BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ VI KHUẨN LAB PHÂN
LẬP TRONG KHOANG MIỆNG ỨC CHẾ SỰ TẠO
THÀNH MÀNG SINH HỌC CỦA Lactobacillus fermentum
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Hương
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đặng Vân Anh
MSSV: 1311100138 Lớp: 13DSH02
TP.Hồ Chí Minh, 2017
Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của TS.
Nguyễn Hoài Hương Giảng viên Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi
trường của trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh. Những kết quả này hoàn toàn không sao chép từ các nghiên cứu khoa học khác
dưới bất kì hình thức nào. Các số liệu trích dẫn trong đồ án này đều hoàn toàn trung
thực. Tôi xin chịu trách nhiệm toàn bộ về đồ án của mình.
Tp.HCM, ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đặng Vân Anh
i
Đồ án tốt nghiệp
LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành được đồ án “Khả năng sử dụng một số vi khuẩn LAB phân
lập trong khoang miệng ức chế sự tạo thành màng sinh học của Lactobacillus
fermentum” trong suốt quá trình học tập, rèn luyện và trau dồi kiến thức em đã gặp
phải không ít lần khó khăn nhưng nhờ có sự quan tâm, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình
của TS. Nguyễn Hoài Hương, Giảng viên Khoa Công nghệ Sinh học - Thực phẩm -
Môi trường trường Đại học Công nghệ TPHCM, cùng những kiến thức và kỹ năng cần
thiết Cô truyền dạy mà em có thể đạt được thành quả của ngày hôm nay. Em xin chân
thành cảm ơn cô.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến các Thầy Cô giảng viên và
Ban lãnh đạo Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường trường Đại học
Công nghệ TPHCM đã tạo điều kiện giúp em tiếp cận được nhiều nguồn tài liệu để
hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quy định.
Dù đồ án đã hoàn thành nhưng không tránh khỏi những sai sót nhất định do khả
năng hiểu biết hạn hẹp và thông tin tài liệu không mấy khả quan để phục vụ quá trình
thực hiện đồ án. Kính mong nhận được sự góp ý và chỉ dạy của các Thầy Cô để em học
hỏi thêm những kinh nghiệm, tích lũy cho quá trình học tập rèn luyện và chuẩn bị hành
trang bước sang một môi trường làm việc mới sau này.
Ngoài ra, con xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, gia đình, những người đã
bên con và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con trong quá trình thực hiện đồ án tốt
nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đặng Vân Anh
ii
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN ..................................................................................................................ii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... iii
PHỤ LỤC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG ................................................................... v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................................. iv
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Tình hình nghiên cứu ........................................................................................... 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................... 4
5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 4
6. Các kết quả đạt được ............................................................................................ 5
7. Kết cấu đồ án ........................................................................................................ 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 6
1.1. Tổng quan về vi khuẩn Lactic (LAB) .............................................................. 6
1.2. Tổng quan về Probiotic .................................................................................. 19
1.3. Màng sinh học ................................................................................................ 31
1.4. Sâu răng .......................................................................................................... 37
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 44
2.1. Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 44
2.2. Thời gian thực hiện ........................................................................................ 44
2.3. Vật liệu và thiết bị .......................................................................................... 44
2.4. Phương pháp luận ........................................................................................... 45
2.5. Phương pháp thí nghiệm ................................................................................ 47
iii
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ................................................................. 64
3.1. Kết quả thử nghiệm sinh lý ............................................................................ 64
3.2. Kết quả thử nghiệm sinh hóa ......................................................................... 67
3.3. Kết quả khả năng sinh enzyme ...................................................................... 71
3.4. Kết quả khả năng kháng khuẩn ...................................................................... 75
3.5. Kết quả khả năng kháng kháng sinh .............................................................. 77
3.6. Kết quả khảo sát khả năng ức chế màng sinh học của các vi khuẩn lactic sau
khi qua xử lý nhiệt ................................................................................................... 81
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 84
1. Kết luận .............................................................................................................. 84
2. Kiến nghị ............................................................................................................ 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 85
PHỤ LỤC XỬ LÝ SỐ LIỆU ......................................................................................... 94
iv
Đồ án tốt nghiệp
PHỤ LỤC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG
Thành phần môi trường de Man, Rogosa, Sharpe agar (MRS agar):
Tween 80 1ml 0.2g MgSO4.7H2O
Cao thịt 10g 0.2g MgSO4.4H2O
Pepton 5g 2g K2PO4
Yest Extract 5g Nước cất 1000ml
D-glucose 10g Agar 2%
Diamonium Citrate 2g
Điều chỉnh pH = 6.5 ± 0.2 tại 25oC.
Thành phần môi trường de Man, Rogosa, Sharpe broth (MRS broth):
Tween 80 1ml Diamonium Citrate 2g
Cao thịt 10g 0.2g MgSO4.7H2O
Pepton 5g 0.2g MgSO4.4H2O
Yest Extract 5g 2g K2PO4
D-glucose 10g Nước cất 1000ml
Điều chỉnh pH = 6.5 ± 0.2 tại 25oC.
Thành phần nước muối sinh lí:
NaCl 9g
Nước cất 1000ml
Thành phần môi trường Glucose Phosphate broth (MR – VP broth):
Peptone 7g
Dextrose 5g
5g K2HPO4
Nước cất 1000ml
v
Đồ án tốt nghiệp
Thành phần môi trường Simmon citrate agar (SCA)
0,2g MgSO4.7H2O
1g NH4H2PO4
1g K2HPO4
2g Na3C6H5O7
NaCl 5g
Bromothymol blue 0,08g
Agar 15g
Nước cất 1000ml
Điều chỉnh pH = 6.8 ± 0.2 tại 25oC.
Thành phần môi trường canh tryptone:
Tryptone 10g
NaCl 5g
Nước cất 1000ml
Điều chỉnh pH = 7.5 ± 0.2 tại 25oC
Thành phần môi trường Triple sugar iron agar (TSI):
Cao thịt 3g NaCl 5g
Peptone 20g 0,3g Na2S2O3
Yeast extract 3g Phenol red 0,024g
Lactose 10g Agar 15g
Sucrose 10g Nước cất 1000ml
Dextrose 1g Điều chỉnh pH = 7.0 ± 0.2 tại
25oC. 0,2g FeSO4
ii
Đồ án tốt nghiệp
Thành phần môi trường Blood agar:
Beef heart infusion 500g
Tryptose 10g
NaCl 5g
Agar 15g
Máu cừu 50ml
Nước cất 950ml
Điều chỉnh pH = 7.3 ± 0.2 tại 25oC.
Thành phần môi trường Skim milk agar:
Bột sữa gầy 28g
Casein enzymic hydrolysate 5g
2,5g Cao nấm men
1g Dextrose
15g Agar
Điều chỉnh pH = 7.0 ± 0.2 tại 25oC.
Thành phần môi trường Lactobacillus biofilm medium (LBM):
Peptone 5g 2,5g CH3COONa.H2O
Cao nấm men 2,5g 0,05g MgSO4
3g 0,025g K2HPO4 MnSO4
1g 0,1g (NH4)3C6H5O7 CaCl2
Dextrose 10g Nước cất 1000ml
Cao thịt 5g
Tween 80 0,5g
Điều chỉnh pH = 7.0 ± 0.2 tại 25oC.
ii
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
LAB Lactic acid bacteria /Lactobacillales
MRS de Man, Rogosa and Sharpe
SCA Simmon citrate agar
SAS Statistical Analysis Systems
TSI Triple sugar iron
TN Thí nghiệm
VK Vi khuẩn
VSV Vi sinh vật
ii
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Tổng hợp các nghiên cứu khảo sát một số chủng probiotic trong việc bảo vệ
răng miệng ....................................................................................................................... 3
Bảng 1.1. Đặc điểm sinh lý của một số chủng vi khuẩn lactic ..................................... 11
Bảng 1.2. Khả năng đối kháng của các sản phẩm biến dưỡng của vi khuẩn LAB ....... 19
Bảng 2.1. Phân loại khả năng kháng kháng sinh dựa vào đường kính vòng kháng ..... 62
Bảng 3.1. Kết quả thử nghiệm sinh lý .......................................................................... 64
Bảng 3.2. Kết quả thử nghiệm sinh hóa ........................................................................ 67
Bảng 3.3. Kết quả thử nghiệm lên men carbohydrate .................................................. 69
Bảng 3.4. Kết quả khả năng sinh enzyme của các chủng lactic ................................... 71
Bảng 3.5. Tỉ lệ kháng khuẩn của các chủng lactic (%) ................................................ 76
Bảng 3.6. Kết quả kháng kháng sinh của các chủng lactic ........................................... 77
Bảng 3.7. Kết quả ức chế khả năng tạo màng sinh học của vi khuẩn lactic sau khi xử lý
nhiệt ............................................................................................................................... 82
iii
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Mô ̣t số vi khuẩn lactic điển hình .................................................................... 8 Hình 1.2. Sơ đồ các con đường lên men lactose của vi khuẩn lactic ........................... 13
Hình 1.3. Cơ chế tác động của Lactobacillus spp. lên những vi khuẩn trong khoang
miệng ............................................................................................................................. 28
Hình 1.4. Các dạng sản phẩm từ sữa có chứa probiotic ............................................... 29
Hình 1.5. Các giai đoạn hình thành màng sinh học ...................................................... 32
Hình 1.6. Mạng lưới EPS cùng tế bào vi khuẩn trong màng sinh học, hình thành dưới
đáy một chai thủy tinh được chụp dưới kính hiển vi điện tử ........................................ 32
Hình 1.7. Vi sinh vật, bùn đất bám dưới đáy tàu thông qua sự hình thành màng
sinh học ......................................................................................................................... 35
Hình 1.8. Vi khuẩn chịu nhiệt hình thành màng sinh học dày khoảng 20 mm trong hồ
nước nóng Mickey, Oregon .......................................................................................... 36
Hình 1.9. Đốm trắng – dấu hiệu đầu tiên của sự khử khoáng ở men răng .................... 39
Hình 1.10. Răng bị tổn thương nghiêm trọng do quá trình khử khoáng ....................... 39
Hình 1.11. Giản đồ mô tả lý thuyết nguyên nhâu gây sâu răng .................................... 40
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu .......................................................................................... 46
Hình 2.2. Bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế màng sinh học sau khi vi khuẩn
lactic bị xử lý nhiệt ........................................................................................................ 63
Hình 3.1. Kết quả nhuộm bào tử bằng Malachite green của các chủng lactic ............. 66
Hình 3.2. Kết quả thử nghiệm sinh dưỡng kỵ khí. Dưới đáy ống nghiệm có xuất hiện
sinh khối, chứng tỏ các chủng đều tăng trưởng bình thường khi không có khí O2 ....... 67
Hình 3.3. Kết quả thử nghiệm Citrate (+: Salmonella typhimurium) ........................... 68
Hình 3.4. Kết quả thử nghiệm H2S ............................................................................... 68
Hình 3.5. Kết quả thử nghiệm Indole (+:Escherichia coli) .......................................... 69
Hình 3.6. Kết quả lên men carbohydrate của các chủng lactic .................................... 70
Hình 3.7. Kết quả thử nghiệm tan huyết của các chủng lactic ..................................... 72
iv
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.8. Kết quả khả năng sinh enzyme thủy phân Casein ........................................ 73
Hình 3.9. Kết quả khả năng sinh enzyme thủy phân Gelatin ....................................... 73
Hình 3.10. Tất cả các chủng đều chuyển sang màu vàng cho kết quả dương tính với
thử nghiệm β- galactosidase ........................................................................................... 74
Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ kháng khuẩn của các chủng lactic ........................... 75
Hình 3.12. Kết quả kháng kháng sinh của các chủng lactic ......................................... 80
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ ức chế khả năng tạo màng sinh học của các vi khuẩn
lactic sau khi xử lý nhiệt ............................................................................................... 81
v
Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Song song với sự phát triển về kinh tế, chính trị và xã hội thì các nghiên cứu khoa
học thuộc lĩnh vực Công nghệ sinh học cũng ngày càng phát triển. Ngày nay con người
đã ứng dụng các thành tựu khoa học công nghệ vào trong cuộc sống, từ công nghiệp,
nông nghiệp, an ninh quốc phòng cho đến giải trí, v.v...
Các nhà khoa học cùng với các nhà nghiên cứu đã ứng dụng các kiến thức từ
các tài liệu trên toàn thế giới và áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới để cho ra đời các
giống cây trồng, vật nuôi, vi sinh vật có tính năng ưu việt hơn các giống hiện có. Bên
cạnh đó người ta còn tạo ra những loại thức ăn mới, nghiên cứu ra các loại thuốc, các
bộ kit xác định bệnh, những nhân tố mới có giá trị phục vụ đời sống, phát triển kinh tế
- xã hội và bảo vệ môi trường.
Ngoài ra, đã có nhiều kết quả nghiên cứu khoa học áp dụng cho lĩnh vực công
nghệ thực phẩm. Từ những nghiên cứu đó chúng ta cho ra đời các loại vi sinh vật dùng
trong chế biến nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng, cảm quan và bảo quản thực phẩm,
làm cho thực phẩm không đơn giản chỉ là bổ sung năng lượng mà còn có thể giúp con
người phòng chống một số bệnh, tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể.
Đi đôi với sự phát triển không ngừng của xã hội, nhu cầu sử dụng các chế phẩm,
thực phẩm cũng như việc sinh hoạt lành mạnh để có được sức khỏe tốt luôn là mục tiêu
của rất nhiều người đang hướng tới. Thời gian gần đây, chúng ta thường nghe nhiều về
khái niệm “Probiotics” mà không phải ai cũng hiểu Probiotics là gì. Probiotics trên
thực tế chính là các vi khuẩn sống có lợi đường ruột, khi ăn vào đem lại các lợi ích sức
khoẻ con người nhờ cải thiện hệ vi sinh đường ruột và chức năng của ruột. Hai loài vi
khuẩn probiotics thông dụng hiện này Bifidobacteria và Lactobacillus. Vi khuẩn
probiotic giúp tăng cường hệ miễn dịch, ngăn ngừa ung thư... Ngoài ra, việc có thể phát
hiện được một loài vi khuẩn có khả năng ức chế sự tạo thành màng sinh học của các vi
khuẩn có hại trong khoang miệng để hạn chế khả năng gây sâu răng đồng thời mang
1
Đồ án tốt nghiệp
tính an toàn như một chủng vi khuẩn Probiotic cũng được khá nhiều nhà khoa học quan
tâm và đó là lý em em chọn thực hiện đề tài này. Em muốn mình có thể tìm hiểu cụ thể
hơn về loại vi khuẩn này cũng như hy vọng rằng có thể vận dụng những điều mình biết
được vào thực tế, cụ thể là khi làm việc sau này.
2. Tình hình nghiên cứu
Trong nhiều năm qua, đã có nhiều nghiên cứu in vivo và in vitro nhằm tìm ra tác
động của vi khuẩn lactic trong khoang miệng. Các nhà khoa học cũng mong muốn khi
vi khuẩn lactic được sử dụng dưới dạng probiotic sẽ có khả năng tồn tại một thời gian
nhất định trong nước bọt. Năm 2006, Haukioja và cộng sự đã tìm được một số chủng
probiotic có khả năng này [43], khiến cho việc sử dụng vi khuẩn lactic nói chung và
probiotic nói riêng để bảo vệ răng miệng trở nên khả quan hơn.
Bussher và cộng sự đã xác định được rằng L. acidophilus và L. casei có trong sữa
chua đã làm giảm tỷ lệ của các Lactobacillus spp. khác và Streptococcus mutans trong
nước bọt và mảng bám răng của các đối tượng nghiên cứu xuống sau một tuần sử dụng
[48]. Ahola và cộng sự cũng khảo sát tương tự nhưng trong sản phẩm lên men pho mát,
LGG và Lactobacillus rhamnosus LC 705 có trong pho mát có thể làm giảm tỷ lệ sâu
răng ở trẻ nhỏ [49].
Hallstrom và cộng sự cũng đã chứng minh được việc sử dụng chủng probiotic
L. reuteri ATCC 55730 và ATCC PTA 5289 không góp phần hình thành mảng bám
trong khoang miệng [44].
Hầu hết các nghiên cứu lâm sàng của probiotic trong việc bảo vệ răng miệng đều
thông qua việc định lượng tổng vi khuẩn mutans streptococci (MS) trong khoang
miệng. Các thành quả nghiên cứu trong những năm gần đây được tổng hợp ở bảng 1.
2
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 0. Tổng hợp các nghiên cứu khảo sát một số chủng probiotic trong việc bảo vệ
răng miệng [50].
Tác giả
Chủng probiotic
Tổng MS trong khoang miệng
Tình trạng sâu răng
Thời gian nghiên cứu
7 m 3 w 2 w 45 d
Độ tuổi – số đối tượng nghiên cứu 1–6, 594 18–35, 74 20, 40 23–37, 35
- - -
Nase và cs, 2001 Ahola và cs, 2002 Nikawa và cs, 2004 Montalto và cs, 2004 Caglar và cs, 2005
2 w
21–24, 21
-
2 w 3 w 10 d
21–25, 120 21–24, 80 20–24, 40
- - -
Caglar và cs, 2006 Caglar và cs, 2007 Caglar và cs, 2008 Caglar và cs, 2009
10 d
20, 20
-
Cildir và cs, 2009
2 w
12–16, 24
-
L. rhamnosus GG Lactobacillus spp. L. reuteri ATCC 55730 Lactobacillus spp. Bifidobacterium animalis ssp. lactis DN-173010 L. reuteri ATCC 55730 L. reuteri ATCC 55730 Bifidobacterium lactis BB-12 L. reuteri ATCC 55730, L. reuteri ATCC PTA 5289 Bifidobacterium animalis ssp. lactis DN-173010 L. rhamnosus LB21
21 m
1–5, 174
2 w
12–15, 20
-
Stecksen-Blicks và cs, 2009 Lexner và cs, 2010 Singh và cs, 2011
10 d
12–14, 40
-
Jindal và cs, 2011
14 d
7–14, 150
-
Marttinen và cs, 2012
2 w
20–30, 13
-
2 w
20–26, 70
-
Chuang và cs, 2011 Cildir và cs, 2012
25 d
4–12, 19
-
15 m
L. rhamnosus LB21 L. acidophilus La5 Bifidobacterium lactis Bb-12 L. rhamnosus, Bifidobacterium longum, Saccharomyces cerevisae L. rhamnosus GG, L. reuteri SD2112, L. reuteri PTA 5289 L. paracasei GMNL- 33 L. reuteri ATCC PTA 5289, L. reuteri DSM 17938 L. rhamnosus LB21 Bifidobacterium animalis BB-12
Petersson và cs, 2011 Taipale và cs, 2012
15 m
L. rhamnosus hct 70 L. acidophilus
9 w 3 w
- -
58–84, 160 2 tháng tuổi đến 2 tuổi, 106 12-15, 40 Juneja và Kakade, 2012 Sudhir và cs, 2012 10-12, 40 (d, ngày; w, tuần; m, tháng;, giảm; , không thay đổi; -, âm tính)
3. Mục tiêu nghiên cứu
Sử dụng các chủng vi khuẩn lactic đã được phân lập từ khoang miệng. Mục tiêu
cuối cùng sau khi thực hiện các thử nghiệm khảo sát là xác định xem chúng có khả
3
Đồ án tốt nghiệp
năng ức chế sự tạo thành màng sinh học của Lactobacillus fermentum không và có đủ
an toàn để bổ sung vào các sản phẩm sử dụng cho con người và động vật không.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
_ Tiến hành các thử nghiệm sinh lý, sinh hóa.
_ Khảo sát khả năng kháng khuẩn.
_ Khảo sát khả năng kháng kháng sinh.
_ Xác định độ an toàn và khả năng ức chế màng sinh học của Lactobacillus fermentum.
5. Phương pháp nghiên cứu
a) Phương pháp luận
_ Tiến hành các thử nghiệm sinh lý: khả năng chịu nhiệt ở 10oC, 45oC, 60oC; khả năng
chịu mặn: 3,5% NaCl và 6,5% NaCl; khả năng sinh bào tử; khả năng sinh dưỡng trong
điều kiện kỵ khí.
_ Tiến hành các thử nghiệm sinh hóa: khả năng lên men carbohydrate; thử nghiệm MR
– VP; thử nghiệm Citrate; Thử nghiệm Indole; khả năng sinh H2S.
_ Khảo sát khả năng sinh enzyme: enzyme thủy phân Gelatin; enzyme thủy phân
Casein; thử nghiệm tan huyết; thử nghiệm 𝛽 – Galactosesidase.
_ Khảo sát khả năng kháng khuẩn bằng phương pháp đo độ đục.
_ Khả năng kháng kháng sinh bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch (Agar Diffusion
Test).
_ Khả năng ức chế tạo màng sinh học của Lactobacillus fermentum sử dụng các vi
khuẩn lactic sau xử lý nhiệt.
b) Phương pháp xử lý số liệu
- Sử dụng phần mềm excel để vẽ đồ thị.
- Sử dụng phần mềm SAS 9.4 để xử lý số liệu.
4
Đồ án tốt nghiệp
6. Các kết quả đạt được
_ Chọn được chủng vi khuẩn lactic an toàn và có thể ứng dụng để ức chế sự hình thành
màng sinh học của Lactocbacillus fermentum.
7. Kết cấu đồ án
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan tài liệu – nội dung chương đề cập đến các nội dung liên
quan đến tài liệu nghiên cứu Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu – nội dung chương đề cập đến
các dụng cụ, thiết bị và các phương pháp nghiên cứu trong đồ án. Chương 3: Kết quả và biện luận – nội dung chương đưa ra những kết quả mà đề
tài thực hiện được và đưa ra những biện luận cho kết quả thu được. Chương 4: Kết luận và kiến nghị – nội dung chương tóm lại những kết quả mà đề
tài đạt được và đề nghị cho những hướng cải thiện thêm trong đề tài.
5
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vi khuẩn Lactic (LAB)
1.1.1. Giới thiệu chung
Vi khuẩn lactic (LAB) có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta.
Chúng tạo ra các thực phẩm lên men và bảo quản thực phẩm khỏi bị hư hỏng. Từ đầu
thế kỷ 20, Elie Metchnikoff (1845-1916) đã đề xuất sử dụng các LAB cho mục đích
chữa bệnh. Từ đó, lĩnh vực nghiên cứu probiotic đã ra đời và phát triển. Đến nay,
những nghiên cứu về probiotic đã không ngừng cung cấp những bằng chứng có tính
khoa học về hiệu quả thực sự của probiotic đối với sức khỏe con người.
Từ lâu vi khuẩn lactic đã được con người ứng dụng rộng rãi để chế biến các loại
thực phẩm lên men (sữa chua, muối dưa, muối cà,...), ủ chua thức ăn cho gia súc hoặc
để sản xuất acid lactic và các loại muối của acid lactic. Từ năm 1780, lần đầu tiên nhà
hóa học người Thụy Điển Scheele đã tách được acid lactic từ sữa bò lên men chua.
Năm 1875, L. Pasteur đã chứng minh được rằng việc làm sữa chua là kết quả hoạt động
của một nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic. 21 năm sau đó (1878), Lister
đã phân lập được vi khuẩn lactic và đặt tên là Bacterium lactic (ngày nay gọi là
Streptococcus lactic) và đến năm 1881 ngành công nghiệp lên men nhờ vi khuẩn lactic
đã được hình thành.
