Nghiên Ứu Khả Năng Kháng Khuẩn Ủa Aminoredutone Với Á Hủng Listeria Monoytogenes Phân Lập Từ Thự Phẩm.pdf

Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ
LỜI CAM ĐOAN

c th hin trong Lum ni
dung nghiên cu, kt qu nghiên cu, s liu thc hiu trung thc thc
hin bi chính bc cơng b i bt k hình thc nào
ng s liu trong các bng biu phc v cho vic phân tích, nhn xét,
c chính tác gi thu thp t các ngun khác nhau có ghi rõ trong phn
tài liu tham kho.

Hà N
ng

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

1

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062858000161000000 2d0cb1d


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ
LỜI CẢM ƠN

Em xin gi li cc tng
viên B môn Công Ngh Thc Phm, Vin Công Ngh Sinh Hc và Công Ngh

Thc Phng dng viên em trong sut quá trình
thc hin lut nghip này.
i li cn TS. Nguyn Tin Thành và Ths Lê Th Lan
 và tu kin thun l em có th thc hin tt quá trình làm
vic ti Trung Tâm Nghiên Cu và Phát Trin Công Ngh Sinh Hc trong thi gian
qua.
Ng  o trung tâm nghiên cu và
phát trin công ngh sinh hu kin cho em thc hi tài này.
ng cy cô trong Vin Công ngh Sinh hc và
Công Ngh Thc phm  i Hc Bách Khoa Hà Nu kic
tt nghip.
Nhng li c m
ht lòng quan tâm và tu kin tt nh em hoàn thành lu
Em xin chân thành c
Hà Ni, ngày 22 
ng

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
2

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ
MỤC LỤC

L .......................................................................................................1
LI C .............................................................................................................2

DANH MC CÁC CH VIT TT .........................................................................6
DANH MC CÁC BNG..........................................................................................7
DANH MC CÁC HÌNH ...........................................................................................9
T V ...........................................................................................................10
NG QU AN ....................................................................................12
1. Tng quan v phn ng Maillard .......................................................................13
1.1 Lch s nghiên cu v phn ng Maillard.................................................... 13
n phn ng Maillard ...........................................................14
1.1.2 Các sn phm ch yu ca phn ng Maillard và ng dng trong cơng
ngh thc phm ...............................................................................................18
1.2 Aminoreductone ...........................................................................................19
1.2.1 S hình thành Aminoreductone .............................................................19
1.2.2 ng dng s t kim sốt q trình gia
nhit. ................................................................................................................ 22
c tính ca Aminoreductone. .......................................................24
Viện Cơng Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
3

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

1.2.4 Các nghiên cu v c tính ca sn phm ca phn ng Maillard và
hot tính kháng vi sinh vt ca sn phm phn ng Maillard. .......................25
1.3 Listeria monocytogenes ................................................................................28
m....................................................................................................28
1.3.2. Phân loi ...................................................................................................29

1.3.3. Lch s ......................................................................................................29
1.3.4. Ngun lây nhim ......................................................................................29
1.3.5 ng ti và thc phm ..........................................................30
nh kim soát L. monocytogenes ......................................................30
T LIU ........................... 33
2.1 Vt liu nghiên cu ..........................................................................................33
ng nghiên cu ...............................................................................33
a. Aminoreductone (AR) .................................................................................33
b. Listeria monocytogenes ..............................................................................33
m nghiên cu ................................................................................35
2.1.3. Thit b s dng ........................................................................................35
2.1.4 Dng c và hóa cht ..................................................................................36

Viện Cơng Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
4

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

u ..............................................................................37
t Aminoreductone .................................................37
ch ....................................................40
2.nh n c ch ti thiu ca Aminoreductone vi
vi khun. .............................................................................................................42
nh kh t khun ca Aminoreductone b
killing assay. .......................................................................................................45

