Khảo sát khả năng ức chế escherichia coli và salmonella typhimurium của vi khuẩn acid lactic phân lập từ rau quả muối chua

TÓM TẮT
Những năm gần đây, việc sử dụng vi khuẩn lactic như chất thay thế kháng sinh
trong thực phẩm đang rất được quan tâm. Sự thích nghi tự nhiên của nhiều vi khuẩn
lactic đối với môi trường ruột và những chất kháng khuẩn do chúng tạo ra như acid
hữu cơ và bacteriocin đã cho vi khuẩn lactic một thuận lợi cạnh tranh so với những vi
sinh vật khác. Do vậy đã có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng nhóm vi khuẩn lactic
được phân lập trong các loại thực phẩm lên men có khả năng sinh chất kháng khuẩn.
Dạng chất kháng khuẩn này có khả năng chống lại sự phát triển của mầm bệnh và
được ứng dụng như chất bảo quản thực phẩm.Vì vậy đề tài tiểu luận:
“ Khảo sát khả năng ức chế Escherichia Coli và Salmonella typhimurium của vi
khuẩn acid lactic phân lập từ rau quả muối chua” được thực hiện với mục tiêu
phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn lactic có khả năng sinh chất kháng
khuẩn trong các thực phẩm len men tự nhiên.
Nội dung khảo sát là phân lập các mẫu vi khuẩn lactic từ các sản phẩm rau quả muối
chua. Quan sát đặc điểm hình thái, kiểm tra đặc tính sinh hóa nhuộm gram, catalase,
oxydase, citrate, để dịnh sơ bộ, cuối cùng khảo sát khả năng sinh chất kháng khuẩn
bằng phương pháp khuếch tán trên giếng thạch và phương pháp nhỏ giọt kết hợp với vi
khuẩn chỉ thị Escherichia coli và Salmonella typhimurium.
Kết quả từ 85 mẫu thu thập được như: măng chua, dưc cải muối chua, dưa leo muối
chua, giá đỗ, củ kiệu, kim chi tiến hành phân lập đã thu được 10 mẫu vi khuẩn lactic.
Về đặc điểm hình thái khuẩn lạc hầu hết có dạng hình tròn, màu trắng đục và trắng
ngà, bìa nguyên, bề mặt trơn láng và bóng khô, độ nổi lài và hơi lài.
Kiểm tra sinh hóa: tiến hành nhuộm gram 10 mẫu vi khuẩn lactic có dạng hình que hơi
dài và hình que ngắn, xếp thành chuỗi dài và có mẫu hình chuỗi ngắn; kết quả thử
catalase 10 mẫu vi khuẩn lactic đều cho kết quả âm tính (-) không có hiện tượng sủi
bọt; kết quả thử oxydase 10 mẫu vi khuẩn lactic đều cho kết quả âm tính (-) không
chuyển màu; kết quả thử citrate 10 mẫu vi khuẩn lactic đều cho kết quả âm tính (-) có
màu xanh lá cây.
Kết quả thử khả năng kháng khuẩn sau 24 giờ từ 10 mẫu vi khuẩn lactic phân lập được
thì có 6 mẫu: DL1A, MC2, MC3B, KC3B, DC9, GĐ1 có xuất hiện vùng sáng vô
khuẩn xung quanh bề mặt vi khuẩn lactic với các kích thước khác nhau. Phương pháp

khuếch tán trên giếng thạch từ vi khuẩn đối chứng Escherichia coli tiêu biểu là mẫu
KC3A có đường kính vòng sáng rộng nhất là 13,66mm thể hiện tính kháng khuẩn
mạnh nhất. Phương pháp khuếch tán trên giếng thạch từ vi khuẩn đối chứng
Salmonella typhimurium tiêu biểu là mẫu MC2 có đường kính vòng sáng rộng nhất là
12,33mm do đó thể hiện tính kháng khuẩn mạnh nhất. Phương pháp nhỏ giọt từ vi
khuẩn đối chứng Escherichia coli tiêu biểu là mẫu DL1A có đường kính vòng sáng
1


rộng nhất 13,66mm nên thể hiện tính kháng khuẩn mạnh nhất. Cuối cùng là phương
pháp nhỏ giọt từ vi khuẩn đối chứng Salmonella typhimurium tiêu biểu là mẫu DL1A
có đường kính vòng sáng rộng nhất là 14,33mm, do đó thể hiện tính kháng khuẩn
mạnh nhất. Tuy tất cả các mẫu vi khuẩn lactic đều có khả năng tổng hợp chất kháng
khuẩn nhưng tính kháng khuẩn của chúng còn yếu. Vì vậy, các mẫu vi khuẩn lactic
trong các mẫu phân lập được sinh kháng khuẩn yếu.
Do vậy cần khảo sát thêm các đặc tính khác của vi khuẩn lactic ( sinh acid hữu cơ).
Bên cạnh đó khi định danh vi khuẩn cần kết hợp linh hoạt giữa hai phương pháp
truyền thống ( hệ thống phân loại Bergey) và hiện đại ( giải trình tự gen 16s rRNA ) để
có kết quả tin cậy, đồng thời tiết kiệm được thời gian và chi phí.

2


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................i
CAM KẾT KẾT QUẢ.................................................................................................ii
TÓM TẮT...................................................................................................................iii
DANH SÁCH BẢNG..................................................................................................ix
DANH SÁCH HÌNH....................................................................................................x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................xii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU................................................................................................1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.....................................................................3
1. TỔNG QUAN KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA VI KHUẨN LACTIC. .3
1.1 Bacteriocin.......................................................................................................3
1.1.1 Giới thiệu chung về Bacteriocin...................................................................3
1.1.2 Khả năng kháng khuẩn của Bacteriocin.......................................................3
1.2 Khả năng kháng khuẩn của các axit hữu cơ.....................................................4
2. TỔNG QUAN VỂ VI KHUẨN LACTIC...........................................................4
2.1 Đặc điểm chung...............................................................................................4
2.2 Sự phân bố.......................................................................................................6
2.3 Phân loại vi khuẩn lactic..................................................................................6
2.4 Nhu cầu dinh dưỡng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn
lactic...................................................................................................................... 8
2.5 Những ứng dụng của vi khuẩn lactic................................................................9
2.6 Tính kháng khuẩn của vi khuẩn lactic............................................................11
2.7 Quá trình lên men của vi khuẩn lactic............................................................11
3. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI (E.COLI) VÀ
SALMONELLA TYPHIMURIUM (SAL)..............................................................12
3.1 Vi khuẩn Escherichia coli (E.coli).................................................................12
3.1.1 Phân loại khoa học (Castellani & Chalmers, 1919)...................................12
3.1.2 Đặc điểm cơ bản của Escherichia Coli (Nguyễn Lân Dũng, 2008)............12
3.2 Vi khuẩn Salmonella typhimurium (SAL)......................................................13
3


