Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu đặc điểm bacteriocin của vi khuẩn Lactobacillus plantarum UL487

• Tác giả: Đồng Thị Hoàng Anh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quỳnh Uyển
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm bacteriocin của vi khuẩn Lactobacillus plantarum UL487
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vi khuẩn lactic
• 1.2. Đặc trưng của vi khuẩn lactic
• 1.3. Đặc trưng di truyền của vi khuẩn lactic
• 1.4. Cơ chế tổng hợp của bacteriocin
• 1.5. Các đặc tính của bacteriocin
• 1.6. Bacteriocin từ vi khuẩn lactic
• 1.7. Một số phương pháp tinh sạch bacteriocin từ Lactobacillus plantarum
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum
• 2.2. Nguồn vi sinh vật
• 2.3. Môi trường, hóa chất và thiết bị
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho khả năng sinh tổng hợp bacteriocin
• 2.6. Một số tính chất của bacteriocin
• 2.7. Tinh sạch bacteriocin. Phương pháp nhân dòng gen
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho khả năng sinh tổng hợp bacteriocin của chủng vi khuẩn L.
• 3.2. Một số tính chất của bacteriocin từ chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum UL487
• 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính bacteriocin
• 3.4. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacteriocin
• 3.5. Khảo sát khả năng kháng khuẩn của bacteriocin từ chủng L.
• 3.6. Tinh sạch bacteriocin sinh tổng hợp từ chủng Lactobacillus plantarum UL487
• 3.7. Tinh sạch trên hệ thống AKTA
• 3.8. Chương trình tinh sạch trên hệ thống HPLC
• 3.9. Nhân dòng và giải trình tự gen
• 3.10. Phát hiện các gen mã hóa cho bacteriocin từ chủng L.
• 3.11. Nhân dòng các gen trong chủng L.
• 3.12. Phân tích trình tự các gen và so sánh với các chủng Lactobacillus plantarum khác
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về bacteriocin của Lactobacillus plantarum UL487

Bacteriocin là các peptide kháng khuẩn được sản xuất bởi vi khuẩn, đặc biệt là các vi khuẩn lactic như Lactobacillus plantarum. Chúng có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh, từ đó giúp bảo quản thực phẩm và nâng cao sức khỏe con người. Nghiên cứu về bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 đã chỉ ra rằng chúng có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

1.1. Đặc điểm sinh học của Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum là một trong những loài vi khuẩn lactic phổ biến, có khả năng sinh acid lactic từ carbohydrate. Chúng có hình dạng tế bào dạng que, Gram dương và không sinh bào tử. Đặc điểm nổi bật của chúng là khả năng sinh ra nitric oxide, giúp ngăn chặn sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh.

1.2. Vai trò của bacteriocin trong bảo quản thực phẩm

Bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 có khả năng ức chế nhiều loại vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus aureus và Listeria monocytogenes. Chúng được coi là một giải pháp tự nhiên an toàn cho việc bảo quản thực phẩm, thay thế cho các hóa chất độc hại.

II. Thách thức trong nghiên cứu bacteriocin từ Lactobacillus plantarum

Mặc dù bacteriocin có nhiều lợi ích, nhưng việc nghiên cứu và ứng dụng chúng vẫn gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự đa dạng về cấu trúc và hoạt tính của các loại bacteriocin, điều này làm cho việc tinh sạch và xác định hoạt tính trở nên phức tạp.

2.1. Khó khăn trong việc tinh sạch bacteriocin

Quá trình tinh sạch bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 thường gặp khó khăn do sự tương đồng về cấu trúc với các protein khác trong môi trường nuôi cấy. Việc sử dụng các phương pháp sắc ký hiện đại như HPLC là cần thiết để đạt được độ tinh khiết cao.

2.2. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của bacteriocin

Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của bacteriocin cần phải thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm thử nghiệm khuếch tán và xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC). Điều này đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và điều kiện thí nghiệm chính xác.

III. Phương pháp nghiên cứu bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487

Nghiên cứu bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 được thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm nuôi cấy vi khuẩn, tinh sạch bacteriocin và phân tích gen. Các phương pháp này giúp xác định đặc điểm và hoạt tính của bacteriocin một cách chính xác.

3.1. Nuôi cấy và thu nhận bacteriocin

Việc nuôi cấy Lactobacillus plantarum UL487 được thực hiện trong môi trường thích hợp để tối ưu hóa khả năng sinh tổng hợp bacteriocin. Sau đó, dịch nuôi cấy được thu nhận và chuẩn bị cho các bước tinh sạch tiếp theo.

3.2. Tinh sạch bacteriocin bằng phương pháp sắc ký

Sắc ký là phương pháp chính được sử dụng để tinh sạch bacteriocin. Các bước sắc ký trao đổi ion và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) giúp loại bỏ các tạp chất và thu được bacteriocin với độ tinh khiết cao.

IV. Kết quả nghiên cứu bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487

Kết quả nghiên cứu cho thấy bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 có hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với nhiều vi sinh vật gây bệnh. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng bacteriocin này có thể ức chế sự phát triển của các vi khuẩn như E. coli và Salmonella.

4.1. Hoạt tính kháng khuẩn của bacteriocin

Các thử nghiệm cho thấy bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều vi khuẩn gây bệnh, với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) thấp. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng của chúng trong bảo quản thực phẩm.

4.2. Ứng dụng thực tiễn trong ngành thực phẩm

Bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 có thể được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm lên men, giúp kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng sản phẩm. Chúng cũng có thể được sử dụng như một chất phụ gia tự nhiên trong thực phẩm.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu bacteriocin

Nghiên cứu về bacteriocin từ Lactobacillus plantarum UL487 mở ra nhiều triển vọng cho việc ứng dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Việc phát triển các phương pháp tinh sạch và đánh giá hoạt tính sẽ giúp nâng cao giá trị của bacteriocin trong tương lai.

5.1. Tương lai của nghiên cứu bacteriocin

Nghiên cứu về bacteriocin sẽ tiếp tục được mở rộng, với mục tiêu phát hiện và phát triển các loại bacteriocin mới từ các chủng vi khuẩn lactic khác. Điều này sẽ góp phần làm phong phú thêm nguồn nguyên liệu tự nhiên cho ngành công nghiệp thực phẩm.

5.2. Ứng dụng trong y học và sức khỏe

Bacteriocin không chỉ có tiềm năng trong ngành thực phẩm mà còn có thể được nghiên cứu để ứng dụng trong y học, giúp điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn. Việc phát triển các sản phẩm probiotic chứa bacteriocin sẽ mang lại lợi ích cho sức khỏe con người.