúng không có khả
năng sử dụng lactosa và được đặc trưng bởi GC% ADN từ 34-42 %. Người ta
phân biệt Pediococcus bởi khả năng chịu nhiệt, chịu pH, chịu NaCl và khả
năng lên men đường (Bảng 1.3).
14
Hình 1.2 Hình thái tế bào của Leuconostoc mesenteroides
Trong công nghệ thực phẩm vai trò của chúng vừa có ý nghĩa tích cực
vừa tiêu cực. Chẳng hạn như và P. pentosaceus được sử dụng làm giống nuôi
cấy khởi đầu trong sản xuất xúc xích và ủ thức ăn gia súc [27]. Chúng cũng
có thể có vai trò quan trọng góp phần vào sự chín của phomat. Ngược lại thì
P. damnosus lại là một tác nhân chính làm hỏng bia, vì sự phát triển của
chúng có thể dẫn đến sự tạo thành diacetyl/acetoin, làm cho bia có vị giống
bơ.
Ngoài Pediococcus thì Aerococcus, Tetragenococcus cũng tạo nên các
vi khuẩn lactic dạng tetrad (4 cầu khuẩn liên kết thành bộ 4). Trong đó chi
Aerococcus nhìn chung chỉ có vai trò thứ yếu trong công nghệ thực phẩm.
Còn chi Tetragenococcus ban đầu được coi là Pediococcus halophilus.
Bảng 1.3 Các đặc điểm phân biệt một số loài Pediococcus [2]
15
Hình 1.3 Hình thái tế bào của Pediococcus halophilus(a) vàAerococcus urinaeequi(b)
a b
Đặc điểm
Pc.dam
nosu
s
Pc.dam
nvu
lus
Pc.in
opinatu
s
Pc.dextrin
icus
Pc.pen
tosaceus
Pc.axitolactici
Pc.h
alophilu
s
Pc.u
rinaequ
i
- Sinh trưởng ở pH 4,5
- Độ mặn cao nhất có
thể chịu (%)
- Lên men :
Lactoza
Maltoza
Melezitoza
Riboza
Saccharoza
Trehaloza
Dextrine
Amidon
- Thủy phân agrinin
+
< 4
-
+/-
+/-
-
+/-
+
-
-
-
+
6.5
-
+
-
-
-
+/-
-
-
-
ND
4-6.5
+/-
+
+
-
-
-
+/-
-
-
-
4
+/-
+
-
-/+
+/-
-
+
+
-
+
6.5
+/-
+
-
+
-
+
-
-
+
ND
6.5
+/-
-
-
+
-
+/-
-
-
+
-
18
-
+
+
+
+
+
-
-
-
-
6.5
+/-
+
-
ND
+
+
+
-
-
+: dương tính; -: âm tính; +/-: khác nhau tùy chủng; ND: không xác định.
Ngoài đặc điểm là chịu được nồng độ muối rất cao (18%) thì chúng còn
một đặc điểm nữa để phân biệt với các vi khuẩn lactic khác là chúng cần nồng
độ muối khoảng 5% để phát triển. Chi này có vai trò quan trọng trong các loại
thực phẩm có hàm lượng muối cao, như nước chấm đậu nành.
2.1.2.5. Bifidobacterium
Chi Bifidobacterium là những trực khuẩn kị khí không sinh bào tử,
Gram dương, bất động. Khi mới phân lập chúng là những trực khuẩn có thể
phân nhánh dạng chữ Y, V tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy chuyền
chúng trở thành những trực khuẩn thẳng hoặc hơi uốn cong với những hạt dự
trữ nhuộm màu xanh metylen. Vì vậy khi phát hiện vào năm 1899, vào đầu
thế kỉ XX chi này chi được xem như thuộc vào chi Lactobacillus. Theo khóa
phân loại Bergey năm 1920, chúng có tên là Lactobacillus bifidus. Năm 1967,
16
Devries và Stouthamer đã chứng minh sự có mặt của enzyme fructose-6-
phosphate phosphoketolase. Ở nhóm vi khuẩn này và sự vắng mặt của hai
enzyme là aldolase và glucose-6-phosphatase dehydrogenase – hai enzyme có
mặt trong Lactobacilli. Từ đó người ta kết luận rằng việc phân loại nhóm
bifido trong chi Lactobacillus là không hợp lý. Ngày nay, nhóm này được xếp
thành một chi riêng biệt, chi Bifidobacterium, thuộc họ Actinomycetaceae, có
25 loài [2].
Chúng lên men lactic dị hình sản phẩm chính của chúng là axit acetic
và axit lactic, cùng với một lượng nhỏ axit formic, ethanol, axit succinic và
một điều đặc biệt khác nữa là trong quá trình lên men không sản sinh ra khí
CO2. Là những cơ thể catalasa âm,nitrat dương, indol và gelatine âm. Chi này
chủ yếu sống ở trên cơ thể động vật bậc cao, có thể gặp chúng ở trong khoang
miệng và đường tiêu hóa của động vật và cả ở côn trùng, thậm chí ở cả bùn,
chúng là vi sinh vật tiên phong trong hệ tiêu hóa của người. Chúng có ứng
dụng quan trọng trong việc sản xuất các chế phẩm vi sinh làm probiotic.
2.1.3. Ứng dụng của vi khuẩn lactic
17
Hình 1.4 Hình thái tế bào của Bifidobacterium
Vi khuẩn lactic được ứng dụng nhiều trong công nghiệp bảo quản, chế
biến thực phẩm và thức ăn gia súc [5]. Từ lâu nhân dân ta đã biết bảo quản và
chế biến các sản phẩm rau quả bằng cách muối chua để kéo dài thời gian sử
dụng. Chính các vi khuẩn lactic là tác nhân chủ yếu tham gia qua trình lên
men chua. Chúng có khả năng lên men đường tạo axit lactic trong môi trường
kỵ khí làm cho pH giảm xuống dưới 5, làm ức chế các loại vi khuẩn gây thối
phát triển. Ngày nay, vi khuẩn lactic được sử dụng trong sản xuất sữa chua,
phomat, lên men các sản phẩm rau quả, thịt, hải sản.
Ngoài ra, nhóm vi khuẩn này còn có nhiều đặc tính có tiềm năng
probiotic nên đã được nhiều nhà nghiên cứu đã và đang quan tâm. Việc sử
dụng các chủng vi khuẩn lactic trong phòng ngừa và điều trị bệnh cũng như
phục hồi và duy trì sức khỏe ngày càng phổ biến. Ngày nay, chúng còn được
sử dụng trong điều trị làm tăng hệ miễn dịch, giảm cholesterol, ngăn ngừa ung
thư [20] [21]. Các chủng vi sinh vật được sử dụng làm probiotic thương mại
hiện nay đều thuộc nhóm vi khuẩn lactic, ở hai chi là Lactobacillus và
Bifidobacterium [16]. Trong đó Lactobacillus là nhóm vi khuẩn lactic được
sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực probiotic [20] [19]. Những loài này đều
được xem là các vi khuẩn không gây bệnh ở người. Hiện nay đang có một số
nghiên cứu sử dụng cả Enterococcus, Streptococcus để làm probiotic [14]
[36]. Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sử dụng các sản phẩm probiotic có
nguồn gốc từ vi khuẩn lactic còn rất hạn chế.
2.2. Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa của người
2.2.1. Đặc điểm chung của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa người
Hệ tiêu hóa của chúng ta chỉ chiếm một khoảng không gian khá khiêm
tốn trong ổ bụng nhưng diện tích bề mặt tiêu hóa của ruột lớn rất lớn. Người
ta ước đoán trong ruột chúng ta có hằng hà sa số các loài vi sinh vật khác
nhau, gấp hàng chục lần tổng số tế bào trong cơ thể một người trưởng thành.
[19].
Khi mới sinh ra, đường tiêu hóa của chúng ta không có bất kì một vi
sinh vật nào kể cả vi khuẩn, do những tiếp xúc đầu tiên với môi trường, từ
sữa mẹ... vi khuẩn bắt đầu xâm nhập. Những cá thể vi khuẩn này sau khi thoát
18
qua được dạ dày đến ruột sẽ tăng sinh nhanh chóng, tồn tại và phát triển, dần
dần tạo nên quần thể vi sinh vật với sự cân bằng tự nhiên.
Khi trưởng thành, vi sinh vật đường ruột ổn định và cân bằng hơn. Tuy
nhiên cũng có thể bị mất cân bằng do ảnh hưởng của môi trường, vệ sinh an
toàn thực phẩm, bia rượu, thuốc kháng sinh, thuốc hóa trị liệu, hoặc ngay cả
căng thẳng công việc... Vì vậy rối loạn đường ruột vẫn thường xuyên xảy ra.
Với người già, vi sinh vật có lợi có xu hướng giảm nhưng vi sinh vật
gây bệnh lại tăng, do đó người già thường xuyên bị rối loạn tiêu hóa như tiêu
chảy, táo bón, viêm đại tràng, sình bụng, đi phân sống..., giảm khả năng hấp
thụ dinh dưỡng, giảm đề kháng, bệnh tật, kể cả ung thư ruột kết.
Về mặt khoa học, chúng được biết là một hệ vi sinh vật sống. Chúng
sinh sôi nảy nở trong đường ruột non, đại tràng của người và phần lớn chúng
tồn tại mà không cần oxy [19]. Hàng trăm ngàn tỷ vi sinh vật sống này là sự
cân bằng giữa vi khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại. Bắt đầu từ dạ dày, vi khuẩn
gần như bằng không, chỉ có vi khuẩn gây loét dạ dày Helicobacter pylori là
có thể hiện diện, số lượng tăng dần ở ruột non và ruột già. Trong đó sự có mặt
của vi khuẩn có lợi đóng vai trò vô cùng quan trọng cho chức năng tiêu hóa
và giúp cân bằng hệ vi khuẩn ruột.
2.2.2. Chức năng các nhóm vi sinh vật chủ yếu trong đường tiêu hóa
người
Các nhóm vi sinh vật chủ yếu trong đường đường ruột của chúng ta là
những vi sinh vật sống có hại, có lợi và các loài trung tính khác nhau.
Các vi sinh vật có lợi chủ yếu trong đường ruột của chúng ta là các loài
cộng sinh Bifidobacterium, Lactobacillus, Streptococcus, Enterococcus,
Bacillus và nấm men [11] [19].