3.2.1 Giới thiệu chung.........................................................................................13
3.2.2 Đặc diểm cơ bản của Salmonella typhimurium:.........................................13
3.2.3 Hình thể và tính chất bắt màu....................................................................14
3.2.4 Nuôi cấy, phân lập.....................................................................................14

4. TỔNG QUAN VỀ CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN............................................15
4.1 Khái niệm.......................................................................................................15
4.2 Nguyên liệu....................................................................................................16
4.2.1 Dưa cải muối chua....................................................................................16
4.2.2 Dưa leo muối chua.....................................................................................16
4.2.3 Cà pháo tím................................................................................................16
4.3 Gia vị sản phẩm lên men................................................................................17
4.4 Vi sinh vật.....................................................................................................17
4.5 Cơ chế của quá trình.....................................................................................17
4.6 Qui trình công nghệ muối chua.....................................................................18
4.7 Điều kiện thích hợp........................................................................................18
4.8 Đánh giá sản phẩm lên men..........................................................................19
5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VI KHUẨN LACTIC TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC..................................................................................................................... 19
5.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lactic trong nước...........................................19
5.2 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lactic ngoài nước..........................................20
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................21
1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU..................................................21
2. MẪU NGHIÊN CỨU.........................................................................................21
3. THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU...............................................................................21
4. CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU................................................................................21
4.1 Phương pháp lấy mẫu:..................................................................................21
4.2 Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu:.....................................................................21
4.3 Môi trường và hóa chất..................................................................................21
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................22
4


5.1. Phân lập vi khuẩn lactic từ các mẫu: dưa cải muối chua, măng chua, kim chi,
dưa leo muối chua, giá đỗ....................................................................................22

5.2. Quan sát đặc điểm hình thái và kiểm tra đặc tính sinh hóa để nhận diện vi
khuẩn lactic..........................................................................................................22
5.2.1 Quan sát đặc điểm hình thái.......................................................................22
5.2.2 Kiểm tra đặc tính sinh hóa.........................................................................23
5.3 Khảo sát khả năng sinh chất kháng khuẩn của chủng vi khuẩn lactic đã phân
lập........................................................................................................................ 26
5.3.1 Khoanh giấy kháng sinh.............................................................................26
5.3.2 Chuẩn bị môi trường..................................................................................27
5.3.3 Chuẩn bị vi khuẩn lactic.............................................................................27
5.3.4 Chuẩn bị vi khuẩn đối chứng Escherichia Coli và Salmonella typhimurium
........................................................................................................................ 27
5.3.5 Thử khả năng sinh chất kháng khuẩn.........................................................27
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................29
1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP MẪU VI KHUẨN LACTIC TRONG 85 MẪU SẢN
PHẨM, QUAN SÁT ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI KHUẨN LẠC VÀ KIỂM TRA
SINH HÓA CÁC MẪU VI KHUẨN PHÂN LẬP ĐƯỢC...................................29
1.1. Kết quả phân lập mẫu vi khuẩn lactic trong 85 mẫu thu thập được và quan sát
hình thái khuẩn lạc của chúng..............................................................................29
1.2 Kết quả kiểm tra sinh hóa các mẫu vi khuẩn phân lập được..........................32
1.2.1 Kết quả nhuộm gram các mẫu vi khuẩn phân lập được..............................32
1.2.2 Kết quả thử catalase, thử oxydase và thử citrate các mẫu vi khuẩn phân lập
được................................................................................................................ 33
1.3 Kết quả xác định và chọn lọc những mẫu vi khuẩn lactic có tính kháng khuẩn
cao........................................................................................................................ 38
2. THẢO LUẬN.................................................................................................44
CHƯƠNG 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................46
1. KẾT LUẬN.........................................................................................................46
2. ĐỀ NGHỊ............................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................47
5

PHỤ LỤC A................................................................................................................ 49
PHỤ LỤC B................................................................................................................ 51
PHỤ LỤC C...............................................................................................................52

6


DANH SÁCH BẢNG
Tran
Bảng 2.1. Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính ( Lê Văn
Việt Mẫn, 2014).............................................................................................7Y
Bảng 2.1. Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính ( Lê Văn
Việt Mẫn, 2014)................................................................................................ 7
Bảng 4.1. Kết quả phân lập các mẫu vi khuẩn và quan sát đặc điểm hình thái
khuẩn lạc........................................................................................................ 30
Bảng 4.2. Kết quả nhuộm gram các mẫu vi khuẩn lactic phân lập được.......32
Bảng 4.3. Kết quả thử catalase, thử oxydase và thử citrate các mẫu vi khuẩn
lactic phân lập được........................................................................................ 34
Bảng 4.4. Kích thước vòng kháng khuẩn của 6 mẫu vi khuẩn từ vi khuẩn đối
chứng Escherichia Coli bằng phương pháp khuếch tán trên giếng thạch......38
Hình 4.13. Vòng kháng khuẩn của mẫu MC2, DL1A, KC3A, MC3B, DC9,
GĐ1 trên......................................................................................................... 39
Bảng 4.5: Kích thước vòng kháng khuẩn của 6 mẫu vi khuẩn từ vi khuẩn đối
chứng Salmonella typhimurium bằng phương pháp khuếch tán trên giếng
thạch............................................................................................................... 40
Bảng 4.6. Kích thước vòng kháng khuẩn của 6 mẫu vi khuẩn từ vi khuẩn đối
chứng Escherichia Coli bằng phương pháp nhỏ giọt..................................... 42
Bảng 4.7. Kích thước vòng kháng khuẩn của 6 mẫu vi khuẩn từ vi khuẩn đối

chứng Salmonella typhimurium bằng phương pháp nhỏ giọt.......................... 43