T QU VÀ THO LUN ............................................................48
3.1 Kho sát kh c ch L.monocytogenes ca Aminoreductone (AR) .......48
3.2 N c ch ti thiu (MIC) ci vi
L.monocytogenes....................................................................................................52
3.3 Kh t khun ci vi L.monocytogenes ...54
3.4. So sánh kh t khun ci vi L.monocytogenes trong môi
ng nuôi cng thc phm ............................................................56
KT LUN VÀ KIN NGH...................................................................................66
TÀI LIU THAM KHO ......................................................................................... 67

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
5

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
 AR: Aminoreductone.
 Ak: Amikacin.
 CFU: Colony-forming unit. ( 
 K 2HPO4: Kali hydrophosphate.
 KH 2PO4: Kali dihydrophosphate.
 MHB: Mueller-Hinton.
 MIC : Minimum Inhibitory Concentration ( N c ch ti thiu ).
 MBC: Minimum Bactericidal. Concentration ( N dit khun ti thiu)
 XTT : (2,3-bis[2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl]-2H-tetrezolium-5carboxanilide).

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
6

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ
DANH MỤC CÁC BẢNG

STT
1

Bảng
Bng 2.1

Tên Bảng

Trang

Danh sách 30 chng L.monocytogenes nghiên

33

cu c phân lp t các sn phm thc phm
2





35

3

Bng 3.1

ng kính kháng khun ca

48

i vi các chng
L.monocytogenes
4

Bng 3.2

ng kính kháng khun ca

50

Aminoreductone và mt s i vi
các chng L.monocytogenes
5

Bng 3.3

Nc c ch ti thiu ca Aminoreductone

52

i vi các chng L.monocytogenes
6

Bng 3.4

Kh t khun ci

54

vi các 8 chng L.monocytogenes
7

Bng 3.5

So sánh kh t khun ci vi

56

chng M10XC2.1  ng MHB và môi
ng sa.
8

Bng 3.6

So sánh kh t khun ci vi

57

chng M10.2  ng
sa.
9

Bng 3.7

So sánh kh t khun ci vi

57

chng MXC2.2  ng MHB và môi
ng sa.
10

Bng 3.8

So sánh kh t khun ci vi

58

chng M50CP1.1  ng MHB và môi
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
7

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

ng sa.
11

Bng 3.9

So sánh kh t khun ci vi

58

chng M50CP3.1  ng MHB và môi
ng sa.
12

Bng 3.10

So sánh kh t khun ci vi

59

chng M50XCP1.2  ng MHB và môi
ng sa.
13

Bng 3.11

So sánh kh t khun ci vi

59

chng M4TH2  ng MHB và môi
ng sa.
14

Bng 3.12

So sánh kh t khun ci vi

60

chng M63.1  ng
sa.
15

Bng 3.13

So sánh kh t khun ca AR vi 8

60

chng th nghing MHB và
ng sa

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
8

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ
DANH MỤC CÁC HÌNH

STT

Hình

Tên Hình

Trang

1

1.1

Phn  ng vi acid amin

13

2

1.2

Phn ng chuyn v Amadori to ra 1-amin-1-dezoxy-2-

13

xetoza

3

1.3

Phn ng to thành furfurol và ozon

14

4

14

Phn ng to thành reduction có 6 cacbon

15

5

1.5

Phn ng phân hy các hp cht amin

16

6

1.6

Các sn phm ca phn ng Maillard

17

7

1.7

Quá trình hình thành Aminoreductone theo

18

Pischetsrieder, 1994
8

1.8

Quá trình hình thành Aminoreductone theo Shimamura,

19

2000
9

1.9

 phn ng ca Lactose và hp cht có cha nhóm

20

amin
10

1.10

 phn ng XTT

22

11

1.11

Hình nh minh ha Listeria monocytogenes

26

12

2.1

 chun b dung dm phosphat 1,28M (pH

36

7.0).
13

2.2

 chun b dung dch phn ng

37

14

2.3

Ma Aminoreductone và XTT.

38

15
16

2.4
2.5

 
 tách chit Aminoreductone.

38
38

17

2.6

.

40

18

2.7

c chun b ng cha Aminoreductone.