Các tác động của nhóm vi khuẩn có lợi :
Chúng đem lại lợi ích bằng cách tái lập sự cân bằng tự nhiên trong hệ
tiêu hóa, giúp đường ruột khỏe mạnh bằng cách bám chặt, chiếm lĩnh
thành ruột và cạnh tranh chất dinh dưỡng với vi khuẩn có hại; ngăn
ngừa vi khuẩn có hại tấn công và phát triển, tăng cường chức năng
chống đỡ của niêm mạc ruột, giúp khống chế vi khuẩn gây hại.
19
Một số loại vi khuẩn sinh ra các chất kháng khuẩn như bacteriocins
giúp ngăn ngừa và tiêu diệt mầm bệnh. Ngoài ra vi khuẩn cộng sinh
còn giúp tăng cả phản ứng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu bằng
cách kích thích các tế bào phản ứng miễn dịch (macrophages,
lymphocytes), tăng cường sự sản xuất ra các thành phần miễn nhiễm
(cytolines, immunoglobulins, interferon).
Một số vi sinh vật có lợi khác trong ruột non lại hạn chế hấp thu
cholesterol, giúp giảm cholesterol trong máu; sản sinh ra các enzym
khắc phục quá trình tiêu hủy carbohydrat, làm thuận tiện hơn việc hấp
thụ năng lượng từ các chất dinh dưỡng.
Vi sinh vật có lợi giúp tăng khả năng dung nạp lactose nhờ kích thích
sản sinh lactaze.
Bên cạnh lợi ích của vi khuẩn có lợi thì luôn có sự tồn tại của các vi
khuẩn có hại như Escherichia coli, Shigella, Staphylococcus aureus,
Clostridium, Veillonella… [19]. Các vi khuẩn có hại này khi xâm nhiễm vào
đường ruột sã gây ra các tác động xấu đến sức khỏe mgười tiêu dùng như ngộ
độc thực phẩm ( Salmonella), viêm nhiễm đường ruột (Campylobacter), rối
loạn tiêu hóa (Enterotoxigenic E. coli, Enterotoxigenic E. coli, Enteroinvasive
E. coli, Enterohaemorrhagic E. coli)…
Tuy nhiên khi nào vi khuẩn có lợi và vi khuẩn trung tính này cạnh tranh
nhau để giành lấy không gian trong đường ruột thì vi khuẩn có hại không có
cơ hội nhân lên. Thường thì hệ vi khuẩn trong đường ruột của chúng ta rất
bền vững. Ngay cả khi hệ khuẩn ruột bị rối loạn rất nặng do dùng kháng sinh
hoặc tiêu chảy thì chúng vẫn có thể phục hồi một cách nhanh chóng khi
nguyên nhân gây nên rối loạn này được loại bỏ. Tuy vậy đôi khi vẫn có
trường hợp những vi khuẩn có hại chiếm ưu thế trong đường ruột.
2.3. Tổng quan về probiotic
2.3.1. Khái niệm probiotic
Việc sử dụng vi sinh vật sống nhằm tăng cường sức khỏe con người
không phải là mới. Hàng nghìn năm về trước, trước khi tìm ra thuốc kháng
sinh, con người đã biết tiêu thụ các thực phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi
chẳng hạn như các sản phẩm sữa lên men. Các nhà khoa học đầu tiên, như
20
Hippocrates và những người khác cũng chỉ định sữa lên men với tính chất
dinh dưỡng và dược tính của nó, để chữa trị rối loạn ruột và dạ dày
(Oberman, 1985) [10]. Còn đối với nhà sinh lý học người Nga, Eli
Metchnikoff (1907) thì "Sự phụ thuộc của hệ vi sinh vật trong ruột đối với
thực phẩm làm cho nó có khả năng chấp nhận biện pháp thay đổi hệ vi sinh
vật trong người của chúng ta, tức là thay thế vi sinh vật có hại bởi vi sinh vật
hữu ích " [21].
Một vài năm trước bài thảo luận cuả Metchnikoff, Pastuer và Joubert
(1877) [10], trong khi quan sát sự đối kháng giữa các chủng vi khuẩn, đã nhận
thấy sự tiêu thụ vi khuẩn không gây bệnh có thể kiểm soát các vi khuẩn gây
bệnh. Ngoài ra, cùng thời gian này, Henry Tissier, một bác sĩ khoa nhi người
Pháp đã phân lập Bifidobacterium, một thành viên của nhóm vi khuẩn lactic,
từ phân của trẻ được nuôi bằng sữa mẹ (Tissier, 1906) [18] và nhận thấy
chúng là một thành phần nổi bật của hệ vi sinh vật ruột (Ishibashi và
Shimamura, 1993).
Như vậy nền tảng cho khái niệm hiện đại về probiotic đã được thành
lập từ rất lâu và việc nghiên cứu về việc sử dụng vi khuẩn lactic trong chế độ
ăn uống đã được tiếp tục suốt các thế kỷ vừa qua.
Vậy thì probiotic là gì?
Từ “probiotic” có nguồn gốc từ Hy Lạp có nghĩa là “cho cuộc sống”.
Tuy nhiên, định nghĩa về probiotic đã phát triển rất nhiều theo thời gian. Lily
và Stillwell (1965) đã mô tả trước tiên probiotic như hỗn hợp được tạo thành
bởi một động vật nguyên sinh có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của đối
tượng khác [21]. Sau đó, Parker (1974) đã áp dụng khái niệm này đối với
phần thức ăn gia súc có một ảnh hưởng tốt đối với cơ thể vật chủ bằng việc
góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật trong ruột của nó.
Định nghĩa chung này sau đó chính xác hơn bởi Fuller (1989), ông định
nghĩa probiotic như “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống mà có ảnh
hưởng có lợi đến vật chủ bằng việc cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật ruột của
nó [21]. Khái niệm này sau đó được phát triển xa hơn : “vi sinh vật sống (vi
khuẩn lactic và vi khuẩn khác, hoặc nấm men ở trạng thái khô hay bổ sung
trong thực phẩm lên men) mà thể hiện một ảnh hưởng có lợi đối với sức khỏe
21
của vật chủ sau khi được tiêu hóa nhờ cải thiện tính chất hệ vi sinh vật vốn có
của vật chủ” (Havenaar và Huis in't Veld, 1992) [21] [10].
Với Tannock et al., 2000 thì probiotic là “vi sinh vật sống có lợi cho
vùng ruột, góp phần vào việc cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột và có tác
động tốt đến sức khỏe của người tiêu dùng ” [38].
Tóm lại, đó là những vi khuẩn tốt sống trong đường tiêu hóa và ngay cả
trong âm hộ. Thí dụ điển hình về probiotic là vi khuẩn Bifidobacterium và vi
khuẩn Lactobacillus trích từ hệ vi sinh đường ruột [19].
2.3.2. Những tính chất có lợi của probiotic
Probiotic được coi như là một thực phẩm chức năng rất được ưa chuộng
bởi các tính năng của nó mang lại. Những tác động chủ yếu của các chủng vi
khuẩn probiotic tới sức khỏe con người gồm những mặt chính như sau:
Ngăn chặn sự xâm nhập của các vi khuẩn gây bệnh bằng cách cản
chúng bám vào thành ruột
Probiotic khi được bổ sung vào cơ thể, các vi sinh vật này sau khi vượt
qua các rào cản về lý học và hóa học trong hệ dạ dày- ruột non thì chúng sẽ
tiến hành bám dính vào thành ruột để thực hiện các chức năng có lợi cho cơ
thể vật chủ. Chúng cạnh tranh nơi ở với vi khuẩn gây bệnh, ngăn cản không
cho các vi khuẩn này bám vào thành ruột, từ đó làm giảm số lượng vi khuẩn
ngăn chặn các mầm bệnh [21].
Giúp cho việc tiêu hóa thức ăn được hữu hiệu hơn
Đối với những người thường bị chứng bất dung nạp đường lactose
trong các sản phẩm sữa do trong ruột không có enzyme tiêu hóa loại đường
này thì probiotic sẽ giúp họ tiêu hóa được dễ dàng hơn [21].
Giảm nguy cơ bị tiêu chảy do uống nhiều thuốc kháng sinh
Việc sử dụng probiotic để phòng ngừa tiêu chảy gây ra bởi thuốc kháng
sinh rất được quan tâm.
Sự phát triển một cách rộng rãi và đặc hiệu cao của thuốc kháng sinh đã
khiến cho ngành y học quá tin tưởng vào phương pháp trị liệu kháng sinh.
Tuy nhiên, tác động loại bỏ của thuốc kháng sinh không phân biệt được mầm
bệnh thật sự và hệ vi sinh vật có lợi trong ruột. Vì vậy, phương pháp trị liệu
kháng sinh cũng dẫn đến thay đổi hệ cân bằng của ruột và gây ra một vài ảnh
22
hưởng xấu mà có thể tồn tại lâu dài ngay cả sau khi ngừng sử dụng cách điều
trị này.
Bên cạnh đó, sự xuất hiện nhanh của nhiều chủng vi khuẩn kháng lại
kháng sinh chẳng hạn như Enterocci kháng vancomycin và Staphylococcus
aureus kháng methicillin là một vấn đề đáng quan tâm. Hơn nữa, một vài
bệnh lây nhiễm lại gia tăng và trở nên trầm trọng hơn trong điều trị thuốc
khág sinh. Ví dụ, bệnh tiêu chảy có thể do Clostridium difficile, một mầm
bệnh cơ hội, hoạt động và tăng nhanh khi có sự mất cân bằng của hệ vi sinh
vật trong ruột thông thường diễn ra trong suốt quá trình điều trị kháng sinh
[21]. Mặc dù bệnh này nói chung được điều trị thành công với một loại thuốc
kháng sinh thứ hai, tuy nhiên một vài bệnh lây nhiễm vẫn tái diễn mặc cho
các phương pháp trị liệu kháng sinh khác (Sanders, 1999).
Về sau việc sử dụng probiotic đã cải thiện đáng kể hệ vi sinh vật nội
sinh (Markowitz và Bengmark, 2002) bằng cách thay thế các vi khuẩn có ích
bị mất. So với các nhược điểm như đắt, tính hóa học và xâm hại ruột của
thuốc kháng sinh, ưu điểm của probiotic là an toàn, nguồn gốc tự nhiên, và
phần lớn không có bất cứ ảnh hưởng có hại nào.
Ngoài tác dụng giảm nguy cơ bị tiêu chảy do uống nhiều thuốc kháng
sinh thì việc sử dụng probiotic còn có tác dụng ngăn ngừa nguy cơ tiêu chảy
gây ra bởi các loại virut gây bệnh [21].