7


DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 2.1. Vi khuẩn lactic hình cầu Hình 2.2. Vi khuẩn lactic hình que.........................5
(Hoàng Văn Vinh, 2006)(Hoàng Văn Vinh, 2006).........................................................5
Hình 2.3. Vi khuẩn E.coli (Lynn Yarris, 2011) Hình 2.4. Khuẩn lạc vi khuẩn E.coli
(Madprime, 2005)……………………………………………………………………..13
Hình 2.5. Salmonella typhimurium trên lam nhuộm...................................................14
Hình 2.6. Khuẩn lạc Salmonella trên môi trường SS à Macconkey.............................15
Hình 2.7. Dưa cải muối chua......................................................................................16
Hình 2.8. Dưa leo muối chua......................................................................................16
Hình 2.9. Cà pháo tím muối chua...............................................................................16
Hình 2.10. Gia vị sản phẩm lên men............................................................................17
Hình 2.11. Quá trình lên men.......................................................................................17
Hình 2.12. Qui trình công nghệ muối chua.................................................................18
Hình 2.13. Đánh giá sản phẩm lên men......................................................................19
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình nhuộm Gram.......................................................................24
Hình 3.2. Thử Catalase................................................................................................25
Hình 3.3. Thử Oxidase.................................................................................................26
Hình 3.4. Thử Citrate...................................................................................................26
Hình 3.5 Mô tả dòng kháng khuẩn trên đĩa Petri.........................................................28
Hình 4.1. Hình thái khuẩn lạc trên mẫu măng chua: MC2, giá đỗ: GĐ1.....................31
Hình 4.2. Hình thái khuẩn lạc trên mẫu Dưa cải muối chua: DC9, kim chi: KC3A.....31
Hình 4.3. Hình thái khuẩn lạc trên mẫu Dưa leo muối chua: DL1A...........................31

Hình 4.5. Hình thái tế bào vi khuẩn của mẫu DC9 và mẫu KC3B..............................33
Hình 4.6. Hình thái tế bào vi khuẩn của mẫu MC2 và mẫu DL1A..............................33
Hình 4.7. Kiểm tra sinh hóa của mẫu MC2..................................................................35
Hình 4.8 Kiểm tra sinh hóa cuả mẫu GĐ1...................................................................35
Hình 4.9. Kiểm tra sinh hóa của mẫu DL1A................................................................36
Hình 4.10. Kiểm tra sinh hóa của mẫu KC3A.............................................................36
Hình 4.11. Kiểm tra sinh hóa của mẫu DC9.................................................................37
Hình 4.12. Kiểm tra sinh hóa của mẫu MC3B............................................................37
Hình 4.13. Vòng kháng khuẩn của mẫu MC2, DL1A, KC3A, MC3B, DC9, GĐ1 trên
vi khuẩn đối chứng Escherichia Coli bằng phương pháp khuếch tán trên giếng........39
..................................................................................................................................... 41

8


Hình 4.14. Vòng kháng khuẩn của mẫu MC2, DL1A, KC3A, MC3B, DC9, GĐ1 trên
vi khuẩn đối chứng Salmonella typhimurium bằng phương pháp khuếch tán trên giếng.
..................................................................................................................................... 41
Hình 4.15. Vòng kháng khuẩn của mẫu DL1A, KC3A, MC3B, DC9, GĐ1, MC2 trên
vi khuẩn đối chứng Escherichia Coli bằng phương pháp nhỏ giọt.............................42
Hình 4.16. Vòng kháng khuẩn của mẫu DL1A, KC3A, MC3B, DC9, GĐ1, MC2 trên
vi khuẩn đối chứng Salmonella typhimurium bằng phương pháp nhỏ giọt..................44

9


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Vi khuẩn lactic
Escherichia coli
Salmonella typhimurium

LAB
E.coli
SAL

10


11


CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
Việc sử dụng các chủng vi khuẩn lactic trong phòng ngừa và điều trị bệnh cũng
như phục hồi và duy trì sức khỏe ngày càng phổ biến. Ngày nay, chúng còn được sử
dụng trong điều trị làm điều chỉnh miễn dịch, giảm cholesterol, ngăn ngừa ung thư,
làm giảm sự lan truyền bệnh. Bên cạnh đó các nghiên cứu vể vi khuẩn lactic đã và
đang được triển khai rộng rãi trên thế giới, một số nghiên cứu tập trung vào các tính
chất sinh lý sinh hóa của nhóm vi khuẩn này ( Klein và cộng sự, 1998). Đồng thời có
một số công trình khác nghiên cứu chọn lọc dòng vi khuẩn và nghiên cứu xác định
điều kiện lên men sinh tổng hợp acid lactic (Wee et al., 2004; Loing, Shah, 2005).
Song đó tình trạng ngộ độc thực phẩm đã trở thành một trong những vấn đề cấp thiết
cần được giải quyết để bảo vệ sức khỏe con người. Bên cạnh đó, việc dùng chất bảo
quản thực phẩm hóa học đang bị hạn chế sử dụng vì những tác dụng phụ không có lợi
của nó. Theo thống kê của Bộ Y tế, hàng năm có khoảng 200-600 trường hợp ngộ độc
thực phẩm, trong đó chiếm 50% là ngộ độc do vi sinh vật (Lương Đức Phẩm, 2005).
Kết quả nghiên cứu trong những năm gần đây cho thấy vi khuẩn lactic không những
có thể lên men lactic rau quả mà còn có những tác động hiệu quả trong bảo quản thực
phẩm. Đặc tính của vi khuẩn lactic là Gram dương, oxydase và catalase âm tính, hình
que hay hình cầu, không tạo bào tử (Abee et al., 1999). Hệ vi sinh vật này là một trong
những nguồn vi sinh vật sinh ra bacteriocin, dạng chất kháng khuẩn có khả năng chống

lại sự phát triển của các mầm bệnh và được ứng dụng như chất bảo quản thực phẩm.
Hầu hết vi khuẩn lactic đều tổng hợp được bacteriocin nên thành phần kháng khuẩn
này rất đa dạng như Lactacin, Nisin, Acidolin. Từ rất lâu các bacteriocin này đã được
ứng dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm, điển hình là Nisin. Năm 1953, thương
phẩm Nisaplin xuất hiện trên thị trường như chất bảo quản thực phẩm và đến năm
1969, tổ chức WHO công nhận Nisin là chất bảo quản an toàn có nguồn gốc sinh học.
Ở Việt Nam, hệ vi khuẩn lactic xuất hiện chủ yếu trong sản phẩm lên men truyền
thống như dưa cải muối chua, sữa chua, cơm mẻ, nem chua và một số sản phẩm men
tiêu hoá đông khô. Nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu bước đầu phân lập và
tuyển chọn nguồn vi khuẩn lactic có khả năng sinh chất kháng khuẩn từ các nguồn sản
phẩm lên men và các sản phẩm men tiêu hoá đông khô có sẵn trên thị trường. Qua đó
có thể tiến hành định danh và tiếp tục nghiên cứu điều kiện sinh chất kháng khuẩn cao
để có thể ứng dụng vào sản xuất chất bảo quản thực phẩm tự nhiên. Vì vậy đề tài tiểu
luận “ Khảo sát khả năng ức chế Escherichia Coli và Salmonella typhimurium của
vi khuẩn acid lactic phân lập từ rau quả muối chua” được thực hiện với mục tiêu
phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn lactic từ rau quả muối chua có khả năng
ức chế vi khuẩn Escherichia Coli và Salmonella typhimurium. Nội dung nghiên cứu:
1


1. Phân lập vi khuẩn lactic từ rau quả muối chua .
2. Quan sát đặc điểm hình thái, kiểm tra đặc tính sinh hóa, định danh sơ bộ để
nhận diện vi khuẩn lactic.
3. Khảo sát khả năng kháng khuẩn của các mẫu vi khuẩn lactic đã phân lập.

