Tuyển chọn vi khuẩn lactic có khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư (pleurotus ostreatus)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH - MƠI TRƯỜNG

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

TUYỂN CHỌN VI KHUẨN LACTIC CĨ KHẢ NĂNG
LÊN MEN DỊCH CHIẾT NẤM BÀO NGƯ
(Pleurotus ostreatus)

ĐỖ PHÚ HUY

Đà Nẵng, năm 2023


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH - MƠI TRƯỜNG


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

TUYỂN CHỌN VI KHUẨN LACTIC CĨ KHẢ NĂNG
LÊN MEN DỊCH CHIẾT NẤM BÀO NGƯ
(Pleurotus ostreatus)

Ngành: Công nghệ sinh học
Khóa: 2019-2023
Sinh viên: Đỗ Phú Huy
Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Bích Hằng

Đà Nẵng, năm 2023


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan các dữ liệu trình bày trong khóa luận này là trung thực. Đây là kết quả
nghiên cứu của tôi và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác trước đây.
Tơi hồn toàn chịu trách nhiệm nếu vi phạm bất kỳ quy định nào về đạo đức khoa học.

Người cam đoan

i


LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Tuyển chọn vi khuẩn lactic có khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư
(Pleurotus ostreatus) là nội dung tơi chọn nghiên cứu và làm khóa luận tốt nghiệp sau thời
gian theo học chuyên ngành Công nghệ Sinh học tại Khoa Sinh – Môi trường, trường Đại
học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng.
Trong quá trình nghiên cứu và hồn thiện khóa ln, tơi đã nhận được nhiều sự quan
tâm, giúp đỡ từ nhiều phía. Đầu tiên trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn các quý thầy, cô
trong khoa Sinh – Môi trường đã tận tình chỉ dạy và trang bị cho tơi những kiến thức cần
thiết trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường, làm nền tảng cho tơi có thể hồn thành
được bài khóa luận tốt nghiệp này. Đặc biệt tơi cũng xin trân trọng cảm ơn cơ ThS. NCS.
Nguyễn Thị Bích Hằng đã tận tình và giúp đỡ, định hướng cách tư duy và cách làm việc
khoa học. Đó là những góp ý hết sức q báu khơng chỉ trong q trình thực hiện và hồn
thành khóa luận mà cịn là hành trang tiếp bước cho tơi sau này.
Bên cạnh đó, tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn đến anh Bùi Đức Thắng và bạn Nguyễn
Thị Phượng đã hỗ trợ tơi tận tình, giúp đỡ trong q trình thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi

cũng xin gửi lời cảm ơn đến anh chị, bạn bè và gia đình đã động viên và đồng hành cũng
tơi trong q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp.
Do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu, lỗi
trình bày. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, anh chị và các bạn
để báo cáo khóa luận tốt nghiệp đạt kết quả tốt hơn.

Trân trọng

Đỗ Phú Huy

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... viii
TĨM TẮT ...........................................................................................................................ix
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài ................................................................................................................. 2
3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................................ 2
3.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................................... 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................................... 2
4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................. 4

1.1. Nấm bào ngư ................................................................................................................. 4
1.1.1. Giới thiệu ................................................................................................................... 4
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng ...................................................................................................... 4
1.1.3. Hương vị nấm bào ngư .............................................................................................. 6
1.1.4. Nước chiết nấm .......................................................................................................... 6
1.1.5. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................................. 7
1.1.6. Tình hình nghiên cứu ngồi nước .............................................................................. 7
1.2. Vi khuẩn lactic .............................................................................................................. 9
1.2.1. Giới thiệu ................................................................................................................... 9
iii


1.2.1.1. Đặc điểm hình thái .................................................................................................. 9
1.2.1.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa ...................................................................................... 9
1.2.2.3. Phân loại vi khuẩn lactic ....................................................................................... 13
1.2.2.4. Ứng dụng của vi khuẩn lactic trong an toàn thực phẩm và sức khỏe con người .. 13
1.2.2.5. Vai trò của vi khuẩn lactic trong bảo quản thực phẩm và chế biến thực phẩm .... 15
1.2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................................ 17
1.2.4. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................................ 19
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 21
2.1. Vật liệu ........................................................................................................................ 21
2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................... 21
2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 21
2.3.1. Phân lập vi khuẩn lactic ........................................................................................... 21
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái ........................................................... 21
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh hóa ........................................................... 22
2.3.3.1. Thử nghiệm hoạt tính catalase .............................................................................. 22
2.3.3.2. Thử nghiệm hoạt tính oxidase .............................................................................. 22
2.3.3.3. Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào ........................................................... 22
2.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ đường đến sinh trưởng vi khuẩn lactic .............. 23

2.3.5. Khảo sát khả năng chịu acid .................................................................................... 23
2.3.6. Phương pháp lên men vi khuẩn lactic trên môi trường dịch chiết nấm bào ngư ..... 23
2.3.7. Phương pháp định lượng acid lactic ........................................................................ 24
2.3.8. Định danh vi khuẩn lactic ........................................................................................ 24
2.3.9. Khảo sát các điều kiện nhiệt độ, mật độ và thời đến khả năng sinh acid lactic của
chủng vi khuẩn lactic ......................................................................................................... 25
2.3.10. Phương pháp đánh giá cảm quan ........................................................................... 25
2.3.11. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu................................................................... 25
iv


CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 26
3.1. Kết quả phân lập và đánh giá đặc điểm hình thái và sinh hóa của các chủng vi khuẩn
lactic ................................................................................................................................... 26
3.1.1. Đặc điểm hình thái ................................................................................................... 26
3.1.2. Thử nghiệm hoạt tính catalase ................................................................................. 27
3.1.3. Thử nghiệm hoạt tính oxidase ................................................................................. 28
3.1.4. Khả năng sinh enzyme ngoại bào ............................................................................ 28
3.2. Ảnh hưởng nồng độ đường đến khả năng sinh trưởng của các chủng vi khuẩn lactic
............................................................................................................................................ 30
3.3. Khảo sát khả năng chịu pH thấp ................................................................................. 31
3.4. Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư ..... 32
3.5. Định danh vi khuẩn có khả năng ứng dụng lên men nấm bào ngư............................. 34
3.6. Thử nghiệm khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư bằng chủng vi khuẩn lactic . 37
3.7. Đánh giá cảm quan sản phẩm ..................................................................................... 38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 40
1. Kết luận .......................................................................................................................... 40
2. Kiến nghị ........................................................................................................................ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 41

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Cs

Cộng sự

LAB

Lactic acid bacteria

ĐC

Đối chứng

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng
Bảng 1.1.
Bảng 1.2.
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.

Tên bảng
Các chất dinh dưỡng đa lượng của nấm bào ngư

Giá trị dinh dưỡng trong 100g chất khơ đối với ba lồi
nấm ăn được trồng nhiều nhất
Hình thái khuẩn lạc và vi khuẩn lactic phân lập
Đường kính kích thước vịng phân giải cellulase,
chitinase và protease của các chủng vi khuẩn phân lập

Trang
5
16
26
30

Bảng 3.3.

Kết quả giải trình tự gen 16S rRNA của 2 dịng vi khuẩn

35

Bảng 3.4.

So sánh kết quả giải trình trên ngân hàng gen

36

Bảng 3.5.
Bảng 3.6.
Bảng 3.7.

Kết quả hàm lượng acid và pH của chủng NS3 sau lên
men nấm bào ngư

Bảng điểm cảm quan của sản phẩm
Bảng yêu cầu cảm quan đối với đồ uống không cồn
(TCVN 7041:2009)

vii

37
38
39


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình
Hình 1.1.

Hình 1.2.

Hình 1.3.

Tên hình vẽ
Các con đường trao đổi chất của vi khuẩn lactic đồng hình
(đường nét) và dị hình (đường chấm)
Minh họa quá trình đồng sản xuất các hợp chất ở vi khuẩn
acid lactic (LAB)
Các vùng chức năng trong cấu trúc của proteinase liên kết
với thành tế bào của LAB

Trang
10

11

13

Hình 3.1.

Khuẩn lạc các chủng vi khuẩn lactic phân lập được

27

Hình 3.2.

Hình thái tế bào (X100) và khả năng bắt màu nhuộm Gram

27

Hình 3.3.

Hình 3.4.

Hình 3.5.

Hình ảnh về kết quả thử khả năng sinh enzyme catalase
của 6 dịng vi khuẩn
Hình ảnh về kết quả thử khả năng sinh enzyme oxidase
của 6 dòng vi khuẩn
Vòng phân giải cellulase, chitinase và protease của các
chủng vi khuẩn phân lập

28

28

29

Kết quả đo OD của 6 chủng vi khuẩn lactic trong mơi
Hình 3.6.

trường MRS lỏng bổ sung D-Glucose ở các nồng độ

30

đường khác nhau
Hình 3.7.

Hình 3.8.
Hình 3.9.

Kết quả đo OD của các chủng vi khuẩn lactic trong môi
trường pH thấp
Hàm lượng acid lactic và pH sau lên men nước chiết nấm
bào ngư
Kết quả điện di sản phẩm PCR với trình tự gen 16S rRNA

viii

32

33

35


TĨM TẮT

Vi khuẩn lactic được gắn liền với q trình lên men thực phẩm từ thời xa xưa. nấm
bào ngư (Pleurotus ostreatus) là loại nấm có giá trị dinh dưỡng cao, có vị ngon, giàu
protein, chất xơ, carbohydrate, khống chất và vitamin cũng như ít chất béo. Trong nghiên
cứu này được tiến hành nhằm phân lập các chủng vi khuẩn lactic và thử nghiệm ứng dụng
trong lên men dịch chiết nấm bào ngư. Các chủng vi khuẩn lactic được phân lập và đánh
giá ảnh hưởng của nồng độ đường, môi trường acid đến khả năng sinh trường và thử nghiệm
lên men dịch chiết nấm bào ngư. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men được khảo
sát với mật độ giống chủng (103, 105, 107) và nhiệt độ lên men (28-32oC và 37oC). Kết quả
phân lập được 6 chủng vi khuẩn lactic để tiến hành khảo sát, các chủng vi khuẩn được xác
định là Gram dương, hình que, khơng có khả năng sinh enzyme catalase và oxidase, các
chủng đều có khả năng sinh trưởng ở nồng độ đường glucose 8%. Trong đó, chủng NS3
có khả năng chịu pH tốt hơn so với các chủng còn lại với giá trị OD trung bình ở pH 1, 2
,3 lần lượt là 0,1791; 0,2054; 0,228. Trên môi trường dịch chiết nấm bào ngư, chủng NS3
và NS6 có khả năng sinh acid lactic cao lần lượt là 13,11 g/L và 12,27 g/L, được định danh
là Lactiplantibacillus plantarum và được chọn để ứng dụng thử nghiệm lên men. Điều kiện
lên men thích hợp ở 37oC với mật độ 107 trong 24 giờ lên men.