Tăng cường hệ miễn dịch
Probiotic như một vị thuốc chứa các phân tử chống viêm cho đường
ruột. Đồng thời góp phần đẩy mạnh sự báo hiệu cho tế bào vật chủ để giảm
các phản ứng viêm bằng cách tạo các phản ứng miễn dịch cho cơ thể.
Ngừa ung thư ruột
Một vài nghiên cứu cho thấy rằng các vi sinh vật probiotic có thể ngăn
chặn hoặc làm chậm quá trình ung thư ruột. Theo như các ghi nhận trước đó
thì các thành viên của hệ vi sinh vật đường ruột có khả năng sản sinh ra chất
gây ung thư nitrosamines. Do dó việc sử dụng Lactobacilii và
Bifidobacterium về mặt lí thuyết có thể giảm bớt được mức độ sản sinh ra các
chất gây ung thư này (Hosada et al, 1996). Tuy nhiên cũng quá sớm để đưa ra
23
kết luận cuối cùng về hiệu quả của probiotic trong việc ngừa ung thư ruột[ 21]
[34]
Giảm cholesterol trong máu.
Hàm lượng cholesterol trong huyết thanh ảnh hưởng rất lớn đến các
bệnh về tim mạch. Nếu hàm lượng này cao hơn 1mmol so với mức bình
thường thì người bệnh đang ở mức độ nguy hiểm của các bệnh về tim mạch
(>35%) và có thể gây chết người nếu cao hơn 45 %. Vì vậy chỉ cần giảm 1 %
hàm lượng cholesterol trong máu là có thể giảm được mức độ nguy hiểm của
các bệnh về tim mạch từ 2 đến 3 % (Masnon etal, 1992) [27]. Và việc sử dụng
các sản phẩm probiotic có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol trong
máu [34] [10]. Một trong những bằng chứng đầu tiên đó là việc sử dụng
probiotic lactobaccilii trong các sản phẩm có ảnh hưởng tốt đến tim mạch,
bao gồm cả khả năng ngăn ngừa và điều trị các hội chứng thiếu máu cục bộ
của tim (Oxman et al, 2001) và giảm đáng kể hàm lượng cholesterol trong
máu (De Roos và Katan) , 2000 [18].
Giảm thiểu hiện tượng dị ứng.
Lb. rhamnousus GG đã được thử nghiệm trên hai đối tượng có mức độ
dị ứng cao đó là phụ nữ 6 tuần trước khi sinh và trẻ sơ sinh trong vòng 6
tháng. Kết quả cho thấy có sự giảm có ý nghĩa về mức độ dị ứng (Kalliomaki
et al , 2001). Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng của probiotic trong việc tạo
ra các phản ứng giúp cơ thể chống lại các chất lạ xâm nhập vào cơ thể và
ngăn ngừa hiện tượng dị ứng xảy ra. Trong các nghiên cứu y học khác về
bệnh dị ứng của trẻ em với sữa bò, người ta thấy rằng chứng viêm da di ứng
này có thể giảm bớt khi sử dụng thực phẩm probiotic của chủng Lb.
rhamnousus và B. lactics BB-12 (Majamaa và Isolauri, 1996; 1997; Isolauri et
al, 2000) [18].
Ngoài các ứng dụng chính trên thì probiotic theo như các nghiên cứu
khác còn có khả năng thuyên giảm triệu chứng đường ruột của hội chứng ruột
bị kích thích, nhiễm nấm âm đạo, nhiễm Helicobacter pylori ở dạ dày, bệnh
viêm ruột, và nhiễm trùng đường tiết niệu [21] [34].
24
2.3.3. Các tiêu chuẩn sàng lọc một chủng vi khuẩn làm probiotic
Không phải bất cứ loài vi khuẩn, nấm men hay vi sinh vật đơn bào nào
cũng có khả năng sử dụng làm probiotic. Chính số lượng và sự đa dạng của
các loài vi sinh vật làm cho việc sàng lọc trở nên khó khăn. Vì vậy để quá
trình sàng lọc có hiệu quả hơn trong ứng dụng thì đòi hỏi phải tiến hành cả thí
nghiệm in vitro và in vivo [19].
Các nghiên cứu in vitro được sử dụng để đánh giá các đặc tính của vi
sinh vật, làm cơ sở cho việc sàng lọc các chủng có tiềm năng làm probiotic.
Còn thí nghiệm in vivo đòi hỏi nhiều thời gian và số lượng lớn động vật cho
việc thử nghiệm, do đó, phương pháp này chỉ có thể sử dụng sau khi đã chọn
lọc được một số chủng có tiềm năng làm probiotic (Martins và cộng sự ,
2008) [31].
Những vi sinh vật được sử dụng làm probiotic phải chịu sự tác động
đồng thời hay liên tiếp các điều kiện bất lợi như sốc nhiệt nhẹ (nhiệt độ cơ
thể), tính axit của dịch dạ dày, các enzyme trong dịch tụy, lysozyme và muối
mật (Klaenhammer và Kullen, 1999)[26] và khả năng ức chế sự phát triển của
các vi sinh vật gây bệnh, khả năng cạnh tranh sự bám dính với vi khuẩn gây
bệnh và giảm sự bám dính của vi khuẩn gây bệnh vào đường ruột.Trường hợp
probiotic không có nguồn gốc từ đường tiêu hóa của động vật thì vấn đề này
rất cần được quan tâm.
WHO và FAO trong tuyên bố chung về tiêu chuẩn probiotic đã giới
thiệu một số tiêu chuẩn chủ yếu như sau [22]:
- Khả năng chịu pH thấp của dạ dày.
- Khả năng chịu muối mật.
- Khả năng phân giải muối mật.
- Khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh.
- Khả năng bám dính đường ruột.
- Khả năng bám dính biểu mô âm đạo (chuyên dùng cho cho sản phẩm
probiotic giúp cân bằng hệ vi sinh niệu – sinh dục.
Đây cũng là các kiểm nghiệm in vitro đang được dùng rộng rãi trong
quá trình sàng lọc các chủng vi khuẩn làm probiotic trên thế giới.
25
Sau khi hoàn thành các thí nghiệm in vitro chúng ta sẽ có được các
nhận xét sơ khảo về đặc tính của các chủng đang test, làm cơ sở cho quá trình
sàng lọc các các chủng có tiềm năng probiotic [22] [28]. Từ đó tiến hành các
thí nghiệm in vivo tiếp theo trên động vật và đối tượng cuối cùng là con người
[22].
2.4. Khả năng tồn tại và sinh trưởng của vi khuẩn lactic trong đường tiêu
hóa người
Hệ tiêu hóa của con người là một hệ thống các cơ quan, đó là một ống
dài từ miệng đến hậu môn, gồm thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già. Khi ta
nuốt, đồ ăn được thực quản dẫn xuống dạ dày. Dạ dày co bóp, trộn lẫn đồ ăn
với dịch vị, gồm axit và men tiêu hóa. Sau đó đồ ăn được đẩy xuống ruột non,
dưới tác dụng của nhiều men tiêu hóa khác, thức ăn được chuyển thành các
chất dễ hấp thu hơn và được ruột non hấp thu vào máu, còn các chất bã được
đẩy xuống ruột già. Ruột già hút bớt nước, làm đặc chất bã, đóng khuôn và co
bóp để thải chất bã ra ngoài. Tuy nhiên đi kèm với thức ăn vào miệng là rất
nhiều loại vi khuẩn kể cả vi khuẩn có lợi và có hại từ môi trường.
Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng vi khuẩn lactic là những vi sinh vật
có số lượng và khả năng tồn tại trong ruột người khá cao. Điển hình đó là các
vi khuẩn lactic ở 2 chi Bifidobacterium và Lactobacillus [19] [21].
Rất nhiều nghiên cứu cho thấy vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn có lợi
được bổ sung vào cơ thể duới dạng probiotic [30] [13]. Trở ngại đầu tiên của
các chủng probiotic này là dịch axit trong dạ dày, nó có thể hủy diệt một số
lượng lớn các vi sinh vật đi vào trong cơ thể. Để có thể tồn tại được đòi hỏi
các chủng probiotic phải còn sống sau 2giờ - 4giờ trong dạ dày dưới điều kiện
pH thấp. Trong trường hợp những vi khuẩn này vượt qua được rào cản hóa
học là lớp dịch có tính axit tương đối mạnh của dạ dày thì mối tương tác giữa
chúng với các vi khuẩn trong ruột cũng sẽ làm hạn chế sự lây lan của vi khuẩn
xâm nhập có hại.
Sau đó là khả năng chịu muối mật trong ruột non cũng như các enzyme
trong ruột non. Những dòng được xem là kháng muối mật tốt là những dòng
có khả năng tăng trưởng tốt trong môi trường có các nồng độ muối mật trong
khoảng 0,15 – 0,3% [33].
26
2.5. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu axit và muối mật của vi khuẩn
lactic trên thế giới
Hiện nay, có rất nhiều nghiên phân lập và tuyển chọn các dòng vi
khuẩn lactic để làm probiotic [10] [36]. Và một trong những tiêu chuẩn quan
trọng nhất được chú ý nghiên cứu khi chọn lọc chủng probiotic là khả năng
sống sót và thích nghi trong đường tiêu hóa, với 2 đặc điểm nổi bật là chịu
axit và chịu muối mật [ 35]
M. T. Liong và N. P. Shah (2005) [33] tiến hành khảo sát khả năng chịu
axit và muối mật của 11 chủng Lactobacillus và cho kết quả khả quan về khả
năng chịu axit và muối mật của các chủng này, thời gian trung bình để tăng
OD lên 0,3 đơn vị trong khoảng từ 2,3 đến 4,6 giờ (tính trong pha logarit).
Khả năng sống sót ở pH 2 giảm rất mạnh và thay đổi lớn tùy theo chủng. Sau
120 phút ủ ở pH 2, hai tác giả này nhận thấy lượng tế bào sống đã giảm từ
khoảng 10 (log CFU/ml) xuống còn từ 4,2 đến 7,5 (log CFU/ml) tùy theo
chủng .
Suskovic và cộng sự (2000) [22] đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng
của các loại muối mật lên khả năng tăng trưởng của chủng probiotic M92, kết
quả cho thấy chủng bị giảm khoảng từ 40-60 % khả năng tăng trưởng trong
môi trường muối mật.