Vi khuẩn lên men lactic gọi là vi khuẩn lactic, hiện nay chúng được công nhận là
an toàn sinh học (generally recognized as safe - GRAS), được sử dụng thường xuyên
trong thực phẩm và có đóng góp trong hệ vi sinh vật có ích của con người.
Một đặc tính quan trọng khác của vi khuẩn lactic là chúng có khả năng tạo ra
bacteriocin (chất kháng khuẩn) như lactacin, brevicin, lacticin, helveticin, sakacin,
plantacin,... có tác dụng ức chế một số vi sinh vật gây bệnh, ngăn chặn sự phát triển
của các nguồn bệnh trong thực phẩm [2] [3].
6
Đồ án tốt nghiệp
Vi khuẩn lactic có hoạt tính kháng khuẩn diện rộng do có khả năng sản xuất ra
các chất ức chế: như một số acid hữu cơ, hydrogen peroxide, diacetyl, các chất có khối
lượng phân tử thấp và bacteriocin là chất có khả năng ức chế cả vi khuẩn gram (+) và
vi khuẩn gram (-). Các chủng vi khuẩn lactic có khả năng sản sinh acid hữu cơ, đặc
biệt là acid lactic trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Đối với hydroxy peroxide
thì khả năng kháng khuẩn là do việc tạo ra các chất oxy hóa mạnh như oxygen nguyên
tử, các gốc tự do superoxide và các gốc tự do hydroxyl. Đối với bacteriocin, cơ chế
kháng khuẩn do vi khuẩn lactic tổng hợp đã được nghiên cứu đầu tiên ở nisin,
bacteriocin gram (+) [4].
1.1.2. Đă ̣c điểm hình thá i củ a vi khuẩn lactic.
Các tế bào có hình dáng đa dạng: từ hình que dài, mảnh đến hình que ngắn uốn
cong, thường tạo thành chuỗi. Không có khả năng di động (ngoại trừ một số chủng có
tiên mao hoặc lông roi trên bề mặt cơ thể), không sinh bào tử, gram dương. Một số
chủng thể hiện tính lưỡng cực, xuất hiện các chấm nhỏ hoặc các đường kẻ dọc (quan
sát qua kính hiển vi) khi nhuộm vi khuẩn với thuốc nhuộm gram hoặc methylene blue.
[51]
Khuẩn lạc của vi khuẩn lactic tròn nhỏ, trong bề mă ̣t bóng, màu trắng đục hoặc
màu vàng kem, hoặc khuẩn lạc có kính thước to hơn tròn lồi trắng đục. Đặc biệt khuẩn
lạc tỏa ra mùi chua của acid.
Về kích thước tế bào thì đối với các dạng cầu khuẩn là từ 0.5 – 1.5μm. Các tế
bào hình cầu xếp thành cặp hoặc hình chuỗi có chiều dài khác nhau. Còn với trực
khuẩn thì từ 1 - 8μm. Trực khuẩn đứng riêng lẻ hoặc kết thành chuỗi.
Đặc điểm hình thái giống vi khuẩ n lactic điển hình: Trong số các vi khuẩn lactic, giố ng Lactobacillus đươ ̣c xem là đa ̣i diê ̣n cho chủ ng
vi khuẩn này.
7
Đồ án tốt nghiệp
Tùy thuộc vào hình thái tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành 2 dạng :
hình cầu và hình que. Kích thước của chúng thay đổi tùy theo từng loài.
_ Giống Lactobacillus
Giới : Vi khuẩn
Ngành : Firmicutes
Lớp: Bacilli
Bộ: Lactobacillales
Họ: Lactobacillacea
Giống: Lactobacillus
c) a)
d) b)
Hình 1.1. Mô ̣t số vi khuẩn lactic điển hình b) Latobacillus brevis a) Lactobacillus casei
c) Lactobacillus bulgaricus d) Lactobacillus plantarum
8
Đồ án tốt nghiệp
Chi Lactobacillus hiện bao gồm hơn 125 loài như: L. acidophilus, L. brevis, L.
casei, L. fermentum, L. plantarum, L. bulgaricus …
Tế bào có dạng hình que nhưng hình dạng của chúng có thể thay đổi tùy vào điều
kiện của môi trường sống, có thể là dạng que ngắn hoặc dài, xếp thành chuỗi hay đứng
riêng lẻ hoặc ở dạng que kép. Lactobacillus là vi khuẩn Gram dương, không di động,
không sinh bào tử, âm tính với catalase, kỵ khí chịu oxy, có khả năng chịu được môi
trường có pH thấp. Một số loài có thể phát triển ở môi trường nghèo chất dinh dưỡng,
và chịu được nhiệt độ cao. Ngoại trừ loài L. plantarum thì những loài khác không có
khả năng chuyển hóa nitrate khi ở điều kiện nhất định.
Các loài Lactobacillus thường được tìm thấy các sản phẩm lên men từ động vật
và thực vật, đặc biệt là trong các sản phẩm sữa, trong hệ tiêu hóa, hệ bài tiết và hệ sinh
dục người. Các loại thực phẩm lên men như sữa chua và thực phẩm chức năng cũng có
chứa các vi khuẩn này như: Lactobacillus pasterian, Lactobacillus brevis,
Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus sake, Lactobacillus
plantarum.
Sự phân chia của vi khuẩn lactic dựa theo các sản phẩm của quá trình trao đổi
chất của chúng. Vì vậy có thể chia các loài Lactobacillus thành 3 nhóm như sau:
- Nhóm I (Lên men đồng hình bắt buộc): Chúng được gọi là Thermobacterium,
có fructose - 1,6 - diphosphate aldolase (FDP aldolase) nhưng không có
phosphoketolase. Chúng lên men được hexose để tạo acid lactic nhưng không
lên men được pentose, thường phát triển ở 45oC.
- Nhóm II (Lên men dị hình tùy nghi): Chúng được gọi là Streptobacterium (có
FDP aldolase và cảm ứng phosphoketolase). Tuy nhiên, hexose là lên men
đồng hình và pentose được chuyển thành acid lactic và ethanol hoặc acid
acetic.
9
Đồ án tốt nghiệp
- Nhóm III (Lên men dị hình bắt buộc): Chúng được gọi là Betabacterium (có
phosphoketolase nhưng không có FDP aldolase), quá trình trao đổi chất cả
hexose và pentose lên men dị hình.
Trên thực tế, đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng Lactobacillus rất hữu ích
trong việc điều trị hoặc ngăn ngừa nhiễm nấm, nhiễm trùng đường ruột, hội chứng
ruột kích thích, tiêu chảy do dùng thuốc kháng sinh, tiêu chảy do nhiễm khuẩn
Clostridium difficile, cơ thể không phân giải được lactose, bệnh về da như: ban đỏ
do sốt, chàm, viêm loét da và ngăn ngừa nhiễm trùng đường hô hấp.
1.1.3. Đặc điểm sinh lý – sinh hóa
1.1.3.1. Đặc điểm sinh lý , sinh trưở ng
Sinh dưỡng ở điểu kiện kỵ khí tùy nghi, thường tăng trưởng trên bề mặt môi
trường rắn kèm theo các điều kiện: kỵ khí, giảm áp suất oxy, 5-10% CO2. Có thể bị ức
chế tăng trưởng trong điều kiện hiếu khí, một số loài thuộc nhóm sinh vật kỵ khí bắt
buộc.
Có nhu cầu dinh dưỡng phức tạp đối với các amino acid, peptide, dẫn xuất acid
nucleic, vitamin, khoáng, acid béo, ester acid béo và carbohydrate. Các yêu cầu dinh
dưỡng đặc trưng cho từng loài, thường là các chủng đặc biệt. Nhiệt độ tăng trưởng từ
2 – 53oC, nhiệt độ tối ưu khoảng 30 – 40oC.
Tăng trưởng tốt trong điều kiện môi trường acid, pH tối ưu khoảng 5.5 – 6.2,
thường tăng trưởng ở mức pH 5.0 hoặc thấp hơn, tốc độ tăng trưởng giảm trong điều
kiện pH môi trường trung tính hoặc kiềm.
10
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 1.1. Đặc điểm sinh lý của một số chủng vi khuẩn lactic
Nhiệt Khả năng độ tăng pH tăng Hình Lên chịu Lactic aicd trưởng, trưởng Chi thái tế men muối,% isomer
oC
bào lactic
10 45 6,5 18 4,4 9,6
Lactobacillus que đh/dh ± D,L,DL ± ± - ± -
- + - - ± - L Lactococcus Cầu đh
- + ± - ± - D Leuconostoc Cầu dh
+ + ± - ± - D Oenococcus Cầu dh
± ± ± - + - D,L,DL Pediococcus Tứ cầu đh
+ - - - - - L Streptococcus Cầu đh
- + + + - + L Tetragenococcu Tứ cầu đh
s
- + + - - + L Aerococcus Tứ cầu đh
- + - - - - L Carnobacterium Que dh
+ + + - + + L Enterococcus Cầu đh
- + - - ± - L Vagococcus Cầu đh
- + ± - ± - D,L,DL Weissella Cầu dh
(đh: đồng hình ; dh: dị hình)
1.1.3.2. Đặc điểm sinh hoá
Vi khuẩn lactic là vi khuẩn gram (+), oxidase âm tính, không có khả năng di đô ̣ng
đồ ng thờ i không sinh bào tử , có khả năng lên men carbonhydrate.
Hiếm khi khử nitrate, chỉ khi pH cuối cùng từ 6.0 trở lên hoặc có bổ sung vào môi
trường tăng trưởng. Không thủy phân gelatine (làm gelatine hóa lỏng), không phân giải
11
Đồ án tốt nghiệp
casein nhưng một lượng nhỏ nitơ hòa tan được sản xuất ra bởi hầu hết các chủng. Thử
nghiệm Indole âm tính và không sản xuất H2S.
Catalase và cytochrome âm tính (không có prophyrin), tuy nhiên, một vài chủng
của một số loài phân hủy H2O2 bằng pseudocatalase hoặc bằng chính catalase của
heme có mặt trong môi trường. Phản ứng Benzidine âm tính. Hiếm có trường hợp hình
thành sắc tố, nếu có sẽ xuất hiện màu cam, vàng, đỏ gạch. [51]
1.1.3.3. Quá trình trao đổi chất
Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic thực hiện thông qua
việc lên men lactic. LAB có khả năng lên men các loại đường hexose (glucose,
mannose, galactose, fructose…), disaccharide (lactose, saccharose…); pentose
(arabinose, xylose, ribose…) và các hợp chất liên quan. Chúng chỉ sử dụng được các
loại đường ở dạng đồng phân D. Tuy nhiên, LAB có thể thích ứng với nhiều điều kiện
khác nhau làm thay đổi cách thức trao đổi chất và dẫn đến các sản phẩm cuối cùng tạo
ra cũng khác nhau.
Quá trình lên men lactic có thể đồng hình hoặc dị hình. Lên men đồng hình gồm
con đường EMP chuyển hóa đường thành pyruvate, sau đó pyruvate bị khử thành
lactic acid 90% đường được chuyển hóa thành acid lactic. Trong khi đó ở lên men
lactic dị hình chỉ 50% đường được chuyển hóa thành acid lactic, còn lại là CO2,
acetaldehyde, ethanol.
12
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.2. Sơ đồ các con đường lên men lactose của vi khuẩn lactic A) Lên men đồng hình . B) Lên men dị hình
13
Đồ án tốt nghiệp
Lên men lactic đồng hình
Lên men đồng hình là quá trình lên men trong đó có các sản phẩm acid lactic
tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ acid acetic, acetol,
diacetyl. Phương trình chung biểu diễn quá quá trình lên men:
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 21,8.104 J
Con đường Glycolysis hay con đường EMP (Embden-Meyerhof-Parnas pathway)
được sử dụng bởi hầu hết các LAB (ngoại trừ leuconostocs, nhóm III Lactobacilli,
Oenococci và Weissellas) tạo ra fructose-1,6-diphosphate (FDP) và nhờ FDP aldolase
để tiếp tục chuyển thành dihydroxyacetonephosphate (DHAP) và glyceraldehyde-3-
phosphate (GAP) đối với những chất có mức phosphoryl hóa ở 2 vị trí, sau đó tạo
thành pyruvate. Trong điều kiện có nhiều đường và hạn chế oxy, pyruvate bị khử
thành acid lactic bởi lactate dehydrogenase (nLDH) và NAD+, do đó NADH đã được
oxy hóa trước đó, khi thế oxy hóa khử được cân bằng, sản phẩm cuối cùng được tạo ra
chủ yếu là acid lactic và quá trình này được gọi là lên men lactic đồng hình. (Hình
1.2A)
Lên men lactic dị hình
Đặc điểm của con đường này là sự khử hidro ngay từ bước đầu tạo
6-phosphogluconate. Theo sau đó là sự tách carbon tạo pentose-5-phosphate và tiếp tục
chuyển hóa thành glyceraldehyde-3-phosphate (GAP) và acetyl phosphate. GAP được
tạo thành tương tự như trong con đường glycolysis và kết quả là tạo ra acid lactic.
Trong điều kiện không có mặt của các chất nhận điện tử, acetyl phosphate sẽ bị
khử tạo thành ethanol thông qua CoA và acetaldehyde. Khi quá trình này ngoài sản
phẩm acid lactic còn tạo ra một lượng đáng kể các sản phẩm phụ như CO2, ethanol,
acid acetic, acid succinic... thì nó được gọi là lên men lactic dị hình.
Phương trình chung biển diễn quá trình lên men:
C6H12O6 CH3CHOHCOOH + HOOC(CH2)COOH + CH3COOH + C2H5OH +CO2
14
Đồ án tốt nghiệp
Trong đó, acid lactic chiếm khoảng 40%, acid succinic khoảng 20%, rượu etylic
và acid acetic 10% các loại khí 20%.... đôi khi không có các khí mà thay vào đó là sự
tích luỹ một lượng ít acid foocmic.
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men, quá trình sinh trưởng và
phát triển của vi khuẩn lactic
Trong công nghiệp, vật liệu dùng để làm môi trường cho vi sinh vật phát triển cần
đảm bảo các yếu tố: đầy đủ chất dinh dưỡng, không có độc tố, cho hiệu suất thu hồi là
lớn nhất và giá thành rẻ [79]. Mỗi nguồn dinh dưỡng cung cấp không chỉ ảnh hưởng
đến sự phát triển của vi khuẩn trong quá trình nuôi cấy mà còn ảnh hưởng không nhỏ
đến quá trình thu hồi và bảo quản chế phẩm sinh khối sau này.
Thành phần môi trường nuôi cấy
Vi khuẩn lactic thuộc loại vi sinh vật dị dưỡng. Nguồn năng lượng cần thiết cho
hoạt động sống và phát triển của chúng là nguồn năng lượng do trao đổi chất với môi
trường bên ngoài. Thành phần môi trường MRS để nuôi cấy vi khuẩn lactic có chứa
nhiều chất dinh dưỡng và dễ bị tạp nhiễm cũng ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy vi
khuẩn lactic. Ngoài ra, để duy trì sự sống, điều hòa các quá trình chuyển hóa trong tế
bào, chúng cần sử dụng nguồn glucid có trong môi trường dinh dưỡng làm nguồn
carbon (chủ yếu là đường lactose), nguồn nitơ (pepton, acid amin), vitamin, muối
khoáng và các yếu tố vi lượng.
Yếu tố môi trường
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là một trong những nhân tố quan trọng, ảnh hưởng đến enzyme của tế
bào vi sinh vật. Khi nhiệt độ nuôi cấy quá cao hay quá thấp đều có thể gây ức chế các
enzyme, dẫn đến ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn. Nhiệt
độ càng cao thì sự lên men càng mạnh. Phần lớn vi khuẩn lactic sinh trưởng tốt nhất ở
15
Đồ án tốt nghiệp
nhiệt độ 30 – 40oC. Một số có thể sinh trưởng dưới 15oC và thậm chí một số dòng có
thể sinh trưởng dưới 5oC [5].
Ảnh hưởng của pH
Trong quá trình lên men, vi khuẩn lactic sinh acid làm pH môi trường giảm và khi
nó giảm tới mức nào đó nó sẽ ảnh hưởng lên sự phát triển của vi khuẩn lactic. Do đó,
cần phải luôn điều chỉnh pH về khoảng tối thích cho vi khuẩn trong suốt quá trình nuôi,
pH tối ưu phải giữa 5.5 và 6.0.
Ảnh hưởng của nồng độ acid
Acid là sản phẩm chính của quá trình lên men lactic do hoạt động sống của vi
khuẩn lactic tạo nên. Các vi khuẩn này chịu được acid, tuy nhiên với lượng acid tích
lũy trong môi trường ngày một nhiều sẽ ức chế chúng. Để giúp vi khuẩn lactic phát
triển bình thường không bị chính sản phẩm do hoạt động của chúng để tạo ra, người ta
cho vào môi trường các chất đệm thích hợp với một lượng đủ để trung hòa lượng acid
sinh ra thông thường chất đệm này là CaCO3.
Vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình lên men
Hệ vi sinh vật tạp nhiễm, thường ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men ở những
mức độ khác nhau có thể phá hủy các tế bào giống hoặc phá vỡ tế bào quá trình trao
đổi chất cần thiết cho sự tạo thành sản phẩm lên men.
1.1.5. Ứng dụng của vi khuẩn lactic
Nhờ khả năng tạo ra acid lactic từ các nguồn carbohydrate khác nhau, hoạt tính
kháng nhiều loại vi sinh vật có hại mà các chủng vi khuẩn lactic được ứng dụng nhiều
trong công nghệ lên men truyền thống và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực khác nhau như:
_ Thực phẩm: Chúng giúp giảm việc sử dụng các chất hóa học cũng như
cường độ xử lý nhiệt, có thể thay thế các chất bảo quản thực phẩm, làm cho thực
phẩm sau bảo quản vẫn giữ được trạng thái tự nhiên và đảm bảo tính cảm quan và
16
Đồ án tốt nghiệp
dinh dưỡng, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng về tính an toàn, độ tươi
ngon, thực phẩm ăn liền, thực phẩm chế biến tối thiểu và gia tăng sản phẩm có
tính cảm quan mới lạ như giảm tính acid hoặc giảm nồng độ muối đồ ng thờ i kéo dài đươ ̣c thờ i gian bảo quản củ a các sản phẩm thực phẩm như bánh mì.
_ Công nghiệp: Vi khuẩn lactic là nguồn để lên men sản xuất acid lactic,
đem lại nguồn thu hàng tỷ đô vì đây là chất được sử dụng rất rộng rãi ở nhiều lĩnh
vực khác nhau.
_ Y học: Chữa các bệnh đường ruột, cải thiện hệ tiêu hoá…
_ Nông nghiệp và môi trường: Vi khuẩn lactic hạn chế sự phát triển của nấm
Fusarium, Aspergillus, chế phẩm EM có vai trò cải tạo đất và không gây ô nhiễm,
ứ c chế mô ̣t số vk gây bê ̣nh trên các loài thuỷ hải sản. Ngoài ra cò n đươ ̣c ứ ng du ̣ng trong bảo quản ha ̣t giố ng do sự phát triển củ a nấm mố c như: bắp, đâ ̣u phô ̣ng,….
1.1.6. Hoa ̣t tính sinh học
Các vi khuẩn lactic (LAB) có thể sản xuất một số chất kháng sinh như acid lactic
và reuterin, ngoài ra còn có các acid hữu cơ, peroxit hydro, bacteriocin kháng khuẩn và
các loại peptide kháng nấm. LAB đã được biết đến trong nhiều năm và đóng vai trò
quan trọng trong việc sản xuất của một loạt các thực phẩm lên men. Lợi ích sức khỏe
của LAB được biết là ảnh hưởng tích cực nhất định trong đường tiêu hóa của con
người [6] [7].
1.1.6.1. Khả năng kháng khuẩn của chủng vi khuẩn lactic
LAB cũng ứ c chế sự phát triển củ a vi sinh vâ ̣t có ha ̣i gây thố i rữa thông qua các sản phẩm chuyển hoá như hydrogen peroxide, carbon dioxide, diacetyl và đă ̣c biê ̣t là
bacteriocin.
Bacteriocin: Bacteriocin là protein có hoạt tính sinh học do vi khuẩn tiết ra, có thể
tiêu diệt hoặc ức chế sự tăng trưởng của các vi khuẩn khác có quan hệ họ hàng với
17
Đồ án tốt nghiệp
chúng [8]. Bacteriocin có hoạt tính kháng khuẩn, được sản sinh ra bởi nhiều nhóm vi
khuẩn đa dạng, có thể khác nhau bởi phương thức và phổ hoạt động, phân tử lượng,
đặc điểm sinh hóa và nguồn gốc [9].
Ưu điểm của bacteriocin là có hoạt tính kháng khuẩn cao ngay cả khi ở nồng độ
rất thấp. Tuy nhiên, bacteriocin thường có phổ kháng khuẩn hẹp hơn kháng sinh. Khác
với chất kháng sinh, bacteriocin thường được dùng trong thực phẩm và không có ảnh
hưởng độc lên tế bào nhân chuẩn còn chất kháng sinh chỉ được dùng trong y tế và có
ảnh hưởng độc lên tế bào nhân chuẩn. Trên thế giới bacteriocin được sản xuất bằng
công nghệ lên men vi sinh bởi vi khuẩn lactic.
Bacteriocin cò n có mô ̣t số ha ̣n chế như: ít đươ ̣c biết đến hơn chất bảo quản hoá
ho ̣c. Bi ̣ thoái biến nhanh chó ng bở i các enzyme phân giải protein.
Bacteriocin đươ ̣c ứ ng du ̣ng: Bổ sung bacteriocin tinh chế hay bán tinh chế như là
các chất bảo quản thực phẩm, dùng màng polyethylen hoạt tính bacteriocin cho đóng
gói thực phẩm.
Sản phẩm chuyển hoá củ a LAB sử du ̣ng để chố ng la ̣i các vi sinh vâ ̣t gây thố i rữa
và chứ c năng hoá có thể ứ c chế vi sinh vâ ̣t củ a chú ng đươ ̣c tó m tắt như sau:
18
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 1.2. Khả năng đối kháng của các sản phẩm biến dưỡng của vi khuẩn LAB [5].
Sản phẩm Các sinh vật ảnh hưởng
Vi khuẩn gram âm, một vài loài nấm Acid lactic
Nấm, nấm men, vi khuẩn gây thối rửa Acid acetic
Sinh vật gây bệnh, đặc biệt trong thức ăn giàu protein H2O2
Hệ thống lactoperoxidase với Vi khuẩn gây bệnh (sữa và các sản phẩm làm từ sữa) H2O2
Lysozyme Vi khuẩn gram dương
Reuterin (3-OH- Nấm mốc, nấm men propoonaldehyde)
Diacetyl Vi khuẩn gram âm
Acid béo Các loại vi khuẩn khác nhau
1.2. Tổng quan về Probiotic
1.2.1. Lược sử nghiên cứu
Lịch sử nghiên cứu probiotic bắt đầu trong những năm cuối thế kỷ 19, khi các nhà
vi sinh vật học phát hiện ra sự khác biệt giữa hệ VSV trong ống tiêu hóa của người
bệnh và người khỏe mạnh. Hệ vi sinh vật có ích trong hệ thống ống tiêu hóa được gọi
là probiotic.