2


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. TỔNG QUAN KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA VI KHUẨN LACTIC

1.1 Bacteriocin
1.1.1 Giới thiệu chung về Bacteriocin
Bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất là protein.
Loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả năng kháng lại chính bacteriocin
đó. Ngoài ra không gây ra phản ứng dị ứng trong cơ thể con người gây ra các vấn đề
về sức khỏe, nhưng bacteriocin bị ảnh hưởng bởi tác động của các enzyme như
trypsin, pepsin, α-chymotrypsin.
Những sản phẩm do vi khuẩn sinh ra có khả năng gây ức chế những vi khuẩn khác có
rất nhiều như enzyme, antibiotic, bacteriocin. Hiện nay người ta đã phát hiện ra nhiều
loại bacteriocin do vi khuẩn tổng hợp nên như nisin (Lactococcus lactis), subtilin
(Bacillus subtilis), pediocin (Pediococcus acidilactici). (Parada et al., 2007)
Người ta đã đưa ra nhiều tiêu chí để định nghĩa bacteriocin, những tiêu chí này được
dùng trong nhiều trường hợp, áp dụng với nhiều mức độ khác nhau để định nghĩa
những loại bacteriocin khác nhau. Những tiêu chí như sau:
- Phạm vi ức chế đối với những loại khác
- Sự có mặt của loại protein hoạt động
- Cách thức hoạt động có tính kháng khuẩn
- Loại tế bào mà nó tác dụng
- Những yếu tố di truyền
- Do quá trình tổng hợp sinh học có tính ức chế
Năm 1953, thương phẩm nisaplin xuất hiện trên thị trường như chất bảo quản thực
phẩm và đến năm 1969, tổ chức WHO công nhận nisin là chất bảo quản an toàn có
nguồn gốc sinh học. Trong công nghệ thực phẩm, nisin là bacteriocin được nghiên cứu
và ứng dụng rộng rãi nhất trong chế biến và bảo quản một số loại thực phẩm như
phomat, xúc xích, sữa chua, một số loại sản phẩm thịt, rau quả đóng hộp...Trong y
dược, bacteriocin còn được ứng dụng như một chế phẩm sinh học để điều trị một số
bệnh như viêm đường tiết niệu, hay nhiễm trùng đường tiêu hoá...
Ngoài ra, reuterin và dẫn xuất của reutericyclin cũng có thể ức chế các vi khuẩn Gram
âm và Gram dương, nấm và động vật nguyên sinh như giun, sán. Các diacetyl,
etaldehyde và acetoin cũng có tác dụng kìm hãm đối với các vi sinh vật có hại ngay cả

ở nồng độ thấp.( Ouwehand & Vesterlund, 2004).
1.1.2 Khả năng kháng khuẩn của Bacteriocin
Bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất là protein được riboxom tổng hợp từ các
chuỗi peptit hoặc protein ở cả vi khuẩn Gram âm và vi khuẩn Gram dương.
Bacteriocin có tác dụng kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây thối rữa và các mầm
3


bệnh trong thực phẩm phổ biến là vi khuẩn Listeria monocytogenes và Staphylococcus
aureus.
Bacteriocin được chia thành 4 nhóm: Nhóm I là nhóm lantibiotic, là polypeptit có
trọng lượng phân tử < 5KDa. Nhóm II gồm các bacteriocin không phải là lantibiotic,
có khối lượng <10KDa, nhóm này lại chia ra thành 3 nhóm nhỏ khác. Nhóm III là
bacteriocin có trọng lượng phân tử > 30KDa, nhóm IV là các bacteriocin phức tạp,
ngoài thành phần chính là protein chúng còn chứa lipid và cacbonhydrat.( Desriac et
al., 2010).
Cơ chế tác động bacteriocin rất đa dạng, nó có thể làm biến đổi các enzym, ức chế sự
sản sinh bào tử, chúng xâm nhập vào tế bào làm mất lực đẩy proton, làm giảm thế
năng của màng nguyên sinh chất và thay đổi pH nội bào do đó tạo ra các lỗ thủng
không thể khắc phục được dẫn đến tế bào bị phá vỡ.
Trong công nghệ thực phẩm, nisin là bacteriocin được nghiên cứu và ứng dụng rộng
rãi nhất trong chế biến và bảo quản một số loại thực phẩm như phomat, xúc xích, sữa
chua, một số loại sản phẩm thịt, rau quả đóng hộp. Trong y dược, bacteriocin còn được
ứng dụng như một chế phẩm sinh học để điều trị một số bệnh như viêm đường tiết
niệu, hay nhiễm trùng đường tiêu hoá.
Ngoài ra, Reuterin và dẫn xuất của reutericyclin cũng có thể ức chế các vi khuẩn Gram
âm và Gram dương, nấm và động vật nguyên sinh như giun, sán. Các diacetyl,
acetaldehyde và acetoin cũng có tác dụng kìm hãm đối với các vi sinh vật có hại ngay
cả ở nồng thấp. (De Martinis et al., 2001).
1.2 Khả năng kháng khuẩn của các axit hữu cơ