41

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
9

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP
19

2.8

Luận Văn Thạc Sĩ

nh n c ch ti thiu ca

42

Aminoreductone vi vi khun
20

2.9

Hình nh minh ha kt qu nh n c ch ti

43

thiu ca Aminoreductone vi vi khun
21

2.10

nh kh t khun ca

45

Aminoreductone vi L. monocytogenes

ĐẶT VẤN ĐỀ
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
10

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

Phn ng Maillard là phn ng hóa hc xy ra ging kh,
có ng mnh m ti chng sn phmng ti giá tr ng
 cm quan ca thc phm bi vì phn ng này là mt trong nhng
nguyên nhân ch yi màu sc, cu trúc trong quá trình gia nhi

ng thi t             ng
o mt s sn phm khơng mong mun. Ngồi ra hin
nay trên th gi nhiu nghiên cu xác nhn v vic hình thành các hp
cht có li khi x y ra phn p cht chp cht
chng oxi hóa [28], hp cht kháng khun [29], kh ng cao huy
ng báo cáo v Aminoreductone tác d.
Aminoreductone (AR) là mt trong nhng sn phm ca phn ng Maillard,
c hình thành sau mt thi gian gia nhit ngn, nên AR là ch s rt quan trng
 nh m phn  x lý nhit trong sn xut
thc ph  c tách chit d    a Shimamura [38]. Hp
chc bin có hot tính chng oxi hóa [40], kh o v riboflavin
i tác dng ca ánh sáng [46]. Ngồi ra cịn có nhng nghiên cn chng
minh kh ng li mt s chng vi khun gây bnh tn ti trong thc phm
 : Helicobacter pylori, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus,
Salmonella enterica, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis [44]. Qua các báo cáo
 thc hiu qu kháng khun ca AR t  th thêm hot
tính trên các chng gây b  t khun ca AR.
Listeria monocytogenes là mt vi khun gây bnh, Gram +, tn ti nhiu
trong thc phm, là nguyên nhân ch yu gây bnh Listeriosis (mt bnh nhim
trùng nghiêm tri thc phm nhim vi khun Listeria monocytogenes).
[4]

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
11

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

Da trên kt qu nghiên cu t c công b v sn phm ca phn
ng Maillard gây c ch i vi Listeria monocytogenes 
không rõ ràng là hp cht nào [20] và ti hin nay vy có báo cáo liên
quan ti kh n gây bnh Listeria monocytogenes ca AR. Vi
mong mun tìm hiu sâu sa tôi ti tài Nghiên cứu khả năng
kháng khuẩn của Aminoreductone với các chủng Listeria monocytogenes phân
lập từ thực phẩm. Trong ph tài này, tơi kho sát hot tính kháng khun
ca AR trên chng vi khun gây bnh : Listeria monocytogenes c phân lp t
các sn phm thc phm bnh vòng kháng khunh
nng  c ch ti thiu, và kh t khun vi ni dung nghiên cu sau :
1. Kho sát kh c ch vi khun Listeria monocytogenes ca AR
nh n c ch ti thiu ca AR vi vi khun Listeria monocytogenes
nh kh t Listeria monocytogenes ci vi vi khun Listeria
monocytogenes
4. So sánh kh t Listeria monocytogenes cng nuôi cy
ng thc phm

CHƯƠNG 1: TỔNG QU AN
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
12

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

1. Tổng quan về phản ứng Maillard
1.1 Lịch sử nghiên cứu về phản ứng Maillard
Phn ng Maillard xy ra ging kh ( ví d 
     c bit quan trng trong k thut sn xut thc
phm. Phn ng Maillard ng ti giá tr dng và giá tr cm quan ca
sn phm, ch yi màu sc, cu trúc trong quá trình gia nhing
thi to ra mt s sn phm ph khơng
mong mun. Vì vy tùy thuc vào yêu cu tính cht, cm quan ca tng sn phm
ng hoc kìm hãm các yu t  kim sốt q trình
xy ra phn ng [1].
Phn    t tên theo nhà hóa h i Pháp Louis Camille Maillard (1878  u tiên phát hin ra phn 
     gng tìm cách tng hp protein sinh hc trong ng
nghim, thm hp cht hình thành mùi và màu sn ông liêng ti
các phn ng hóa hc xy ra trong thc ph       
nhng d liu liên quan ti thành phn hóa hng thi d  kh
ng dng ca hp cht trong nhic, sinh hc thm chí
liên quan ti bnh lý c  i. Lu     bác b bi c ng
nghiên cu khoa hc cho ti t        n ng
c tha nhn chc chn là nguyên nhân to màu nâu và làm gim giá tr
 ng trong sa bt [17].Sa  t nhi      cp ti nhng
phn ng phc tp xy ra và bng nhi  nh
ng t các thông s ( pH, nhi, thng phn ng, n các cht,
ho i s i chng thc phng, tn tht