Năm 1870, khi nghiên cứu tại sao những người nông dân Bungary có sức khỏe
tốt, nhà sinh lý học người Nga Eli Metchnikoff đã đưa ra thuật ngữ “probiotic” có
nguồn gốc từ Hy Lạp, theo nghĩa đen là “vì cuộc sống” để chỉ những vi sinh vật đã
được chứng minh có ảnh hưởng tốt đến sức khỏe của người và động vật. [83]
Khái niệm này sau đó được làm rõ hơn bởi định nghĩa của Tổ chức Y tế thế giới
và Tổ chức Lương nông thế giới (WHO/FAO, 2001): “Probiotic là những vi sinh vật
còn sống khi đưa vào cơ thể một lượng đầy đủ sẽ có lợi cho sức khỏe của người sử
dụng.” [90]
19
Đồ án tốt nghiệp
Đây là những nhóm vi khuẩn (VK) sống trong đường tiêu hóa của người, chúng
tạo thành một khu hệ VSV, cản trở sự phát triển của một số VSV gây bệnh, cung cấp
cho con người một số chất có lợi cho cơ thể, ảnh hưởng tốt đến hệ miễn dịch. Con
người sử dụng các chế phẩm probiotic như một loại thực phẩm, thuốc, sử dụng chúng
như một phương tiện để vận chuyển vi khuẩn probiotic vào trong cơ thể, từ đó giúp
phòng và chữa bệnh.
1.2.2. Các vi sinh vật probiotic thường gặp
Vi sinh vật được sử dụng làm probiotic gồm nhiều nhóm khác nhau như vi khuẩn,
xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc. Tuy nhiên, vì những đặc tính ưu việt của vi khuẩn lactic
(LAB) phù hợp với việc tạo chế phẩm probiotic cho người cũng như vật nuôi nên thành
phần của hầu hết các chế phẩm probiotic hiện nay chủ yếu là các chủng LAB.
Một số nhóm vi sinh vật probiotic thường gặp:
Nhóm vi khuẩn lactic: Theo Lee, Nomoto, Salminen và Gorbach (1999), một
số loại chế phẩm probiotic được biết đến nhiều nhất với các chủng LAB, trong đó chủ
yếu là những loài thuộc chi Lactobacillus và Streptococcus như L. acidophilus, L.
casei, L. plantarum, L. bulgaricus, L. kefir, L. delbruckii, L. sporogenes,
Bifidobacterium breve, Bifidus bacteria, Streptococcus faecalis,…
Những chủng này đều có thể chịu đựng nhiệt độ cũng như các tác động trong quá
trình sản xuất thuốc, không tương tác với các thành phần bổ sung thêm trong chế phẩm
như vitamin, acid amin, acid béo, đường và đặc biệt là fructoligosaccharide, là một tá
dược được dùng phổ biến trong hầu hết các chế phẩm propiotic.
Các chế phẩm probiotic có thể sử dụng chỉ một chủng LAB (như L. acidophilus
hay L. sprorogenes,…) hoặc kết hợp nhiều chủng LAB (L. acidophilus, L.
sprorogenes, L. kefir, Streptococcus faecalis,…). Sử dụng chế phẩm probiotic - lactic
là liệu pháp rất tốt cho các trường hợp rối loạn đường tiêu hóa, giúp duy trì hệ VSV có
20
Đồ án tốt nghiệp
lợi cho hệ tiêu hóa, ngăn ngừa tiêu chảy hữu hiệu và nhiều trường hợp bệnh khác nhờ
những tác dụng trong cơ thể người. [71] [75]
Bacillus subtilis
B. subtilis là VK ứng dụng làm probiotic từ rất sớm. Chúng được sử dụng qua
đường uống để phòng và chữa các rối loạn tiêu hóa như tiêu chảy sau khi dùng kháng
sinh. B. subtilis có tác dụng hồi phục hệ VSV tự nhiên trong đường tiêu hóa của người
sau khi dùng kháng sinh kéo dài. Các chế phẩm B. subtilis được bán ở hầu hết các nước
Châu Âu, mặc dù người ta còn chưa biết nhiều về cơ chế tác dụng của chúng. Bào tử
của B. subtilis có thể vượt qua rào chắn đường tiêu hóa, một phần bào tử nảy mầm
trong ruột non và sinh sôi trong đường ruột. Một số tác dụng lâm sàng của B. subtilis
đã được biết như làm tác nhân kích thích miễn dịch trong một số bệnh [83].
Bacillus clausii
Thuộc giống Bacillus, GP+P, không di động, nuôi cấy dễ dàng với các môi
trường dinh dưỡng thông dụng, có khả năng sinh bào tử giúp VK tồn tại trong điều
kiện khắc nghiệt. Bào tử của B. clausii có thể qua dạ dày với tỉ lệ sống sót cao, có thể
sống được trong môi trường dịch vị với pH = 2 ít nhất l2 giờ. Chúng đề kháng rất tốt
với nhiều loại kháng sinh. Vì thế, có thể dùng chung trong thời gian điều trị kháng
sinh.
Khi vào ruột non, bào tử B. clausii sẽ nảy mầm thành dạng sinh trưởng và tiếp tục
sinh sôi nảy nở trong ruột. Nhờ đó lấp đầy lại được khoảng trống rối loạn hệ VK trong
đường ruột. Đồng thời sự sinh trưởng của B. claussi sẽ tái lập được điều kiện kỵ khí,
tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển trở lại của các VK có lợi ở đường ruột (như
Bifidobacterium, Lactobacillus, Bacteroides) đã bị rối loạn vì các nguyên nhân khác
nhau.
B. clausii thường được dùng tạo chế phẩm probiotic cho người như chế phẩm
Enterogermina ở dạng lỏng. Bào tử được bào chế dưới dạng hỗn dịch không màu,
21
Đồ án tốt nghiệp
không mùi, không vị trong từng ống nhựa nhỏ nên tiện lợi khi sử dụng, đặc biệt là cho
trẻ em.
Nấm men
Được sử dụng làm probiotic như Saccharomyces cerevisiae, S. boulardii. Trong
các chế phẩm probiotic tạo ra sinh khối chứa acid amin, các vitamin nhóm B, hấp thu
độc tố và bài thải ra ngoài. Chúng chuyển hóa glucose thành acid pyruvic là cơ chất
cho các VSV có lợi hoạt động và sinh sản. Ngoài ra, chúng còn tiết enzyme tiêu hóa
như amylase, protease,…. [78]
S. boulardii: được dùng như probiotic từ năm 1950. Là thành phần chính của một
số chế phẩm probiotic như ultralevure (Pháp), florastor, bioflora (Pháp). Tác động hiệu
quả trong điều trị tiêu chảy nhiễm trùng cấp. Ngừa tiêu chảy do KS và trị liệu phối hợp
trong nhiễm trùng H. pylori. S. boulardii tác động thông qua cơ chế:
Tiết enzyme proteinase làm giảm độc tố do Clostridium difficile, sản sinh
phosphatase làm bất hoạt các nội độc tố do E. coli tiết ra.
Tăng lượng kháng thể IgA, tăng các men lactase, sucrase, maltase, và N-
aminopeptidase, tăng hấp thu ở người tiêu chảy, duy trì các acid béo chuỗi ngắn
cần thiết cho cho việc hấp thu nước và chất điện giải.
Ngoài ra, chúng còn tác dụng giảm viêm ở đường ruột do kích thích tế bào
T.
1.2.3. Tiêu chuẩn chọn chủng vi khuẩn lactic sử dụng làm probiotic
Vi sinh vật được sử dụng trong hầu hết các sản phẩm probiotic hiện nay chủ yếu
là LAB, do chúng mang những đặc điểm ưu việt vốn có thích hợp cho việc tạo chế
phẩm probiotic. Tuy nhiên, không phải bất kì LAB nào cũng được ứng dụng làm
probiotic. Những chủng LAB được chọn phải đảm bảo các tiêu chuẩn sau:
Là VK hiện diện bình thường ở ruột của người, sinh trưởng và phát triển nhanh.
Là VK chịu được pH thấp nên có thể sống được khi qua dạ dày.
22
Đồ án tốt nghiệp
Lên men lactic làm giảm pH môi trường sống, ức chế sự phát triển của VSV
gây bệnh khác.
Có khả năng làm mất sự liên kết của các acid mật nên chịu acid mật tốt.
Đề kháng được kháng sinh.
Tạo enzyme lactase giúp đồng hóa được đường lactose trong sữa.
Làm tăng quá trình tiêu hoá thức ăn, tăng hấp thu chất dinh dưỡng.
Sản sinh một số chất kháng khuẩn ức chế sự phát triển các VSV gây bệnh.
Điều hoà khả năng miễn dịch.
Làm giảm lượng cholestrol trong huyết thanh.
Hoạt tính chống đột biến và chống ung thư.
1.2.4. Đặc điểm chung của vi sinh vật probiotic
Vi sinh vật probiotic khi được bổ sung vào cơ thể qua đường tiêu hóa, chúng tác
động thông qua một số cơ chế khác nhau. Tuy nhiên, để có thể tác động lên hệ tiêu hóa
vật chủ thì trước hết chúng phải có khả năng sống sót ở điều kiện khắc nghiệt trong
đường tiêu hóa. Điển hình là các điều kiện như pH thấp, acid mật, kháng sinh,…
Chịu pH thấp
Đây là yếu tố cần thiết để tạo sự thích nghi ban đầu. Các nhà khoa học đã chứng
minh, các probiotic phải trải qua các quá trình tiêu hóa khắc nghiệt hơn 90 phút trước
khi được giải phóng từ dạ dày vào ruột. Tuy nhiên, các quá trình tiêu hóa có thời gian
xảy ra lâu hơn nên VSV probiotic phải chống lại được các điều kiện áp lực của dạ dày
với pH thấp đến khoảng 1,5. Do đó, các chủng được chọn lọc để sử dụng như trong chế
phẩm probiotic cần phải chịu được môi trường pH thấp ít nhất 90 phút. Sống sót ở pH
3.0 trong 2 giờ và nồng độ acid 1000 mg/l được xem như là khả năng chống đỡ đối với
acid tối ưu đối với các chủng probiotic [70].
23
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra, VSV probiotic phải chống lại được các enzyme trong đường miệng như
lysozyme. Vì vậy, khả năng chịu acid là một trong những tính chất đầu tiên để sàng lọc
khi muốn tuyển chọn các dòng probiotic [69].
Chịu acid mật
Acid mật được coi là chất kháng khuẩn trong đường tiêu hóa, bảo vệ ruột khỏi
sự xâm nhập của các VSV gây bệnh. Ở hầu hết các sinh vật (bao gồm người), quá trình
tổng hợp acid mật chủ yếu thông qua sự tiêu thụ cholesterol. Cơ thể tổng hợp khoảng
8mg cholesterol một ngày và dùng 4mg cholesterol để tổng hợp acid mật. Tổng cộng
có khoảng 20 – 30 g acid mật tiết vào ruột mỗi ngày [85].
Do vậy, khi thức ăn cùng VSV từ dạ dày chuyển xuống vùng ruột. Tại đây,
chúng chịu sự tác động của acid mật. Khi acid mật đi vào khu vực tá tràng thì số lượng
VSV sẽ giảm. Khả năng chịu đựng acid mật là một trong những đặc tính cần thiết của
VSV có hoạt tính probiotic [1].
Chịu kháng sinh
Kháng sinh được ứng dụng phổ biến trong điều trị một số bệnh cho người cũng
như vật nuôi. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích do kháng sinh mang lại thì phương
pháp trị liệu kháng sinh có một số hạn chế nhất định như là tác động loại bỏ không
phân biệt được mầm bệnh thật sự và hệ VSV có lợi trong ruột. Vì vậy, phương pháp trị
liệu này đã dẫn đến thay đổi sự cân bằng hệ VSV của ruột và gây ra một vài ảnh hưởng
xấu có thể tồn tại lâu dài ngay cả sau khi ngưng sử dụng cách điều trị này.
Chính vì vậy, việc sử dụng probiotic thường được chỉ định uống trong thời gian
điều trị bệnh bằng kháng sinh, để phòng mất cân bằng hệ VSV trong đường ruột. Do
đó, các chủng dùng làm probiotic cần phải có khả năng chịu đựng được kháng sinh
[77].
Khả năng bám dính vào tế bào biểu mô ruột
Các chủng VSV probiotic khác nhau có những ảnh hưởng khác nhau lên đường
tiêu hóa. Chúng chỉ có thể tác động được khi chúng có thể sinh trưởng và phát triển tốt
24
Đồ án tốt nghiệp
trong đường tiêu hóa. Do vậy, bên cạnh khả năng sống sót thì chúng phải có khả năng
bám vào thành biểu mô ruột, nhờ đó chúng mới không bị rửa trôi ra ngoài cùng với
phân [67].
Sự kết bám với tế bào biểu mô ruột là một yêu cầu quan trọng cho việc định cư
lâu dài của VK probiotic trong đường ruột, chống lại sự loại bỏ do nhu động ruột và tạo
được một ưu thế cạnh tranh trong hệ VSV đường ruột (Pedersen và Tannock 1989;
Freter 1992; Alander và cộng sự 1997) [66] [68].
Bên cạnh đó vi sinh vật probiotic còn có khả năng sản sinh những chất có hoạt
tính kháng khuẩn như các acid hữu cơ, ethanol, bacteriocin, H2O2,… Những chất này
được sản sinh cùng với quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng trong đường tiêu
hóa, tác động ức chế và tiêu diệt các VK gây bệnh, tạo nên sự cân bằng hệ sinh thái
đường ruột.
Ngoài ra, chúng còn có khả năng ảnh hưởng đến hoạt tính biến dưỡng như đồng
hóa cholesterol, lactose, tạo ra các vitamin và giải phóng nhiều enzyme có lợi giúp cho
việc tiêu hóa thức ăn diễn ra dễ dàng. Bên cạnh đó, chúng còn giúp hấp thu các chất
dinh dưỡng cần thiết, khử các chất có khả năng gây ung thư, các hợp chất độc hại, kích
thích điều hòa hệ miễn dịch cơ thể chủ, tăng khả năng đề kháng cho cơ thể vật chủ,…
[71] [75].
1.2.5. Cơ chế tác động chung của probiotic
Vi sinh vật probiotic khi được bổ sung vào cơ thể vật chủ, chúng tác động lên
đường tiêu hóa của vật chủ theo những cơ chế như cạnh tranh và đối kháng với các VK
gây bệnh, sản sinh các chất có hoạt tính kháng khuẩn, kích thích đáp ứng miễn dịch của
cơ thể vật chủ,…
Cạnh tranh và đối kháng với các VK gây bệnh
Hệ vi sinh vật ở đường tiêu hóa mất cân bằng do nhiều nguyên nhân khác nhau,
một trong những nguyên nhân chính là do việc sử dụng kháng sinh dài ngày dẫn đến
25
Đồ án tốt nghiệp
việc tiêu diệt các VSV có lợi trong ruột. Để khắc phục điều này, người ta thường bổ
sung các VSV có lợi thông qua sử dụng probiotic. Các VSV probiotic sẽ phát triển,
chiếm ưu thế trong đường ruột bằng cách cạnh tranh về mặt vị trí bám, về hấp thu chất
dinh dưỡng và khối lượng các chất được sản sinh. Từ đó, ức chế và tiêu diệt được VSV
gây hại, thiết lập lại sự cân bằng hệ VSV đường ruột.
Trong một nghiên cứu cho thấy, khi cung cấp thường xuyên các VSV có lợi dưới
dạng sữa lên men hoặc dạng đông khô cho người và động vật nuôi với liều lượng thích
hợp (1,2 tỷ CFU/ kg thức ăn/ ngày), sự cân bằng của hệ VSV đường ruột được duy trì
[57] [64] [74] [76] .
Tác động kháng khuẩn do sản sinh một số chất kháng khuẩn
Probiotic tác động không chỉ thông qua sự phát triển, gia tăng về số lượng cạnh
tranh vị trí bám với VK gây bệnh, chúng còn tác động nhờ vào khả năng sản sinh các
chất có hoạt tính kháng khuẩn như kháng sinh, một số acid hữu cơ (acid lactic, acid
acetic, acid formic, acid béo, …), diacetyl, hydrogen peroxide, ethanol,… Đặc biệt,
nhiều chủng VSV còn sản xuất bacteriocin và các phân tử có hoạt tính kháng khuẩn
[58]. Những chất này có tác dụng ức chế và tiêu diệt các VK gây bệnh ở đường ruột.
Tăng cường hoạt động chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột.
Một số chủng VSV probiotic khi được bổ sung vào đường tiêu hóa có vai trò
tăng cường hoạt động chuyển hóa của một số chủng VK đường ruột khác. Chẳng hạn
như khi sử dụng L. rhamnosus dưới dạng sữa lên men, chúng kích thích hoạt động
enzyme và khả năng biến dưỡng của VK đường ruột [57].
Điều hòa phản ứng miễn dịch
Vi sinh vật probiotic có thể có khả năng điều hòa phản ứng miễn dịch thông qua
ảnh hưởng lên lympho bào B. Như khi cho chuột sử dụng L. plantarum ATCC 14917
và L. fermentum YIT 0159, chúng sẽ kích thích sự đồng hóa P3PH - thymidine trong tế
bào lách ở chuột. Ngoài ra, L. plantarum ATCC 14917 và L. fermentum YIT 0159 cũng
26
Đồ án tốt nghiệp
có thể tăng cường bổ thể và kháng huyết thanh ở thỏ. Điều này chứng tỏ chúng kích
thích hoạt động trên lympho bào B của tế bào lách [57].
Ngoài ra, VSV probiotic còn tác động lên hệ tiêu hóa của người cũng như vật
nuôi bằng những cơ chế khác, như đồng hóa lactose trong sữa,... Sự không dung hòa
lactose là tình trạng sinh lí xảy ra ở những người thiếu khả năng sản xuất enzyme
lactase hay β-galactosidase. Lactase cần thiết để đồng hóa lactose trong sữa, phân giải
chúng thành các phân tử đường glucose và galactose đơn giản. Các cá thể thiếu lactase
sẽ không tiêu hóa được sữa và thường gây ra những khó khăn trong quá trình tiêu hóa,
đặc biệt ở trẻ sơ sinh. Triệu chứng thường thấy là khó chịu ở bụng, tiêu chảy, bị vọp
bẻ, đầy hơi, nôn và buồn nôn,… khi dùng sữa. Một vấn đề khác có liên quan đến việc
không dung hòa lactose là tình trạng thiếu canxi do không dùng sữa. Ngoài ra, VK khu
trú trong ruột kết không lên men tiêu hóa được lactose sẽ sản xuất acid và khí, gây ra
các triệu chứng như đau bụng, sưng phù và tiêu chảy.
Các dòng probiotic đã được chứng minh là có thể giải quyết vấn đề không dung
hòa được lactose nhờ khả năng sản xuất lactase và tăng nồng độ β-galactosidase ở ruột
non. Do vậy, người ta cho các bệnh nhân không dung hòa được lactose sử dụng
probiotic. Các dòng probiotic sẽ thủy phân lactose trong sữa uống và lactose sẽ được
đồng hóa, đồng thời canxi cũng được hấp thu [58].
Cơ chế bảo vệ răng miệng của vi khuẩn Probiotic nói chung và
Lactobacillus spp. nói riêng
Vi khuẩn probiotic có tác động trực tiếp lên các tế bào khác và môi trường xung
quanh chúng. Các cơ chế kháng này được chia như sau:
Tác động trực tiếp lên tế bào vi khuẩn khác
Tăng khả năng miễn dịch của vật chủ
Ức chế vi khuẩn khác thông qua khả năng sinh hydrogen peroxide,
bacteriocins, và một số acid hữu cơ.
27
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.3. Cơ chế tác động của Lactobacillus spp. lên những vi khuẩn trong khoang miệng [44].
28
Đồ án tốt nghiệp
1.2.6. Tình hình nghiên cứu và sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc probiotic
Các sản phẩm thực phẩm chứa probiotic từ sữa
Hình 1.4. Các dạng sản phẩm từ sữa có chứa probiotic [91]
Ở Việt Nam hiện nay, các sản phẩm thực phẩm có chứa probiotic thường được
sản xuất ở dạng sữa chua (Vinamilk, Dutch Lady…) hoặc sữa chua uống (Yakult,
Probi). Ngoài ra, gần đây còn có các sản phẩm sữa bột cho trẻ nhỏ (Nestle Nan 1, 2)
hoặc sản phẩm kẹo có chứa vi khuẩn probiotic (Kẹo Huro).
29
Đồ án tốt nghiệp
Chế phẩm probiotic
Theo tổ chức lương thực và thực phẩm Quốc Tế (FAO) [82]. Một chủng VSV
được sử dụng tạo chế phẩm probiotic cần phải đảm bảo tiêu chuẩn sau đây:
Giống dùng cho probiotic phải mang tính đại diện và được công nhận
chung về tính an toàn cho người và vật nuôi (GRAS microorganism) [65] [72].
Có nguồn gốc từ người được chứng minh an toàn cho người.
Có khả năng sống sót trong điều kiện acid ở dạ dày, nồng độ acid mật và
kháng sinh trong ruột.
Có khả năng kết bám vào biểu mô ruột, định cư và tăng trưởng nhanh về
số lượng trong ruột người.
Góp phần điều chỉnh tích cực chức năng của ruột.
Khả năng ảnh hưởng đến hoạt tính biến dưỡng như đồng hóa cholesterol
và lactose, tạo ra các vitamin và giải phóng các enzyme có lợi giúp cho việc tiêu
hóa thức ăn được diễn ra dễ dàng, hấp thu các chất dinh dưỡng cần thiết và khử
các chất có khả năng gây ung thư và các hợp chất độc hại [73] [75].
Tạo ra chất có hoạt tính kháng khuẩn và kháng mầm bệnh ở người như sản
sinh acid L - lactic và những chất ức chế VK gây hại.
Có khả năng tiết ra các chất có hoạt tính sinh học có thể kích thích đáp
ứng miễn dịch, làm gia tăng chức năng phòng thủ của mạng lưới tế bào chủ.
Có khả năng tồn tại trong suốt quá trình sản xuất và bảo quản bằng đông
khô.