Từ khóa: Pleurotus ostreatus, Lactic Acid Bacteria, lên men lactic.

ix


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, các loại nấm ăn là loại thực phẩm phổ biến và rất được ưa chuộng trong
khẩu phần ăn của người Việt Nam. Năm 2017, hơn 16 loại nấm được trồng ở Việt Nam
với sản lượng 115.000 tấn/ năm (Co, 2017). Với giá trị dinh dưỡng cao, nấm đang được ví
như là “rau sạch, thịt sạch” bởi đặc tính thơm ngon, chứa đạm, đường, chất khống và
vitamin. Nhìn chung, quả thể của nấm tính theo trọng lượng khơ chứa khoảng 39,9%
carbohydrate, 17,5% protein, 2,9% chất béo với phần cịn lại là khống chất (Latiff và cs,
1996). Trong đó, nấm bào ngư là loại nấm có giá trị dinh dưỡng cao, có vị ngon, giàu
protein, chất xơ, carbohydrate, khoáng chất và vitamin cũng như ít chất béo, nó được sử
dụng phổ biến hằng ngày bởi người dân Việt Nam (Deepalakshmi & Mirunalini, 2008).
Mặc dù, nấm bào ngư sở hữu những giá trị tuyệt vời nhưng rất khó bảo quản và dễ hư hỏng
do khơng có lơp biểu bì bảo vệ, tốc độ hơ hấp cao, độ ẩm cao, hàm lượng nước trong quả
thể cao (>90%), cấu trúc quả thể mỏng, nhất là điều kiện khí hậu nóng ẩm như nước ta.
Tuy nhiên, bất chấp tất cả những tiềm năng tuyệt vời mà nấm sở hữu, nấm bào ngư rất khó
bảo quản và dễ hư hỏng do khơng có lớp biểu bì bảo vệ, tốc độ hô hấp cao, độ ẩm cao, hàm
lượng nước trong quả thể cao (>90%), cấu trúc quả thể mỏng, nhất là điều kiện khí hậu
nóng ẩm như nước ta. Cùng với hàm lượng protein cao nên thời gian bảo quản khơng q
24 giờ ở 25-30oC, chính vì vậy rất khó để bảo quản tươi, việc bảo quản tươi chỉ có thể giữ
được thời gian ngắn, bằng cách làm chậm sự phát triển, giảm cường độ hô hấp, chống mất
nước và bảo quản ở nhiệt độ thấp (Castellanos-Reyes và cs, 2021). Do đó, cần có phương
pháp bảo quản phù hợp để kéo dài thời gian bảo quản, duy trì chất lượng và giảm thất thoát
các thành phần của nấm bào ngư.
Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để làm chậm sự suy giảm chất lượng sau quá
trình thu hoạch nấm, bao gồm cả việc ướp muối. Tuy nhiên thuật ngữ này có thể đề cập
đến cả hai loại sản phẩm bao gồm sản phẩm được lên men acid lactic và sản phẩm được
tẩm ước (acid hóa) thường được tạo ra bằng cách thêm acid acetic. Vi khuẩn lactic là những
vi khuẩn có khả năng lên men sinh acid lactic, được xem như một phương pháp bảo quản
thực phẩm (Jabłońska-Ryś et al., 2019). Vi khuẩn lactic có vai trị quan trọng trong đời
sống của con người, không chỉ tham gia làm cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột, ngăn chặn
1

rối loạn tiêu hóa, một số vi khuẩn lactic cịn có khả năng tổng hợp bacteriocin ức chế vi
khuẩn gây bệnh, đồng thời acid lactic do chúng tạo ra còn có tác dụng kìm hãm sự phát
triển của vi sinh vật có hại, nhất là vi sinh vật gây thối rửa (Jones và cs, 2008). Ở nhiều khu
vực trên thế giới, quá trình lên men lactic thường được sử dụng để bảo quản quả thể các
loại nấm ăn. Phương pháp tiếp cận sinh học là một trong những phương pháp lâu đời nhất
đã được nghiên cứu, acid lactic sinh ra từ q trình lên men cho thấy đặc tính bảo quản,
đồng thời làm thay đổi đáng kể hương vị và mùi của các sản phẩm thu được (Hutkins,
2006). Chính vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn lactic để tạo ra sản phẩm lên men
từ nấm bào ngư sẽ giúp tăng thời gian bảo quản so với nấm tươi và góp phần đa dạng hố
các sản phẩm từ nấm.
Từ những ý tưởng trên chúng tôi hiện đề tài “Tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic
có khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus)”.
2. Mục tiêu đề tài
Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lactic sinh trưởng và phát triển được trên môi trường
dịch chiết nấm bào ngư.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp dữ liệu khoa học về đặc tính sinh học của vi khuẩn lactic làm cơ sở cho
việc lên men nấm bào ngư.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Khai thác tiềm năng vốn có của vi khuẩn lactic.
Nghiên cứu sẽ tạo tiền đề cho cho công nghệ chế lên men nấm bào ngư, góp phần đa
dạng hố sản phẩm từ nấm bào ngư và giải quyết đầu ra cho ngành trồng trọt.
4. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập các chủng vi khuẩn lactic
- Đánh giá đặc điểm hình thái và sinh hóa của các chủng vi khuẩn lactic
- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường, môi trường acid đến khả năng sinh trưởng
của các chủng vi khuẩn lactic
- Định danh chủng vi khuẩn lactic bằng kỹ thuật phân tử