Các axit hữu cơ được sinh ra bởi vi khuẩn lactic chủ yếu là axit lactic và axit acetic,
các axit này góp phần giảm pH tiêu diệt các vi khuẩn có hại ví dụ như vi
khuẩn Escherichia coli, Clostridium perfringens, Staphilococcus aurius. Do nội bào vi
khuẩn có pH = 7 nên khi có sự chênh lệch pH so với môi trường axit bên ngoài, H + từ
môi trường sẽ đi vào bên trong tế bào vi khuẩn làm pH nội bào giảm. Vi khuẩn phải sử
dụng cơ chế bơm ATPase để đẩy H+ ra khỏi tế bào làm cho vi khuẩn bị mất năng
lượng. Mặt khác pH giảm thì cũng ức chế quá trình đường phân (glycolysis), tế bào vi
khuẩn cạn kiệt năng lượng dẫn đến bị tiêu diệt. Ngoài ra, các anion của axit còn gây
rối loạn sự thẩm thấu của màng tế bào. Những nguyên nhân này làm cho vi khuẩn bị
chết. (Abee, 1995).
2. TỔNG QUAN VỂ VI KHUẨN LACTIC
2.1 Đặc điểm chung
Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae và được xếp vào bốn chi:
Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc, ngày nay người ta bổ sung
vào nhóm vi khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium.
4


Vi khuẩn lactic có khả năng phân giải hydro peroxid để tạo ra nước và oxy để phá
triển.
Vi khuẩn lactic thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, có khả
năng lên men đường thành acid lactic. Nhóm vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ
Lactobacteriacae. Nhóm vi khuẩn này có rất nhiều hình dạng khác nhau: hình que
ngắn hoặc dài ở dạng đơn, đôi hoặc xếp thành chuỗi; hình cầu ở dạng đơn, đôi, xếp
thành nhóm hoặc chuỗi. Khuẩn lạc của vi khẩn lactic tròn nhỏ, trong bóng, màu trắng
đục hoặc màu vàng kem; hoặc đôi khi khuẩn lạc có kính thước to hơn, tròn lồi trắng
đục. Đặc biệt khuẩn lạc có thể tỏa ra mùi chua của acid. (Abee et al., 1999).

Hình 2.1. Vi khuẩn lactic hình cầu
Hình 2.2. Vi khuẩn lactic hình que

(Hoàng Văn Vinh, 2006)

(Hoàng Văn Vinh, 2006)

- Vi khuẩn lactic có phổ kháng khuẩn khá rộng với nhiều cơ chế khác nhau. Một
trong các cơ chế kháng khuẩn của vi khuẩn lactic là sự hình thành lactic acid. Ngoài
ra, vi khuẩn lactic còn sinh ra các phân tử có hoạt tính sinh học khác như diacetyl,
reuterin và reutericyclin. Đặc biệt, vi khuẩn lactic có thể sản sinh ra các phân tử
bacteriocin và những phân tử tương tự bacteriocin để chống lại hoạt động của các vi
khuẩn gần gũi. Một vài chủng vi khuẩn lactic còn có thể tổng hợp những peptide
kháng khuẩn khác. Những chất kháng sinh có bản chất protein này đang được ứng
dụng để nâng cao chất lượng bảo quản và an toàn vệ sinh thực phẩm.
Về mặt hình thái vi khuẩn lactic có rất nhiều điểm khác nhau nhưng nhìn chung về mặt
sinh lý tương đối đồng nhất, gồm một số đặc điểm chung sau:
- Vi khuẩn Gram dương, bất động và không sinh bào tử.
-Khả năng tổng hợp nhiều hợp chất của vi khuẩn này rất yếu.
- Là loại vi khuẩn kị khí tùy nghi, có khả năng lên men kị khí cũng như hiếu khí.
- Có khả năng chống chịu tốt trong môi trường acid.
- Thu nhận năng lượng nhờ phân giải hydrocacbon và tiết ra lactic acid, là nhóm lên
men bắt buộc, không chứa cytochrome, catalase và men.
5


- Vi khuẩn lactic có thể sống từ kị khí tới vi hiếu khí. Vi khuẩn lactic có nhu cầu về
chất sinh trưởng rất phức tạp. Không một đại diện nào của nhóm này có thể phát triển
trong môi trường muối khoáng thuần khiết chứa glucose. Đa số cần các vitamin
(lactoflavin, tiamin, pantotenic acid, nicotinic acid, folic acid, biotin) và các amino
acid.
- Vi khuẩn lactic lên men được mono và disaccharide. Các vi khuẩn lactic không lên
men được tinh bột và các polysaccharide khác. Ngoại trừ loài L.delbrueckii là

đồng hóa được
tinh bột. Một số khác chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị hình sử dụng được
pentose và citric acid. Một số vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, thủy phân được
protein của sữa thành peptide và amino acid. Hoạt tính này ở các loài là khác nhau,
thường trực khuẩn là cao nhất.
- Vi khuẩn lactic có khả năng sinh ra chất kháng sinh để ức chế các vi khuẩn gây
bệnh.
2.2 Sự phân bố
Ít gặp trong đất và nước, thường phát triển trong những môi trường có chứa
nhiều chất hữu cơ phức tạp như:
- Trong sữa và các sản phẩm từ sữa thường gặp Lactobacillus lactic, Lactobacillus
bulgarius, Lactobacillus helviticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus ferment,
Lactobacillus brevis, Streptococcus diacetyllactis. Để tồn tại trong môi trường sữa vi
khuẩn lactic tổng hợp ATP từ cơ chất lactose.
- Trên bề mặt thực vật và xác thực vật đang bị phân giải hay có Lactobcillus
Streptococcus lactis. Chúng còn được tìm thấy trên các loại rau quả, trái cây.
- Trong ruột và các niêm dịch ở người và động vật có Lactobacillus acidophilus,
Streptococcus faecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus salivanius,
Streptococcuspyogenes, Bifidobacterrium, Pneumococcus.
2.3 Phân loại vi khuẩn lactic
Dựa vào khả năng lên men của các nguyên liệu chứa đường người ta có thể chia
làm hai nhóm lactic: vi khuẩn lactic dị hình và vi khuẩn lactic đồng hình.
- Vi khuẩn lactic dị hình: Streptococus lactic, Streptococcus cremoris. Vi khuẩn lên
men lactic đồng hình sản sinh 85% - 95% acid lactic. Do thiếu porphyrin
và cytochrom, không có chuỗi vận chuyển electron nên chúng thu năng lượng bằng
con đường lên men bắt buộc. Trong tế bào vi khuẩn có chứa enzymealdolase và
triosophotphatizomerase.
- Vi khuẩn lactic dị hình: Vi khuẩn lên men lactic dị hình sản sinh 50% acid
lactic, 25% cồn và 25% acid acetic. Nhóm vi khuẩn này gồm có các vi khuẩn sinh
6

hương Streptococcus votrovorus, Streptococcus diactylactis và Lactobacillus brevis,
Lactobacillus fermenti.
Bảng 2.1. Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính ( Lê Văn Việt
Mẫn, 2014)
Chi và dưới chi