Khalil và cộng sự (2007) [24] cũng đã khảo sát tiềm năng probiotic của
một số chủng vi khuẩn lactic phân lập ở Ai Cập, kết quả cho thấy khả năng
chịu axit và muối mật tốt nhất rơi vào các chủng thuộc các loài
Bifidobacterium longum, Lb. fermentum, Lb. plantanum.
2.6. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu axit và muối mật của vi khuẩn
lactic ở việt Nam.
Ở Việt Nam, số lượng các nghiên cứu về khả năng chịu muối mật còn ít
và phạm vi nghiên cứu còn hạn chế. Các nghiên cứu in vitro về các chủng có
tiềm năng probiotic như của Hồ Trung Thông, Hồ Lê Quỳnh Châu (2009) [7].
Nghiên cứu khả năng sống trong môi trường đường tiêu hóa của động vật một
số chủng vi sinh vât nhằm từng bước chọn lọc tạo nguyên liệu sản xuất
probotic. Nhóm tác giả đã phân lập được một số chủng nấm men có khả năng
thích nghi cao với các điều kiện đường ruột và có thể làm probiotic. Tuy
27
nhiên, hiện nay các sản phẩm probiotic có chứa vi khuẩn lactic vẫn được ưa
chuộng hơn do có nhiều ưu điểm vượt trội.
Các tác giả Nguyễn Vũ Tường Vy, Nguyễn Văn Thanh, Trần Thu Hoa
(Bộ môn Vi sinh Ký sinh – Khoa Dược, ĐH Y Dược TP.HCM) (2007) [9]
thực hiện khảo sát vi sinh vật probiotic gồm vi khuẩn Lactic (Lactobacillus
aci-dophilus, Lactobacillus casei, Streptococus fae-calis), vi khuẩn tạo bào tử
Bacillus subtilis và nấm men Saccharomyces boulardii nhằm khảo sát khả
năng chịu đựng axit, muối mật và kháng sinh của một số vi sinh vật là nguyên
liệu sản xuất probiotic dùng đường uống. Tuy nhiên, các tác giả vẫn chưa
phân lập được các chủng sống sót được ở pH 2 sau 2 giờ. Kết quả cho thấy
sau 2 giờ tất cả các chủng đều mất khả năng sống ở pH 2.
Như vậy ở Việt Nam mặc dù chưa có nhiều nghiên cứu nhưng thông
qua các nghiên cứu trên cho thấy probiotic đã trở thành một đối tượng được
chú ý nhiều trong cộng đồng khoa học và sản xuất. Việt Nam có một tiềm
năng rất lớn về đa dạng vi sinh vật chưa được khai thác. Trong đó, Huế vốn
đã nổi tiếng với các sản phẩm lên men chua lactic truyền thống, và có thể
tiềm ẩn những chủng vi khuẩn lactic có tiềm năng probiotic mạnh. Do đó,
chúng tôi chọn đề tài “Tuyển chọn chủng có khả năng chịu axit và muối
mật cao từ các chủng vi khuẩn lactic trong một số sản phẩm lên men
lactic trên địa bàn thành phố Huế” nhằm sơ bộ khảo sát một số đặc điểm
ban đầu để chọn lọc các dòng vi khuẩn lactic có tiềm năng probiotic.
28
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là 12 chủng vi khuẩn lactic phân lập từ các sản
phẩm lên men lactic truyền thống (tôm chua, nem chua, dưa cải chua, măng
chua, nước chua trong sản xuất đậu phụ) trên địa bàn thành phố Huế, đã được
phân lập và định danh ở mức độ chi tại phòng thí nghiệm Công nghệ vi sinh,
Viện Tài nguyên môi trường và Công nghệ sinh học Huế. (Bảng 3.1, Hình
3.1)
Bảng 3.1. Các chủng vi khuẩn dùng trong thí nghiệm
STT Nguồn phân lập Tên chủng Catalase/Gram Kết quả định danh
1
Tôm chua
T9 - / + Lactobacillus
2 T10 - / + Lactobacillus
3
Nem chua
N1 - / + Lactobacillus
4 N5 - / + Lactobacillus
5 N10 - / + Leuconostoc
6 Dưa cải chua DC1 - / + Lactobacillus
7 DC2 - /+ Lactobacillus
8
Măng chua
MC5 - /+ Lactobacillus
9 MC9 - /+ Lactobacillus
10 MC10 - /+ Lactobacillus
11 Dịch Whey đậu
phụ
NC10 - /+ Lactobacillus
12 NC13 - /+ Lactobacillus
- : Catalase âm tính + : Gram dương tính
29
DC1 DC2
N1 N5
N10 NC10
30
NC13 MC5
MC9 MC10
T9 T10
Hình 3.1 Hình thái tế bào và nhuộm gram của các chủng vi khuẩn lactic
sử dụng trong thí nghiệm
31
3.2. Thiết bị ,hóa chất sử dụng
3.2.1. Thiết bị
Tủ ấm Incubactor MiR.262 - Nhật
Tủ lạnh Sanyo - Nhật.
Máy đo pH Hanna - Ý.
Máy đo quang phổ quang phổ kế UV/VIS - Nhật.
Tủ cấy Labgard - Nhật
Và một số thiết bị thông dụng của phòng thí nghiệm.
3.2.2. Hóa chất
NaH2PO4.H2O
Na2HPO4.7H2O
Pepton
NaCl
HCl
No.3, Merck ( Sodium chocolate và sodium deoxycholate)
Các hóa chất được cung cấp bởi Meck
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Phương pháp hoạt hóa giống
Nguyên tắc :
Giống ban đầu thường được bảo quản trong điều kiện lạnh -30 oC. Khi
sử dụng để nuôi cấy và tiến hành các thí nghiệm tiếp theo cần phải hoạt hóa
để giống có được khả năng sinh trưởng và phát triển bình thường.
Tiến hành:
Lấy 100µl dịch rã đông của giống vi khuẩn cho vào eppendoft có chứa
900µl dịch pepton 0,1%. Đem ủ trong 1giờ ở tủ ấm 370 C. Sau đó sử dụng cấy
chuyền qua các môi trường phục vụ nghiên cứu.
Thành phần dịch pepton 0,1%; pH 7,2
Pepton 1g
NaCl 0,5g
Nước cất đủ 1lít
3.3.2. Phương pháp nuôi cấy tăng sinh
32
Nguyên tắc:
Trong môi trường lỏng vi khuẩn có khả năng tiếp xúc các chất dinh
dưỡng dễ dàng hơn, khả năng phát triển ổn định và từ đó thu được sinh khối
cho các nghiên cứu tiếp theo.
Tiến hành:
Dùng que cấy tròn lấy 1 khuẩn lạc đơn đánh đều vào eppendoft có chứa
1 mL MRS lỏng, nuôi ở tủ ấm 37 0C trong 24 giờ.
Bảng 3.2. : Thành phần môi trường MRS rắn/Lít [7, 37]
( Môi trường MRS lỏng không bổ sung agar)
Thành phần Số lượng (g)
Pepton
Cao thịt
Cao nấm
Glucose
Sorbitan monooleate (Tween 80)
K2HPO4
MgSO4.7H2O
MnSO4 .4H2O
(NH4 )2 C6H6O7
CH3COONa.3H2O
Agar
Nước cất
10
8.0
4.0
20.0
1.0
2.0
0.2
0.05
2.0
5.0
15.0
Đủ 1l
Sử dụng HCl 1N và NaOH 1N để điều chỉnh pH môi trường về 6,2.
Môi trường được thanh trùng ở 121oC trong 15 phút.
3.3.3. Phương pháp bảo quản giống
Giống được bảo quản để nhằm mục đích sử dụng thường xuyên trong
nghiên cứu thí nghiệm và bảo quản lâu dài [4] [17].
Để bảo quản giống các chủng vi khuẩn lactic, chúng tôi tiến hành như
sau:
* Bảo quản thường xuyên: giống được cấy chuyền trong eppendorf có
chứa 1ml môi trường MRS lỏng và ủ ở 37oC trong 24 giờ, sau đó được giữ
lạnh 4oC. Giống bảo quản có thể được sử dụng cấy tăng sinh để thu sinh khối
33
nghiên cứu mà không cần phải hoạt hóa, tuy nhiên giống này chỉ sử dụng
trong khoảng 10 ngày và phải thường xuyên cấy chuyền.
* Để bảo quản giống lâu dài chủng cũng được nuôi tăng sinh giống như
bảo quản thường xuyên, sau đó li tâm thu sinh khối ở tốc độ 5000 vòng/phút,
loại bỏ dịch nổi, bổ sung 1ml môi trường MRS có glycerol (30%) vào
eppendoff và giữ ở -30oC.
3.3.4. Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn trong môi trường lỏng
3.3.4.1. Phương pháp đếm khuẩn lạc trực tiếp (phương pháp Koch)
Nguyên tắc : Mẫu có chứa sinh khối vi sinh vật khi được pha loãng ở
nồng độ thích hợp và trang lên môi trường rắn thì mỗi tế bào vi khuẩn sẽ phát
triển thành một khuẩn lạc đơn. Do đó, đếm số khuẩn lạc đơn sẽ xác định được
số tế bào ban đầu trong dịch pha loãng và qua đó tính được số tế bào ban đầu
trong dịch gốc. Số tế bào được xác định bằng đơn vị log CFU/ml.
Tiến hành : Mẫu được pha loãng liên tiếp theo tỉ lệ pha loãng 10 lần
thành các mẫu từ 100 đến 10-5 bằng pepton 0,1% và lấy 50µl trang trên đĩa
petri đường kính 10cm có chứa môi trường MRS. Mẫu được ủ 48h ở 37oC và
đếm số khuẩn lạc đơn. Kết quả được tính như sau :
Log CFU/ml = log (Ai . Di / V) (3.1)
Trong đó:
Ai là số khuẩn lạc trung bình trên một đĩa
Di là độ pha loãng
V là dung tích huyền phù cho vào mỗi đĩa
3.3.4.2. Phương pháp đo mật độ quang [1] [8]
Nguyên tắc : Khi ánh sáng đi qua môi trường lỏng có nhiều hạt rắn lơ
lửng sẽ bị tán xạ trở lại và dẫn đến cường độ tia sáng ló ra thấp hơn so với
cường độ tia sáng đi vào, việc so sánh độ chênh lệch cường độ tia sáng sẽ
phản ánh một cách tương đối lượng chất rắn lơ lửng trong môi trường. Ngoài
ra, chính bản thân chất lỏng cũng hấp thụ một phần ánh sáng, do đó, lượng
ánh sáng đi qua cũng bị ảnh hưởng bởi bản chất của môi trường lỏng. Để
đánh giá mật độ tế bào trong dịch nuôi cấy, ta có thể xem tế bào như các hạt
rắn lơ lửng, và tiến hành đo mức hấp thụ của dịch có tế bào nuôi cấy, đối
34
chiếu với môi trường lỏng không có sinh khối sẽ cho ra lượng tương đối của
sinh khối vi khuẩn.