2


- Thử nghiệm khả năng lên men dịch chiết nấm bào ngư bằng chủng vi khuẩn lactic
tuyển chọn được.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nấm bào ngư
1.1.1. Giới thiệu
Nấm bào ngư hay nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) là một loài nấm ăn được thuộc
họ Pleurotaceae. Loài nấm này mọc trên các thân cây khô hoặc suy yếu, thành những tai
nấm xen kẽ nhau như hình bậc thang. Nấm bào ngư là một loại nấm dễ trồng, cho năng
suất cao, phẩm chất ngon, có nhiều tính chất q. Tính về thành phần dinh dưỡng, nấm bào
ngư có nhiều chất đường cao hơn cả nấm rơm, nấm mỡ, nấm đông cô. Nấm bào ngư cũng
không thua các loại nấm trên về hàm lượng đạm, chất khoáng. Xét về năng lượng, nấm bào
ngư cung cấp năng lượng ở mức tối thiểu, thấp hơn nấm đông cô, tương đương với nấm
rơm và nấm mỡ, rất thích hợp cho những ngƣời ăn kiêng. Nấm bào ngư cịn chứa 2
polysaccharide có hoạt tính kháng ung bướu, đồng thời nấm còn chứa nhiều acid folic, rất
cần cho những người bị thiếu máu.
Vị trí phân loại nấm bào ngư:
Giới

: Fungi

Ngành

: Basidiomycota
Lớp

: Agaricomycetes
Bộ

: Agaricales
Họ

: Pleurotaceae
Chi

: Pleurotus
Loài

: Pleurotus ostreatus

1.1.2. Giá trị dinh dưỡng
Về mặt dinh dưỡng, nấm bào ngư có hương vị độc đáo và đặc tính thơm và được coi
là giàu protein, chất xơ, carbohydrate, khoáng chất và vitamin cũng như ít chất béo
(Herndndez và cs 2003 và Kalmis và cs 2008). Nấm nuôi trồng thương mại có hàm lượng
thành phần dinh dưỡng tương đương so với nấm hoang dã. Tuy nhiên, có sự khác biệt về
định tính và định lượng trong thành phần hóa học của các sản phẩm P. ostreatus phụ thuộc
4


vào chủng, nguồn gốc, quy trình khai thác và điều kiện canh tác (Deepalakshmi &
Mirunalini, 2008).
Các thành phần nấm bào ngư
Trên một số lượng lớn các báo cáo đã được cơng bố liên quan đến các thành phần hóa

học của P. ostreatus và các loài liên quan. Trong hầu hết các nghiên cứu, các giá trị dinh
dưỡng của nấm đã được cung cấp như trong quả khơ. Nói chung, nấm Pleurotus ostreatus
tươi chứa 85-95% độ ẩm (Khan 2010). Quả thể của P. ostreatus chứa khoảng 100 hợp chất
hoạt tính sinh học khác nhau, chủ yếu được coi là một nguồn chất xơ mới tiềm năng. Trong
khi đó, thành tế bào nấm rất giàu polysaccharide khơng phải tinh bột, trong đó β-glucan là
thành phần chức năng thú vị nhất và các hợp chất phenol như axit protocatechuic, axit
gallic, axit homogentisic, rutin, myrictin, chrysin, naringin, tocopherol như α-tocopherol
và γ- tocopherol, axit ascorbic và β-carotene của mỗi loại đều có tác dụng y học nổi bật
riêng (Wang và cộng sự 2001 và Ferreira và cộng sự 2009). Hơn nữa, chúng là thực phẩm
lành mạnh, giàu protein, lipid, carbohydrate, hàm lượng vitamin và khoáng chất nhưng
hàm lượng calo và chất béo thấp (Deepalakshmi & Mirunalini, 2008).
Bảng 1.1. Các chất dinh dưỡng đa lượng của nấm bào ngư (Khan 2010)
Chất dinh dưỡng

Hàm lượng (g/100g chất khơ)

Protein

17-42

Carbohydrate

37-48

Lipid

0,5-5

Fibers

24-31

Khống chất

4-10

Độ ẩm

85-87%

Protein của nấm bào ngư
Nấm được cơng nhận là một nguồn protein mới đầy hứa hẹn. Một số protein thể hiện
các tính năng đã được phân lập bao gồm lectin, enzym lignocellulolytic, chất ức chế
protease và hydrophobins. Trong khi đó, sản xuất quy mơ lớn và ứng dụng công nghiệp
5


của một số protein nấm chứng tỏ tiềm năng công nghệ sinh học của chúng và thiết lập các
loại nấm cao hơn như một nguồn protein có giá trị mặc dù chưa được khám phá.
Mặc dù nấm là nguồn giàu protein đa dạng, nhưng không nhiều loại protein này đã
được xác định và thậm chí cịn ít đặc điểm hơn. Trong khi đó, hàm lượng protein trong P.
ostreatus là được báo cáo là thay đổi theo chủng, sự khác biệt vật lý và hóa học trong chất
ni trồng (Akyuz và Kirbag 2010), thành phần của chất nền, kích thước và thời gian thu
hoạch (Mshandete và Cuff 2007). Hàm lượng protein dao động từ 17 đến 42g trên 100g
quả khô, đã được báo cáo từ các nghiên cứu khác nhau về nấm P. ostreatus (Akyuz và
Kirbag 2010, Alam và cs 2008 và Khan và cs 2008). Lectin là một protein dimeric có trọng
lượng phân tử lần lượt là 40 kDa và 41 kDa với các đặc tính chống u máu và chống ung
thư được phân lập từ quả thể tươi của P. ostreatus (Deepalakshmi & Mirunalini, 2008)
1.1.3. Hương vị nấm bào ngư
Các hợp chất tạo mùi thơm từ nấm tuy không đóng vai trị thiết yếu nào về mặt dinh