Chế phẩm probiotic hiện nay rất đa dạng với nhiều hình thức khác nhau. Một
trong những chế phẩm probiotic được biết đến phổ biến với tên thường gọi là “men vi
sinh”. Chúng tồn tại ở các dạng như cốm, bột, lỏng, viên nén,… chứa VSV có thể ở
dạng sống, chết đông khô, xác VK. Các sản phẩm probiotic có thể phối hợp nhiều
chủng VK (như L. acidophilus, L. sprorogenes, L. kefir, Streptococcus faecalis,…)
hoặc chỉ sử dụng một chủng VK ( như L. acidophilus hay L. sprorogenes,…). [71] [75]
30
Đồ án tốt nghiệp
Một số chế phẩm thông dụng ở dạng men tiêu hóa trên thị trường hiện nay như
Antibio (Hàn Quốc), Probio (Việt Nam), Acidophilus (Mỹ), Biolactyl (Việt Nam),
Lactéol (Pháp), Bio - acimin (Việt Nam), Biolactyl (liên doanh Pháp), L – bio - 3D
(Việt Nam), Bioflora (Pháp),… Các chế phẩm này được sử dụng nhằm khắc phục: các
chứng bệnh về đường tiêu hóa, một số hạn chế do điều trị bằng KS dài ngày mang lại,
điều trị tiêu chảy cấp, tăng cường khả năng miễn dịch,…
1.3. Màng sinh học
1.3.1. Sự hình thành
Các tế bào vi khuẩn sinh sống trôi nổi trong môi trường lỏng (dạng phù du) vô
tình bám vào một bề mặt nào đó, và nếu sau một thời gian chúng không chịu tác động
di chuyển đi nơi khác, quá trình sinh trưởng vẫn cứ tiếp tục, dần sẽ hình thành một kiểu
khuẩn lạc trên bề mặt đó, đây là giai đoạn đầu của sự hình thành màng sinh học. Kế
đến vi khuẩn sẽ bắt đầu thay đổi thay đổi kiểu hình, khả năng sinh hóa mới để thuận lợi
hơn trong việc tổng hợp nên cơ chất ngoại bào - extracellular polymeric substance
(EPS). Phân tích về mặt hình thái học kết hợp với di truyền học, người ta xác định rằng
các tế bào xuất hiện cấu trúc tua, nhung mao hoặc tiên mao sẽ tăng thêm độ vững chắc
của màng sinh học. Giai đoạn cuối của sự hình thành màng sinh học, các tế bào sẽ một
lần nữa biến đổi quay lại dạng phù du, tách ra khỏi màng sinh học để tìm địa điểm định
cư khác, giai đoạn này gọi là giai đoạn phát tán [11].
31
Đồ án tốt nghiệp
Hình 0.5. Các giai đoạn hình thành màng sinh học
Hình 0.6. Mạng lưới EPS cùng tế bào vi khuẩn trong màng sinh học, hình thành dưới đáy một chai thủy tinh được chụp dưới kính hiển vi điện tử [12].
32
Đồ án tốt nghiệp
1.3.2. Mạng lưới polymer ngoại bào (EPS)
EPS là các polymer sinh học cao phân tử được vi sinh vật tiết ra ngoài môi trường
sống xung quanh chúng. EPS là thành phần chính, đồng thời quyết định tính hóa lý của
màng sinh học [13]. EPS chiếm từ 50 – 90% tổng lượng chất hữu cơ của một màng
sinh học [14].
EPS chủ yếu là polysaccharide và một số protein. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ
các thành phần khác như: DNA, lipid, mùn đất. EPS là vật liệu giúp cho tế bào vi
khuẩn bám dính lên một bề mặt nào đó và đồng thời liên kết với các tế bào khác.
Đa số các loài trong chi Lactobacillus đều có khả năng tổng hợp EPS, nhưng chia
thành hai dạng. Homopolysaccharides là dạng EPS được tổng hợp từ carbohydrate chủ
yếu là dextran, glucan và levan. Trong khi dạng Heteropolysaccharides được tổng hợp
từ nucleotide. Homopolysaccharides chủ yếu được tổng hợp từ loài lên men dị hình
như L. pontis, L. frumenti, L. sanfranciscensis, và L. reuteri. Heteropolysaccharides
được tổng hợp với số lượng ít, khoảng 0.1 – 1.5 g/l bởi những loài lên men đồng hình
như L. kefiranofaciens, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. paracasei, L. rhamnosus,
L. helveticus, và L. sakei [47].
1.3.3. Tính chất
Màng sinh học có thể là cả một quần thể vi khuẩn cùng nhau sinh trưởng và phát
triển, quan hệ hợp tác hay cạnh tranh đều có thể diễn ra trong màng, phụ thuộc vào
những loài có mặt trong đó [15].
Tính kỵ nước có một phần ảnh hưởng đến khả năng tạo màng sinh học của vi
khuẩn. Vì nếu tế bào có tính kỵ nước thì lực tác động của các phân tử ngoại bào hoặc
các tế bào khác lên chúng sẽ giảm đáng kể [16]. Một số vi khuẩn không có khả năng
bám trực tiếp lên một bề mặt nào đó, nhưng lại có khả năng liên kết với mạng lưới cơ
chất ngoại bào hoặc với tế bào vi khuẩn khác. Những vi khuẩn không có khả năng di
động sẽ kéo theo hạn chế về khả năng bám dính [16].
33
Đồ án tốt nghiệp
Trong màng sinh học, các tế bào liên kết với nhau bằng mạng lưới do chúng tự
tổng hợp nên EPS. EPS không chỉ bao gồm polysaccharides do tế bào tổng hợp ra, mà
còn các thành phần từ môi trường xung quanh như các ion khoáng, bụi bẩn, hồng cầu,
fibrin, protein và các acid nucleic [16]. Xen kẽ với mạng lưới EPS còn có các kênh
nước, giúp vận chuyển chất dinh dưỡng và tín hiệu giữa các tế bào [17].
EPS sẽ bao phủ tế bào vi khuẩn, nhưng vẫn tạo điều kiện cho các tế bào trao đổi
tín hiệu sinh hóa cũng như trao đổi gen với nhau. EPS chính là chìa khóa quan trọng
cho việc sự hình thành, phát triển của màng sinh học. EPS còn có chức năng giữ cho
các enzyme ngoại bào gần với tế bào, giúp hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn ổn
định hơn [18].
Dù cùng loài nhưng nếu sinh trưởng trong màng sinh học thì vi khuẩn sẽ có một
số đặc tính khác biệt rõ ràng hơn so với dạng phù du. Một nghiên cứu đã cho thấy
trong một số trường hợp khả năng kháng các chất diệt khuẩn, chất kháng sinh của vi
khuẩn trong màng sinh học cao hơn gấp 1000 lần so với dạng phù du [19].
Mức độ hình thành màng sinh học phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: mật độ vi
khuẩn, hàm lượng chất dinh dưỡng, độ bão hòa, pH, thành phần dinh dưỡng trong môi
trường, độ tĩnh và hệ gen của vi khuẩn [22].
1.3.4. Phân bố
1.3.4.1. Trong tự nhiên
Màng sinh học có ở khắp nơi trong mọi cơ thể sống. Ngoài ra màng sinh học còn
có thể hình thành trong cả những môi trường cực kỳ khắc nghiệt: dưới dòng chảy
mạnh, nhiệt độ cao trong suối nước nóng, môi trường độ kiềm/acid cao, các hồ đông
lạnh.
Ta có thể dễ dàng tìm thấy màng sinh học có thể trên các tảng đá, sỏi ở những con
sông. Màng sinh học cũng nằm trong chuỗi thức ăn của động vật dưới nước. Màng sinh
học hình thành trên hoặc trong thân cây thì lại góp phần gây bệnh cho cây, ngoại trừ
34
Đồ án tốt nghiệp
trường hợp màng sinh học của vi khuẩn Rhizobium (vi khuẩn nốt sần) ở rễ cây họ đậu.
Một số bệnh ở cây trồng do sự hình thành màng sinh học: Citrus Canker (bệnh thối quả
ở chi cam chanh); Pierce (nho héo lá); bệnh đốm trắng cà chua, ớt [20].
Màng sinh học còn được tìm thấy bên trong các đường ống nước, đặc biệt là ống
nước thải, gây tắc nghẽn và ăn mòn. Trường hợp xuất hiện trong đường ống dẫn nước
lạnh/nóng thì sẽ giảm khả năng truyền nhiệt đáng kể [21].
Màng sinh học xuất hiện trên vỏ của các con tàu sẽ hỗ trợ cho sự neo bám của các
sinh vật khác và bùn đất. Điều này kiến cho vận tốc di chuyển của tàu giảm đi một
phần đáng kể, bên cạnh đó còn phát sinh khoảng chi phí vệ sinh đáy tàu (cạo bỏ sinh
vật biển).
Hình 0.7. Vi sinh vật, bùn đất bám dưới đáy tàu thông qua sự hình thành màng sinh học
35
Đồ án tốt nghiệp
Hình 0.8. Vi khuẩn chịu nhiệt hình thành màng sinh học dày khoảng 20 mm trong hồ nước nóng Mickey, Oregon [47].
1.3.4.2. Trong cơ thể sống
a) Đường ruột
Trong cơ thể người, màng sinh học được tìm thấy nhiều nhất trong đường ruột,
một trong những môi trường ẩm ướt nhưng ấm áp, cực kỳ thuận lợi cho sự phát triển
của vi khuẩn. Một nghiên cứu gần đây đã cho rằng hệ miễn dịch trong cơ thể chúng ta
đang hỗ trợ cho vi khuẩn trong ruột già tạo mảng bám. Từ phát hiện này người ta đã
đưa ra một số giả thuyết về chức năng của ruột thừa. Trong ruột thừa chứa một lượng
lớn mảng bám vi khuẩn, vì thế khi ruột già bị tổn thương, hệ vi sinh vật trong ruột đang
mất cân bằng thì vi khuẩn trong ruột thừa có thể giúp hồi phục lại hệ vi khuẩn trong
đường ruột [23].
b) Khoang miệng
Khi xuất hiện trong khoang miệng, màng sinh học được gọi là mảng bám răng.
Chúng hình thành ở mọi nơi trong khoang miệng kể cả trên răng giả. Phần nước chiếm
36
Đồ án tốt nghiệp
khoảng 80 – 90% trong mảng bám, trong khi 70% phần khô là vi khuẩn, còn lại là các
hợp chất polysaccharides và glycoproteins [24].
Các yếu tố sinh thái trong khoang miệng góp phần thúc đẩy sự hình thành của
mảng bám răng. Phổ pH bình thường trong miệng là 6 – 7, trong khi màng sinh học
được hình thành trong phổ pH 6.7 – 8.3 [25]. Và ngoài vai trò như là một chất đệm,
nước bọt còn chứa một số yếu tố dinh dưỡng như acid amin, protein và glycoprotein.
Chế độ ăn uống chỉ đóng một vai trò nhỏ trong việc cung cấp nơi cư trú cho vi khuẩn
[31]. Sự oxy hóa-khử của vi khuẩn hiếu khí đã góp phần cho lượng oxy trong khoang
miệng ở trạng thái bán ổn định, tạo điều kiện cho toàn quần thể vi khuẩn tồn tại.
1.4. Sâu răng
1.4.1. Bệnh học
1.4.1.1. Định nghĩa
Sâu răng là hiện tượng các tổ chức cứng của răng (men, ngà và cement) bị tổn thương,
đặc trưng bởi sự khử khoáng ở men răng, ngà răng tạo thành các lỗ sâu và không hoàn
nguyên được. Có nhiều định nghĩa về bệnh sâu răng, dựa trên những nghiên cứu và
nhận xét khác nhau về nguyên nhân cũng như tiến trình của bệnh, sâu răng có thể được
định nghĩa như sau:
- Bệnh sâu răng là một quá trình động, diễn ra trong mảng bám vi khuẩn dính trên
mặt răng, đưa đến mất cân bằng giữa mô răng với chất dịch xung quanh và theo
thời gian, hậu quả là sự mất khoáng của mô răng [27].
- Là bệnh nhiễm trùng của mô răng biểu hiện đặc trưng bởi các giai đoạn mất và tái
khoáng xen kẽ nhau [28].
1.4.1.2. Lịch sử
Sâu răng là một bệnh phổ biến trên toàn thế giới, xảy ra ở mọi lứa tuổi, giới tính,
dân tộc. Bệnh đã có từ rất lâu đời, nhưng chỉ thực sự nghiêm trọng khi đồ ngọt trở
37
Đồ án tốt nghiệp
thành thứ không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người. Trong các bệnh thường
gặp ở trẻ em, sâu răng đứng thứ hai sau bệnh hen suyễn [29]. Suốt một thể kỷ qua
người ta tin rằng mọi quần xã vi sinh vật có trong miệng đều có thể gây sâu răng và
việc chữa trị duy nhất đó là đánh răng – loại bỏ các mảng bám vi khuẩn.
Trong thế chiến thức I, II và chiến tranh Triều Tiên, lý do bị từ chối đi nghĩa vụ
quân sự nhiều nhất đó là sâu răng. Cuối thế kỷ 19, với dự đoán: nếu một người sống đủ
lâu thì sau này chắc chắn sẽ không còn răng, người ta đã phân ra nhánh mới riêng biệt
trong nền y học lúc bấy giờ - nha khoa, với mức đầu tư 34 tỷ đô la (năm 1990). Tới
những năm cuối thế kỷ 20 thì bệnh sâu răng có thể kiểm soát và phòng ngừa. Gần 50%
trẻ nhỏ không bị sâu răng và tỷ lệ sún răng ở người cao tuổi giảm từ 50% xuống còn
20% [30].
Dù không nguy hiểm đến tính mạng nhưng sự khó chịu khi sâu răng và chi phí
cho việc chữa trị/phòng ngừa là không hề nhỏ (đứng thứ 3 sau tim mạch và ung thư).
1.4.1.3. Dấu hiệu và triệu chứng
Dấu hiệu sớm nhất của bệnh là sự xuất hiện các đốm phấn trắng trên bề mặt răng,
đây là vùng men răng đang bị khử khoáng [31]. Khi các thương tổn tiếp tục diễn ra thì
lúc này vùng men sẽ chuyển sang màu nâu và bắt đầu lõm xuống, gọi là lỗ sâu. Ở giai
đoạn đốm trắng, men răng vẫn có thể tái khoáng hóa bởi các ion Ca2+ có trong nước
bọt. Ở giai đoạn hình thành lỗ sâu thì men răng hoàn toàn không có khả năng tái
khoáng hóa nhưng quá trình khử khoáng vẫn có thể bị dừng lại [32].
38
Đồ án tốt nghiệp
Hình 0.9. Đốm trắng – dấu hiệu đầu tiên của sự khử khoáng ở men răng.
Khi cả men răng và ngà răng đồng thời bị khử khoáng thì lỗ sâu càng dễ nhìn thấy
bằng mắt thường, và không cứng chắc như trước. Lúc này tủy răng và mạch máu có thể
bị hở ra, chịu tác động bởi lực bên ngoài nhiều hơn, dẫn đến các cảm giác đau nhói khi
nhai hoặc tiếp xúc với đồ ăn nóng/lạnh và kể cả ngọt.
Hình 0.10. Răng bị tổn thương nghiêm trọng do quá trình khử khoáng.
Răng sâu còn là một trong những nguyên nhân gây hôi miệng. Trường hợp xấu
hơn là nhiễm trùng lan sang vùng mô mềm (nướu). Biến chứng có thể xảy ra là nghẽn
mạch hang xoang, viêm họng Ludwig, … đe dọa đến tính mạng của người bệnh.
39
Đồ án tốt nghiệp
1.4.1.4. Nguyên nhân
Cần có bốn yếu tố chính đồng thời xuất hiện để gây nên triệu chứng sâu răng:
men răng hoặc ngà răng, vi khuẩn gây sâu răng, nguồn carbohydrates (thường là
sucrose) và thời gian [33]. Mức độ sâu răng thì lại phụ thuộc vào hình dáng của răng,
thói quen vệ sinh răng miệng, thành phần nước bọt, … Sự sâu răng có thể xảy ra ở bất
kỳ nơi nào trên răng. Sâu răng là do sự xuất hiện và phát triển của mảng bám (màng
sinh học) trên răng. Các vi khuẩn trong mảng bám sinh acid khi có sự hiện diện của các
nguồn carbohydrates khác nhau như sucrose, fructose và glucose.
Hình 0.11. Giản đồ mô tả lý thuyết nguyên nhâu gây sâu răng.
a) Vi khuẩn
Khoang miệng của người chứa vô số vi khuẩn, nhưng chỉ một số ít trong đó có
khả năng gây sâu răng, đáng nói đến nhất là Streptococcus mutans, Streptococcus
sobrinus và một số loài trong chi Lactobacillus.
Đặc tính để quyết định vi khuẩn có khả năng gây sâu răng hay không bao gồm:
khả năng tạo nên màng sinh học trên bề mặt răng, sinh ra một lượng acid lactic cao khi
lên men đường, khả năng sinh trưởng trong môi trường pH thấp [34].
40
Đồ án tốt nghiệp
Những vi khuẩn này đa số đều có mặt trong mảng bám răng miệng, nhưng chỉ với
mật độ rất thấp, chưa đủ để gây nên sự khử khoáng men răng. Nhưng nếu không trực
tiếp vệ sinh mảng bám thường xuyên hoặc lượng đường trong miệng liên tục cao, thì sẽ
diễn ra sự mất cân bằng mật độ vi khuẩn trong mảng bám. Lúc này mật độ của những
vi khuẩn gây sâu răng sẽ tăng cao, dẫn đến sự mất cân bằng pH trong khoang miệng và
gây sâu răng. Mảng bám thường hình thành ở những nơi chịu ít tác động của quá trình
nhai nghiền thức ăn và vệ sinh răng miệng.
Những vi khuẩn gây sâu răng, thường lây từ người lớn sang trẻ nhỏ thông qua
việc bú sữa mẹ, hành động mớm ăn và hôn của người chăm sóc trẻ [35].
b) Nguồn carbohydrates
Vi khuẩn có khả năng lên men đường glucose, fructose và nhất là sucrose (đường
ăn) thành acid (thường là acid lactic). Khi acid tiếp xúc với răng sẽ diễn ra quá trình
khử khoáng, gây sâu răng. Dù vậy nhưng acid sinh ra bởi quá trình lên men đường của
vi khuẩn có thể bị trung hòa bởi nước bọt hoặc nước súc miệng.
Đối với môi trường có 2 nguồn đường glucose và fructose thì khả năng gây sâu
răng không cao so với môi trường chỉ có một nguồn đường sucrose. Dù rằng sucrose là
đường đôi được cấu thành từ 1 đơn vị đường đơn glucose và fructose. Lý do là vì vi
khuẩn gây sâu răng cần sử dụng năng lượng của liên kết saccharide giữ glucose và
fructose trong phân tử sucrose để tạo ra một hợp chất kết dính dextran polysaccharide
bởi enzyme dextransucranase.
n sucrose (glucose)n + n fructose
c) Thời gian
Thời gian răng bị phơi nhiễm trong môi trường acid sẽ quyết định sự sâu răng.
Sau những bữa ăn, vi khuẩn sẽ bắt đầu lên men đường và sinh acid làm giảm pH.
Trong khoảng thời gian nước bọt có thể trung hòa lại pH môi trường trong khoang
41
Đồ án tốt nghiệp
miệng, thì một lượng khoáng trên men răng đã bị trung hòa. Vì thế sự khử khoáng gây
sâu răng phụ thuộc khá nhiều vào tần suất phơi nhiễm trong môi trường pH thấp.
d) Răng
Hàm lượng khoáng chiếm đến 96% trong men răng. Sự khử khoáng bắt đầu xảy
ra khi pH môi trường đạt 5.5 [36]. Ngà và lớp cementum dễ bị tổn thương hơn vì
chúng có hàm lượng khoáng thấp hơn men răng [37].
Có một số bệnh rối loạn ở răng nhất định ảnh hưởng đến mức độ gây sâu răng của
cá thể. Bệnh hụt khoáng răng ngày càng phổ biến [38]. Nguyên nhân có thể là do yếu
tố di truyền hoặc chế độ dinh dưỡng. Ngoài ra các trường hợp khác như nồng độ
dioxins, polychlorinated biphenyl (PCB) cao trong sữa mẹ; trẻ sinh non, thiếu oxy
trong lúc sinh; các rối loạn nhất định trong 3 năm đầu đời của trẻ như bệnh quai bị,
bạch hầu, sốt xuất huyết, sởi, suy giáp, suy dinh dưỡng,… cũng ảnh hưởng đáng kể đến
mật độ khoáng của răng [39] [40]. Nhưng dù sao rối loạn do bệnh tật cũng không phải
là nguyên chính gây sâu răng.
Trường hợp thức ăn bị mắc lại trong các lỗ sâu, chân răng, kẽ răng cũng là
nguyên nhân dẫn đến gây sâu răng.
e) Yếu tố khác
Khả năng tiết nước bọt thấp sẽ tăng mức độ sâu răng, do tốc độ trung hòa pH
trong môi trường khoang miệng diễn ra chậm.
Một số hiệu thuốc lá không khói chứa hàm lượng đường cao, làm tăng khả năng
gây sâu răng [41]. Việc hút thuốc có thể dẫn đến bệnh nha chu, khiến nướu co lại, để
hở chân răng và tạo khoảng trống thuận lợi cho sự hình thành mảng bám.
42
Đồ án tốt nghiệp
1.4.2. Điều trị
Nên kết hợp giữa đánh răng và dùng chỉ nha khoa thường xuyên để loại bỏ triệt
để mảng bám vi khuẩn. Khám răng định kỳ mỗi 6 tháng để chuẩn đoán trạng thái của
răng vì các dấu hiệu ban đầu của bệnh sâu răng rất khó nhận thấy. Hơn nữa chỉ có nha
sĩ mới có đầy đủ phương tiện và khả năng chuyên môn để chẩn đoán, điều trị và đưa ra
những lời khuyên cần thiết cho hàm răng của bạn. Nếu đợi đến khi răng đau rồi mới đi
gặp nha sĩ thì việc điều trị sẽ trở nên phức tạp hơn, có khi phải chữa tủy răng, mổ nướu
răng hay phải nhổ răng vì đã quá muộn.
Phương pháp phủ Sealant cũng nên được cân nhắc đến. Phương pháp này thường
dành cho trẻ em và thanh thiếu niên, những chất liệu nha khoa phủ trên bề mặt nhai của
răng che phủ đi tâm tinh thể HA, hạn chế được quá trình khử khoáng.
Những nghiên cứu khoa học cho thấy ngoài việc Florua đóng vai trò ức chế sự
khử khoáng của acid lên men răng, với một nồng độ cao nhất định Florua còn có khả
năng diệt khuẩn [42]. Do vậy, Florua trong các sản phẩm răng miệng là một vũ khí vô
cùng lợi hại trong việc phòng ngừa sâu răng.
Chỉ nên đáp ứng nhu cầu năng lượng của cơ thể bằng những nguồn carbohydrates
có trong trái cây, rau đậu, ngũ cốc, tinh bột. Hạn chế tối đa dùng những thực phẩm
được chế biến từ sucrose (bánh kẹo, syrups, nước ngọt). Ngoài ra trái cây, rau quả còn
có nhiều chất xơ (fiber) tác động làm sạch răng. Bên cạnh đó có thể dùng đường xylitol
thay thế các loại đường ăn thông thường để tăng khẩu vị trong thực phẩm, vì vi khuẩn
không thể lên men được xylitol. Tránh những thức ăn dẻo, loại thức ăn này rất dễ bám
quanh răng, tạo điều kiện cực kỳ thuận lợi cho mảng bám vi khuẩn phát triển.
Từ bỏ thói quen ăn ngọt giữa các bữa ăn. Ăn vặt sẽ làm tăng các khoảng thời gian
men răng phơi nhiễm trong môi trường có pH thấp.
Nếu phải uống soda, cam, chanh thì nên dùng ống hút, tránh để chúng tiếp xúc
với răng (cam chanh có tính acid sẽ khử khoáng men răng). Nên súc miệng ngay sau
khi ăn ngọt hoặc dùng xong các loại nước uống có tính acid.
43
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm nghiên cứu
Phòng thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường trường
Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.
2.2. Thời gian thực hiện
Đề tài được thực hiện trong 15 tuần, từ ngày 03/04/2017 đến ngày 16/07/2017.