Lượng ánh sáng bị hấp thụ tỉ lệ tuyến tính với mật độ tế bào theo định
luật Lumber-Beer, điều kiện nghiệm đúng của định luật là ở mức OD thấp
(dưới 1), do đó, cần tiến hành pha loãng để mẫu đo luôn có OD thấp hơn 1.
OD thật sự của dịch được tính lại bằng cách nhân với độ pha loãng.
Tiến hành :
Chủng vi khuẩn được nuôi trên môi trường MRS lỏng trong eppendorf
1ml. Sinh khối được xác định bằng cách đo OD ở bước sóng 600nm với mẫu
trắng (blank) là môi trường MRS không nuôi cấy. Mẫu được pha loãng (nếu
cần) bằng môi trường MRS lỏng.
3.3.5. Phương pháp khảo sát khả năng chịu muối mật [33] [11]
Nguyên tắc:
Khảo sát khả năng chịu muối mật của các chung vi khuẩn lactic trong
môi trường MRS lỏng có bổ sung 0,3% muối mật (No.3, Merck) dựa trên
phương pháp của Gilliand và Walker (1990) [15].
Các bước tiến hành: Quá trình khảo sát được tiến hành theo các bước
sau :
1. Hoạt hóa giống gốc chủng vi khuẩn cần khảo sát (phần 3.3.1)
2. Tiến hành nuôi cấy tăng sinh (phần 3.3.2)
3. Tiến hành phân phối giống sau khi tăng sinh vào các eppendoff (tỉ lệ
thể tích 1/10) trong môi trường MRS lỏng có bổ sung muối mật 0,3 %.
4. Ủ các eppendoff có chứa dịch vi khuẩn trên ở 370C và tiến hành lấy
mẫu ở 0 giờ, 4 giờ (mỗi giờ 3 eppendoff )
5. Đo OD sau mỗi mốc giờ tại bước sóng 600nm và tính kết quả theo
công thức 3.2
Tính kết quả : Mức độ chịu muối mật được xá định bằng thời gian
trung bình để tăng OD lên 0,3 đơn vị
(giờ) (3.2)
Trong đó: t : Thời gian tăng OD lên 0,3 đơn vị.
OD4: OD ở mốc thời gian 4 giờ.
ODo: OD ở mốc thời gian 0 giờ.
35
3.3.6. Phương pháp khảo sát khả năng chịu axit [33], [11]
Nguyên tắc:
Khả năng chịu axit của các chủng khảo sát được đánh giá qua lượng vi
khuẩn sống sót sau khi ủ ở pH 2, số tế bào vi khuẩn sống sót được xác định
theo phương pháp Kock (Do lượng tế bào sống sót ít nằm dưới ngưỡng đo
OD).
Tiến hành: Quá trình khảo sát được tiến hành theo các bước sau
1. Hoạt hóa giống gốc chủng vi khuẩn cần khảo sát (phần 3.3.1)
2. Tiến hành nuôi cấy tăng sinh (phần 3.3.2)
3. Ly tâm thu sinh khối ở 500 vòng/phút trong 10 phút, nhiệt độ phòng
4. Rửa sinh khối bằng đệm phosphate 0,1M pH 7 2 lần (1 lần 1ml
đệm/eppendoff)
5. Tái huyền phù trong 1ml đệm trên bằng votex
6. Trộn 1ml dịch sau khi tái huyền phù với 24,5 ml dung dịch có pH = 2
(Điều chỉnh dung dịch NaCl 0,2 % đến pH = 2 bởi HCl)
7. Phân phối vào 12 ống eppendoff (1ml dịch tái huyền phù/ống
eppendoff)
8. Tiến hành ủ các eppendoff có chứa dịch trộn trên ở các mốc thời gian
khác nhau (0 giờ, 1giờ, 2 giờ, 3 giờ)
9. Lấy mẫu sau mỗi mốc giờ (mỗi giờ 3 eppendoff), pha loãng từng
eppendoff thành các nồng độ khác nhau và chọn 3 nồng độ thích hợp
dàn đều (50µl) lên đĩa thạch MRS pH 6,2 (3 đĩa thạch cho 1 eppendoff)
10. Ủ các đĩa peptri ở 370 C trong vòng 48 giờ
11. Tiến hành đếm số lượng khuẩn lạc và tính kết quả theo công thức 3.1
3.3.7. Phương pháp xây dựng đường cong sinh trưởng
Cấy chuyền giống đã qua 24 giờ nuôi cấy vào các eppendoff có chưa
1ml môi truờng MRS lỏng pH 6,2 sao cho OD ban đầu đạt 0,05 ỏ bước sóng
600 nm.
Ủ mẫu trong tủ ổn nhiệt 37oC và lấy mẫu theo thời gian từng giờ 1
trong 8 giờ đầu, 2 giờ một lần trong 32 giờ tiếp theo và 8 giờ một lần trong 48
giờ sau đó, mẫu được đo sinh khối thông qua OD ở bước sóng 600nm.
36
3.3.8. Phương pháp xử lí số liệu [3]
Số liệu được tính trung bình, độ lệch chuẩn và xử lý ANOVA bằng
chương trình SAS 9.0.
37
PHẦN 4
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
4.
4.1. Kết quả khảo sát khả năng chịu muối mật
Havenaar và cộng sự (1992) [18] đã chỉ ra rằng probiotic chỉ phát huy
tác dụng có lợi lên vật chủ khi chúng định cư và tồn tại trong ruột non. Môi
trường ruột non chứa pancreatine và muối mật là các yếu tố ức chế sinh
trưởng của vi sinh vật. Theo Gilliland và cộng sự (1984) [15], 0,15 - 0,3%
được xem là nồng độ quyết định để sàng lọc các chủng vi sinh vật có khả
năng chống chịu muối mật.
Các chủng khảo sát được nuôi cấy tăng sinh trong môi trường MRS
lỏng trong 24 giờ và được cấy chuyền vào môi trường MRS có bổ sung 0,3%
muối mật (No.3, Merck). Mẫu được lấy sau khi ủ 370C ở 0 giờ và 4 giờ, đo
OD ở bước sóng 600nm và kết quả được tính theo công thức 3.2.
Khả năng chịu muối mật được đánh giá thông qua thời gian tăng OD
lên 0,3 đơn vị. Thời gian càng ngắn thì chứng tỏ chủng có khả năng thích nghi
tốt và phát triển được trong môi trường có chứa muối mật (Hình 4.1).
Kết quả cho thấy tất cả các chủng khảo sát đều có khả năng tăng trưởng
được trong môi trường muối mật 0,3%, trong đó các chủng DC1, MC9,
MC10, DC2, MC5 có khả năng chịu muối mật cao nhất, tốc độ tăng OD lên
0,3 của chủng là khoảng từ 2,34 đến 3,24 giờ. Các chủng N1, N10, T9, T10,
N5 có tốc độ tăng OD 0,3 trong môi trường muối mật đạt trung bình, từ
khoảng 3,66 giờ đến 4,31 giờ. Nhóm có khả năng kháng muối mật kém là N5,
NC13 và NC10, các chủng này cần hơn 5 giờ để gia tăng OD lên 0,3 đơn vị
trong pha logarit.
38
Hình 4.1. Thời gian tăng OD 0,3 của các chủng vi khuẩn lactic trong môi
trường MRS có 0,3% muối mật
a, b, c, d, e: Các mức khác biệt có ý nghĩa khi xử lý ANOVA. Các giá trị có
cùng chữ cái xem như không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa p = 0,05.
Kết quả này tương đương với kết quả của Liong và cộng sự (2005)
[33]. Nhóm tác giả này đã tiến hành khảo sát khả năng tăng trưởng của vi
khuẩn lactic trong môi trường MRS có 0,3% dịch mật bò, kết quả cho thấy
thời gian tăng trưởng của các chủng khảo sát trong khoảng 2,36 (Lb. casei
ASCC 1520) đến 4,36 giờ (Lb. casei ASCC 290). Chủng DC1, MC9 trong thí
nghiệm của chúng tôi cũng có thời gian tăng trưởng tương đương với nhóm
kháng muối mật cao nhất của nhóm tác giả này.
Lin và cộng sự (2007) [28] khi nghiên cứu khả năng chịu muối mật bò
(0,3%) của các chủng vi khuẩn Lactobacillus fermentum phân lập từ lợn đã
cho thấy sau thời gian tăng OD 0,3 sau 4 giờ khảo sát là vào khoảng từ 1,3
39
giờ đến 4,1 giờ, trong số 20 chủng được khảo sát có đến 10 chủng có tốc độ
tăng OD lên 0,3 dưới 2 giờ, một chủng tăng mạnh nhất, chỉ mất trung bình 1,3
giờ để tăng OD lên 0,3 đơn vị, có hai chủng hầu như không phát triển được
trong môi trường có muối mật (OD không thay đổi đáng kể), các chủng còn
lại có thời gian tăng OD 0,3 vào khoảng 3 đến 4 giờ .
Mota và cộng sự (2006) [32] cũng đã tiến hành nghiên cứu khả năng
kháng muối mật của 3 chủng vi khuẩn Lb. acidophilus phân lập từ gà, kết quả
có 1 chủng hầu như bị ức chế hoàn toàn khi có dịch mật bò ở nồng độ 0,3% là
Lb. acidophilus 2M14E, hai chủng còn lại có tốc độ tăng trưởng tương đối
nhau là Lb. acidophilus 5C14E và Lb. acidophilus 2G14E với thời gian tăng
OD 0,3 đơn vị vào khoảng 2,1 đến 3 giờ.
Từ các nghiên cứu trên, có thể nhận thấy khả năng kháng muối mật của
vi khuẩn lactic bằng thông số thời gian tăng OD lên 0,3 đơn vị trung bình ở
vào khoảng 2 – 5 giờ, những chủng kháng mạnh có thời gian khoảng từ 2 đến
3 giờ, và những chủng kháng kém có thời gian trên 4 giờ.