dưỡng nhưng chúng lại kích thích sự thèm ăn và tạo cho món ăn từ nấm một hương vị đặc
trưng. Khoảng 150 hợp chất thơm được xác định trong các loài nấm khác nhau. Các chất
chính tạo ra mùi thơm của hầu hết các loại nấm ăn được là rượu cacbonat bát phân và các
hợp chất cacbonyl, trong số đó có 1-octanol, 3 octanol, 3-octanon, 1-caprynol-3-ol, 1octynol-3-ol, 2-octynol-3-ol và 1-caprynol-3-on (Mau và Hwang 1997). Do sự hiện diện
của hợp chất 1-octynol-3-ol chiếm ưu thế trong các cấu tạo của P. ostreatus (BeltranGaracia và cộng sự 1997). Mùi thơm của nấm còn phụ thuộc vào hàm lượng axit amin,
nucleotit, một số nguyên tố khác như nitơ, phốt pho, kali, lưu huỳnh, sắt và kẽm và cả sự
tự oxy hóa của các axit béo không no (Bernas và cs, 2006).
1.1.4. Nước chiết nấm
Nhiều nghiên cứu đã báo cáo việc sử dụng các chất prebiotic từ chiết xuất nấm làm
nguyên liệu thực phẩm không tiêu hóa để chứng minh khả năng kích thích tăng trưởng của
lợi khuẩn và ức chế vi sinh vật gây bệnh. Ví dụ, nấm dược liệu được chiết xuất và tách
carbohydrate khơng tiêu hóa được để sử dụng cho việc kích thích sự phát triển của vi khuẩn
có lợi trong đường tiêu hóa. Chiết xuất từ một số loại nấm ăn như Lentinus edodes và
Pleurotus eryngii đã chứng minh tác dụng kháng vi khuẩn tiềm năng cao đối với một số
mầm bệnh, ví dụ như Bacillus cereus, Staphylococcus aureus và Salmonella typhimurium.

6


Nhiều loại nấm ăn được có đặc tính tăng cường sức khỏe, bao gồm các đặc tính chống ung
thư, chống béo phì, chống tiểu đường và kháng sinh (Sawangwan và cs, 2018).
1.1.5. Tình hình nghiên cứu trong nước
Năm 2021, Nguyễn Thị Ngọc Giang và Nguyễn Minh Thủy đã nghiên cứu ảnh hưởng
của quá trình ngâm rửa và điều kiện tồn trữ đến một số chỉ tiêu vật lý của nấm bào ngư
tươi. Kết quả nghiên cứu cho thấy độ cứng và màu sắc nấm bào ngư được cải thiện khi
ngâm rửa 10 phút trong dung dịch CaCl2 1,5% và 10 phút trong dung dịch citric acid 1%.
Sau ngâm rửa, nấm bào ngư chứa trong bao bì HDPE có thể được bảo quản tốt trong khoảng
3 ngày ở 28-30oC và khoảng 18-21 ngày ở nhiệt độ 3-5oC (Nguyễn Thị Ngọc Giang &
Nguyễn Minh Thủy, 2021).
Năm 2021, Phan Uyên Nguyên đã nghiên cứu chế biến chà bông nấm bào ngư bổ

sung lá chúc. Kết quả tìm được các thơng số tối ưu cho quy trình như sau: thời gian chần
4 phút khử được mùi ngái và màu sắc đẹp; lượng đường và dầu hào bổ sung 2%, 4% sản
phẩm có vị vừa miệng và đặc trưng cho chà bông; lá chúc bổ sung 2% tạo mùi hương đặc
trưng sản phẩm mà không có vị chát; 90% người sử dụng hài lịng về sản phẩm tuy nhiên
còn một số ý kiến: cải thiện màu sắc sản phẩm, quan tâm bao bì sản phẩm hơn (Phan Uyên
Nguyên, 2021).
Năm 2021, Giang và cộng sự đã nghiên cứu tối ưu hóa các thơng số lên men moromi
đến hàm lượng dinh dưỡng của nước chấm nấm bào ngư (Pleurotus spp.) Bằng cách sử
dụng phương pháp luận bề mặt phản ứng. Dựa trên biểu đồ bề mặt phản ứng, các thơng số
tối ưu của q trình lên men moromi là nồng độ muối 20% (w / v), tỷ lệ nước muối 190%
(so với nguyên liệu thô, v / w) và thời gian lên men 60 ngày. Trong điều kiện tối ưu, thành
phần hóa học (đường khử, protein amin, tổng số axit) và các hợp chất hoạt tính sinh học (β
glucan, tổng phenolic, tổng flavonoid) (trên mỗi kg chất khô) của nước sốt lên men là
258,94 g, 204,76 g, 99,06 g, 86,57 g, 108,32 mg TAE và 93,78 mg QE, tương ứng (Nguyễn
Thị Ngọc Giang và cs, 2021)
1.1.6. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Năm 2022, Fatemeh Heidari và cộng sự đã nghiên cứu Lên men Pleurotus ostreatus
ở trạng thái rắn để cải thiện thành phần dinh dưỡng của bột hạt cải phân đoạn cơ học. Trong
nghiên cứu này, phân đoạn cơ học và lên men nấm ở trạng thái rắn đã được tiến hành để
7


cải thiện thành phần dinh dưỡng và giảm hàm lượng chất kháng dinh dưỡng của bột hạt
cải. Chế biến cơ học, bao gồm xây xát, sàng và cation phân loại khơng khí, được sử dụng
để phân đoạn bột hạt cải và phân phối lại các thành phần của nó thành các phần nhỏ khác
nhau. Sau đó, các phân đoạn này được cấy để lên men nấm. Kết quả cho thấy rằng quá
trình lên men ở trạng thái rắn 12 ngày với Pleurotus ostreatus đã làm tăng hàm lượng
protein trong tất cả các phân đoạn lên 11-18%, giảm sinapine, glucosinolate và phytate lên
lần lượt là 99,8%, 98,8% và 75,8% và tăng khả năng tiêu hóa trong ống nghiệm của các
phân đoạn chọn lọc. Nhìn chung, quá trình lên men ở trạng thái rắn dựa trên Pleurotus