Kiểu lên men

Streptococcus
Pediococcus
Lactobacillus
Thermobacterium

Đồng hình
Đồng hình
Đồng hình
Đồng hình
Dị hình
(tùy tiện)

Streptobacterium
Betabacterium

Dị hình

Leuconostoc

Dị hình

Bifidobacterium

Dị hình

Sản phẩm chính
( Tỷ lệ phân tử)
Lactat
Lactat
Lactat
Lactat
Lactat : axetat
1:1
Lactat : Axetat : CO2
1: 1: 1
Lactat : axetat : CO2
1: 1: 1
Lactat : axetat
2:3

Cấu hình của
acid lactic
L( +)
DL và L( +)
D(-) , L(+), DL
D(-) , L(+), DL
DL
D(-)
L(+)

Dựa vào hình thái: người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng hình cầu và hình que, kích
thước thay đổi tùy loài.
- Giống Streptococcus có dạng hình tròn hoặc hình ovan, đường kính tế bào 0,5
– 1 .Sau khi phân chia theo một phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi
hoặc chuỗi ngắn.
- Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính 0,5 – 0.8
và chiều dài khoảng 1,6 . Trong một số điều kiện chúng cũng có dạng hơi tròn,
chiều dài khoảng 1-3 . Sau khi phân chia chúng thường sắp xếp thành chuỗi,
không tạo thành đám tập trung.
- Giống Lactobacillus có dạng hình que. Tùy vào điều kiện của môi trường sống
mà hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài. Sắp xếp thành chuỗi
hay đứng riêng lẻ.
- Giống Pediococcus là những tứ cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn. Có hoạt tính
thủy phân protein rất yếu.
- Giống Bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể phân
nhánh dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy truyền chúng trở
thành dạng trực khuẩn thẳng hoặc hơi cong.
Dựa vào tính mẫn cảm với oxi: có 3 nhóm
-Vi khuẩn lactic kỵ khí nghiêm ngặt
7


- Vi khuẩn lactic yếm khí tùy tiện: Pediococcus cerevisiae
- Vi khuẩn lactic vi hiếu khí (hiếu khí tùy tiện)
Dựa vào nhiệt độ phát triển tối ưu: Các vi khuẩn ưa ấm có nhiệt độ tối thích từ 25 0C –
370C, các loài ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích từ 50 0C – 650C, nhóm ưa lạnh phát triển ở
nhiệt độ 50C hoặc thấp hơn (Nguyễn Thị Minh Uyên, 2008)
- Vi khuẩn lactic ưa ấm: Streptococus lactic, Lactobacillus casei, L. plantarum.
- Vi khuẩn lactic ưa nhiệt: Streptococus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, L.
helvetcus.

2.4 Nhu cầu dinh dưỡng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi
khuẩn lactic
Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau. Nó không chỉ
có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cơ bản như cacbon, nitơ, photphat
và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu về một số chất cần thiết khác như vitamin, muối vô
cơ. (Lê Văn Mẫn Việt, 2004).
Nhu cầu dinh dưỡng cacbon:
- Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit
(glucoza, fructoza, manoza), các disaccarit (saccaroza, lactoza, maltoza) cho đến các
polysaccarit (tinh bột, dextrin).
- Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào
và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ.
Nhu cầu dinh dưỡng nitơ:
- Vi khuẩn lactic phần lớn không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Để
đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn
trong môi trường.
- Các nguồn nitơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men, trypton,
dịch thủy phân casein từ sữa, pepton. Nguồn nitơ được sử dụng nhiều nhất và hiệu quả
nhất là cao nấm men. Tuy nhiên, ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ
này vì rất tốn kém.
Nhu cầu về vitamin:
- Vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào, nên rất
cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các loại vi khuẩn lactic không có khả
năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin.
Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay
dịch tự phân nấm men.
Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác:
8

Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho
sự phát triển như các bazơ nitơ hay các axit hữu cơ.
- Một số axit hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn lactic
như acid citric, acid oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối citrat, dẫn xuất của
các acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản các chủng vi
khuẩn lactic.
- Tương tự như hai acid hữu cơ trên, acid acetic cũng có những tác động quan trọng
đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng acid acetic dưới dạng các
muối acetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy vi khuẩn lactic.
Nhu cầu muối vô cơ khác:
Để đảm bảo đầy đủ cho sinh trưởng và phát triển,các muối vô rất cần cho vi khuẩn
lactic. Giúp cung cấp các nguyên tố khoáng: đồng, sắt, natri, kali, phospho, lưu huỳnh,
magi đặc biệt là mangan, vì mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu
trúc tế bào.
2.5 Những ứng dụng của vi khuẩn lactic
Nhờ khả năng tạo ra acid lactic từ các nguồn cacbon hydrat khác nhau mà các
chủng vi khuẩn lactic đã được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất và chế biến.
Trong công nghệ thực phẩm, việc sử dụng quá trình lên men lactic không chỉ nhằm
mục đích bảo quản mà còn nhằm đưa ra thị trường các loại thực phẩm có tính chất và
hương vị mong muốn. Các ứng dụng chủ yếu gồm:
 Ứng dụng trong y học:
- Sinh ra acid lactic, tạo ra nhiều chất chống vi khuẩn khác nhau như acid hữu cơ,
diacetyl, hydrogen peroxide và các bacteriocin nên ngăn cản được sự hiện diện và phát
triển của các vi khuẩn gây bệnh như Ecolicherichia, Salmonella typhimurium (gây tiêu
chảy), vi khuẩn Pylori (gây viêm loét dạ dày) và nấm Candida.
- Phòng ngừa và ngăn chặn rối loạn tiêu hóa, giúp cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột,
khôi phục lại cân bằng vi khuẩn tự nhiên trong cơ thể, chuyển lactose thành acid
lactic, hạn chế dị ứng do cơ thể không dung nạp được lactose.
-Vi khuẩn lactic còn có tác dụng giảm cholesterol, kháng các tác nhân gây ung thư.
Vài chủng vi khuẩn sinh ra những enzyme có khả năng chuyển những chất tiền sinh

ung thư, những tác nhân sinh ung thư như glucosidase, azoreductase thành bệnh ung
thư.Vi khuẩn lactic có khả năng ức chế sự phát triển các tế bào ung thư, ức chế hoạt
động của các vi khuẩn sinh ra enzyme và phân huỷ nitrosamine.
- Vi khuẩn lactic có khả năng bảo vệ chống lại sự phân hủy và đột biến DNA in vitro
và in vivo.
 Muối chua rau quả:
9