2.3. Vật liệu và thiết bị
2.3.1. Thiết bị - Dụng cụ
- Máy đo quang phổ (UV – Vis) specific 20 genesis (USA)
- Máy đo pH Horiba (Nhật Bản)
- Autoclave (Memmmert – Đức)
- Kính hiển vi quang học Olympus – Nhật Bản
- Cân phân tích, cân kỹ thuật
- Tủ cấy vô trùng, tủ ấm (Memmmert – Đức), tủ sấy (Memmmert – Đức)
- Lò vi sóng (Microwave)
- Pipetteman 100 – 1000 µl
- Bếp điện
- Bông thấm nước, bông không thấm nước
- Giấy lọc, lame, lamell
- Các dụng cụ thí nghiệm: becher, erlen, que cấy, đèn cồn, bình định mức, ống
đong, pipette, …..
2.3.2. Hóa chất
Các hóa chất dùng để pha các loại thuốc nhuộm, thuốc thử, chất chỉ thị màu:
44
Đồ án tốt nghiệp
_ Safranine
_ Ethanol 95%
_ Chất chỉ thị màu Bromoresol green, Bromocresol purple
_ Chất chỉ thị màu Methyl red, Phenol red
_ Malachite green
_ Phenolphthalein
_ NaOH, KOH
_ NaCl
_ H2O2
2.3.3. Giống vi khuẩn lactic
Sử dụng giống đã phân lập được từ đồ án “Phân lập vi khuẩn Lactic trong
khoang miệng có khả năng ức chế sự tạo màng sinh học của một số Lactobacillus
spp.” của bạn Nguyễn Tuấn Anh – 1311100138 – 13DSH02.
Năm chủng vi khuẩn gây bệnh: Escherichia coli, Staphylococcus aureus,
Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium do bạn Nguyễn
Tuấn Anh – 1311100138 – 13DSH02 cung cấp.
2.4. Phương pháp luận
Mục tiêu: Khảo sát các vi khuẩn lactic phân lập từ khoang miệng có khả năng
ức chế sự tạo thành màng sinh học Lactobacillus fermentum hay không.
Nội dung:
_ Tiến hành các thử nghiệm sinh lý, sinh hóa.
_ Khảo sát khả năng kháng khuẩn.
_ Khảo sát khả năng kháng kháng sinh.
_ Xác định độ an toàn và khả năng ức chế màng sinh học của Lactobacillus fermentum.
45
LAB có khả năng ức chế sự tạo màng sinh học của L. fermentum
Citrate
VP - MR
Sinh H2S
Sinh dưỡng kị khí
Chịu mặn 3.5 - 6.5% NaCl
Thử nghiệm sinh hóa
Khả năng lên men carbohydrates
Thử nghiệm sinh lý
Sinh dưỡng 10oC, 45oC, 60oC
Vòng indole
Đồ án tốt nghiệp
Lactobacillus spp.
Gelatinase
β-galactosidase
Staphylococcus aureus
Khảo sát
Hệ enzyme
Bacillus subtilis
Khả năng kháng khuẩn
Caseinase
Salmonella typhimurium
Pseudomonas aeruginosa
Thủy phân hồng cầu
0oC
Chloramphenicol
Ampicilli n
Khả năng ức chế sự tạo màng
Khả năng kháng kháng sinh
sinh học của L. fermentum sau
80oC
Penicillin
Streptomycin
E.coli
100oC
khi bị xử lý nhiệt
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu
46
Đồ án tốt nghiệp
2.5. Phương pháp thí nghiệm
2.5.1. Thử nghiệm sinh lý
2.5.1.1. Khả năng sinh dưỡng ở 10oC, 45oC, 60oC trong 48 giờ
_ Bước 1: Chuẩn bị 200ml môi trường MRS broth, phối môi trường vào các ống
nghiệm mỗi ống 10ml, hấp tiệt trùng.
_ Bước 2: Cấy giống vi khuẩn lactic vào các ống nghiệm chứa môi trường đã tiệt
trùng, sau đó ủ ở nhiệt độ 10oC, 45oC, 60oC trong 24 giờ và 48 giờ
_ Bước 3: Quan sát kết quả. Kết luận
2.5.1.2. Khả năng chịu mặn: NaCl 3,5% và 6,5% trong 48 giờ
_ Bước 1: Chuẩn bị 100ml môi trường MRS broth, NaCl 3,5% và 100ml môi
trường MRS broth, NaCl 6,5%, phối môi trường vào các ống nghiệm mỗi ống
10ml, hấp tiệt trùng.
_ Bước 2: Cấy giống vi khuẩn lactic vào các ống nghiệm chứa môi trường đã tiệt
trùng, sau đó ủ ở nhiệt độ 37oC trong 48 giờ.
_ Bước 3: Quan sát kết quả. Kết luận.
47
Đồ án tốt nghiệp
2.5.1.3. Khả năng sinh bào tử
Dựa trên cấu trúc đặc biệt của màng bào tử (dày, chắc, khó bắt màu, chứa nhiều
lipid). Đầu tiên xử lý để tế bào chất bào tử dễ bắt màu bằng nhiệt và acid. Nhuộm màu
cả tế bào chất của bào tử và tế bào bằng thuốc nhuộm có hoạt tính mạnh. Tẩy màu tế
bào chất của tế bào và nhuộm nó bằng thuốc nhuộm khác bổ sung. Nhờ đó tế bào chất
của bào tử và tế bào chất của tế bào bắt màu phân biệt. Trong đó bào tử sẽ có màu xanh
và tế bào có màu hồng.
Sử dụng sinh khối vi khuẩn khi đã già (khoảng 7 ngày) để nhuộm bào tử. Từ kết
quả thu được ta loại bỏ các chủng có bào tử, do LAB là vi khuẩn Gram dương không
sinh bào tử. Tiến hành: dùng phương pháp Schaeffer-Fulton
Nuôi cấy vi khuẩn ở 37oC, 5 – 7 ngày. -
Làm vết bôi và cố định tế bào trên lame như đối với nhuộm Gram. -
Nhuộm bằng dung dịch Malachite green trong 10 phút, đặt trên 1 cốc nước đun -
sôi, rửa nước, thấm khô.
Nhuộm lại bằng dung dịch Safranine trong 30 – 90 giây, rửa nước, thấm khô. -
Soi kính: dùng vật kính dầu 100x -
Kết quả: Bào tử có màu lục, tế bào sinh dưỡng có màu đỏ.
2.5.1.4. Khả năng sinh dưỡng kỵ khí
_ Bước 1: Chuẩn bị 100ml môi trường MRS broth, phối môi trường vào các ống
nghiệm mỗi ống 10ml, hấp tiệt trùng.
_ Bước 2: Cấy giống vi khuẩn lactic vào các ống nghiệm chứa môi trường đã tiệt
trùng, bơm 1 lớp parafin có độ dày 1cm, sau đó ủ ở nhiệt độ 37oC trong 24 giờ.
_ Bước 3: Quan sát kết quả. Kết luận.
48
Đồ án tốt nghiệp
2.5.2. Thử nghiệm sinh hóa
Các phương pháp sinh hóa sau đây được thực hiện như trong mô tả của cuốn:
Microbiological Methods” C.H. Collins, P.M. Lyne, J.M. Grange & J.O. Falkinham III
(2004).
2.5.2.1. Thử nghiệm lên men carbohydrate
Thử nghiệm này nhằm kiểm tra xem vi sinh vật có khả năng lên men các loại
đường nào. Các loại đường được sử dụng là: Arabinose, Cellobiose, Galactose,
Glucose, Lactose, Maltose, Mannitol, Mannose, Ribose, Salicin, Sorbitol, Sorbose,
Sucrose, Glycerol. Kết quả từ thí nghiệm này giúp ta định danh đến cấp giống các
chủng vi khuẩn lactic phân lập được dựa theo khóa phân loại của Bergey.
Môi trường và thuốc thử:
_ Peptone 10g
_ NaCl 5g
_ Cao thịt 1g
_ Bromocresol purple 0,17g
_ Carbohydrate 1%
(Arabinose, Cellobiose, Galactose, Glucose, Lactose, Maltose, Mannitol,
Mannose, Ribose, Salicin, Sorbitol, Sorbose, Sucrose, Glycerol)
_ Nước cất 1000ml
_ Điều chỉnh pH = 7.0 ± 0.2 tại 25oC.
Tiến hành:
- Chuẩn bị môi trường test đường: Phối môi trường cơ bản (không chứa đường)
vào trong các lọ thủy tinh, sau đó đem hấp khử trùng. Đường được cân riêng lẻ trong
các eppendorf vô trùng và được phơi dưới tia UV trong 20 phút (khoảng cách với đèn
là 10cm). Sau khi hấp khử trùng môi trường cơ bản, tiến hành hòa đường vào từng lọ
49
Đồ án tốt nghiệp
chứa môi trường. Dùng micropipette phối 500𝜇l các loại môi trường vào các giếng
trong đĩa giếng 48.
- Dùng micropipette cấy 20𝜇l giống vào trong các giếng, ủ 37oC trong 24 giờ.
Kết quả:
Dương tính: Nếu vi khuẩn có khả năng lên men đường (sinh acid) thì môi
trường chuyển sang màu vàng. Việc môi trường chuyển màu không hoàn toàn cũng
được đánh giá là dương tính yếu.
Âm tính: Nếu môi trường vẫn giữ nguyên màu tím, nghĩa là vi khuẩn không có
khả năng lên men đường.
2.5.2.2. Thử nghiệm VP (Voges proskauer)
Acid pyruvic là một hợp chất quan trọng trong quá trình lên men glucose, được
tạo thành thông qua các quá trình trao đổi chất khác nhau, phụ thuộc vào các hệ thống
enzyme của các vi khuẩn khác nhau. Trong số đó sẽ có một con đường trao đổi chất
sản xuất ra acetion (acetyl methyl carbinol), một sản phẩm tạo thành của con đường
butylene glycol (sản phẩm cuối cùng của phản ứng trung hòa).
Các chủng sinh vật thuộc các nhóm Klebsiella-Enterobacter-Hafnia-Serratia sẽ
sản xuất acetoin như là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất glucose và tạo
thành một lượng nhỏ acid hỗn hợp. Trong điều kiện tiếp xúc với oxy trong khí quyển
và 40% kali hydroxyde, acetoin chuyển hóa thành diacetyl, alpha-naphthol đóng vai trò
là chất xúc tác để tạo ra một phức hợp màu đỏ.
Môi trường và thuốc thử:
_ Môi trường: MR – VP broth
_ Thuốc thử:
𝛼 – naphthol: 5g 𝛼 – naphthol + 100ml cồn tuyệt đối
KOH 40%: 40g KOH + 100ml nước cất
50
Đồ án tốt nghiệp
Tiến hành:
Chuẩn bị 100ml môi trường MR – VP, phối môi trường vào các ống nghiệm -
mỗi ống 10ml, hấp tiệt trùng
Cấy giống vi khuẩn lactic vào các ống nghiệm chứa môi trường đã được tiệt -
trùng, ủ ở 37oC trong 24 giờ.
- Hút 1ml dịch nuôi cấy cho vào ống nghiệm sạch. Bổ sung 0,6ml 𝛼 – naphthol
5% và 0,2ml KOH 40% (Lưu ý: Bổ sung thuốc thử theo trình tự này sẽ cho kết quả tốt
nhất).
- Lắc nhẹ và giữ cố định các ống nghiệm trong 10 – 15 phút. Quan sát kết quả và
kết luận.
Kết quả:
Dương tính: ống nghiệm xuất hiện màu đỏ sau 15 phút cho thuốc thử vào. Điều
này cho thấy sự của mặt của diacetyl, do quá trình oxy hóa acetoin tạo thành.
Âm tính: màu không đổi sau khi cho thuốc thử 15 phút.
Lưu ý: Không nên đọc kết quả sau khi cho thuốc thử hơn 1 giờ, vì khi đó môi trường
MR – VP sẽ có màu đỏ đồng do các chủng vi khuẩn âm tính VP hình thành, gây sai
lệch kết quả.
2.5.2.3. Thử nghiệm MR (Methyl red)
Xét nghiệm Methyl Red (MR) xác định xem vi khuẩn có lên men glucose tạo hỗn
hợp acid hay không. Các loại và tỉ lệ của các sản phẩm lên men là một trong những đặc
tính phân loại chính giúp phân biệt các loại vi khuẩn đường ruột khác nhau.
Trong quá trình lên men tạo hỗn hợp acid, ba acid (acetic, lactic và succinic) được
tạo thành với số lượng đáng kể. Mỗi mol glucose được lên men sẽ cho ra 4 mol các sản
phẩm có tính acid (acid lactic và chủ yếu là acetic), 1 mol các sản phẩm lên men trung
tính (ethanol), 1 mol CO2 và 1 mol H2.
51
Đồ án tốt nghiệp
Lượng lớn acid tạo thành làm giảm đáng kể độ pH của môi trường đến dưới
4,4. Điều này được phát hiện bằng cách sử dụng chỉ thị pH, methyl red (p-
dimethylaminoaeobenzene-O-carboxylic acid), nếu pH trên 5.1 sẽ cho màu vàng hoặc
cam và màu đỏ khi pH 4.4.
Methyl red có phổ pH phát hiện axit thấp hơn đáng kể so với các loại thuốc thử
khác được sử dụng trong môi trường nuôi cấy vi khuẩn. Do đó, để tạo ra sự thay đổi
màu sắc, vi khuẩn thử nghiệm phải sản xuất một lượng lớn acid khi lên men
carbohydrate đang được sử dụng.
Tiến hành:
- Sử dụng các ống nghiệm nuôi cấy chủng vi khuẩn lactic trong môi trường MR –
VP của thử nghiệm Voges proskauer ủ tiếp ở 37oC trong 4 ngày. Sau đó, hút 1ml dịch
nuôi cấy cho vào ống nghiệm sạch. Thêm vào mỗi ống 5 giọt Methyl red.
Kết quả:
Dương tính: xuất hiện màu đỏ sau khi thêm thuốc thử. Màu đỏ là do vi khuẩn
lên men glucose, sản xuất acid làm pH môi trường giảm xuống còn 4.4 hoặc thấp hơn.
Âm tính: không có màu đỏ xuất hiện hoặc có màu cam sau khi thêm thuốc thử.
Màu cam xuất hiện là do vi khuẩn sản xuất ít acid nên pH môi trường cao hơn 4.4.
2.5.2.4. Thử nghiệm Citrate
Thử nghiệm Citrate được sử dụng để xác định khả năng của vi khuẩn sử dụng
Natri citrate như nguồn carbon duy nhất và là nguồn nitơ cố định duy nhất (NH4H2PO4)
Khi một acid hữu cơ như citrate (trong chu trình Krebs) được sử dụng như một nguồn
cacbon và năng lượng, carbonate có tính kiềm và bicarbonate được tạo ra. Ngoài ra,
NH4OH được sản xuất khi muối amoni trong môi trường được sử dụng làm nguồn nitơ.
Việc sử dụng citrate ngoại sinh đòi hỏi sự hiện diện của các protein vận chuyển
citrate (permeases: protein mang). Khi tế bào hấp thu, citrate được tách bằng cytrate
52
Đồ án tốt nghiệp
lyase thành oxaloacetate và acetate. Oxaloacetate sau đó được chuyển hóa thành
pyruvate và CO2 .
Quá trình chuyển hóa phụ thuộc vào độ pH của môi trường.
Trong môi trường kiềm: pyruvate được chuyển hóa thành acetate và
formate.
Ở pH 7.0 và thấp hơn: lactate và acetoin cũng được sản xuất. CO2 được
giải phóng sẽ phản ứng với nước và ion natri trong môi trường để tạo ra natri
cacbonate, hợp chất kiềm sẽ làm tăng pH. Ngoài ra, NH4OH được sản xuất khi muối
amoni trong môi trường được sử dụng làm nguồn nitơ.
Quá trình tăng trưởng của vi khuẩn thường dẫn đến phản ứng làm bromothymol
blue chuyển màu từ xanh lá sang xanh dương. Chỉ thị pH bromothymol blue có màu
xanh lá đậm ở pH trung tính. Khi tăng pH đến trên 7.6, bromothymol blue chuyển sang
màu xanh dương.
Tiến hành:
- Cấy vi sinh vật lên môi trường thạch nghiêng SCA, ủ ở 37oC trong 24 giờ.
- Quan sát kết quả và kết luận
Kết quả:
Dương tính: vi khuẩn mọc trên mặt nghiêng của môi trường và môi trường sẽ có
màu xanh dương. Do các cacbonate có tính kiềm và bicarbonate được tạo ra như là các
sản phẩm phụ của quá trình dị hóa citrate làm tăng pH môi trường lên trên 7.6, làm cho
bromothymol blue thay chuyển từ màu xanh lá ban đầu sang màu xanh dương.
Âm tính: không nhìn thấy vi khuẩn mọc trên mặt nghiêng của môi trường, môi
trường không đổi màu.
53
Đồ án tốt nghiệp
2.5.2.5. Thử nghiệm Indole
Thử nghiệm Indole được sử dụng để xác định khả năng phân tách amino acid
tryptophan để hình thành hợp chất indole. Tryptophan được thủy phân
bằng tryptophanase để sản xuất ba sản phẩm cuối - một trong số đó là indole. Indole
được phát hiện bởi chất thử Kovac’s hoặc Ehrlich có chứa 4(p) - dimethylamino
benzaldehyde , thuốc thử phản ứng với indole tạo ra một hợp chất màu đỏ.
Tiến hành:
- Cấy chủng vi khuẩn lactic vào các ống nghiệm chứa môi trường canh tryptone,
ủ ở 37oC trong 24 – 48 giờ.
- Thêm 0,5ml thuốc thử Kovac’s vào dịch nuôi cấy.
- Quan sát kết quả và kết luận.
Kết quả:
Dương tính: Có màu hồng sau khi thêm thuốc thử.
Âm tính: Không đổi màu sau khi thêm thuốc thử.
2.5.2.6. Thử nghiệm khả năng sinh H2S trên môi trường TSI:
Thử nghiệm nhằm xác định khả năng vi sinh vật sử dụng các nguồn
carbohydrate có mặt trong môi trường, khả năng sinh H2S, khả năng sinh gas trong môi
trường.
Môi trường TSI chứa các nguồn carbohydrate: lactose 1%, sucrose 1%, glucose
0,1% là môi trường rắn sử dụng trong thử nghiệm sinh hóa.
Trên môi trường này, vi sinh vật sử dụng cả 3 nguồn carbohydrate trên hay chỉ
sử dụng glucose. Quá trình lên men này có thể sinh H2S và sinh gas hay không tùy vào
từng loại vi sinh vật. Sự sử dụng các nguồn carbohydrate khác nhau ở hai điều kiện:
hiếu khí phần nghiêng và kỵ khí phần sâu.
Tiến hành:
- Sử dụng que cấy thẳng lấy một ít sinh khối vi khuẩn lactic.
54
Đồ án tốt nghiệp
Đâm que cấy xuyên qua môi trường thạch (giữa ống nghiệm) cho đến khi gần -
chạm đáy ống nghiệm thì ngừng lại, tiếp tục dùng que cấy đó cấy ria trên mặt nghiêng
của môi trường thạch.
Đậy nắp lỏng, ủ các ống nghiệm ở 37oC trong 18 – 24 giờ. -
Quan sát kết quả và kết luận. -
Kết quả:
Nếu vi sinh vật lên men được đường lactose hoặc sucrose, tạo ra một lượng lớn
acid, làm cho chỉ thị phenol red chuyển thành màu vàng ở cả phần nghiêng và phần sâu
của môi trường. Một số chủng còn kèm theo hiện tượng tạo khí, xuất hiện các bong
bóng khí hoặc vết nứt trong môi trường.
Nếu vi sinh vật không lên men đường lactose hoặc sucrose nhưng có lên men
glucose, phần sâu của môi trường không tiếp xúc với oxy sẽ có màu vàng, nhưng ở
phần trên acid sẽ bị oxy hóa thành CO2 và nước bởi các chủng vi sinh vật vì thế phần
trên sẽ có màu đỏ (pH kiềm hoặc trung tính).
Nếu không có bất kì loại đường nào bị được lên men, cả phần sâu và phần
nghiêng của môi trường thạch sẽ có màu đỏ. Phần trên có thể có màu đỏ tím (có nhiều
kiềm) là do quá trình oxy hóa các acid amine tạo ra NH3 (peptone là một thành phần
chính của môi trường).
Nếu có H2S sinh ra, màu đen của FeSO4 sẽ xuất hiện.
2.5.3. Khả năng sinh enzyme
2.5.3.1. Khả năng sinh enzyme thủy phân gelatin
Gelatin là một protein có nguồn gốc từ collagen (protein) động vật, là một thành
phần của mô liên kết và gân trên người cũng như các động vật khác. Nó đã được sử
dụng như là một tác nhân làm đông đặc trong thực phẩm trong một thời gian
55
Đồ án tốt nghiệp
dài. Robert Koch sử dụng gelatin có bổ sung chất dinh dưỡng như là một loại môi
trường thạch tăng trưởng đầu tiên.
Gelatin tan trong nước ở nhiệt độ 50oC và tồn tại ở dạng lỏng khi nhiệt độ trên
25oC, đông rắn hoặc tạo gel khi nhiệt độ dưới 25oC.
Thử nghiệm này được sử dụng để xác định khả năng sinh ra các enzyme
proteolytic ngoại bào, gelatinase thủy phân gelatin. Phản ứng xảy ra gồm hai bước lần
lượt: phản ứng đầu tiên, gelatinase thủy phân gelatin thành polypeptide và sau đó
polypeptide được chuyển đổi thành các acid amin.
Acid amin bị lấy bởi các tế bào và được sử dụng cho mục đích trao đổi chất.
Sự hiện diện của gelatinase được phát hiện bằng cách sử dụng môi trường gelatin
có bổ sung dưỡng chất. Môi trường này là một môi trường đơn giản bao gồm gelatin,
peptone và cao thịt bò. Khi cấy chủng vi sinh vật có khả năng sinh gelatinase vào ống
nghiệm chứa môi trường gelatin, gelatinase tiết ra làm cho gelatin hóa lỏng, làm môi
trường hóa lỏng theo. Trong khi các sinh vật không sinh gelatinase không tiết ra
enzyme và không làm mềm môi trường.
Môi trường và thuốc thử:
_ Gelatin 120g
_ Peptone 5g
_ Cao thịt bò 3g
_ Nước cất 1000ml
_ Điều chỉnh pH = 6.8 ± 0,2 ở 25 ° C.
Chuẩn bị:
Hoà tan tất cả các thành phần trong 1000ml nước cất hoặc nước khử khoáng. -
Cho 2-3 ml môi trường vào ống nghiệm. -
Hấp khử trùng các ống nghiệm ở 121°C trong 15 phút. -
Để ống nguội ở tư thế thẳng đứng trước khi sử dụng. -
Lưu trữ môi trường đã được chuẩn bị ở 2 – 8 oC -
56
Đồ án tốt nghiệp
Tiến hành:
- Cấy giống vào ống nghiệm với tỷ lệ 1%. Ủ các ống nghiệm ở 37oC trong 14
ngày.
- Sau quá trình ủ cho các ống thử nghiệm vào tủ lạnh ít nhất 30 phút để gelatin
đông tụ (Gelatin có trạng thái lỏng ở 28oC trở lên).