So sánh với một số nghiên cứu như trên, chúng tôi nhận thấy các
chủng DC1, MC9, MC10, DC2, MC5 có khả năng chịu muối mật tốt. Trong
đó các chủng DC1, MC9 có khả năng kháng muối mật cao. Các chủng MC10,
DC2, MC5 có khả năng kháng muối mật khoảng giữa cao và trung bình (thời
gian gần bằng 3). Với mục tuyển chọn dòng tiềm năng protiotic mạnh vì thế
chúng tôi chọn các chủng kháng cao (DC1, MC9) và cận cao (MC10, DC2,
MC5) để tiếp tục khảo sát khả năng chịu axit ở mốc pH 2.
4.2. Khảo sát khả năng chịu axit
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát khả năng chịu axit của các chủng vi
khuẩn DC1, MC9, MC10, DC2, MC5 qua các mốc giờ liên tục từ 0 giờ đến
3giờ trong dịch axit có pH 2. Chủng khảo sát được nuôi trong môi trường
MRS lỏng trong eppendort ở 37oC trong 24 giờ. Tiến hành ly tâm thu sinh
khối và ủ vào dịch pH 2. Mẫu được lấy vào 0 giờ, 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ và pha
loãng ở các nồng độ khác nhau, dàn đều các nồng độ thích hợp (50µl) lên đĩa
thạch MRS. Kết quả được xác định thông qua lượng tế bào còn sống sót sau
3 giờ nuôi cấy bằng phương pháp Koch theo công thức 3.1.
40
Số lượng khuẩn lạc đơn đếm được qua 4 mốc giờ nuôi cấy thể hiện ở
các hình từ 4.3 đến 4.7 và kết quả ở đồ thị hình 4.2, cho thấy thời gian ủ mẫu
càng lâu thì tỉ lệ sống sót của các chủng càng giảm nhưng tất cả đều có khả
năng chịu axit và sống sót trong vòng 3giờ tại pH 2. Trong đó chủng MC9 là
chủng có khả năng chịu cao nhất.
Lượng tế bào ban đầu của các chủng khảo sát rất cao (lớn hơn 108
CFU/ml ) và chênh lệch nhau không đáng kể. Ở giờ nuôi đầu tiên thì lượng tế
bào đã bắt đầu giảm ở tất cả các chủng DC2 còn 7,52 logCFU/ml ( giảm
1,269 logCFU/ml), MC5 là 7,67 logCFU/ml ( giảm 1,116 logCFU/ml), MC10
là 7,62 logCFU/ml ( giảm 1,123 logCFU/ml), giảm nhanh nhất là DC1 chỉ
còn 6,7 logCFU/ml ( giảm 2,207 logCFU/ml ). Trong khi đó chủng MC9 vẫn
đang còn 8, 51 logCFU/ml tức là chỉ giảm có 0,237 logCFU/ml với tỉ lệ sống
sót cao rất nhiều so với các chủng còn lại (Phụ luc 1). Tương tự ở mốc 2 giờ
lượng tế bào vẫn tiếp tục giảm ở tất ở các chủng. Giảm nhiều nhất là DC1 còn
6,09 logCFU/ml và MC10 còn 6,16 logCFU/ml, tỉ lệ sống sót của 2 chủng
này giảm nhanh chỉ còn 0,15% (DC1), 0,26%( MC10) ( Phụ luc 1). Trong khi
đó dẫn đầu vẫn là chủng MC9 với tỉ lệ sống sót sau 2 giờ là 4,29% tương
đương với 7,35 logCFU/ml. Ở mốc 3 giờ cũng vậy lượng tế bào của các
chủng giảm nhanh nằm trong khoảng 5,12 - 6,57 logCFU/ml. Và ở mốc giờ
này chủng MC9 vẫn là chủng có khả năng chịu mạnh nhất.
Như vậy trong cả 3giờ thì chủng MC9 là chủng có khả năng chịu axit
tốt nhất tỉ lệ sống sót là 0.92 %, trong khi các chủng khác tỉ lệ sống sót đều rất
thấp.
41
Hình 4.2. Khả năng sống sót của các chủng vi khuẩn lactic ở pH 2
Zhou và cộng sự (2007) [32] cho rằng giá trị pH 2 và pH 3 được xem là
giới hạn quyết định trong sàng lọc các chủng vi sinh vật có tiềm năng sử dụng
làm probiotic. Kết quả nghiên cứu của Kim và cộng sự (2007) [25] cho thấy
khi xử lý bằng dịch dạ dày pH = 2,5, có 3/7 chủng vi khuẩn có khả năng chịu
môi trường axit, tuy nhiên, tỉ lệ sống của các chủng này giảm mạnh chỉ còn
0,8% đến 8% sau 30 phút xử lý và tiếp tục giảm mạnh sau 2 giờ xử lý (từ
0,04% đến 0,2% so với ban đầu).
Theo nghiên cứu của M. T. Liong và N.P. Shah [27] trên 11chủng
lactic bao gồm Lb.acidophilus và Lb.casei kết quả cho thấy cả Lb. acidophilus
và Lb.casei đều có khả năng chịu axit sau 2 giờ nuôi cấy. Trong đó Lb.
acidophilus ATCC 4962, Lb.casei ASCC 290 và Lb.casei ASCC 292 là
những chủng chịu tốt nhất khi giảm từ khoảng 1010cfu/ml (10 logCFU/ml)
xuống khoảng hơn 107 CFU/ml (khoảng 1000 lần), có một số chủng chỉ còn
42
104 CFU/ml (1 triệu lần). Như vậy, khả năng chịu axit của các chủng vi khuẩn
lactic thay đổi rất lớn theo chủng.
Kết quả nghiên cứu của Liu và cộng sự (2007) [29] cho rằng
Lactobacillus là chi lactic có khả năng chịu axit rất tốt trong đó chủng Lb.
acidophilus GG (ATCC 53103) là chủng duy nhất được phân lập từ phân
người có khả năng chịu axit với số lượng còn lại sau 2 giờ tại pH từ 1-2 là
khoảng 103 CFU (3 logCFU/ml).
Maragkoudakis và cộng sự (2006) [30] cũng khảo sát khả năng chịu
axit của một số chủng Lactobacillus, kết quả cho thấy các chủng có khả năng
kháng axit mạnh nhất là Lb. paracasei subsp. paracasei ACA-DC 130, Lb.
plantarum ACA-DC 146, Lb. rhamnosus ACA-DC 112, với mức giảm
logCFU/ml từ 8,6 xuống còn lần lượt là 6,8; 5,7 và 7,1 sau 3 giờ ủ ở pH 2,
ngoài ra, một số chủng trong nghiên cứu của nhóm tác giả này không có khả
năng sống sót ở pH 2 sau 1 giờ. Ở Việt Nam Nguyễn Vũ Tường Vy và cộng
sự (2007) [9] lại không phát hiện được một chủng vi khuẩn lactic nào có thể
chịu được pH 2 sau 2 giờ.
Như vậy theo như các nghiên trên thì các chủng lactic đều sống trong
điều kiện pH dạ dày và số lượng chúng giảm nhanh theo thời gian, điều này
hoàn toàn phù hợp với các chủng DC1, DC2, MC5, MC9, MC10.
Đối chiếu các nghiên cứu trên thì các chủng này có khả năng chịu axit
tốt sau 2 giờ vẫn còn tồn tại ở 106 –107 CFU với tỉ lệ sống sót là 0,26 – 4,29 %,
3giờ là 105 – 106 CFU tỉ lệ sống là 0,03 – 0,92 %.
Kết hợp 2 tiêu chí khả năng chịu axit và muối mật cho thấy có 4 chủng
có tiềm năng tốt là MC9, MC5, DC1, DC2, các chủng này có thể tiếp tục tiến
hành các khảo sát sâu hơn để sàng lọc dòng có tiềm năng probiotic. Qua đó
chúng tôi nhận thấy chủng MC9 có khả năng kháng lại muối mật và axit tốt
nhất. Chủng này được lựa chọn để tiến hành các khảo sát tiếp theo về khả
năng sinh trưởng và định danh.
43
44
Hình 4.3 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng DC1
trên đĩa peptri
A. Mẫu 0 giờ B.Mẫu 1 giờ C. Mẫu 2giờ D. Mẫu 3 giờ
A B
C D
45
Hình 4.4 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng DC2
trên đĩa peptri
A. Mẫu 0 giờ B.Mẫu 1 giờ C. Mẫu 2giờ D. Mẫu 3 giờ
A B
C D
46
Hình 4.5 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC5
trên đĩa peptri
A. Mẫu 0 giờ B.Mẫu 1 giờ C. Mẫu 2giờ D. Mẫu 3 giờ
A B
C D
47
Hình 4.6 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC9
trên đĩa peptri
A. Mẫu 0 giờ B.Mẫu 1 giờ C. Mẫu 2giờ D. Mẫu 3 giờ
A B
C D
48
Hình 4.7 Hình ảnh minh họa khả năng chịu axit của chủng MC10
trên đĩa peptri
A. Mẫu 0 giờ B.Mẫu 1 giờ C. Mẫu 2giờ D. Mẫu 3 giờ
A B
C D
4.3. Xác định khả năng sinh trưởng và tích lũy sinh khối của MC9
Quá trình thu sinh khối của chủng vi khuẩn probiotic có ý nghĩa rất lớn
trong sản xuất các chế phẩm probiotic. Sinh khối của vi khuẩn thay đổi theo
thời gian, gồm 4 pha là pha thích ứng, pha logarit, pha ổn định và pha suy tàn
[5]. Việc nắm được thời gian của các pha có ý nghĩa lớn trong sản xuất, nhờ
đó xác định được thời điểm thu sinh khối cao nhất và tiết kiệm được thời gian
nuôi cấy và giảm chi phí sản xuất. Sinh khối của chủng làm probiotic thường
được thu vào cuối pha logarit, do lượng sinh khối cao và tế bào ở pha này sẽ
nhanh chóng thích nghi và tăng trưởng khi đưa vào môi trường mới.
Để tiến hành khảo sát đường cong tăng trưởng của chủng MC9 và xác
định thời điểm thu sinh khối tối ưu, chúng tôi tiến hành cấy mẫu vào môi
trường MRS lỏng, với mức pha loãng nhằm đạt được OD khởi điểm vào
khoảng 0,05. Mẫu được ủ ở 37oC trong eppendorf 1ml (không lắc). Tiến hành
lấy mẫu mỗi giờ 1 lần trong 8 giờ đầu, 2 giờ một lần trong 32 giờ tiếp theo và
8 giờ một lần trong 48 giờ cuối. Xác định sinh khối mẫu bằng cách đo OD ở
bước sóng 600nm.