- Cũng như ủ chua thức ăn gia súc, vấn đề muối chua rau quả cũng nhằm thực hiện hai
mục đích: bảo quản nguyên liệu, làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan.
- Đây là phương pháp vừa chế biến vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được sử dụng
nhiều trong gia đình. Hiện nay có nhiều sản phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng
và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối chua, dưa leo muối chua.
 Sản xuất acid lactic và muối lactat:
Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng các chủng
lactic như Lctobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản xuất ra một
lượng lớn acid lactic và muối lactat dùng làm chất phụ gia thực phẩm.
 Chế biến các sản phẩm sữa:
- Ngoài khả năng lên men làm cho sữa không bị hỏng, các chủng vi khuẩn lactic còn
có nhiều khả năng đặc biệt khác. Nhờ đó mà người ta đã sản xuất hàng loạt các sản
phẩm từ nguồn nguyên liệu sữa ban đầu.
- Như lợi dụng khả năng làm đông tụ sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản xuất
sữa chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo các chất thơm của chủng Leuconostoc để
sản xuất bơ, phomat.
 Sản xuất bánh mì đen:
- Đây là loại bánh mì có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi nấm men tạo
rượu etylic và CO.
- Người ta còn sử dụng quá trình lên men của vi khuẩn lactic để tạo vị chua và hương
thơm đặc trưng cho sản phẩm.

- Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi. Thức ăn
khi ủ không những giảm được sự tổn thất giá trị dinh dưỡng mà còn bổ sung nhiều loại
vitamin do vi sinh vật tổng hợp. Phương pháp này dựa vào sự chuyển hóa đường có
sẵn trong nguyên liệu của vi khuẩn lactic.
- Để khối ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta thường sử dụng vi khuẩn
lactic thuần khiết như: Lactobacillus plantarum, Thermobacterium cerealle.
 Một số ứng dụng khác:
-Ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu
- Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm
Ngoài những mặt có lợi được ứng dụng và phát huy, vi khuẩn lactic còn gây ra những
tác hại. Gây ra hiện tượng vẫn đục và bị chua trong công nghệ sản xuất bia, nước ngọt,
rượu vang, làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm. Do đó chúng ta cần phải
có biện pháp phòng và chống lại những ảnh xấu đó. ( Lê Văn Việt Mẫn, 2004).

10


2.6 Tính kháng khuẩn của vi khuẩn lactic
Trong quá trình lên men, vi khuẩn lactic sinh ra các acid hữu cơ, chúng tạo ra môi
trường không thích hợp cho sự phát triển của những vi sinh vật gây bệnh hay gây hư
hỏng sản phẩm, tác động lên màng tế bào chất của vi khuẩn, ảnh hưởng đến chức năng
bảo vệ và chức năng dinh dưỡng của màng tế bào, ức chế quá trình vận chuyển chủ
động của màng tế bào. Acid lactic dễ dàng thấm qua màng tế bào, làm giảm pH nội
bào hoặc tự oxi hoá, làm dừng quá trình trao đổi chất, gây chết những tế bào nhạy cảm
với nó (Lê Văn Nhương và et al., 2009).
Hơn thế nữa, vi khuẩn lactic biểu thị một loạt các hoạt động kháng khuẩn. Trong số
các hoạt động đó, việc sản xuất acid lactic và acid acetic là quan trọng nhất. Ngoài ra,
một số chủng vi khuẩn lactic được biết đến để sản xuất các hợp chất kháng khuẩn như
ethanol, acid formic, acid béo, hydrogen peroxide, diacetyl, reuterin, reutericyclin và
đặc biệt là bacteriocin. Bên cạnh việc sản xuất ra hợp chất như bacteriocin, một số vi

khuẩn lactic còn có thể tổng hợp peptide kháng khuẩn khác góp phần vào việc bảo
quản thực phẩm một cách an toàn. Một trong những đặc điểm của các hợp chất kháng
khuẩn là khả năng chống lại các vi khuẩn gây bệnh đường ruột như Escherichia coli,
Salmonella typhimurium và nhóm Vibrio spp. (De Vuyst & Leroy, 2007).
2.7 Quá trình lên men của vi khuẩn lactic
Lên men lactic là quá trình thu năng lượng nhờ vi khuẩn lactic, bao gồm sự biến đổi
một phân tử đường thành 2 phân tử axit lactic và năng lượng tách ra (Lương Đức
Phẩm et al., 2009):
C6H12O6 CH3HONCOOH + 0,075x106J
Lượng sản phẩm tạo thành hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào môi trường
dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh, nói chung thì acid lactic thường chiếm 40%
lượng đường đã được phân hủy, acid sucxinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, acid axetic
10% và các loại khí gần 20%.
Dựa vào sản phẩm sinh ra trong quá trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic thành
2 nhóm là lên men đồng hình và lên men dị hình.
 Lên men đồng hình (điển hình):
- Trong trường hợp này acid pyruvic được tạo thành theo sơ đồ EmbdenMayerhorf-Parnas (EMP). Sau đó acid pyruvic sẽ tạo thành axit lactic dưới tác
dụng của enzyme lactadehydrogenase.
- Sản phẩm chính là acid lactic 90% – 98%
- Sản phẩm phụ là ethanol, acid acetic, CO2, acetone.
- Chủ yếu thuộc 2 giống Lactobacterium (trực khuẩn) và Streptococcus. Một số
chủng điển hình: Lactobacterum bungaricum, Streptococcus lactic.
 Lên men dị hình (không điển hình):
11


-

Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản, vì vậy
xilulose 5-phosphate sẽ tạo thành theo con đường pento-phosphate (PP).