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
13

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

acid amin cn thit, s i cht trong sn phm phn ng, tác dng sinh lý khi
n phm ca phn ng Maillard [28].
1.1.1 Các giai đoạn phản ứng Maillard
Da vào m màu sc ca các sn phm có th chia thànn k
ti
- u: sn phm không màu và không hp th ánh sáng tia cc tím.
- n trung gian: khơng màu hoc có màu vàng, hp th mnh ánh sáng cc
tím.
- n cum.
a. Giai đoạn đầu
- Phn ng  cacbonylamin
  u tiên ca phn ng Maillard là s   ng vi acid
u kin nhi sinh lý thì to thành base Schiff (Hp cht h
nhóm - HC=N -) hoc glucozit.
Hình 1.1 Phản ứng ngưng tụ đường với acid amin

- Phn ng chuyn v Amadori.
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
14

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

Khi  nhi cao phng amin b ng phân hóa hay cịn gi là chuyn
v ni phân Amadori. Kt qu là gia nguyên t th nht và th 2 sinh ra ni kép
to thành 1  amin  1  dezoxy  2  xetoza.
Hình 1.2 Phản ứng chuyển vị Amadori tạo ra 1-amin-1-dezoxy-2-xetoza

Phm vt ca s chuyn v Amadori là hp cht có kh n ng và là
cht kh to thành polymer có màu sm gi là melanoidin.
b. Giai đoạn trung gian
n này xy ra s kh c ca 1  amin  1  dezoxy  2  xetoza.
u king và nhi mà to thành sn phm phân ly khác nhau.
- To thành furfurol và ozon.
Hình 1.3 Phản ứng tạo thành furfurol và ozon

- To thành reductone có 6 cacbon.
Viện Cơng Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
15

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

c to thành khi chuyn v Amadori có th b kh
 H2 to thành reductone có 6 cacbon.
Reductone là nhng hp cht h     mnh do có mt nhóm
c liên kt vi gc aldehyde hoc gc acid.
n nht là triozoreductone

Hình 1.4 Phản ứng tạo thành reduction có 6 cacbon

- Phân hy các hp cht amin
c to thành b phân ly thy phân thành aldehyde và hp cht
amin, cht này cho các phm vt cha nito và có màu nâu sau này:

Viện Cơng Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
16

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

Hình 1.5 Phản ứng phân hủy các hợp chất amin

c. Giai đoạn cuối
n cui này bao gm nhiu phn ng phc tp, có th chia thành 2
kiu phn ng:
- Phn  alldol vi s to thành polymer màu nâu không cha nito.
- Phn ng trùng hp hóa aldehitamin vi s to thành các hp cht nito d vòng.
 n cui cùng ca phn ng melanoidin s t  u tiên là các
   n là các polymer khơng no và
m và có cùng tên gi chung là
melanoidin. Các melanoidin hp th mnh tia cc tím ( c
dung d c iot và 2,6  diclophenolindophenol. Kh 
hòa tan ca melanoidin ph thuc vào nhi mà phn ng tin hành.

Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
17

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

1.1.2 Các sản phẩm chủ yếu của phản ứng Maillard và ứng dụng trong công
nghệ thực phẩm
Hình 1.6 Các sản phẩm của phản ứng Maillard

 trên phn ng Maillard là phn ng ging
kh xu kin rt d n ng này rt ph bin trong sn
xut và bo qun các sn phm thc phm. Tùy thuc và yêu cu v tính cht cm
quan ca tng sn phi ta hoc t u ki ng phn ng
n tc kìm hãm phn n ti thiu [1].
Do  ng trc tip ti ch ng sn phm, nghiên cu v phn ng
Maillard là mi quan tâm ca các nhà khoa hc và nhà công ngh trên th gii, rt
nhiu nghiên cu vi mong mun làm sáng t  hình thành
phn ng dng và kh ng cc thc
hin, Aminoreductone là mt trong s     t trong
nhng sn phm ca phn        u ca q
trình gia nhic s dt thơng s quan tr phát hin và kim
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
18

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

soát phn ng Maillard trong thc phó nhng nghiên cn liên
quan tc thc hin.
1.2 Aminoreductone
1.2.1 Sự hình thành Aminoreductone
c phát hin lu tiên bi Monika Pischetsrieder [23] khi tác gi
nghiên cu v s hình thành ca AR t maltose. Ba cu trúc chung ca AR thu
c bt ngun t hp cht ngun gc Amadori maltose . 3-Hydroxy-5,6dihydropyridones c hình thành trong phn ng. Phn ng ca maltose vi
amin dn s hình thành ca mt chui m C6-aminoreducton và 3-hydroxy5,6-dihydropyridone [22].
Hình 1.7 Quá trình hình thành Aminoreductone theo Pischetsrieder, 1994
Maltoza + NH2R'

Ac
HC N R'
C OAc
C O
CH
CH
H2 C OAc
2
a: R= H
b: R= glucoza

R

H

H2C NHR'
C O
HO CH
R
HC OR
HC OH
H2C OH
1 a,b

HC NHR'
C OH
glucoza
C O
CH 2
HO
HC OH
H 2C OH
3

O

OH

N
R'
4

R = e.g. propyl. butyl

Hình 1.3: Quá trình hình thành Aminoreducton theo Pischetsrieder, 1994

 hình thành AR tip tc kho sát bi Pischetsrieder [24],
tác gi cho r  c hình thành do phn ng ca Lactose vi Naacetyllysinyllysine hoc protein. Khi lactoza vi N α acetyllysine trong mt
thi gian ngn, to thành mt sn phm hp th tc tím  c sóng 319
nm. nh là AR có cu trúc là: 1 - [N ε-(Nα-acetyllysinyl)] -1,2-dehydro-4deoxy-3-hexulose. Cu trúc ca AR t  cu trúc ca sn phc
t phn ng ca butylamin và maltozai protein ca sa,
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
19

Đại Học Bách Khoa Hà Nội


Trương Thu Hằng_CNTP

Luận Văn Thạc Sĩ

chng hn  -lactoglobulin, sn phm to thành là AR. K t  AR c to
thành sau khi gia nhit trong mt thi gian ngn, tác gi cho rng AR là sn phm
mi có th có tm quan trng cho phn ng Maillard trong quá trình ch bin sa
[18].
o sát phn ng to
AR gia Lactose và Butylamin  các di nhi khác nhau, kt qu c phn
ng xy ra  100 0 C tc sn phm hp th tia cc tím c  =
320nm [38].
Hình 1.8 Quá trình hình thành Aminoreductone theo Shimamura, 2000.

H 2C NHR
HC O

CO
HC OH
RNH
2
HO CH
HO CH
HC O gal
HC O gal
HC OH
HC OH
CH2OH
CH 2OH
Lactoza

Galactoza

Sn phm Amadori

H2C NHR
CO
CO
CH2
HC OH
CH2OH

4  deoxyosone

HC NHR
C OH
CO

CH2
HC OH
CH2OH
1-alkylamino-1,2
dehydro-4-deoxy-3hexuloza

      2011 nhóm nghiên cu c  
  
 

 2+ 
 
 2 +
dinitrophenylhydrazine 2,4 và Cu2 +          
[39].
Viện Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm
20

Đại Học Bách Khoa Hà Nội