ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phạm Thùy Linh
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
TẠO CHẤT DIỆT KHUẨN ENTEROCIN P TÁI TỔ HỢP
NHẰM ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2011
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phạm Thùy Linh
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
TẠO CHẤT DIỆT KHUẨN ENTEROCIN P TÁI TỔ HỢP
NHẰM ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM
Chuyên ngành : Vi sinh vật học
Mã số : 62 42 40 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Trương Nam Hải
2. GS. TS Phạm Văn Ty
Hà Nội – 2011
1
MỞ ĐẦU
-
- - Trong 7
vong.
Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Clostridium
botulinum, C. perfringens, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Vibrio
parahaemolyticus, Bacillus cereus, Toxoplasma gondii Escherichia coli
O157:H7 [53]. -6
o
C), trong
. T
L. monocytogenes
Listeria Y T
(World Health Organization WHO)
Listeria
thai phi,
99].
ch . T
2
erocin P (EntP)
Enterococcus faecium P13,
C. perfringens, C. botulinum, S. aureus và đặc biệt là L. monocytogenes.
EntP
o
o
- 20
o
o
C [21].
Enterococcus
Ent
Nghiên
cứu khả năng tạo chất diệt khuẩn enterocin P tái tổ hợp nhằm ứng dụng trong bảo
quản thực phẩm
n
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất và sử dụng chất diệt khuẩn sinh học (nisin và
enterocin) dùng trong bảo quản nông sản thực phẩm”.
3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ BACTERIOCIN
1.1.1.
pe [36, 54, 55, 72],
trong
do
[25, 34, 43]. Bacterio
E. coli
[17, 86, 87]
.
E. coli
Bacillus subtilis
th Lactobacillus [53].
[86]
Halobacterium [87, 92].
[31]. T
sackacin 674), trong plasmid (pediocin) [91]
4
trans L. lactis [83].
Food and Agriculture Organization
T(World Health Organization)
T[17].
[67].
So sánh bacteriocin và các kháng sinh dùng trong y tế [25]
Đặc tính
Bacteriocin
Kháng sinh
1.1.2.
5
u,
V
[85].
1.1.2.1. Bacteriocin của vi khuẩn Gram âm
V bacteriocin
Klebsiella
pneumoniae) E. coli, marcescin
Serratia marcescens Hafnia alvei, Enterobacter
cloacae ). E. coli
[87].
colicin (colicin-like bacteriocin - CLB)
-80 c
(phage tail-like bacteriocin) peptit
Enterobacteriaceae
-80 kDa),
,
6
DNA, rRNA
tRNA mino axit) [68, 87]
protein
[26]
[87].
M
.
, 1,177 kDa, [87].
cho
(do Pseudomonas spp sinh ra
, [85,
87].
1.1.2.2. Bacteriocin của vi khuẩn Gram dƣơng
acteriocin do
vi
[67]:
7
Bảng 1.1. Phân loại bacteriocin của vi khuẩn Gram dƣơng
Lớp
Đặc điểm
Phân lớp
Đại diện
L
-
lanthionine)
2,1 kDa)
Nisin A
Nisin Z
Subtilin
Epidermin
Mersacidin
Actagardin
Mutacin II
pediocin,
Listeria)
Plantaricin EF
Plantaricin JK
Lactococcin 972
Helveticin J
Millericin B
lipoprotein
Lactocin 27
Lacstrepcin
Lớp I: Lantibiotic
amino
acid
amino acid -
[73]
[45, 75]:
- Phân lớp Ia
- Phân lớp Ib
-
8
Lactococcus lactis subsp. lactis [50, 56]
L. lactis [21, 22], nisin
S. aureus L. monocytogenes. T
Bacillus spp. vClostridium
[33].
Lớp II
lanthionine (non-amino acid
:
- Phân lớp IIa
Tyr-Gly-Asn-Gly-Val-Xaa-Cys
Listeria -
48 amino acid amino acid
-
amino acid, .
[34]
B. cereus, C.
perfringens, S.
aureusL. monocytogenes [25, 34].
9
, sackacin P,
1.2 [37].
Bảng 1.2. Một số bacteriocin thuộc phân lớp IIa
Bacteriocin
Vi khuẩn sản xuất
Loài Chủng
Carnobacteriocin B2
Curvacin A
Divercin V41
Divergicin M35
Enterocin P
Enterocin A
Leucocin A
Leucocin C
Mundticin
Mesentericin Y105
Plantaricin 423
Pediocin PA-1
Pediocin AcH
Pediocin SJ-1
Piscicolin 126
Sakacin P
Sakacin A
Carnobacterium piscicola LV17
Lactobacillus curvatus LTH1174
Carnobacterium divergens V41
Carnobacterium divergens M35
Enterococcus faecium P13
Enterococcus faecium CTCA92/T136
Leuconostoc gelidum UAL 187
Leuconostoc mesenteroides TA33a
Enterococcus mundtii ATO6
Leuconostoc mesenteroides Y105
Lactobacillus plantarum 423
Pediococcus acidilactici PAC 1.0
Pediococcus acidilactici AcH
Pediococcus acidilactici SJ-1
Carnobacterium piscicola JG126
Lactobacillus sakei 674
Lactobacillus sakei 706
- Phân lớp IIb:
[9, 23].
- Phân lớp IIc
Lớp III
10
Lactobacillus L. helveticus
hay lactacin B do L. acidophilus sinh ra
[17, 80].
Lớp IV
glycoprotein (lactocin 27) [94] [69].
[66]. C
AS-E. faecalisC. beijerinckii ATCC25752),
L. gasseri LA39)
1.1.3.
Bacteriocin
nucleic (DNA, rRNA RNA) [86].