- Nghiêng ống nghiệm để xác định khả năng đông tụ. Kết luận kết quả.
Lưu ý: Không lắc hoặc đảo ngược ống trước khi làm lạnh. Nhẹ nhàng đảo ngược để
kiểm tra độ đặc/lỏng của các thử nghiệm sau 30 phút làm lạnh.
Kết quả:
Dương tính: Môi trường thử nghiệm hoàn toàn không còn khả năng đông tụ khi
ở nhiệt độ thấp.
Âm tính: Môi trường thử nghiệm vẫn còn khả năng đông tụ ở nhiệt độ thấp.
1. Lưu ý: Gelatinase thường hoạt động ở bề mặt môi trường. Lắc ống nghiệm khi ấm có
thể kết luận âm tính sai.
2.5.3.2. Khả năng sinh enzyme thủy phân casein
Tế bào tiết enzyme caseinase (enzyme ngoại bào) vào môi trường xung quanh,
xúc tác sự phân hủy protein sữa (casein), thành các peptide kích thước nhỏ hơn và các
amino acid riêng biệt được các vi sinh vật hấp thụ để sinh năng lượng và làm nguyên
liệu tạo nên tế bào. Phản ứng thủy phân thạch sữa, làm sữa từ màu đục trở nên trong
suốt tại khu vực vi sinh vật phát triển, vì casein sẽ chuyển hóa thành dạng hòa tan tạo
thành các sản phẩm: các chuỗi amino acid nhỏ, dipeptide, polypeptide.
Môi trường: Skim milk agar
Tiến hành:
- Cấy ria vi sinh vật cần thử nghiệm lên đĩa môi trường, sau đó ủ ở 37oC trong 24
giờ. Quan sát kết quả và kết luận.
Kết quả: Giữ đĩa ở trước ánh sáng để quan sát kết quả
57
Đồ án tốt nghiệp
Dương tính: có vùng trong suốt xuất hiện xung quanh vị trí khuẩn lạc phát triển.
Âm tính: không có sự thay đổi màu sắc xung quanh vị trí khuẩn lạc phát triển
2.5.3.3. Thử nghiệm tan huyết
Tan huyết là quá trình phá vỡ tế bào hồng cầu. Khả năng làm tan hồng cầu của
các vi sinh vật khi nuôi trên thạch máu được sử dụng để phân loại các vi sinh vật nhất
định. Điều này đặc biệt hữu ích khi phân loại các loài thuộc Streptococcus. Các
hemolysin là các tác nhân làm tan hồng cầu động vật.
Một số loài vi khuẩn sản xuất ra các enzyme ngoại bào có thể làm tan các tế bào
hồng cầu trong thạch máu. Các hemolysin lan ra môi trường xung quanh vùng phát
triển của vi khuẩn gây ra sự phá vỡ một phần hoặc hoàn toàn các tế bào hồng cầu.
Chúng có thể làm hồng cầu bị biến tính dẫn đến việc các tế bào hồng cầu mất màu.
Có ba dạng tan huyết: tan huyết hoàn toàn (𝛽), tan huyết không hoàn toàn (𝛼) và
không tan huyết (𝛾).
Sự tan huyết được quan sát tốt nhất bằng cách kiểm tra khuẩn lạc được nuôi cấy
trong điều kiện môi trường kỵ khí hoặc kiểm tra các khuẩn lạc dưới bề mặt.
Lưu ý: Để phân biệt các dạng tan huyết, đĩa thạch thử nghiệm phải được giữ trước
nguồn sáng.
Nếu có sự tan huyết xảy ra, sẽ có một vùng trong suốt xung quanh khuẩn lạc vi
khuẩn.
Môi trường: Thạch máu (Blood agar)
Tiến hành:
- Dùng que cấy vòng lấy một ít sinh khối cấy ria chủng vi sinh vật cần thử
nghiệm lên đĩa môi trường. Sau đỏ ủ ở 37oC trong 24 giờ. Quan sát kết quả và kết luận.
Kết quả:
- Tan huyết hoàn toàn (𝛽): vòng tan huyết trong, rõ.
58
Đồ án tốt nghiệp
- Tan huyết không hoàn toàn (𝛼): xung quanh và dưới khuẩn lạc chuyển đục, có
màu khác.
- Không tan huyết (𝛾): không có hiện tượng tan huyết xảy ra.
2.5.3.4. Thử nghiệm 𝛽 – Galactosesidase
O-Nitrophenyl-𝛽-D-galactopyranoside (ONPG) có cấu trúc tương tự như lactose
(tức là ONPG là một chất tương tự lactose), ngoại trừ orthonitrophenyl đã thay thế cho
glucose.
Trong quá trình thủy phân, thông qua hoạt động của enzyme β-galactosidase,
ONPG đã bị thủy phân thành 2 hợp chất, galactose và o-nitrophenol. ONPG là hợp chất
không màu: O-nitrophenol có màu vàng, là nhân tố chứng tỏ quá trình thủy phân đã
xảy ra.
Vi khuẩn lên men lactose có cả hai chất ức chế lactose và β-galactosesidase, 2
enzyme cần thiết để sản xuất acid trong kiểm tra lên men lactose. Các permease
(protein mang) giúp các phân tử lactose xâm nhập vào các tế bào vi khuẩn nơi β-
galactosesidase có thể cắt đứt liên kết galactoside để sản xuất glucose và galactose.
Các vi khuẩn không lên men lactose không có enzyme và không có khả năng sản
xuất acid từ lactose.
Một số loài vi khuẩn không lên men lactose vì chúng không có protein vận
chuyển, nhưng có chứa β-galactosidase và cho kết quả dương tính với ONPG. Vì vậy
được gọi là lên men lactose muộn vì quá trình sản xuất acid từ lactose bị hoãn lại do
protein vận chuyển hoạt động chậm. Trong trường hợp này, có thể dùng một phương
pháp kiểm tra ONPG dương tính giúp nhận biết nhanh quá trình lên men lactose chậm.
Môi trường và thuốc thử:
_ Đệm phosphat natri 1M, pH 7.0
_ O-Nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (ONPG) 0,75 M
_ Nước muối sinh lý
59
Đồ án tốt nghiệp
_ Toulene
Tiến hành:
- Vi khuẩn được nuôi cấy trong môi trường có chứa lactose (TSI) (để tạo ra
enzym galactosidase), cho kết quả tối ưu trong thử nghiệm ONPG.
Lưu ý: enzym β-galactosidase (enzym cảm ứng) chỉ được sản xuất khi có sự hiện
diện của lactose.
Khuẩn lạc vi khuẩn được hòa trong dung dịch muối sinh lý với dung tích 0.5ml -
để tạo ra một dịch huyền phù.
Thêm một giọt toluene để giải phóng enzyme của các tế bào vi khuẩn. -
Thêm vào một lượng dung dịch ONPG đã được hòa tan trong dung dịch đệm -
tương đương với lượng huyền phù.
Ủ hỗn hợp ở 37oC. -
Kết quả
Dương tính: Tốc độ thủy phân của ONPG thành o-nitrophenol có thể rất nhanh
đối với một số vi khuẩn. Tạo phản ứng màu vàng có thể nhìn thấy trong vòng 5 đến 10
phút. Màu vàng xuất hiện nghĩa là vi khuẩn đã sinh o-nitrophenol từ ONPG thông qua
hoạt động của enzyme β-galactosidase.
Âm tính: không có màu vàng xuất hiện.
Lưu ý: Hầu hết các kết quả là dương tính nếu thử nghiệm trong vòng 1 giờ. Tuy
nhiên, nếu thử nghiệm kéo dài quá 24 giờ sẽ không còn kết quả chính xác.
60
Đồ án tốt nghiệp
2.5.4. Khả năng kháng khuẩn
Sử dụng phương pháp đo độ đục:
Độ đục của huyền phù tỷ lệ thuận với số lượng tế bào vi sinh vật có trong môi
trường. Trong một thời gian nhất định, mối quan hệ giữa số lượng vi sinh vật trong
nước tỷ lệ tuyến tính với độ đục của môi trường.
Định lượng vi sinh vật trong môi trường bằng máy đo độ đục hay máy so màu ở
bước sóng 550 – 610nm.
Trong phương pháp này cần xây dựng biểu đồ tương quan tuyến tính giữa độ đục
và số lượng vi sinh vật trong môi trường bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trực tiếp.
Tiến hành:
- Nuôi cấy các chủng Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis,
Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium trong môi trường LB lỏng ở 37oC
trong 24 giờ.
Nuôi cấy các chủng lactic trong môi trường MRS ở 37oC trong 24 giờ. -
Cho 1,5ml dịch tăng sinh 24 giờ của các chủng đối kháng vào tủ đông -70oC -
trong 30 phút nhằm gây thương tổn tế bào. Sau đó ly tâm ở tốc độ 10.000 vòng trong
10 phút để thu dịch.
- Lần lượt phối 100μl canh trường của các chủng đối kháng và 100μl dịch tăng
sinh của các chủng gây bệnh vào đĩa giếng 96.
- Đối chứng âm: 100μl dịch tăng sinh + 100μl môi trường MRS + 2mg
Cloramphenicol. Đối chứng dương: 100μl dịch tăng sinh + 100μl môi trường MRS.
Mỗi thí nghiệm lặp lại 2 lần. Ghi nhận số đo OD 2 lần ở bước sóng λ=600nm, -
một lần sau khi cấy và một lần sau khi ủ 24 giờ.
61
Đồ án tốt nghiệp
2.5.5. Khả năng kháng kháng sinh
Vì mức độ thuận tiện, hiệu quả tốt nhưng ít tốn kém chi phí nên phương pháp
khuếch tán đĩa có lẽ là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xác định tính kháng
kháng sinh trong các phòng thí nghiệm.
Môi trường tăng trưởng thông thường sử dụng là MRS agar, đầu tiên vi khuẩn
cần thử nghiệm (đã làm thuần) được pha loãng đến nồng độ khoảng 10-8 bằng nước
muối sinh lý, sau đó cấy trang lên đĩa môi trường.
Các giấy tẩm kháng sinh thương mại, mỗi loại được ngâm tẩm trước với nồng độ
chuẩn của một loại kháng sinh cụ thể, sau đó dùng giấy kháng sinh đặt lên bề mặt
thạch. Kháng sinh xét nghiệm ngay lập tức bắt đầu khuếch tán ra khỏi đĩa, tạo ra một
gradient nồng độ kháng sinh trong thạch.
Ủ qua đêm ở 37oC, quan sát sự phát triển của vi khuẩn trên mỗi đĩa. Nếu vi khuẩn
nhạy cảm với một kháng sinh đặc biệt, sẽ có 1 vùng vi khuẩn không phát triển có thể
nhìn thấy rõ ràng xung quanh giấy tẩm kháng sinh. Lúc này, có thể kết luận vi khuẩn
đã bị ức chế bởi kháng sinh đó (nồng độ kháng sinh tối thiểu đủ để ức chế vi khuẩn).
Vùng ức chế này sẽ được đo bằng đơn vị milimet (mm) và được so sánh với biểu đồ
chuẩn để phân loại xem vi khuẩn này dễ dàng bị ức chế, có thể kiểm soát được hay có
thể kháng lại kháng sinh.
Kết quả: Sau khi quan sát và đo đường kính vòng kháng, để có thể đưa ra kết luận ta
sẽ dựa vào bảng phân loại sau:
Bảng 2.1. Phân loại khả năng kháng kháng sinh dựa vào đường kính vòng kháng [1]
Khả năng kháng kháng sinh Đường kính vòng kháng (mm)
Kháng mạnh (R: Resistant) 13 trở xuống
Trung bình (I: Intermediate) 14 – 16
Kháng yếu (S: Sensitive) 17 trở lên
62
Đồ án tốt nghiệp
2.5.6. Khảo sát khả năng ức chế màng sinh học của các vi khuẩn lactic sau khi qua
xử lý nhiệt
Dịch tăng sinh 24h của các vi khuẩn lactic chọn lọc không tạo màng sinh học
(non-biofilm group - NBG) sau khi điều chỉnh thông số OD600 về gần bằng 0.8 thì sẽ
được chia làm 3 phần để xử lý ở 3 mốc nhiệt độ 0oC, 80oC, 100oC trong 30 phút. Thí
nghiệm khảo sát khả năng ức chế màng sinh học của các chủng vi khuẩn lactic sau khi
qua xử lý nhiệt được mô tả trong hình 2.2. Mỗi ô nghiệm thức chứa 100 µl dịch tăng
sinh vi khuẩn lactic đã xử lý nhiệt, 100 µl môi trường LBM, 1% giống các chủng tạo
màng sinh học (biofilm group – BG).
Đối chứng âm: 200 µl môi trường LBM, 1% giống chủng tạo màng sinh học. Đối
chứng dương: 100 µl dịch tăng sinh vi khuẩn lactic đã xử lý nhiệt, 100 µl môi trường
LBM. Mọi nghiệm thức đều được lặp lại 3 lần.
Hình 2.2. Bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế màng sinh học sau khi vi khuẩn lactic bị xử lý nhiệt
Tiến hành định lượng màng sinh học và xác định khả năng kháng theo như
phương pháp đã được mô tả như trên.
63
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Kết quả thử nghiệm sinh lý
Từ hai mươi bảy chủng vi khuẩn lactic của đề tài “Phân lập vi khuẩn lactic trong
khoang miệng có khả năng ức chế sự tạo màng sinh học của một số Lactobacillus spp.”
mười chủng được tuyển chọn có khả năng ức chế màng sinh học của ba chủng chỉ thị
(Lactobacillus fermentum 1B, L. fermentum 12R2 và L. fermentum 30B2) lên đến 50%.
Trong thí nghiệm này vì mục tiêu hướng tới là vi khuẩn chi Lactobacillus ứng dụng
làm probiotic/prebiotic trong nên nhóm thực hiện đồ án sẽ loại bỏ chủng cầu khuẩn
16B.
Các chuỗi thí nghiệm sinh hóa, sinh lý sẽ được tiến hành trên các chủng trực
khuẩn được cấp bởi Nguyễn Tuấn Anh bao gồm chủng: 7B2, 8R2, 21R2, 21B2, 23B1,
23B2, 26R1.
Bảng 3.1. Kết quả thử nghiệm sinh lý
Chịu mặn
Sinh dưỡng 45oC + + + + + + + 60oC + + + + + + + 10oC + + + + + + + 3,5% + + + + + + + 6,5% - + - + + + + Sinh bào tử - - - - - - - Sinh dưỡng kỵ khí + + + + + + + 7B2 8R2 21R2 21B2 23B1 23B2 26R1
(+, dương tính; -, âm tính)
Các thử nghiệm sinh lý nhằm chọn lọc đặc tính probiotic của LAB gồm khả năng
bền nhiệt, chịu acid, chịu mặn và chịu được môi trường muối mật [61]. Nhưng vì hệ
sinh vật mà nhóm thực hiện đồ án mong muốn các LAB sẽ có tác động trực tiếp lên đó
64
Đồ án tốt nghiệp
là hệ sinh vật trong khoang miệng. Vì thế thí nghiệm khảo sát các khả năng chịu acid
và chịu được môi trường muối mật sẽ không được tiến hành. Bên cạnh đó, ba thử
nghiệm sinh lý: Khả năng sinh dưỡng ở 10oC, 45oC, 60oC; Khả năng chịu mặn: NaCl
6,5%, 6,5%; Khả năng sinh dưỡng kỵ khí là những thử nghiệm định tính, kết quả dựa
trên sự xuất hiện của sinh khối dưới đáy ống nghiệm hoặc môi trường chuyển từ trong
suốt sang đục.
Nhìn chung tất cả các chủng sinh dưỡng ở 10oC và 45oC. Theo Ibourahema và
cộng sự (2008) [53], khả năng sinh dưỡng được ở nhiệt độ cao là một đặc điểm tốt vì
nó có thể gia tăng tốc độ tăng trưởng của LAB, hơn nữa nó sẽ mang tính tích cực khi
ứng dụng các LAB vào sản xuất sản phẩm lên men, thông qua việc hạn chế bớt sự tạp
nhiễm của các vi khuẩn khác.
Thử nghiệm khả năng sinh dưỡng ở môi trường có các nồng độ muối khác nhau
nhằm đánh giá mức độ thẩm thấu tế bào. Môi trường có nồng độ muối cao sẽ ảnh
hưởng đáng kể lên các hoạt động trao đổi chất các LAB. Bên cạnh đó theo Adnan và
Tan (2007) [59], khả năng chịu mặn của LAB đóng vai trò quan trọng trong việc ứng
dụng các LAB vào sản phẩm lên men. Các sản phẩm lên men sau quá trình ủ có thể đạt
ngưỡng pH rất thấp, có thể làm giảm mức độ ưa thích cho người tiêu dùng. Để khắc
phục việc này người ta thường trung hòa sản phẩm lên men bằng dung dịch kiềm, theo
sau đó các acid tự do sẽ chuyển thành dạng muối của nó. Vì thế nếu LAB không thể
chịu được nồng độ muối cao thì sau quá trình trung hòa acid, lượng tế bào giảm sút,
ảnh hưởng trực tiếp lên chất lượng sản phẩm.
Nhìn chung kết quả của các thử nghiệm sinh lý, chỉ có các chủng 8R2, 21B2,
23B1, 23B2 và 26R1 là khác biệt về khả năng sinh trưởng trong môi trường NaCl 6.5%
(Bảng 3.1). Vì thế nếu đánh giá về mặt ứng dụng vào sản phẩm lên men, các chủng
này sẽ có tiềm năng cao hơn hẳn.
65
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả: Cả 7
chủng vi khuẩn lactic
đều không sinh bào tử.
Hình 3.1. Kết quả nhuộm bào tử bằng Malachite green của các chủng lactic
66
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.2. Kết quả thử nghiệm sinh dưỡng kỵ khí. Dưới đáy ống nghiệm có xuất hiện sinh khối, chứng tỏ các chủng đều tăng trưởng bình thường khi không có khí O2.
3.2. Kết quả thử nghiệm sinh hóa
Bảng 3.2. Kết quả thử nghiệm sinh hóa
TSI MR VP Citrate Indole
- + - - - - - Màu đen - - - - - - - Khí - - - - - - - - - - - - - - 7B2 8R2 21R2 21B2 23B1 23B2 26R1
+ - + - + - + - + - + - - + (+: dương tính; -: âm tính)
Thông qua kết quả thử nghiệm sinh hóa (Bảng 3.2) tất cả các chủng đều có khả
năng sản xuất và duy trì các sản phẩm acid bên trong môi trường trong quá trình lên
men glucose, nhưng một số chủng lại có thêm khả năng tạo thành một số sản phẩm
trung tính (acetoin) là 8R2 qua thử nghiệm MR – VP. Theo Hammes và cs (2009), các
loài trong chi Lactobacillus cho thử nghiệm Indole, Citrate âm tính và không có khả
67
Đồ án tốt nghiệp
năng sinh khí H2S. Từ các kết quả thí nghiệm trên, có thể xác định được các chủng vi
khuẩn lactic này thuộc chi Lactobacillus.
Hình 3.3. Kết quả thử nghiệm Citrate (+: Salmonella typhimurium)
Hình 3.4. Kết quả thử nghiệm H2S
68
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.5. Kết quả thử nghiệm Indole (+:Escherichia coli)
Bảng 3.3. Kết quả thử nghiệm lên men carbohydrate
7B2 + 8R2 + 21R2 + 21B2 + 23B1 + 23B2 + 26R1 + Arabinose
+ + + + + - + Cellobiose
+ + + + + + + Galactose
+ + + + + + + Glucose
+ + + + + + + Lactose
+ - + + + + + Maltose
+ + + + - - + Mannitol
+ + + + + - + Mannose
+ + + + + + + Ribose
+ + + + + - + Salicin
+ - - - - - + Sorbitol
- - - - - - - Sorbose
+ + + + + + + Sucrose
- - - - - - - Glycerol
(+: dương tính; -: âm tính)
69
Đồ án tốt nghiệp
Thông qua bảng kết quả thử nghiệm lên men carbohydrate (Bảng 3.3) có thể kết
luận được khả năng lên men đường của ba chủng 8R2, 21R2 và 21B2 là tương đương
với nhau, duy chỉ có maltose 8R2 không có khả năng lên men. Ngoài ra, hai chủng 7B2
và 26R1 có khả năng lên men các loại đường giống nhau, ngoại trừ Sorbose và
Glycerol. Đối với chủng 23B1 và 23B2 khả năng lên men khá giống nhau nhưng 23B2
không thể lên men được Cellobiose, Mannose và Salicin. Tóm lại, hai chủng có khả
năng sử dụng đa dạng các nguồn carbohydrate là 7B2 và 26R1.
Hình 3.6. Kết quả lên men carbohydrate của các chủng lactic
70
Đồ án tốt nghiệp
3.3. Kết quả khả năng sinh enzyme
Bảng 3.4. Kết quả khả năng sinh enzyme của các chủng lactic
Casein Gelatin Tan huyết
- - - - - - - 𝜷 - galactosidase + + + + + + + - - - - - - - + (𝛼) - (𝛾) + (𝛼) + (𝛼) + (𝛼) + (𝛼) + (𝛼) 7B2 8R2 21R2 21B2 23B1 23B2 26R1 (+: dương tính; -: âm tính)
(𝛼): Tan huyết không hoàn toàn
(𝛾): Không tan huyết
Thông qua kết khảo sát về khả năng sinh enzyme của các chủng vi khuẩn được
thể hiện trong bảng 3.4 có thể thấy rằng, tất cả các chủng đều không thể sinh enzyme
để thủy phân Casein, Gelatin. Đối với thử nghiệm β – galactosidase, do có kết quả đều
là dương tính nên có thể rút ra kết luận, các chủng này đều có khả năng lên men lactose
có trong sữa từ đó tạo thành các sản phẩm lên men từ sữa.
Riêng với thử nghiệm tan huyết, quan sát kết quả ở hình 3.7, xung quanh khu vực
phát triển của hai chủng 8R2 và 21R2 không có sự đổi màu thành trong suốt nghĩa là
không có sự tan huyết, nên có thể kết luận chúng thuộc dạng 𝛾, các chủng còn lại có
thể quan sát thấy xung quanh và dưới khuẩn lạc trở nên trong hơn nhưng chưa phải
hoàn toàn trong suốt, vì vậy có thể kết luận chúng thuộc dạng 𝛼.
71
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.7. Kết quả thử nghiệm tan huyết của các chủng lactic
72
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.8. Kết quả khả năng sinh enzyme thủy phân Casein
Hình 3.9. Kết quả khả năng sinh enzyme thủy phân Gelatin
73
Đồ án tốt nghiệp
Một số người không thể tiêu hóa được đường lactose là do cơ thể họ không thể
tổng hợp được enzyme β-galactosidase. Vì vậy khi tiêu thụ các sản phẩm có chứa
đường lactose, chủ yếu là các sản phẩm từ sữa, cơ thể họ sẽ mắc phải các triệu chứng
như đau bụng, chuột rút và có thể tiêu chảy (Lin và cộng sự, 1991), việc lên men các
sản phẩm từ sữa bởi vi khuẩn có khả năng sinh β-galactosidase sẽ giúp cho những
người không tiêu hóa được lactose không mắc phải những triệu chứng khó chịu trên và
cảm giác an toàn hơn khi dùng sữa.