ostreatus có tiềm năng là một phương pháp điều trị hiệu quả để cải thiện thành phần dinh
dưỡng của bột hạt cải (Heidari và cs, 2022).
Năm 2022, Eirini-Maria Melanouri và cộng sự đã nghiên cứu trồng nấm Pleurotus
ostreatus và Pleurotus eryngii trên bã nông nghiệp trong q trình lên men ở trạng thái
rắn. Kết quả thí nghiệm cho thấy P. ostreatus có tốc độ sinh trưởng cao nhất. Các chủng
được nhận thấy trên các chất nền gỗ sồi, rơm lúa, lõi ngô và vỏ gạo, với thời gian thuộc địa
hoàn toàn thay đổi từ 16 đến 36 ngày, trong khi đối với P. eryngii, tốc độ phát triển tuyến
tính cao được quan sát thấy trên lõi ngô, bã ô liu, bã cà phê và rơm lúa theo thời kỳ thuộc
địa. trong khoảng từ 26 đến 51 ngày. Sản lượng sinh khối tối đa thu được trên các chất nền
khác nhau đối với cả hai loài Pleurotus nằm trong khoảng từ 115,32 đến 454,42 mg/g dw
đối với P. ostreatus và từ 108,50 đến 422,59 mg/g dw đối với P. eryngii. Nghiên cứu này
cho thấy tiềm năng công nghiệp để chuyển đổi các phụ phẩm nơng nghiệp có giá trị thấp
quan trọng thành sinh khối nấm và các enzym và cuối cùng là các sản phẩm thực phẩm có
giá trị (Melanouri và cs., 2022)
Năm 2021, Bhaswati Goswami và cộng sự đã nghiên cứu đánh giá các đặc tính hoạt
tính sinh học của dịch thủy phân protein từ nấm Pleurotus ostreatus ở các mức độ thủy
phân khác nhau. Nghiên cứu ghi nhận rằng quá trình thủy phân bằng enzym trong điều kiện
tối ưu hóa thơng qua RSM nâng cao các đặc tính hoạt tính sinh học của MPH của P.
ostreatus hơn so với UME. Tất cả MPH và UME đều cho thấy đặc tính chống oxy hóa, ức
chế ACE và chống tăng sinh ở ba nồng độ khác nhau (tức là 2,5, 5 và 10 mg/ml). Trong số
các UME và MPH, 65% MPH thể hiện các hoạt động chống oxy hóa cao nhất (hoạt động
loại bỏ gốc DPPH, hoạt động loại bỏ gốc ABTS và hoạt động chelat kim loại) ở nồng độ
10 mg /ml (Goswami và cs, 2021).
8


1.2. Vi khuẩn lactic
1.2.1. Giới thiệu
1.2.1.1. Đặc điểm hình thái
Vi khuẩn lactic (LAB) được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae, mặc dù nhóm vi

khuẩn này khơng đồng nhất về mặt hình thái (gồm cả hình que, hình cầu...) (Quinto và cs,
2014).
Kích thước và hình dạng của các vi khuẩn lactic rất khác nhau ở các chi khác nhau.
Sự thay đổi về hình dạng và kích thước tế bào thường xảy ra trong quá trình sinh trưởng.
Về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất:
- Vi khuẩn lactic là vi khuẩn gram dương.
- Khơng di động.
- Khơng có khả năng tạo bào tử (trừ Sporolactobacillus inulinus)
1.2.1.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
Vi khuẩn lactic có khả năng sinh trưởng tốt trong mơi trường kỵ khí và hiếu khí. Năng
lượng dùng để trao đổi chất có được là nhờ q trình lên men các hydratcacbon bao gồm:
monosacarit, disacarit, rượu đa chức, một số lồi lên men cả tinh bột. Acid lactic ln là
sản phẩm cuối cùng, chủ yếu q trình lên men. Ngồi ra một số lồi của Lactobacillus,
Leuconostoc hoặc Streptococcus có khả năng tạo hương, sinh ra diaxetyl hoặc acetoin. Ở
phần lớn vi khuẩn, axetoxin được sinh ra từ pyruvat và vì vậy là sản phẩm của quá trình
trao đổi hydrocacbon. ở vi khuẩn lactic rất ít trường hợp acetoin được hình thành có nguồn
gốc từ xitrat. Đây là q trình lên men kỵ khí xitrat ở vi khuẩn lactic. Tuy được gọi là lên
men nhưng thực ra xitrat không được sử dụng như là một nguồn năng lượng mà chỉ dùng
để tạo các sản phẩm trao đổi chất. một số loài Leuconostoc và Lactobacillus lên men dị
hình trong mơi trường trung tính khơng tạo ra các sản phẩm trao đổi chất (Olszewskawiddrat & Pablo, 2020)

9


Hình 4.1. Các con đường trao đổi chất của vi khuẩn lactic
Chú thích: Đồng hình (đường nét) và dị hình (đường chấm): P, photphat; ADP,
adenosine 50 -diphosphate; ATP, adenosine 50 -triphosphat; NAD +, nicotinamide
adenine dinucleotide; NADH, nicotinamide adenin dinucleotide (dạng khử); (1), lactat
dehydrogenase; (2), alcohol dehydrogenase (Endo và cs, 2019)
- Tiềm năng của vi khuẩn acid lactic

Vi khuẩn lactic chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống lên men có thể được thực
hiện ở trạng thái rắn (SSF) hoặc lỏng (SLF). SLF là cách tiếp cận được nghiên cứu và thực
hiện công nghiệp nhất, nhằm mục tiêu phân lập các axit hữu cơ (chủ yếu là acid lactic),
etanol, peptit hoạt tính sinh học, trong số những loại khác. Sau khi lên men, các bước phân
lập và tinh chế là cần thiết để chiết xuất các hợp chất này từ phần nổi phía trên hoặc giai
đoạn sinh khối. Tuy nhiên, ngoài các sản phẩm nổi trên mặt, một số sinh khối LAB, thường
được sử dụng trong các quá trình lên men một sản phẩm, cũng có thể có tiềm năng lợi
khuẩn. Do đó, việc phân lập và sử dụng thêm chúng, xem xét cách tiếp cận quy trình đa
sản phẩm, có thể làm tăng giá trị cho sản phẩm. Hình 1.2 tóm tắt một số hợp chất có liên
quan nhất được liên kết với LAB.