- Chỉ có 50% lượng đường tạo thành acid lactic, ngoài ra còn tạo ra các sản
phẩm phụ khác như: acid acetic, ethanol, CO 2. Các sản phẩm phụ tương tác với
nhau tạo thành ester có mùi thơm.
- Có men decacboxylase để phân hủy acid pyruvic, CO 2 , CH3CHO. Tuy nhiên
không phân hủy hết được acid pyruvic.
- Cho độ tinh khiết không cao và phức tạp.
- Chủ yếu thuộc 2 giống Lactobacillus và Bacterium. Một số chủng điển hình:
Bacterium coli, Lactobacillus brevis.
3. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI (E.COLI) VÀ
SALMONELLA TYPHIMURIUM (SAL)
3.1 Vi khuẩn Escherichia coli (E.coli)
3.1.1 Phân loại khoa học (Castellani & Chalmers, 1919)
Vực (domain): Bacteria
Ngành (phylum): Proteobacteria
Lớp (class): Gamma Proteobacteria
Bộ (ordo): Enterobacteriales
Họ (familia): Enterobacteriaceae
Chi (genus): Escherichia
Loài (species): E. coli
3.1.2 Đặc điểm cơ bản của Escherichia Coli (Nguyễn Lân Dũng, 2008)
Kích thước: 2 – 3 m x 0,5m
Khuẩn lạc tròn, màu trắng đục
Đặc điểm nuôi cấy:
Sống hiếu khí và kị khí tùy tiện
Có thể phát triển ở nhiệt độ từ 50C – 400C, nhiệt độ tối ưu: 370C
pH thích hợp 7,0 – 7,2
Trên môi trường thạch dinh dưỡng NA tạo khóm tròn ướt (dạng S) màu trắng đục.
Trên môi trường Rapid Escherichia coli tạo khuẩn lạc màu tím.
Trên môi trường Macconkey, Endo, SS tạo khóm hồng đỏ.
Trên các môi trường đường.

- Các phản ứng sinh hóa: Indol dương, Methyl Red (phản ứng MR) dương tính, VogesProskauer (phản ứng VP) âm tính và Citrat âm tính, H 2S âm tính, hoàn nguyên nitrat
thành nitrit, Lysine decarboxylaza dương tính.
Đun 550C trong 1 giờ hoặc 600C trong 30 phút sẽ bị tiêu diệt.
Dễ bị diệt bởi các thuốc sát trùng thông thường.
12


Hình 2.3. Vi khuẩn E.coli (Lynn Yarris, 2011) Hình 2.4. Khuẩn lạc vi khuẩn E.coli
(Madprime, 2005)
3.2 Vi khuẩn Salmonella typhimurium (SAL)
3.2.1 Giới thiệu chung
- Salmonella typhimurium hiện nay bao gồm khoảng 2.500 serotype hoặc các loài.
- Chi Salmonella dường như bao gồm các loài khác nhau chỉ trong cấu trúc kháng
nguyên cùa chúng.Các nghiên cứu phần tử gẩn đây đã chứng minh rằng chi
Salmonella chỉ chứa hai loài có thề được chia thành bảy phân loài.
- Tất cả loài Salmonella typhimurium gây bệnh quan trọng của con người thuộc về
phân loài enterica.
- Salmonella typhimurium nói chung là di động, thuộc họ Enterobacteriaceae (họ các
trực khuẩn đường ruột) nên có các tính chất chung của họ này. Có 2 loại Salmonella
thường gây bệnh ở người:
- Salmonella gây bệnh thương hàn: S.typhi, S.paratyphi A, S.paratyphi B, S.paratyphi
C. Các Salmonella này chỉ gây bệnh cho người.
- Salmonella gây nhiễm khuẩn nhiễm độc thức ăn: S. enterìiidis, S. typhimurium. Các
Salmonella này vừa gây bệnh cho người, vừa gây bệnh cho động vật.
- Từ năm 1995, ở Việt Nam đã xuất hiện nhiều ổ dịch thương hàn do các chủng S.typhi
đa kháng kháng sinh như chloramphenicol, tetracyclin ampicilin và co-trimoxazol làm
cho việc điều trị hết sức khó khăn.
3.2.2 Đặc diểm cơ bản của Salmonella typhimurium
- Tùy ý kỵ khí Gram trực khuẩn tiêu cực, cử động dễ dàng, không sinh bào tử.
- Sắp xếp chủ yếu theo đơn hoặc theo cặp.

- Chiều dài từ 1,3 đến 0,6
- Đa số các tiêu chuẩn về thực phẩm không cho phép Salmonella typhimurium có trong
thực phẩm.

13


- Salmonella typhimurium được phát hiện qua tiền tăng sinh, tăng sinh, tăng sinh chọn
lọc, thử nghiệm sinh hóa, thử nghiệm huyết thanh.
- Salmonella typhimurium chịu nhiệt kém nên dễ bị tiêu diệt khi đun nấu thức ăn.
- Để giảm nguy cơ nhiễm bệnh nên làm lạnh, để đông.
- Hiện nay, Salmonella typhimurium vẫn là vi sinh vật gây bệnh quan trọng nhất trong
thực phẩm.
3.2.3 Hình thể và tính chất bắt màu
Salmonella typhimurium là những trực khuẩn bắt màu Gram âm, kích thước trung bình
2-3 x 0,5-1 µm. Vi khuẩn di động, có nhiều lông xung quanh thân (trừ S.gallinarum và
S.pullomm),không sinh nha bào, không có vỏ.

Hình 2.5. Salmonella typhimurium trên lam nhuộm
3.2.4 Nuôi cấy, phân lập
 Môi trường nuôi cấy
- Canh thang selemite: là môi trường tăng sinh cho Salmonella typhimurium
- Môi trường Mac Conkey là môi trường phân lập ít chọn lọc cho các vi khuẩn họ
đường ruột Enterobacteriaceae nên có thể sử dụng để cấy phân:
+ Muối mật và thuốc nhuộm (crystal violet) có tác dụng ức chế các vi khuẩn Gram
(+) và một số vi khuẩn Gram (-) khó mọc.
+ Ức chế sự lan của ProteuS.
+ Sự lên men đường lactose sẽ được phát hiện bằng chi thị màu đỏ trung tính khi
pH < 6,8. Vi khuẩn lên men đường lactose khuẩn lạc sẽ có màu đỏ, lên men đường
lactose chậm sẽ có màu hồng.

- DCA (Desoxycholate-Citrate-Agar), SS (Salmonella-Shigella) là môi trường phân
lập chọn lọc cao cho các vi khuẩn đường ruột, ưu tiên cho Salmonella typhimurium và
Shigella phát triển nên thường được sử dụng để cấy phân:
+ Muối mật (sodium desoxycholate) hoặc thuốc nhuộm với nồng độ cao có tác
dụng ức chế các vi khuẩn Gram (+) và một số vi khuẩn Gram (-) khó mọc, ưu tiên cho
bqSalmonella và Shigella phát triến.
+ Ức chế sự lan của ProteuS.
+ Sự lên men đường được phát hiện bằng chi thị màu trung tính.
+ Sodium thiosulfat là nguồn sulfur, vi khuẩn sinh H2S sẽ có sắc tố đen.
14