0
1
2
3
4
5
6
7
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100
Thời gian (giờ )
OD
600
nm
49
Hình 4.8. Đường cong tăng trưởng của chủng MC9
Kết quả cho thấy trong 14 giờ đầu sinh khối tăng nhanh một cách đáng
kể đặc biệt là từ 4 giờ đến 14 giờ. Ở các mốc giờ còn lại thì mật độ tế bào tiếp
tục tăng chậm cho đến 96 giờ. Như vậy trong khoảng thời gian từ 0 - 4 giờ là
giai đoạn tiềm phát của quá trình sinh trưởng và phát triển tế bào trong điều
kiện nuôi cấy tĩnh vì vậy trong khoảng thời gian này mật độ tế bào có tăng
nhưng chưa rõ rệt. Chỉ khi quá trình đi vào pha logarit (4 giờ -14 giờ) thì vi
khuẩn phát triển và sinh trưởng theo lũy thừa dẫn đến tốc độ tích lũy sinh
khối tăng nhanh một cách rõ rệt. Từ 14 giờ đến 96 giờ sinh khối có tăng
nhưng rất chậm, đây là pha ổn định của chủng MC9 (Hình 4.8).
Kết quả trên khá đồng nhất với một số nghiên cứu có khảo sát đường
cong tăng trưởng của Lactobacillus spp., Dumbrepatil (2008) và cộng sự [13]
cũng đã khảo sát khả năng sinh trưởng của Lactobacillus delbrueckii trong 40
giờ. Nhóm tác giả cũng nhận thấy rằng chủng Lactobacillus delbrueckii tốc
độ sinh trưởng tăng nhanh trong 12 giờ đầu, đến 14 giờ đã đi vào pha ổn
định .
Pha ổn định trong đường cong tăng trưởng của vi sinh vật thực chất là
một sự cân bằng động khi lượng vi khuẩn chết đi bằng với lượng sinh ra, nên
cân bằng này không đứng yên mà có sự thay đổi nhẹ, có thể tăng nhẹ hay
giảm nhẹ hoặc lúc giảm lúc tăng tùy đặc điểm của chủng.
Dựa vào kết quả trên, chúng tôi xác định thời điểm thu sinh khối tốt
nhất của chủng MC9 trong môi trường MRS lỏng, nuôi kỵ khí là 14 giờ.
4.4. Kết quả định danh
Chủng MC9 được định danh bằng phương pháp giải trình tự một phần
gen mã hóa trình tự cho tiểu phần ribosome 16S (rRNA 16S), kết quả được
tra cứu trên ngân hàng gen của NCBI thông qua chương trình search BLAST
và dựa vào sự tương đồng trong trình tự của đoạn gen để định danh đến loài.
Chủng được giải trình tự rRNA 16S tại Phòng thí nghiệm của công ty
Nam Khoa, TP Hồ Chí Minh, kết quả trình bày ở hình 4.9.
50
Hình 4.9. Trình tự một đoạn gen rDNA 16S của chủng MC9 và
Lactobacillus fermentum SFCB2-3
Query: chủng truy vấn: Lactobacillus fermentum SFCB2-3
Sbjct: chủng Lactobacillus spp. MC9
51
52
16s Ribosome RNA gen Chủng Lactobacillus MC9
Hình 4.10. Cây phân loại dựa trên trình tự rRNA 16S
Qua tra cứu ngân hàng dữ liệu trình tự gen trên NCBI, chúng tôi nhận
thấy trình tự gen rRNA 16S của chủng MC9 có sự tương đồng cao nhất với
chủng Lactobacillus fermentum SFCB2-3 (99%), mức tương đồng thể hiện
trong hình 4.9. Kết quả so sánh trong cây phân loại dựa trên sự tương đồng
trình tự rRNA 16s cũng cho thấy chủng này có quan hệ gần gủi về mặt di
truyền với nhiều chủng Lactobacillus fermentum khác (Hình 4.10). Từ đó
chúng tôi kết luận chủng MC9 thuộc loài Lactobacillus fermentum.
53
PHẦN 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.
5.1. KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu, chúng tôi rút ra những kết luận sau
- 12 chủng vi khuẩn lactic DC1, DC2, MC5, MC9, MC10, N1, N5,
N10, T9, T110,NC10, NC13 đều có khả năng phát triển trên môi trường MRS
có bổ sung muối mật trong 4 giờ, cao nhất là DC1 và thấp nhất là NC10.
- 5 chủng chịu muối mật cao nhất ở trên là DC1, DC2, MC5, MC9,
MC10 đều có khả năng sống sót pH 2 sau 3 giờ nuôi cấy. Chủng chịu axit tốt
nhất là MC9 và kém nhất là MC10.
- Thời điểm thu sinh khối tốt nhất của chủng MC9 trên môi trường
MRS ở 37oC là sau 14 giờ nuôi cấy.
- Chủng MC9 thuộc loài Lactobacillus fermentum là chủng được tuyển
chọn trong quá trình nghiên cứu.
5.2. KIẾN NGHỊ
- Tiếp tục nghiên cứu các tính chất để sàng lọc chủng làm probiotic và
định danh các chủng DC1, DC2, MC5, MC10.
- Tiến hành các thử nghiệm về tác dụng của các chủng trên trên động
vật.
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng chủng MC9 vào sản xuất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
54
Tiếng Việt
1. Nguyễn Lân Dũng, Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1978.
2. Nguyễn Thành Đạt, Cơ sở sinh học vi sinh vật, Nhà xuất bản giáo dục, Hà
Nội, 2001.
3. Nguyễn Thành Đạt (Chủ biên), Mai Thị Hằng (2001), Sinh học vi sinh vật,
NXB giáo dục.
4. Lương Đức Phẩm, Công nghệ vi sinh vật, NXB Nông Nghiệp Hà Nội,
1998.
5. Lê Xuân Phương, Vi Sinh Vật Công Nghiệp, NXB xây dựng, Hà Nội,
2001
6. Nguyễn Thế Trang, Trần Đình Mấn, Một số đặc điểm phân loại của hai
chủng vi khuẩn lactic HN11 và HN34 sinh tổng hợp L(+)-Lactic axit phân
lập tại Việt Nam, Tạp chí Công nghệ sinh học 6(4), 2008,505-511.
7. Hồ Trung Thông, Hồ Lê Quỳnh Châu, Nghiên cứu khả năng sống trong
môi trường đường tiêu hóa của động vật của một số chủng vi sinh vât
nhằm từng bước chọn lọc tạo nguyên liệu sản xuất probotic, tạp chí khoa
học Đại học Huế, số 55, 2009.
8. Trần Linh Thước, Phương pháp phân tích Vi sinh vật trong nước, thực
phẩm và mỹ phẩm, NXB Giáo Dục.
9. Nguyễn Vũ Tường Vy, Nguyễn Văn Thanh, Trần Thu Hoa (2007), Khảo
sát khả năng chịu đựng acid, muối mật và kháng sinh của một số vi sinh
vật là nguyên liệu sản xuất probiotic dùng đường uống, Tạp Chí Dược
học, (378), tr. 255-263.
Tiếng Anh
55
10. Analie Lourens-Hattingh, Bennie C. Viljoen, Yogurt as probiotic carrier
food, 2001, International Dairy Journal 11 (2001) 1–17.
11. Arvola T, Sutas Y, Moilanen E, and Salminen S, Probiotics in the
management of atopic eczema, Clin. Exp. Allergy 2000, 30: 1604–161.
12. Corzo G., and Gilliland S.E. , Bile Salt Hydrolase Activity of Three
Strains, Oklahoma State University, Stillwater 74078.
13. Dumbrepatil A., Adsul M., Chaudhari S., KhireJ. , and Gokhale D.
(2008), Utilization of Molasses Sugar for Lactic Acid Production by
Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii Mutant Uc-3 in Batch
Fermentation, Applied and environmental microbiology, Jan. 2008, Vol.
74, No. 1, p. 333–335 [ac6]
14. Fuller, R. Probiotics. J. Appl. Bacteriol. Symp. 1986, (Suppl 61), 1S–7S.
15.Gilliland, S. E., and D. K. Walker. 1990. Factors to consider when
selecting a culture of L. acidophilus as a dietary adjunct to produce a
hypercholesterolemic effect in humans. J. Dairy Sci.73:905–909.
16.Gunter Klein, Alexander Pack, Christine Bonaparte1, Gerhard Reuterk,
Taxonomy and physiology of probiotic lactic axit bacteria, International
Journal of Food Microbiology, 1998, 103-125.
17. Gyu Sung Cho and Hyung Ki Do, Isolation and Identification of Lactic
Axit Bacteria Isolated from a Traditional Jeotgal Product in Korea, Ocean
Science Journal, Vol. 41 No. 2, 2006,113-119.
18. Havenaar, R., Huis in’t Veld, J.H.J. Probiotics: a general view. In: Wood,
B.J.B. (ed) The lactic acid bacteria in health and disease. The lactic acid
bacteria, Vol. 1. Chapman and Hall, New York, 1992: 209-224.
19. Ignacio Guerrero Hernández,1 Aldo Torre Delgadillo,1 Florencia Vargas
Vorackova, 1 Misael Uribe, Intestinal flora, probiotics, and cirrhosis,
2008, 120-124.
20. J. B. Brian, Wood, The Lactic Axit Bacteria, The Lactic in Health And
Disease.
21. Joint FAO/WHO Expert Consultation, Health and Nutritional Properties
of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid
Bacteria Report, 2001.
56
22. Joint FAO/WHO Working Group, Guidelines for the Evaluation of
Probiotics in Food , 2002.
23. John F. T. Spencer, Alicia L. Ragout de Spencer, Food Microbiology
Protocols,173- 183.
24. Khalil R., Mahrous H., , Kamaly K. , Frank J., El-Halafawy K. and El
Soda M. (2007), Evaluation of the probiotic potential of lactic acid
bacteria isolated from faeces of breast-fed infants in Egypt, African
Journal of Biotechnology Vol. 6 (7), pp. 935-945, 2 April 2007 .
25.Kim P.I., Jung M.Y., Chang Y.H., Kim S., Kim S.J., Park Y.H. Probiotic
properties of Lactobacillus and Bifidobacterium strains isolated from
porcine gastrointestinal tract. Appl Microbiol Biotechnol, 74, (2007),
1103-1111.
26.Klaenhammer T.R. and Kullen M.J. Selection and design of probiotics.