10


Hình 1.5. Minh họa quá trình đồng sản xuất các hợp chất ở vi khuẩn acid lactic
(LAB). Các sản phẩm ngoại bào như acid lactic (LA) và vi khuẩn được tổng hợp và bài tiết
ra khỏi tế bào, trong khi axit lipoteichoic (LTA) tích tụ trong thành tế bào của vi sinh vật
(Olszewska-widdrat & Pablo, 2020)
- Chức năng của LAB sản xuất protease
Ngành Thực phẩm và đồ uống mọi sinh vật sống bao gồm cả thực vật và động vật
đều dựa vào hoạt động phân giải protein ở một mức độ nào đó. Protease của vi khuẩn rất
hữu ích cho một loạt các quy trình cơng nghiệp, bao gồm các ngành công nghiệp dược
phẩm, y tế, động vật (sản phẩm làm từ da) và thực phẩm. Sự phân giải protein bằng LAB
đóng vai trị tối quan trọng trong việc hình thành hương vị độc đáo của thịt lên men vì các
peptit và axit amin được tạo ra là tiền chất chính của các hợp chất hương vị cụ thể. Tuy
nhiên, con đường phân giải protein của LAB có thể làm phân hủy một số protein nhất định,
chẳng hạn như protein cơ chất và myofibrillar. Sự phân giải protein là một trong những
đặc điểm sinh lý chính của LAB và tầm quan trọng của nó bắt nguồn từ việc đóng góp vào
sự phát triển các đặc tính cảm quan của thực phẩm lên men và sản xuất các peptit có hoạt
tính sinh học có lợi cho sức khỏe. Ngồi ra, hệ thống phân giải protein của LAB cũng ảnh

hưởng đến sự phát triển kết cấu của cá lên men. Vi khuẩn hỗ trợ sản xuất protease sau đó
hỗ trợ hình thành hương vị và kết cấu thực phẩm lên men. Do đó, một số protease từ các
11


chủng vi khuẩn đa dạng đã được tinh chế và đặc trưng cho các ứng dụng công nghiệp
(Ashaolu, 2020).
LAB được phân lập từ các sản phẩm sữa là các auxotroph nhiều axit amin (Chopin,
1993). Ngồi các đặc tính chức năng phổ biến của protease như đông tụ, độ bền gel và tạo
bọt, chức năng xúc tác của protease có liên quan trong việc chuẩn bị các chất thủy phân
protein, được tìm thấy trong hầu hết các sản phẩm thực phẩm dành cho trẻ sơ sinh, nước
trái cây và nước giải khát. Trong ngành công nghiệp sữa, protease chủ yếu được sử dụng
trong sản xuất pho mát để thủy phân các liên kết peptit cụ thể để tạo ra casein và các peptit
vĩ mơ (Rao, 1998; Ashaolu, 2019b). Ngồi ra, khả năng thủy phân các mô liên kết và
protein sợi cơ của protease được áp dụng trong quá trình làm mềm thịt (Ashaolu, 2020).
LAB có thể tạo ra các enzym phân giải protein bên trong tế bào cũng như ở môi
trường bên ngoài. Độ pH tối ưu cho sự phát triển và tăng trưởng của vi khuẩn phân giải
protein trong sữa là 7–7,5. Nhiệt độ thấp ức chế sự sinh trưởng và phát triển của các vi
khuẩn này và làm giảm hoạt tính enzym của chúng. Nhiệt độ trên mức tối ưu cho sự phát
triển của vi khuẩn sẽ nhanh chóng làm bất hoạt các enzym phân giải protein. LAB có thể
phân hủy protein, ví dụ như casein. Các sản phẩm cuối cùng của vị trí decom này thường
là các axit amin được LAB sử dụng làm nguồn nitơ. Các loài lactobacilli ưa nhiệt có khả
năng phân giải protein mạnh hơn so với cầu khuẩn dạng que hoặc liên cầu; tuy nhiên, mỗi
lồi có các chủng có hoạt tính rất khác nhau về mặt này. Tùy thuộc vào loài, loài phụ và
thậm chí cả dịng, LAB thể hiện hoạt động phân giải protein rất đa dạng. Trong số các cầu
khuẩn, loài hoạt động mạnh nhất là Lactococcus salivarius subsp. thermophilus (tên trước
đây là Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) và Lc. lactis subsp. cremonis, trong
khi ít hoạt động nhất là Lc. lactis subsp. lactis. Trong số các loài lactobacilli được sử dụng
trong ngành cơng nghiệp sữa, các lồi có hoạt tính phân giải protein cao nhất là
Lacticaseibacillus casei, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lb. helveticus, và

Lb. acidophilus. (Kieliszek và cs, 2021).
- Cấu trúc của protease ngoại bào
Các protein ngoại bào nằm trên bề mặt tế bào. Chúng được tổng hợp dưới dạng tiền
protein của khoảng 2000 axit amin. Các protein ngoại bào bao gồm một số các miền với
các chức năng khác nhau. Trong các proteinase liên kết với thành tế bào của LAB, một số
vùng chức năng có thể được xác định.
12