Hình 3.10. Tất cả các chủng đều chuyển sang màu vàng cho kết quả dương tính với thử nghiệm β- galactosidase.
74
Đồ án tốt nghiệp
3.4. Kết quả khả năng kháng khuẩn
Dựa vào hình 3.11, tất cả các LAB khảo sát đều có khả năng kháng khuẩn. Trong
đó, nổi bật nhất là bốn chủng 8R2, 7B2, 21B2 và 26R1 với khả năng kháng trên 70% ở
cả năm chủng vi gây bệnh. Khả năng kháng khuẩn của LAB chủ yếu là dựa vào khả
năng tổng hợp và phân tán các chất như acid lactic, ethanol, CO2 và một số bacteriocin
ra ngoài môi trường xung quanh chúng (Rattanachaikunsopon và cs, 2010). Mức độ
tổng hợp nên các chất này phụ thuộc vào khả năng sinh hóa của từng chủng và điều
kiện môi trường dinh dưỡng.
Tỷ lệ kháng khuẩn của các chủng lactic
7B2
8R2
21R2
21B2
23B1
23B2
26R1
16B
Bacillus subtilis
100
80
60
40
Staphylococcus aureus
E.coli
20
0
Salmonella typhimurium
Pseudomonas pseudomonas
Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ kháng khuẩn của các chủng lactic
Với tất các chỉ tiêu Bacillus subtilis, E.coli, Pseudomonas, Salmonella
typhimurium, Staphylococcus aureus, từ số liệu bảng 3.5 có thể thấy được chủng 8R2
có hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất còn chủng 23B2 lại kháng yếu nhất. Ở hai chỉ tiêu
E.coli, Pseudomonas, chủng 26R1 có khả năng kháng tương đương với 8R2. Ở chỉ tiêu
Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, chủng 26R1 và 7B2 có tính kháng tương
75
Đồ án tốt nghiệp
đương nhau nhưng ở E.coli, Pseudomonas, Salmonella typhimurium, 7B2 lại có tính
kháng thấp hơn 26R1. Đối với các chỉ tiêu Bacillus subtilis, Salmonella typhimurium,
các chủng có xu hướng kháng yếu dần lần lượt từ chủng 21B2, 21R2, 23B1, riêng
Pseudomonas, chủng 8R2 có tính kháng cao hơn 23B1. Cuối cùng, với chỉ tiêu E.coli,
chủng 21R2 kháng yếu hơn 21B1 nhưng lại cao hơn 23B1, còn ở Staphylococcus
aureus, 21B2 và 21R2 lại tương đương nhau và cao hơn 23B1.
Bảng 3.5. Tỉ lệ kháng khuẩn của các chủng lactic (%)
E.coli
Pseudomonas
Bacillus subtilis
7B2
0.00g ± 0.00
0.00f ± 0.00
Salmonella typhimurium 90.82b ± 0.48 88.93b ± 0.29 77.99b ± 0.35 82.95c ± 0.81 93.51a ± 0.61 93.64a ± 0.48 80.31a ± 0.18 91.89a ± 0.46 8R2 21R2 78.73d ± 0.66 64.41d ± 0.54 62.97d ± 0.76 70.92e ± 0.69 21B2 88.30c ± 0.47 82.92d ± 0.66 71.34c ± 0.45 79.77d ± 0.63 23B1 53.66e ± 0.79 49.76e ± 0.63 44.50e ± 0.92 37.99g ± 0.45 0.00h ± 0.00 23B2 0.00g ± 0.00 26R1 91.14b ± 0.40 92.52a ± 0.72 79.36a ± 0.32 86.77b ± 0.55
Staphylococcus aureus 83.36b ± 0.86 90.25a ± 0.56 75.04c ± 0.87 76.73c ± 0.94 51.90d ± 0.73 0.00f ± 0.00 82.16b ± 0.83 (Kết quả được so sánh theo cột trên kết quả chạy SAS với mức độ tin cậy là 99%)
76
Đồ án tốt nghiệp
3.5. Kết quả khả năng kháng kháng sinh
Bảng 3.6. Kết quả kháng kháng sinh của các chủng lactic
Vòng kháng sinh (mm)
Ampicillin Cloramphenicol Streptomycin Penicillin
25 (S) 33 (S) 7 (R) 20 (S) 7B2
25 (S) 34 (S) 11 (R) 35 (S) 8R2
14 (I) 27 (S) 8 (R) 25 (S) 21R2
16 (I) 30 (S) 10 (R) 32 (S) 21B2
18 (S) 30 (S) 10 (R) 33 (S) 23B1
26 (S) 37 (S) 10 (R) 27 (S) 23B2
25 (S) 31 (S) 7 (R) 18 (S)
26R1 Chú thích: - Am: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Ampicillin 10µg (1)
- Cl: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Chloramphenicol 30µg (2)
- Sm: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Streptomycin 10µg (3)
- Pn: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Penicillin 1 Ul (4)
- Mức độ kháng kháng sinh: + (R) Resistant: Kháng mạnh
+ (I) Intermediate: Trung bình
+ (S) Sensitive: Kháng yếu
Dựa vào kết quả của bảng 3.6, ở kháng sinh Am, hai chủng 21B2 và 21R2 có khả
năng kháng mạnh nhất, tuy nhiên khi so với bảng phân loại, khả năng kháng của chúng
chỉ ở mức trung bình. Các chủng còn lại có khả năng kháng tương đương nhau, đều ở
mức kháng yếu, tuy nhiên yếu nhất là 4 chủng 23B2, 26R1, 7B2, 8R2, riêng chủng
23B1 kháng mạnh hơn cả.
Ở kháng sinh Pn, tất cả các chủng đều có mức kháng kháng sinh yếu. Trong đó,
chủng kháng yếu nhất là 8R2 và mạnh nhất là chủng 26R1.
77
Đồ án tốt nghiệp
Trong thử nghiệm kháng kháng sinh khác của đề tài “Detection of antibiotic
resistance in probiotics of dietary supplement” [88], kết quả nghiên cứu cho thấy, các
vùng ức chế có bán kính > 0,5 cm được đo từ vùng khuẩn lạc vi khuẩn phân lập từ các
lô probiotic thương mại đối với các loại kháng sinh ampicillin, erythromycin,
clindamycin, cephalexin và tetracycline, cho thấy chúng không có khả năng kháng đối
với những kháng sinh này. So sánh với kết quả của thử nghiệm khảo sát đang thực
hiện, có thể kết luận các giống vi khuẩn lactic có khả năng kháng yếu đối với các
kháng sinh thuộc nhóm 𝛽 – lactamin (Ampicillin và Penicillin).
Ở kháng sinh Cl, tất cả các chủng đều thể hiện khả năng kháng yếu, tuy nhiên,
kháng yếu nhất là chủng 23B2 và mạnh nhất là chủng 21R2.
Ở kháng sinh Sm, các chủng vi khuẩn đều có khả năng kháng mạnh, mạnh nhất là
hai chủng 26R1 và 7B2 và khả năng kháng của chúng cũng tương đương với chủng
21R2. Riêng chủng 8R2 và ba chủng còn lại kháng yếu hơn.
Theo các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học, lactobacilli nhìn chung có thể
làm giảm nồng độ của các tác nhân ức chế tổng hợp protein, chẳng hạn như
chloramphenicol, macrolides, lincosamides và tetracycline, nhưng mức độ kháng
aminoglycosides thường cao. Khả năng kháng các kháng sinh khác nhau của các chủng
lactobacilli có sự khác biệt. [89] Bên cạnh đó, streptomycin và gentamycin thuộc nhóm
aminoglycoside và khả năng kháng nhóm kháng kháng sinh này có thể nhận biết bởi
gen kháng có sẵn: Lactobacilli aminoglycoside: aac (6 ') - aph (2 "), ant (6) và aph (3') -
IIIa tương ứng [88]. Vì vậy, có thể kết luận rằng việc các giống vi khuẩn lactic đang
khảo sát có khả năng kháng được Streptomycin.
Theo báo cáo của đề tài nghiên cứu “Detection of antibiotic resistance in
probiotics of dietary supplement”[88] dựa vào các lợi ích của Probiotic đối với sức
khỏe của con người và động vật nên việc bổ sung chúng từ các nguồn thực phẩm
cũng như các chế phẩm vi sinh ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, khi chúng ta bệnh
và cần sử dụng đến thuốc kháng sinh, các thuốc này thường được sử dụng qua
78
Đồ án tốt nghiệp
đường uống, chúng sẽ vào hệ tiêu hóa và hệ vi khuẩn probiotic sẽ phải đối mặt với
chúng và vì mục đích của vi khuẩn probiotic là giúp cân bằng hệ vi khuẩn trong
đường ruột nên nếu muốn làm được việc đó chúng sẽ phải có khả năng kháng lại
tác động của kháng sinh để sống sót từ đó phục hồi hệ vi khuẩn trong đường ruột,
tuy nhiên nếu vô tình trong hệ tiêu hóa lẫn vào các một vài vi khuẩn gây bệnh thì
khả năng truyền gen kháng kháng sinh từ vi khuẩn probiotic sang chúng khá cao.
79
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.12. Kết quả kháng kháng sinh của các chủng lactic Chú thích: Am: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Ampicillin 10µg (1)
Cl: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Chloramphenicol 30µg (2)
Sm: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Streptomycin 10µg (3)
Pn: Đĩa giấy dùng trong kỹ thuật KSĐ - ĐKS Penicillin 1 Ul (4)
80
Đồ án tốt nghiệp
3.6. Kết quả khảo sát khả năng ức chế màng sinh học của các vi khuẩn lactic
sau khi qua xử lý nhiệt
Tỷ lệ ức chế khả năng tạo màng sinh học của các vi khuẩn lactic sau xử lý nhiệt
100
1 R 6 2
0
80
2 B 3 2
100
1B
1 B 3 2
0
12R2
80
2 B 1 2
30B2
100
2 R 1 2
0
80
2 R 8
100
2 B 7
0
0
20
40
60
80
100
120
140
(1B, 12R2, 30B2: Các chủng vi khuẩn tạo màng sinh học)
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ ức chế khả năng tạo màng sinh học của các vi khuẩn lactic sau khi xử lý nhiệt
81
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.7. Kết quả ức chế khả năng tạo màng sinh học của vi khuẩn lactic sau khi xử lý
nhiệt
L. fermentum NBG Nhiệt độ xử lý 1B 12R2 30B2
0
80 7B2
100
0
80 8R2
100
0
80 21R2
100
0
21B2 80
100
0
23B1 80
100
0
23B2 80
100
0
26R1 80
14.15bc ± 0.61 2.32b ± 0.15 0.00a ± 0.07 0.00c ± 0.06 0.00b ± 0.10 0.69a ± 0.03 11.87c ± 0.07 3.83b ± 0.17 0.00a ± 0.06 32.90ab ± 0.80 26.28a ± 0.64 0.30a ± 0.05 35.66a ± 0.55 0.00b ± 0.05 0.00a ± 0.06 0.00c ± 0.05 0.00b ± 0.02 1.92a ± 0.12 0.00c ± 0.04 0.00b ± 0.04 4.98a ± 0.19 0.00a ± 0.68 0.00b ± 0.07 0.00b ± 0.10 0.00a ± 0.10 0.00b ± 0.18 0.00b ± 0.06 0.00a ± 0.20 0.00b ± 0.13 0.00b ± 0.04 1.41a ± 0.90 0.00b ± 0.75 0.00b ± 0.08 0.97a ± 0.86 0.00b ± 0.08 0.00b ± 0.02 0.00a ± 0.15 0.00b ± 0.11 6.41ab ± 0.42 0.00a ± 0.12 0.00b ± 0.14 16.12a ±0.14 100
66.31abc ± 0.08 63.36bc ± 0.09 0.76b ± 0.04 60.70bc ± 0.17 57.39bcd ± 0.18 0.00b ± 0.04 84.31ab ± 0.24 72.59ab ± 0.16 0.00b ± 0.14 85.20ab ± 1.04 79.42ab ± 0.82 0.00b ± 0.10 79.78abc ± 0.60 89.22a ± 0.07 0.00b ± 0.13 23.69d ± 0.10 24.72e ± 0.13 4.69b ± 0.44 52.73c ± 0.13 46.70cde ± 0.15 18.49a ± 0.55 (Kết quả được so sánh theo cột trên kết quả chạy SAS với mức độ tin cậy là 95%)
82
Đồ án tốt nghiệp
Dựa vào kết quả so sánh của bảng 3.7 và đồ thị ở hình 3.13, có thể kết luận rằng,
trong tất cả chủng có bốn chủng có khả năng ức chế cả ba chủng vi khuẩn tạo màng
sinh học, trong đó hai chủng 21B2 và 23B1 chỉ có thể ức chế khi không xử lý nhiệt,
riêng hai chủng 23B2 và 26R1 có khả năng ức chế khi bị xử lý nhiệt đến 100oC.
Còn lại ba chủng 7B2, 8R2 và 21R2 chỉ có khả năng ức chế được hai chủng tạo
màng sinh học.
Quan sát tổng thể, chủng tạo màng sinh học dễ bị ức chế nhất là 30R2, tiếp theo
là 1B và cuối cùng là 12R2 khó bị ức chế nhất.
83
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Qua các thử nghiệm sinh lý, sinh hóa đồng thời dựa vào kết quả nghiên cứu của
Ellie J. C. Goldstein và cộng sự “Lactobacillus thường xuất hiện dạng tan huyết không
hoàn toàn (𝛼)”[52] cho thấy cả 7 chủng vi khuẩn lactic đều thuộc chi Lactobacillus
nên về cơ bản là an toàn cho người sử dụng.
Dựa vào kết quả thử khả năng lên men các loại carbohydrate, nhóm thực hiện đề
tài thấy rằng chỉ riêng 2 chủng 21R2 và 21B2 là có khả năng cùng loài vì khả năng lên
men đường giống nhau.
Kết quả thu được chủng 8R2, 7B2, 26R1 có khả năng kháng cả năm chủng vi
khuẩn khá tốt (tỷ lệ kháng trên 70%).
Khảo sát khả năng kháng kháng sinh, các chủng vi khuẩn lactic đều kháng mạnh
với Streptomycin, đối với 3 loại kháng sinh còn lại thì đều ở mức kháng trung bình tới
yếu.
Qua khảo sát khả năng ức chế tạo màng sinh học sau xử lý nhiệt, nhận thấy hai
chủng 21B2, 23B1 có phổ ức chế khá tốt với cả 3 chủng vi khuẩn tạo màng sinh học.
Kế đến là 7B2, tuy chỉ ức chế được 2 chủng nhưng ở mức độ khá cao.
2. Kiến nghị
Khảo sát về các thử nghiệm chịu acid, chịu pH thấp, chịu sự tác động của muối
mật để xác định xem vi khuẩn lactic có khả năng trở thành chủng probiotic không.
Tiến hành thử nghiệm đối kháng trực tiếp với Lactobacillus fermentum để xác
định cơ chế gây bệnh và nguyên nhân gây bệnh chính xác hơn.
Khảo sát khả năng ứng dụng tạo các sản phẩm cụ thể có chứa vi khuẩn probiotic
có thể ức chế sự tạo màng sinh học của các vi sinh vật gây bệnh giúp chống sâu răng và
phòng ngừa các mảng bám gây sâu răng.
84
Đồ án tốt nghiệp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu nước ngoài
[1] Stackebrandt E.Frederiksen W.,Grarrity G.M., Grimont P.A.D.,Kampfer P.,Maiden
M.C.J.,Nesme X.,Rossello-Mora R.,Swings J, TruperH.,G.,Vauterin L.,Ward A.
C.,Whitman W.B. (2002), “Report of the adhoc committee the re-evalution of the
species definition in bacteriology”, International Journal of Systematic and
Evolutionnary Microbiology, vol 52, pp. 1043-1047.
[2] Batt CA. (1999). “Latobacillus. Introduction. Encyclopedia of Food
Microbiology”. Academic Press
[3] Dubernet S, Desmasures N, Gueuguen M. (2002). “A PCR-based method for
identification of lactobacilli at the genus level.” FEMS Microbiology Letters 214: 271-
275.
[4] Thomas LV, Yu S, Ingram RE, Refdahl C, Elsser D, Delves-Broughton J. (2002)
“Ascopyrone P, a novel antibacterial derived from fungi”. J Appl Microbiol.
93(4):697-705
[5] Holzapfel, W. H., R. Geisen, and U. Schillinger. 1995. “Biological preservation of
foods with reference to protective cultures, bacteriocins and food-grade enzymes.”
[6] Cogan, T.M., T.M. Cogan and J.P. Accolas, 1995. “Dairy Starter Cultures.” 1st
Edn., John Wiley and Sons, USA., ISBN-10: 0471185841, pp: 290.
[7] Hafidh, R.R., A.S. Abdulamir, L.S. Vern and F.A. Bakar, 2010. “The inhibition of
human pathogens: Trichophyton rubrum and Trichoderma harzianum by a natural
product.” Am. J. Biochem. Biotechnol., 6: 40-46. DOI: 10.3844/ajbbsp.2010.40.46
[8] Antonio Gálvez, Hikmate Abriouel, Rosario Lucas López, Nabil Ben Omar (2007),
“Bacteriocin-based strategies for food biopreservation, International Journal of Food
Microbiology”, 120, 51–70.
85
Đồ án tốt nghiệp
[9] Klaenhammer TR. (1993) “Genetics of bacteriocins produced by lactic acid
bacteria”. FEMS Microbiol Rev.Sep;12(1-3):39-85
[10] C.H. Collins, P.M. Lyne, J.M. Grange & J.O. Falkinham III (2004),
“Microbiological Methods” Eighth Edition.
[11] Biology libretexts, [Online]. Available: https://bio.libretexts.org/. [Accessed 30
Dec 2016].
[12] A. F. P. J. W. Mark Keen (2010), "The clinical significance of nasal irrigation
bottle contamination,".
[13] H. H. H. D. N. T. Staudt C (2004), "Volumetric measurements of bacterial cells
and extracellular polymeric substance glycoconjugates in biofilms," Biotechnol.
Bioeng, p. 88 (5): 585–92.
[14] C. J. Donlan RM (2002), " Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant
microorganisms," Clin. Microbiol. Rev., p. 15 (2): 167–93.
[15] C. D. Nadell, J. B. Xavier and K. R. Foster (2009), "The sociobiology of biofilms,"
in FEMS Microbiology Reviews, 1 January, p. 33 (1): 206–224
[16] D. RM (2002), "Biofilms: Microbial Life on Surfaces," Emerging Infectious
Diseases., p. 8 (9): 881–890
[17] P. Stoodley, D. deBeer and Z. Lewandowski (1994), "Liquid Flow in Biofilm
Systems," Appl Environ Microbiol, p. 60 (8): 2711–2716.
[18] W. a. Flemming, in Nat. Rev. Microbiol, pp. 8, 623-633.
[19] C. J. Stewart PS (2001), "Antibiotic resistance of bacteria in biofilms," Lancet, p.
358 (9276): 135–8.
[20] B. B. O. S. S. A. L. B. Andersen PC (2007), "Influence of xylem fluid chemistry on
planktonic growth, biofilm formation and aggregation of Xylella fastidiosa," FEMS
Microbiology Letters, p. 274 (2): 210–7.
[21] W. Characklis, M. Nevimons and B. Picologlou (1981), "Influence of Fouling
Biofilms on Heat Transfer," Heat Transfer Engineering, p. 3: 23– 37.
86
Đồ án tốt nghiệp
[22] E. J. R. K. E. P. a. R. P. Kristi L. Frank (2007), "In Vitro Effects of Antimicrobial
Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus lugdunensis Clinical
Isolates," ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, p. 888–895.
[23] R. Bollinger, A. Barbas, E. Bush, S. Lin and W. Parker (2007), "Biofilms in the
large bowel suggest an apparent function of the human vermiform appendix," The
Journal of Theoretical Biology, p. 249 (4): 826–831.
[24] D. J. B. P D Marsh (1995), "Dental plaque as a biofilm," Journal of Industrial
Microbiology Volume 15, p. 169.
[25] S. P. &. W. R. T. Humphrey (2001), " A review of saliva: normal composition,
flow, and function," The Journal of prosthetic dentistry, pp. 85(2), 162–69.
[26] M. A. D. D. Marsh PD (2011), "Dental plaque biofilms: communities, conflict,
and control," Periodontology 2000, pp. 55(1), 16–35.
[27] F. O. Thylstrup A (1978), "Clinical appearance of dental fluorosis in permanent
teeth in relation to histologic changes.," Community Dent Oral Epidemiol .
[28] N. W. J. J. M. H. R. A. D. W. L. M. Silverstone (1981), in “Dental caries,
Aetiology, Pathology and Prevention. 1st ed.” , London, Macmillan Pres, p. 26–27.
[29] P. J. Rees J (1995), ABC of asthma. 3 rd ed, London: BMJ Publishing Group.
[30] History of Dentistry: Ancient Origins, American Dental Association website,
January 9, 2007.
[31] R. S. King (2011), "An incipient carious lesion is the initial stage of structural
damage to the enamel, usually caused by a bacterial infection that produces tooth-
dissolving acid.," A Closer Look at Teeth May Mean More Fillings.
[32] C. Johnson (2007), Biology of the Human Dentition.
[33] S. J. Southam JC (1993), "2. Dental Caries," in Oral pathology (2nd ed.), Oxford
Univ. Press.
[34] H. JM (1982), "The microbiology of dental caries," in Dent Update, pp. 199–200,
202–4, 206–8.
87
Đồ án tốt nghiệp
[35] J. Douglass, Y. Li and N. Tinanoff (2008), "Association of mutans streptococci
between caregivers and their children.," in Pediatric Dentistry, p. 375–87.
[36] D. C (2003), " What is the critical pH and why does a tooth dissolve in acid?," in J
Can Dent Assoc, p. 69 (11): 722–4.
[37] M. JR (1986), "Demineralization and remineralization of root surface caries," in
Gerodontology, p. 5 (1): 25–31.
[38] R. M. D. L. K. I. Mast P (2013), "Understanding MIH: definition, epidemiology,
differential diagnosis and new treatment guidelines," Eur J Paediatr Dent (Review), p.
14 (3): 204–8.
[39] Z. M. A. A. L. H. Rashid M (2010), "Oral manifestations of celiac disease: a
clinical guide for dentists," in J Can Dent Assoc, 2011, p. 77: b39. C. G. G. F. G. P.
Giuca MR, "Oral signs in the diagnosis of celiac disease: review of the literature," in
Minerva Stomatol (Review), p. 59 (1–2): 33–43.
[40] C. G. G. F. G. P. Giuca MR (2010), "Oral signs in the diagnosis of celiac disease:
review of the literature," in Minerva Stomatol (Review), p. 59 (1–2): 33–43.
[41] B. D. D. C. A. J. B. Neville (2002), in Oral & Maxillofacial Pathology 2nd
edition, p. 347.
[42] D. A, J. Jeevarathan, M. Muthu, R. Prabhu V and Chamundeswari (2008), "Effect
of Fluoride Varnish on Streptococcus mutans Count in Saliva of Caries Free Children
Using Dentocult SM Strip Mutans Test: A Randomized Controlled Triple Blind Study,"
in International Journal of Clinical Pediatric Dentistry, p. 1 (1): 1–9.
