I. Tổng quan về nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào thu nhận enzyme endolysin tái tổ hợp LysSa và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn Staphylococcus aureus trong bảo quản sữa. Endolysin là enzyme thủy phân có nguồn gốc từ thực khuẩn thể, có khả năng phá hủy peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn. Staphylococcus aureus là tác nhân phổ biến gây ngộ độc thực phẩm, đặc biệt trong sữa và các sản phẩm từ sữa. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa quy trình thu nhận enzyme và ứng dụng nó như một chất bảo quản sinh học thay thế kháng sinh.
1.1. Tình hình ngộ độc thực phẩm do Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus là nguyên nhân hàng đầu gây ngộ độc thực phẩm trên toàn thế giới. Theo WHO/FAO, hàng năm có hơn 380.000 ca ngộ độc do vi khuẩn này. Ở Việt Nam, số vụ ngộ độc thực phẩm do S. aureus ngày càng gia tăng, đặc biệt trong các sản phẩm sữa và thịt. Vi khuẩn này sản xuất độc tố ruột gây viêm ruột cấp, mất nước và sốc. Nghiên cứu này nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng endolysin như một chất kháng khuẩn hiệu quả.
1.2. Giới thiệu về enzyme endolysin
Endolysin là enzyme thủy phân có nguồn gốc từ thực khuẩn thể, có khả năng phá hủy peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn. Enzyme này được coi là chất thay thế kháng sinh an toàn, không ảnh hưởng đến cảm quan thực phẩm. Nghiên cứu tập trung vào endolysin LysSa, một enzyme tái tổ hợp có tiềm năng kháng khuẩn mạnh mẽ, đặc biệt đối với S. aureus.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp biểu hiện gen LysSA trong vi khuẩn E. coli BL21 để thu nhận endolysin tái tổ hợp. Các điều kiện nuôi cấy như nhiệt độ, pH, nồng độ chất cảm ứng IPTG được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất. Enzyme sau đó được tinh sạch bằng cột sắc ký ái lực và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn thông qua phương pháp đếm khuẩn lạc.
2.1. Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy
Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu cho sự sinh trưởng và biểu hiện endolysin LysSa trong E. coli BL21. Các yếu tố như nhiệt độ (37°C), pH (7.0), và nồng độ IPTG (0.5 mM) được điều chỉnh để đạt hiệu suất cao nhất. Kết quả cho thấy, các điều kiện này giúp tăng cường sản xuất enzyme một cách hiệu quả.
2.2. Thu hồi và tinh sạch enzyme
Sau khi nuôi cấy, endolysin LysSa được thu hồi bằng phương pháp phá tế bào và tinh sạch qua cột sắc ký ái lực. Quy trình này đảm bảo enzyme có độ tinh khiết cao, sẵn sàng cho các thử nghiệm đánh giá hoạt tính kháng khuẩn.
III. Kết quả và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu cho thấy endolysin LysSa có hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với Staphylococcus aureus. Enzyme này ức chế sự phát triển của vi khuẩn trong sữa, giúp kéo dài thời gian bảo quản mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu mở ra tiềm năng ứng dụng endolysin như một chất bảo quản sinh học an toàn trong công nghiệp thực phẩm.
3.1. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn
Endolysin LysSa được đánh giá hoạt tính kháng khuẩn thông qua phương pháp đếm khuẩn lạc. Kết quả cho thấy enzyme có khả năng ức chế sự phát triển của S. aureus ở nồng độ thấp, chứng minh hiệu quả kháng khuẩn vượt trội.
3.2. Ứng dụng trong bảo quản sữa
Nghiên cứu ứng dụng endolysin LysSa trong bảo quản sữa tươi và sữa thanh trùng. Kết quả cho thấy enzyme giúp giảm đáng kể số lượng S. aureus trong sữa, kéo dài thời gian bảo quản mà không làm thay đổi đặc tính cảm quan của sản phẩm.