Bac
Lactococcus
LactobacillusLactococcus, ,
: Actinomyces, Bacillus,
Clostridium, Corynebacterium, Enterococcus, Gardnerella, Lactococcus, Listeria,
Micrococcus, Mycobacterium, Propionibacterium, Streptococcus,
Campylobacter, Haemophilus, Helicobacter
Neisseria [76, 86]. Klaenhammer
11
[67]. Q
: (i)
h
; (v) b
ram
, vrbacteriocin
lactic (lactic acid bacteria LAB)
(
[59, 63, 64].
-l
G
[59]
- [13, 19].
(i) bacteriocin
(lactococcin lactacin
B) bacteriocin
L. monocytogenes, S. aureus, C. perfringens, C. botulinum.
12
Propionibacterium Bacillus
spp. Nisin, pediocin AcH/PA-
[22, 24, 50, 56].
1.1.4.
[91]
[88].
1.1.4.1. Ứng dụng bacteriocin trong bảo quản thực phẩm
T
lactic
bacteriocin
[43]
13
L. lactis
bacteriocin [25].
,
vitamin,
[43].
L. plantarum, L. pentosus, L. sake, L. curvatus,
L. pentosaceus, L. acidilactic
n
.
[17]:
-
in situ).
-
n.
-
14
Sử dụng chủng sinh bacteriocin làm giống khởi động
g
Enterococcus sinh enterocin
AS-m
B. cereus [32, 53].
Sử dụng chủng sinh bacteriocin làm probiotic
[40]
p L. acidophilus
acidophilus
15
Helicobacter pylori, E. coli Salmonella [44, 53].
1.1.4.2. Ứng dụng bacteriocin trong y tế và chăm sóc sức khỏe
c
sinh.
.
, bacteriocin
[81, 86].
1.1.4.3. Ứng dụng bacteriocin trong nông nghiệp
-
Agrobacterium radiobacter K48 sinh ra, Agrobacterium
tumifaciens [65].
16
Magnusson
Aspergillus fumigatus
[71]
Pseudomonas syringae V. inaequalis [27].
1.2. ENTEROCIN P
1.2.1. Enterococcus: VENTEROCIN
Enterococcus
LAB. Enterococcus
Enterococcus,
E. faecalis E. faecium [38]. Enterococcus
,
[71].
Enterococcus
E. faecalis E. faecium.
Enterococcus
[71]Enterococcus, E. faecium
[93].
Enterococcus
Listeria spp.
Listeria
17
Enterococci Listeria
Enterococcus
[53].
Enterococcus
.
,
E. faecalis
[53, 87]
Enterococcus
1.2.2. ENTEROCIN P
E. faecium P13
ra. Ent
S. aureus, C. perfringens, C. botulinum
L. monocytogenes.
[20].
amino acid, trong
amino acid
amino acid
18
Bảng 1.3. Hoạt tính kháng khuẩn của enterocin P tinh sạch từ dịch nuôi chủng
E. faecium P13 [21]
Loài / Chủng
MIC
(ng/ml)
Loài / Chủng
MIC
(ng/ml)
Lactobacillus acidophilus ATCC 4356
-
E. faecalis TNO EF
238
L. bulgaricus ATCC 11842
-
S. carnosus TNO MC1
139
L. casei ATCC 334
-
Listeria innocua TNO BL86/26
395
L. curvatus NCFB 2739
17
B. cereus ATCC 9139
286
L. fermentum ATCC 9338
1
Clostridium sporogenes TNO C22/10
4
L. helveticus ATCC 15009
-
C. tyrobutyricum TNO 3,5CT
NCDO 1754
559
L. plantarum CNDO 1193
-
412
L. reuteri DSM 20016
-
Propionibacterium sp. TNO P4
NO P6
37
L. sake NCB 2714
ASC 148
144
26
-
C. perfringens CECT 376
4
L. salivarius NCFB2747
-
C. botulinum CECT 551
259
Pediococcus acidilactici ASCL50
ASC 347
69
L. monocytogenes NCTC 7973
FVM LI5sv1/2
NCTC5105
FVM LI1sv4
FVM Scott A
35
-
33
P. pentosaceus TNO FBB61
TNO FBB63
TNO PC1
136
18
18
39
-
125
Leuconostoc cremoris TNO DB1275
-
Staphylococcus aureus FRI137
FRI 196E
FRI 349
FRI 361
FRI 472
190
L. cremoris INRA CNRZ117
-
407
L. lactis INRA CNRZ148
-
221
L. lactis INRA CNRZ150
-
294
L. lactis ASC BB24
22
269
Enterococcus faecium ASC T136
2
o
C
o
- 20
o
o
19
11.
-dependent pediocin-like bacteriocin)
[21].
1.2.3.
NMR [40, 50]. Qua
,
trong khi -mimicking
[34] (1).
Hình 1.1. Cấu trúc không gian của bacteriocin phân lớp IIa
trc
20
[34]
[60].
[34, 60].
bacteriocin cho
amino acid
-
[34
42].
1.2.4.
B
pediocin PA-
ptophan trong ch19
97
permease annose (mannose permease) [19, 34, 80,
52]
21
Hình 1.2. Cơ chế tác động hai bƣớc của bacteriocin phân lớp IIa
AB, C, D: Cc protein IIAB, IIC, IID
nose phosphotransferase system - man-PTS).
t
(man - PTS).
bacteriocin
-
V()
80].
E. faecium
ntP, Herr
52]. NHerranz
EntP
1. Bacteriocin t
g
22
Hình 1.3. Cơ chế tác động của bacteriocin phân lớp IIa trên màng tế bào [80]
1.2.5.
nh si
cho
g
[15]
[60]
[19].
Bacteriocin
23
[96]
[37].
Hình 1.4. Cơ chế bảo vệ của tế bào chủ [35]
-
-
T