Protein PrtM cần thiết cho hoạt động PrtP trong Lc. lactis Mã hóa gen prtP proteinase
được bắt đầu bằng phiên mã khác nhau của gen prtM mã hóa lipoprotein, mà nằm bên trong
màng tế bào. Protein này có trọng lượng phân tử khác nhau từ 29 đến 33 kDa. Đó là
lipoprotein góp phần loại bỏ pro trình tự bao gồm 154 gốc axit amin bằng cách tự phân giải
protein. Cần lưu ý rằng hai gen này có trong Lacticaseibacillus paracasei. trong khi ở
Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, và Lc. thermophilus,
khơng có gen prtM có được xác định ở các vùng xung quanh gen mã hóa proteinase
(Kieliszek và cs, 2021)

Hình 1.6. Các vùng chức năng trong cấu trúc của proteinase liên kết với thành tế bào của
LAB. Aa, H, S — vị trí của các gốc: axit aspartic, histidine và serine tạo thành bộ ba xúc
tác (Kieliszek và cs, 2021)
1.2.2.3. Phân loại vi khuẩn lactic
Hầu hết LAB là một phần của Firmicutes phylum, lớp Bacilli, và bộ Lactobacillales
thứ tự. Bộ Lactobacillales bao gồm sáu họ, tức là họ Aerococcaceae, Carnobacteriaceae,
Enterococcaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae và Streptococcaceae, hơn 30 chi và
hơn 300 loài, một con số tiếp tục tăng lên khi các loài mới được phát hiện. Chi
Bifidobacterium (họ Bifidobacteriaceae) cũng được bao gồm trong nhóm LAB, mặc dù nó
thuộc về phylum Actinobacteria. Việc xác định LAB dựa trên các tiêu chí ban đầu được
OrlaJensen đưa ra vào năm 1919, bao gồm hình thái học, phương thức lên men glucose,
phạm vi nhiệt độ tăng trưởng (Olszewska-widdrat & Pablo, 2020).

1.2.2.4. Ứng dụng của vi khuẩn lactic trong an toàn thực phẩm và sức khỏe con người
- Vi khuẩn lactic trong bảo quản sinh học
13


Quá trình lên men là một quá trình mà nguồn cacbon bị phân tán bởi vi sinh vật tạo
ra năng lượng mà khơng có q trình oxy hóa. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình lên
men vi sinh vật thường là rượu và các axit hữu cơ như acid lactic, axit axetic và axit
propionic. Quá trình lên men thực phẩm đã được thực hiện rộng rãi bằng cách sử dụng vi
khuẩn acid lactic có khả năng bảo quản thực phẩm và ngăn ngừa hư hỏng. Việc sử dụng vi
khuẩn acid lactic trong các ứng dụng thực phẩm đã trở nên quan trọng hơn. Do đó, vi khuẩn
lactic đã được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm và nhiều loại thực phẩm lên men
do khả năng bảo quản của chúng cùng với những lợi ích sức khỏe mà chúng cung cấp cho
con người khi vi khuẩn lactic được tiêu thụ thực phẩm lên men. Vi khuẩn lactic tổng hợp
các protein nhỏ gọi là vi khuẩn từ các ribosom, và chính các vi khuẩn này có tác dụng ức
chế chống lại các mầm bệnh từ thực phẩm, do đó đảm bảo thực phẩm an toàn. Hơn nữa, vi
khuẩn lactic sinh ra vi khuẩn là những ứng cử viên tốt để ni cấy khởi động từ sữa, đóng
một vai trị quan trọng trong các quy trình ứng dụng thực phẩm (Ayivi và cs, 2020).
- Vi khuẩn lactic trong thực phẩm lên men
Vi khuẩn lactic rất cần thiết, và tính hữu ích của chúng không thể được nhấn mạnh
quá mức trong nhiều ứng dụng lên men thực phẩm và các hoạt động bảo quản. Nhiều loại
thực phẩm truyền thống đã được phát triển bằng cách sử dụng vi khuẩn acid lactic, chúng
cải thiện đặc tính của sản phẩm và truyền đạt một số đặc tính nhất định giúp nâng cao sự
chấp nhận và hấp dẫn của người tiêu dùng. Hầu hết các sản phẩm được phát triển bằng
cách sử dụng vi khuẩn acid lactic cũng mang lại lợi ích sức khỏe vượt trội cho người tiêu
dùng, đây là chìa khóa để duy trì hệ tiêu hóa khỏe mạnh. Một số sản phẩm thực phẩm lên
men từ vi khuẩn acid lactic bao gồm kefir, pho mát, bơ, sữa chua, dưa cải bắp, sữa bơ, rau
ngâm nước muối, bột chua, sữa đông, koumiss, bột nhào, uttapam, thịt lên men và đồ uống
(Ayivi và cs, 2020).
- Probiotics và sức khỏe con người

Các vi sinh vật probiotic cư trú trong ruột của động vật có vú và hệ thống đường ruột
được xác nhận bởi nhiều nghiên cứu. Đường tiêu hóa được coi là cung cấp các điều kiện
môi trường thuận lợi cho sự sinh sôi và tồn tại của vi khuẩn probiotic. Những hệ vi sinh
thiết yếu này trực tiếp mang lại những lợi ích sức khỏe to lớn cho vật chủ của chúng và nói
chung là rất quan trọng đối với sức khỏe và dinh dưỡng của con người. Các vi sinh vật
probiotic được phân lập rộng rãi nhất từ thực phẩm lên men, và từ cả hệ thống đường ruột
14