Int. J. Food Microbiol, 50, (1999), 45-57.
27. Lars Axelsson, Lactic Axit Bacteria: Classification and Physiology, in:
Lactic Axit Bacteria, Microbiological and Functional Aspects, 3rd edition,
Seppo Salminen, Atte von Wright, Arthur Ouwehand, Marcel Dekker, Inc,
New York, USA, 2004, 1-67.
28. Lin W.H.,Yu B., Jang S.H., Tsen H.Y. (2007); Different probiotic
properties for Lactobacillus fermentum strains, isolated from swine and
poultry; Anaerobe 13 (2007) 107–113 .
29. Liu et al, Acid and bile salt resistant Lactobacillus isolates having the
ability to lower and assimilate cholesterol, United States Patent, 2007.
30. Maragkoudakisa P. A., Zoumpopouloua G., Miarisa C., Kalantzopoulosa
G., Potb B., Tsakalidou E, Probiotic potential of Lactobacillus strains
isolated from dairy products, International Dairy Journal 16,2006, p: 189–
199 .
31.Martins F.S., Miranda I.C., Rosa C.A., Nicoi J.R., and Neves M.J. Effect
of the trehalose levels on the screening of yeast as probiotic by in vivo and
in vitro assays Brazilian Journal of Microbiology, 39, (2008), 50-55.
32. Mota R. M., Moreira J. L., Souza M. R., Horta M. F., Teixeira S.,
Neumann E., Nicoli J. and Nunes A. C. (2006), Genetic transformation of
57
novel isolates of chicken Lactobacillus bearing probiotic features for
expression of heterologous proteins: a tool to develop live oral vaccines ,
BMC Biotechnology 2006, 6:2 doi:10.1186/1472-6750-6-2.
33. M. T. Liong and N. P. Shah, Acid and Bile Tolerance and Cholesterol
Removal Ability of Lactobacilli Strains, J. Dairy Sci, 2005, 88:55–66,
American Dairy Science Association.
34. Parvez1 S., Malik2 K.A. , Kang3 S. Ah and H.-Y. Kim, Probiotics and
their fermented food products are beneficial for health, Journal of Applied
Microbiology ISSN 1364-5072.
35. Suskovic J, Kos B, Matosic S. and Besendorfer V, The efect of bile salts
on survival and morphology of a potential probiotic strain Lactobacillus
acidophilus M92, World Journal of Microbiology & Biotechnology 16:
673-678, 2000.
36. Tournut, J. Applications of probiotics to animal husbandry. Rev. Sci.
Tech. Off. Int. Epiz. 1989, 8, 551–566.
37. Yang et al, Bifidobactera strains with acid, bile salt and oxygen tolerance
and their culture method, 1998.
38. Yuan Kun Lee And Seppo Salminen, Handbook of probiotics anhd
prebiotic, A Jonh Wiley and Sons, Inc., Publication.
39.Zhou X., Pan Y., Wang Y., and Li W. In vitro assessment of
gastrointestinal viability of two photosynthetic bacteria,
Rhodopseudomonas palustris and Rhodobacter sphaeroides. J. Zhejiang
Univ Sci B, 8(9), (2007), 686-692.
PHỤ LỤC 1
Các bảng số liệu của khảo sát khả năng chịu muối mật
58
Bảng 1: Kết quả thời gian OD 0,3 đơn vị của các chủng vi khuẩn lactic
trong môi trường MRS có bổ sung muối mật
STT Tên chủng Thời gian OD tăng lên 0,3
1 DC1 2.345e
2 DC2 3.188cde
3 MC5 3.238cde
4 MC9 2.636 de
5 MC10 3.025cde
6 N1 3.659 bcd
7 N5 5.067 a
8 N10 3.693a
9 T9 3.835bc
10 T10 4.307 ab
11 NC10 5.366 a
12 NC13 5.334 a
Bảng 2 : Bảng phân tích phương sai của kết quả khảo sát khả năng chịu muối mật
Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model 11 34.38513805 3.12592164 8.99 <.0001Error 24 8.34346497 0.34764437 Corrected Total
35 42.72860302
Bảng 3: Kết quả đo OD ( 600nm) của khả năng chịu muối mật
STT Tên chủng Thời gian ( giờ )0 4
0.33 0.331 0.355 0.812 0.823 0.818
59
1 DC1 0.3460.317
0.3640.311
0.3560.301
0.8340.889
0.8450.9
0.840.895
2 DC20.3180.3
0.299
0.340.3110.305
0.3210.3120.309
0.6830.670.7
0.6940.6810.711
0.6890.6760.706
3 MC50.3390.2890.301
0.340.2930.297
0.3390.3030.305
0.6540.7120.679
0.6650.7230.69
0.660.7180.685
4 MC90.260.2670.28
0.2510.2610.282
0.2620.2630.275
0.6120.7580.825
0.6230.7690.836
0.6180.7640.831
5 MC100.3340.3140.339
0.3280.3230.324
0.3330.3170.334
0.7790.7190.672
0.790.730.683
0.7850.7250.678
6 N10.2760.3010.296
0.2820.3020.305
0.2810.3090.292
0.6370.6
0.632
0.6280.6110.633
0.6330.6060.628
7 N50.3810.3790.394
0.3850.3960.402
0.3860.3860.405
0.6760.6010.605
0.6870.6120.616
0.6820.6070.611
8 N100.3150.3140.306
0.3010.3220.306
0.3170.3310.307
0.5790.6710.666
0.5860.6820.677
0.5850.6770.672
9 T90.2740.3
0.294
0.2640.2890.276
0.2830.2830.286
0.6410.5370.62
0.6520.5480.631
0.6470.5430.626
10 T100.3930.4130.394
0.3960.4140.396
0.4030.4210.397
0.70.680.652
0.7110.6910.663
0.7060.6860.658
11 NC10 0.3270.3310.325
0.3310.3230.327
0.3360.3270.324
0.520.5340.6
0.5310.5450.611
0.5260.540.606
12 NC13 0.2830.2710.277
0.2870.2690.278
0.2790.2740.292
0.4980.4730.528
0.5090.4840.539
0.5040.4790.534
PHỤ LUC 2
Các bảng số liệu của khảo sát khả năng chịu axit
Bảng 4: Số lượng tế bào đếm trên đĩa thạch của chủng DC1
60
STT Thời gian (giờ) Độ pha loãng Số tế bào
1 0 105400399400
2 1 103249248248
3 2 103636061
4 3 103403940
Bảng 5: Số lượng tế bào đếm trên đĩa thạch của chủng DC2
STT Thời gian ( giờ) Độ pha loãng Số tế bào
1 0 105173575374
2 1 104160173166
3 2 103119287203
4 3 10310496100
Bảng 6: Số lượng tế bào đếm trên đĩa thạch của chủng MC5
STT Thời gian (giờ) Độ pha loãng Số tế bào206
61
1 0 105 453329
2 1 104149363256
3 2 103211235223
4 3 102270264267
Bảng 7: Số lượng tế bào đếm trên đĩa thạch của chủng MC9
STT Thời gian ( giờ) Độ pha loãng Số tế bào
1 0 105263309286
2 1 105147177162
3 2 10413591113
4 3 103279264244
Bảng 8: Số lượng tế bào đếm trên đĩa thạch của chủng MC10
62
STT Thời gian (giờ) Độ pha loãng Số tế bào
1 0
105283286284
2 1105
227213220
3 2 104
747072
4 3102
716869
Bảng 9: Số lượng tế bào của các lactic trong khảo sát khả năng chịu axit( logCFU/ml)
STT Chủng
Số lượng tế bào ( logCFU/ml)
0 giờ 1giờ 2 giờ 3 giờ
1 DC1 8.903a 6.696d 6.085c 5.898c
2 DC2 8.786ab 7.517c 6.557b 6.279b
3 MC5 8.783ab 7.667b 6.642b 5.716d
4 MC9 8.742b 8.505a 7.346a 6.568a
5 MC10 8.755b 7.623b 6.152c 5.134e
Bảng 10: Tỉ lệ sống của các chủng lactic trong môi trường axit
Tên chủng 1 giờ 2 giờ 3 giờ
63
DC1 0.62c 0.1533c 0.1017c
DC2 6.26b 0.65bc 0.3867b
MC5 7.705b 0.785b 0.0983c
MC9 58.815a 4.285a 0.92a
MC10 7.83b 0.26bc 0.025c
Bảng 11: Bảng phân tích phương sai của khảo sát khả năng chịu axit 0 giờ
Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model 4 0.14625980 0.03656495 1.93 0.1244
Error 40 0.75822550 0.01895564
Corrected Total 44 0.90448530
Bảng 12: Bảng phân tích phương sai của khảo sát khả năng chịu axit 1 giờ
64
Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model 4 14.83101450 3.70775362 329.88 <.0001
Error 40 0.44959000 0.01123975
Corrected Total 44 15.28060450
Bảng 13: Bảng phân tích phương sai của khảo sát khả năng chịu axit 2 giờ
Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model 4 9.14077530 2.28519382 197.94 <.0001
Error 40 0.46179300 0.01154483
Corrected Total 44 9.60256830
Bảng 14: Bảng phân tích phương sai của khảo sát khả năng chịu axit 3 giờ
Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model 4 10.87816170 2.71954042 104.84 <.0001
Error 40 1.03759300 0.02593982
Corrected Total 44 11.91575470
Bảng 15 : Giá trị OD trung bình của khảo sát đường cong tăng trưởng
STT Thời gian ( giờ)
Gía trị OD trung bình
1 0 0.0494q
65
2 1 0.0773q
3 2 0.1215 q
4 3 0.2262 pq
5 4 0.4003 p
6 5 0.7207 o
7 6 1.2021n
8 7 1.854 m
9 8 2.4342 l
10 10 3.4026 k
11 12 4.1326j
12 14 4.6662hi
13 16 4.6756 hi
14 18 4.5777i
15 20 4.5872 i
16 22 4.7139 hig
17 24 4.9432fgh
18 26 4.8527 fghi
19 28 4.9874 efg
20 30 4.8949fgh
21 32 4.9563fg
22 34 5.1077def
23 36 5.0853def
24 38 4.7871hig
25 40 4.9099fgh
26 48 5.2345cde
27 56 5.4105bc
28 64 5.313bcd
29 72 5.3196bcd
30 80 5.4639bc
31 88 5.5286ab
32 96 5.7317a
66
PHỤ LỤC 3
Kết quả định danh chủng MC9 theo phương pháp giải trình gen 16S
67
68