[43] A. L. V. &. T. J. HAUKIOJA (2008), " Probiotic bacteria affect the composition
of salivary pellicle and streptococcal adhesion in vitro," Oral Microbiol Immunol, pp.
23, 336-43.
[44] H. L. S. Y.-L. T. D. G. HALLSTROM (2013), "Effect of probiotic lozenges on
inflammatory reactions and oral biofilm during experimental gingivitis.," Acta Odontol
Scand.
88
Đồ án tốt nghiệp
[45] D. A. W. (1990), "Microbial exopolymer secretion in ocean environment:,"
Oceanography and Marine, pp. 73-153.
[46] P. G. G. J. D. K. N. L. W. R. F. S. K.-H. W. W. (. Hammes W.P. and Hertel C.
(2009) Editors: Vos, "Lactobacillus" in “Bergey's Manual of Systematic Bacteriology”.
Volume 3: The Firmicutes, pp. 465 - 511.
[47] "Wikipedia," 11 July 2017. [Online]. Available:
https://en.wikipedia.org/wiki/Biofilm. [Accessed 04 08 2009].
[48] M. A. v. d. M. H. Busscher HJ, "In vitro adhesion to enamel and in vivo
colonization of tooth surfaces by lactobacilli from a bio-yoghurt.," in Caries Res.,
1999, p. 33(5):403–404.
[49] Y.-K. H. S. T. e. a. Ahola AJ, "Short-term con-sumption of probiotic-containing
cheese and its effect on dental caries risk factors Arch Oral," in Biol, 2002, p.
47(11):799–804.
[50] P. Hasslöf, "Use of probiotics in the oral cavity," Probiotic Lactobacilli in the
context of dental caries as a biofilm-mediated disease , pp. 13 - 17, 2013.
[51] Paul De Vos, George M. Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg, Wolfgang
Ludwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer and William B. Whitman (2009),
“Bergey’s manual of systematic bacteriology” Second Edition, vol 3.
[52] Ellie J. C. Goldstein, Kerin L. Tyrrell, Diane M. Citron (2015)
“Lactobacillus Species: Taxonomic Complexity and Controversial Susceptibilities” “
Clinical Infectious Diseases” vol 60.
[53] Ibourahema C, Dauphin RD, Jacqueline D, Thonart P. (2008) “Characterization
of lactic acid bacteria isolated from poultry farms in Senegal” Afr J Biotechnol 7:
2006–2012
[54] Karimi O. and Pena A.S. (2003), “Probiotic: isolated bacteria strain or mixture of
different strain?”. Drug of Today, vol 39, pp. 565-597.
89
Đồ án tốt nghiệp
[55] Kos B., Suskovic J., Vukovic S., Simpraga M., Frece J. and Matosic S., (2003),
“Adhesion and aggregation ability of probiotic strain Lactobacillus M92”. Journal of
Applied Microbiology, vol 94, pp. 981-987.
[56] Lin, M., Savaiano, D. And Harlender (1991) “S. Influence of nonfermented dairy
products containing bacterial starter cultures on lactose maldigestion in humans”.
Journal of Dairy Science. 1991; 74: 87-95.
[57] Young Ju Kim, Ji Hee Kang, Ji Sunlee & Myung Suklee (2001), “Study on the
bacteriocin produced by Lactobacillus sản phẩm GM 7311”. Department of
Microbiology college of nature Science Pukyong National University.
[58] S. Oh, S. H. Kim, and R. W. Worobo (2000), “Characterization and purification
of a bacteriocin produced by a potential probiotic culture, Lactobacillus acidophilus
30SC”, J Dairy Sci, pp.2747-2752.
[59] Mohd Adnan AF, Tan IK. (2007). Isolation of lactic acid bacteria from Malaysian
foods and assessment of the isolates for industrial potential. Bioresour Technol 98:
1380–1385
[60] Ouwehand A.C., Salminen S.,Isolauri E.,(2002), “Probiotics: an overview of
beneficial effects”. Antonie van Leeuwenhoek, vol 82, pp 279 -289.
[61] Pairat Sornplang and Sudthidol Piyadeatsoontorn (2016). Probiotic isolates from
unconventional sources: a review. J Anim Sci Technol. 58: 26.
[62] Rattanachaikunsopon P, Phumkhachorn P. 2010. Lactic acid bacteria: their
antimicrobial compounds and their uses in food production. Ann Biol Res 1: 218–228
[63] Yeung P.S.M ., M. E. Sanders, C.L. Kitts, R. Cano and P.S.Tong. “Species-
Species-Specific indentification of Commercial Probiotic”. Strains. J. Dairy Sci. pp.
1039 – 1051.
[64] Carbonelle, F Denneis, A. Marmonier, G Pion, R Vargues (1987), “Bacteriologie
medicale techniques usuelles”, SIMEP SA Paris, France .
90
Đồ án tốt nghiệp
[65] Frank J. C and Nino M (2002), “The Lactic Acid Bacteria”. Microbiology, vol 28,
pp. 281-370.
[66] Klein G., (2003), “Taxonomy, ecology and antibiotic resistance of enterococci
from food and the gastro – intestinal tract”. International Journal of Food
Microbiology, vol 88, pp. 123-131.
[67] Kakinuma Y., (1998), “Inorganic cation transpost and energy transduction in
Enterococcus hirae and other streptococci”. Microbiology and Molecular Biology, vol
62, pp. 1021 -1045.
[68] Kos B., Suskovic J.,Vukovic S., Simpraga M., Frece J. and Matosic S., (2003),
“Adhesion and aggregation ability of probiotic strains Lactobacillus acidophilus
M92”. Journal of Applied Microbiology, vol 94, pp. 981-987.
[69] Liong Min Tze (2006), “In-vivo and in-vitro cholesterol removal by Lactobacilli
and Bifidobacteria”, A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy, School
of Molecu.
[70] M. T. Liong and N. P. Shah (2005), “Acid and bile tolerance and cholesterol
removal ability of Lactobacillus strains”, American Dairy Science Association, pp. 55-
56.
[71] Song J.,Lee S –C, Kang J. –W.,Beak H-J, Suh J –W. (2004), “Phylogenetic
analysis of Streptomyces spp. Isolated from potato scab lesions in Korea on basis of
16S rDNA gen and 16S-23S rDNA internally transceibed spacer seuqnces”,
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, vol.54, pp. 203-
209.
[72] Saarela M.,Mogensen G., Fonde R.,(2000), “Probiotic bacteria: safety functional
and technological properties”. Journal of Biotechnology, vol 84, pp 197-215.
[73] Song J., Lee S.-C, Kang J.-W., Beak H.-J, Suh J.-W. (2004), “Phylogenetic
analysis of Streptomyces spp. Isolated from potato scab lesion in Korea on basis of 16S
91
Đồ án tốt nghiệp
rDNA gen and 16S -23S rDNA internally transceibed spacer seuqnces”, International
Journal of Systermatic and Evolutionnary Microbiology, vol.54, pp. 203-209.
Tài liệu trong nước
[74] Đào Trọng Đạt, Phan Thanh Phượng, Lê Ngọc Mỹ (1995), “Bệnh đường tiêu hóa
ở lợn”, Nxb Nông nghiệp Hà Nội.
[75] Trần Linh Thước, Đặng Thị Phương Thảo, Đỗ Anh Tuấn (2004), “Giáo trình thực
tập Bioinformatic”, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Tp. Hồ Chí
Minh, Lưu hành nội bộ.
[76] Lê Ngọc Tú, La Văn Chú, Phạm Trân Châu, Nguyễn Lân Dũng (1982), “Enzyme
vi sinh vật”. Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
[77] Nguyễn Văn Thanh, Nguyễn Vũ Tường Vy, Trần Thu Hoa (2007), “Khảo sát khả
năng chịu đựng acid, muối mật và KS của một số vi sinh vật là nguyên liệu sản xuất
probiotic đường uống”, Tạp chí dược học (378).
[78] Trần Thị Mỹ Trang (2006), “Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic để sản xuất chế
phẩm probiotic phòng và trị bệnh đường ruột cho heo”, Luận văn Thạc sỹ.Sinh học
Đại học Sư phạm Tp. HCM.
[79] Lương Đức Phẩm (2004), “Nấm men công nghiệp”, Trung Tâm Khoa Học Tự
Nhiên Và Công Nghệ Quốc Gia Hà Nội
[80] Lưu Đa ̣i Kim Phươ ̣ng (2016) “Phân lập vi khuẩn lactic từ thực phẩm lên men
truyền thống có khả năng kháng nấm mốc sinh Aflatoxin Aspergillus spp.”. Trườ ng
Đa ̣i ho ̣c Công nghê ̣ TP.HCM.
Tài liệu online
[81] http:// www.enterococcus.ouhssc.edu0T
[82] http:// www.fao.org/es/ESN/Probio.htm
[83] http:// en.wikipedia.org/wiki/Probiotic.html0
92
Đồ án tốt nghiệp
[84] http:// www.baomoi.com
[85] http://diaglab.vet.cornell.edu/clinpath/modules/chem/bileacids.htm.
[86]http://amrls.cvm.msu.edu/microbiology/detecting-antimicrobial-resistance/test-
methods/examples-of-antibiotic-sensitivity-tesing-methods
[87] https://microbeonline.com
[88] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4568587/
[89] http://www.ifrj.upm.edu.my/18%20(03)%202011/1)IFRJ-2011-310.pdf
[90] https://vi.wikipedia.org/wiki/Probiotic
[91] http://luanvan.co/luan-van/thu-nhan-probiotics-va-ung-dung-trong-cac-san-pham-
tu-sua-2027/
93
Đồ án tốt nghiệp
PHỤ LỤC XỬ LÝ SỐ LIỆU
Kháng khuẩn
TY LE KK Bacillus subtilis
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
CHUNG
8 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 24
Number of Observations Used 24
TY LE KK Bacillus subtilis
The ANOVA Procedure
Dependent Variable: TYLEKK
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
7
24019.40133 3431.34305 9215.64 <.0001
Error
16
5.95743
0.37234
Corrected Total 23
24025.35876
R-Square Coeff Var Root MSE TYLEKK Mean
0.999752 0.915458 0.610196
66.65471
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
CHUNG
7 24019.40133 3431.34305 9215.64 <.0001
TY LE KK Bacillus subtilis
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for TYLEKK
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.01
Error Degrees of Freedom
16
Error Mean Square
0.372339
Bacillus subtilis
94
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
Critical Range 1.455 1.518 1.559 1.588 1.611 1.628 1.643
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
A
93.5131 3 8R2
B
91.1437 3 26R1
B
B
90.8218 3 7B2
C
88.3008 3 21B2
D
78.7288 3 21R2
E
53.6601 3 23B1
F
37.0694 3 8B
G
0.0000 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
TY LE KK E.Coli
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
CHUNG
8 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 24
Number of Observations Used 24
E.Coli
95
TY LE KK E.Coli
The ANOVA Procedure
Dependent Variable: TYLEKK
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
7
20702.25382 2957.46483 8578.05 <.0001
Error
16
5.51634
0.34477
Corrected Total 23
20707.77016
R-Square Coeff Var Root MSE TYLEKK Mean
0.999734 0.876959 0.587172
66.95552
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
CHUNG
7 20702.25382 2957.46483 8578.05 <.0001
TY LE KK E.Coli
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for TYLEKK
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.01
Error Degrees of Freedom
16
Error Mean Square
0.344771
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
Critical Range 1.400 1.461 1.500 1.528 1.550 1.567 1.581
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
A
93.6382 3 8R2
A
A
92.5211 3 26R1
B
88.9260 3 7B2
Đồ án tốt nghiệp
96
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
C
82.9240 3 21B2
D
64.4096 3 21R2
D
D
63.4689 3 8B
E
49.7563 3 23B1
F
0.0000 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
TY LE KK Pseudomonas pseudomonas
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
CHUNG
8 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 24
Number of Observations Used 24
TY LE KK Pseudomonas pseudomonas
The ANOVA Procedure Dependent Variable: TYLEKK
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
7
16361.10803 2337.30115 9358.04 <.0001
Model
16
3.99622
0.24976
Error
Corrected Total 23
16365.10425
R-Square Coeff Var Root MSE TYLEKK Mean
0.999756 0.877805 0.499764
56.93338
Pseudomonas pseudomonas
97
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
CHUNG
7 16361.10803 2337.30115 9358.04 <.0001
TY LE KK Pseudomonas pseudomonas
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for TYLEKK
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.01
Error Degrees of Freedom
16
Error Mean Square
0.249764
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
Critical Range 1.192 1.243 1.277 1.301 1.319 1.334 1.345
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
A
80.3109 3 8R2
A
A
79.3622 3 26R1
B
77.9828 3 7B2
C
71.3350 3 21B2
D
62.9657 3 21R2
E
44.5031 3 23B1
F
39.0073 3 8B
G
0.0000 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
98
Đồ án tốt nghiệp
TY LE KK Salmonella typhimurium
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
CHUNG
8 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 24
Number of Observations Used 24
TY LE KK Salmonella typhimurium
The ANOVA Procedure
Dependent Variable: TYLEKK
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
7
21471.56860 3067.36694 10541.4 <.0001
Error
16
4.65571
0.29098
Corrected Total 23
21476.22431
R-Square Coeff Var Root MSE TYLEKK Mean
0.999783 0.876488 0.539427
61.54419
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
CHUNG
7 21471.56860 3067.36694 10541.4 <.0001
TY LE KK Salmonella typhimurium
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for TYLEKK
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.01
Error Degrees of Freedom
16
Error Mean Square
0.290982
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
Critical Range 1.286 1.342 1.378 1.404 1.424 1.439 1.452
Salmonella typhimurium
99
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
A
91.8911 3 8R2
B
86.7677 3 26R1
C
82.9528 3 7B2
D
79.7682 3 21B2
E
70.9150 3 21R2
F
42.0682 3 8B
G
37.9906 3 23B1
H
0.0000 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
TY LE KK Staphylococcus aureus
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
CHUNG
8 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 24
Number of Observations Used 24
TY LE KK Staphylococcus aureus
The ANOVA Procedure Dependent Variable: TYLEKK
Staphylococcus aureus
100
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
7
25612.99748 3658.99964 6858.86 <.0001
Error
16
8.53552
0.53347
Corrected Total 23
25621.53301
R-Square Coeff Var Root MSE TYLEKK Mean
0.999667 1.242746 0.730390
58.77230
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
CHUNG
7 25612.99748 3658.99964 6858.86 <.0001
TY LE KK Staphylococcus aureus
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for TYLEKK
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.01
Error Degrees of Freedom
16
Error Mean Square
0.53347
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
Critical Range 1.742 1.817 1.866 1.901 1.928 1.949 1.966
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
A
90.2502 3 8R2
B
83.3566 3 7B2
B
B
82.1591 3 26R1
C
76.7286 3 21B2
C
Đồ án tốt nghiệp
101
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N CHUNG
C
75.0431 3 21R2
D
51.8985 3 23B1
E
10.7423 3 8B
F
0.0000 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
UC CHE 1B O 0DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
4746.776658
593.347082
5.17 0.0018
Error
18
2067.391963
114.855109
Corrected Total 26
6814.168621
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.696604 88.61963 10.71705
12.09331
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 4746.776658 593.347082
5.17 0.0018
Khả năng ức chế màng sinh học sau xử lý nhiệt Ức chế 1B ở 00C UC CHE 1B O 0DO
102
UC CHE 1B O 0DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
114.8551
Đồ án tốt nghiệp
Error Mean Square
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
9
Critical Range
18.38 19.29 19.86 20.26 20.54 20.76 20.93 21.06
Duncan Grouping
Mean
N NBG
A
35.659
3 23B1
A
B
A
32.900
3 21B2
B
B
C
14.260
3 8B
B
C
B
C
14.149
3 7B2
C
C
11.871
3 21R2
C
C
0.000
3 16B
C
C
0.000
3 23B2
C
C
0.000
3 26R1
C
C
0.000
3 8R2
Means with the same letter are not significantly different.
103
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Ức chế 1B ở 800C UC CHE 1B O 80DO
Number of Observations Used 27
UC CHE 1B O 80DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
1851.200732 231.400092
4.79 0.0028
Error
18
869.677465
48.315415
Corrected Total 26
2720.878197
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.680369 138.3042 6.950929
5.025828
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 1851.200732 231.400092
4.79 0.0028
UC CHE 1B O 80DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
48.31541
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
11.92 12.51 12.88 13.14 13.32 13.47 13.58 13.66
104
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean
N NBG
A
26.282
3 21B2
B
11.482
3 8B
B
B
3.834
3 21R2
B
B
2.317
3 7B2
B
B
1.318
3 23B1
B
B
0.000
3 16B
B
B
0.000
3 23B2
B
B
0.000
3 26R1
B
B
0.000
3 8R2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
Ức chế 1B ở 1000C UC CHE 1B O 100DO
105
UC CHE 1B O 100DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
93.5157741 11.6894718
1.08 0.4207
Error
18
195.2819830 10.8489991
Corrected Total 26
288.7977571
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.323811 238.1836 3.293782
1.382875
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 93.51577407 11.68947176
1.08 0.4207
UC CHE 1B O 100DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
10.849
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
5.650 5.928 6.104 6.225 6.314 6.381 6.433 6.474
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping Mean N NBG
A
4.978 3 26R1
A
A
4.396 3 8B
A
A
1.918 3 23B2
A
A
0.695 3 8R2
A
A
0.300 3 21B2
Đồ án tốt nghiệp
106
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping Mean N NBG
A
A
0.158 3 16B
A
A
0.000 3 21R2
A
A
0.000 3 23B1
A
A
0.000 3 7B2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
UC CHE 12R2 O 0DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
7.66898483 0.95862310
0.96 0.4927
Error
18
17.89930657 0.99440592
Corrected Total 26
25.56829140
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.299941 272.5161 0.997199
0.365923
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 7.66898483 0.95862310
0.96 0.4927
Ức chế 12R2 ở 00C UC CHE 12R2 O 0DO
107
UC CHE 12R2 O 0DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
0.994406
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
1.711 1.795 1.848 1.885 1.912 1.932 1.948 1.960
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
1.4085 3 21B2
A
A
0.9677 3 23B1
A
A
0.9171 3 8B
A
A
0.0000 3 16B
A
A
0.0000 3 21R2
A
A
0.0000 3 23B2
A
A
0.0000 3 7B2
A
A
0.0000 3 26R1
A
A
0.0000 3 8R2
A
Đồ án tốt nghiệp
108
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
UC CHE 12R2 O 80DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
70.3853638
8.7981705
2.00 0.1051
8
Error
18
78.9899259
4.3883292
Corrected Total 26
149.3752897
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.471198 366.9740 2.094834
0.570840
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 70.38536383
8.79817048
2.00 0.1051
UC CHE 12R2 O 80DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
4.388329
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
3.593 3.770 3.882 3.959 4.016 4.059 4.092 4.117
Ức chế 12R2 ở 800C UC CHE 12R2 O 80DO
109
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping Mean N NBG
A
5.138 3 8B
B
0.000 3 16B
B
B
0.000 3 21R2
B
B
0.000 3 21B2
B
B
0.000 3 23B2
B
B
0.000 3 26R1
B
B
0.000 3 7B2
B
B
0.000 3 23B1
B
B
0.000 3 8R2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
Ức chế 12R2 ở 1000C UC CHE 12R2 O 100DO
110
UC CHE 12R2 O 100DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
727.633897
90.954237
2.57 0.0459
Error
18
637.074597
35.393033
Corrected Total 26
1364.708495
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.533179 233.2837 5.949204
2.550202
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 727.6338972 90.9542371
2.57 0.0459
UC CHE 12R2 O 100DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
35.39303
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
10.20 10.71 11.02 11.24 11.40 11.53 11.62 11.69
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
A
16.117 3 26R1
A
B
A
6.414 3 23B2
B
B
0.421 3 16B
B
B
0.000 3 23B1
B
Đồ án tốt nghiệp
111
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
B
0.000 3 21R2
B
B
0.000 3 21B2
B
B
0.000 3 7B2
B
B
0.000 3 8B
B
B
0.000 3 8R2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
UC CHE 30B2 O 0DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
16738.71301 2092.33913
8.45 <.0001
Error
18
4458.11878
247.67327
Corrected Total 26
21196.83179
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.789680 25.04463 15.73764
62.83838
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 16738.71301
2092.33913
8.45 <.0001
Ức chế 30B2 ở 00C UC CHE 30B2 O 0DO
112
UC CHE 30B2 O 0DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
247.6733
Number of Means
2
3
4
5
6
7
8
9
Critical Range
27.00 28.32 29.16 29.74 30.17 30.49 30.74 30.93
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
A
92.45 3 8B
A
B
A
85.20 3 21B2
B
A
B
A
84.31 3 21R2
B
A
B
A
C
79.78 3 23B1
B
A
C
B
A
C
66.31 3 7B2
B
C
B
C
60.70 3 8R2
C
C
52.73 3 26R1
D
23.69 3 23B2
D
D
20.37 3 16B
Đồ án tốt nghiệp
113
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
UC CHE 30B2 O 80DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
13200.58602
1650.07325
10.39 <.0001
Error
18
2858.41696
158.80094
Corrected Total 26
16059.00298
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.822005 20.20968 12.60162
62.35440
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 13200.58602
1650.07325
10.39 <.0001
UC CHE 30B2 O 80DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
158.8009
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
21.62 22.68 23.35 23.82 24.16 24.41 24.61 24.77
Ức chế 30B2 ở 800C UC CHE 30B2 O 80DO
114
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
A
92.10 3 8B
A
A
89.22 3 23B1
A
B
A
79.42 3 21B2
B
A
B
A
72.59 3 21R2
B
B
C
63.36 3 7B2
B
C
B
C
57.39 3 8R2
D
C
D
E
C
46.70 3 26R1
D
E
D
E
35.69 3 16B
D
E
E
24.72 3 23B2
Đồ án tốt nghiệp
The ANOVA Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
NBG
9 16B 21B2 21R2 23B1 23B2 26R1 7B2 8B 8R2
Number of Observations Read 27
Number of Observations Used 27
Ức chế 30B2 ở 1000C UC CHE 30B2 O 100DO
115
UC CHE 30B2 O 100DO
The ANOVA Procedure Dependent Variable: InhibitionAbility
Source
DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F
Model
8
10561.68298 1320.21037
24.13 <.0001
Error
18
985.01321
54.72296
Corrected Total 26
11546.69619
R-Square Coeff Var Root MSE InhibitionAbility Mean
0.914693 66.35841 7.397497
11.14779
Source DF
Anova SS Mean Square F Value Pr > F
NBG
8 10561.68298 1320.21037
24.13 <.0001
UC CHE 30B2 O 100DO
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for InhibitionAbility
Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the
experimentwise error rate.
Alpha
0.05
Error Degrees of Freedom
18
Error Mean Square
54.72296
Number of Means
2
3
5
6
7
8
9
4
Critical Range
12.69 13.31 13.71 13.98 14.18 14.33 14.45 14.54
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
A
64.243 3 16B
B
18.488 3 26R1
B
C
B
12.146 3 8B
C
C
4.690 3 23B2
C
C
0.764 3 7B2
Đồ án tốt nghiệp
116
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean N NBG
C
C
0.000 3 21B2
C
C
0.000 3 21R2
C
C
0.000 3 23B1
C
C
0.000 3 8R2
Đồ án tốt nghiệp
117