Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine để thu sinh khối lớn nhất. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy như nồng độ muối, nhiệt độ và pH đến sinh trưởng của E. profundum CH2.1 được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine

Vietnam J. Agri. Sci. 2023, Vol. 21, No. 1: 95-103 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2023, 21(1): 95-103 www.vnua.edu.vn Nguyễn Thị Hồng, Phạm Thị Dịu, Nguyễn Thị Phương Anh, Trần Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Nguyễn Hoàng Anh* Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: hoanganhcntp@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 24.10.2022 Ngày chấp nhận đăng: 27.01.2023 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine để thu sinh khối lớn nhất. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy như nồng độ muối, nhiệt độ và pH đến sinh trưởng của E. profundum CH2.1 được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc. Bài toán đơn yếu tố đã chỉ ra rằng chủng này phát triển thích hợp ở nồng độ muối từ 5 đến 10%; nhiệt độ 37C, và pH từ 6 đến 8. Áp dụng phần mềm tối ưu hóa JMP theo mô hình thiết kế thí nghiệm Box-Behnken, điều kiện thu sinh khối tối ưu của chủng E. profundum CH2.1 ở nhiệt độ 36,7C, pH = 7 và NaCl 5%, khi đó mật độ tế bào cao nhất đạt log (CFU/ml) là 7,95. Sau khi khảo nghiệm điều kiện tối ưu, tại thời điểm 3 ngày chủng E. profundum CH2.1 có mật độ cao nhất đạt log (CFU/ml) là 8,01. Từ khóa: Môi trường nuôi cấy, Exiguobacterium profundum, pH, nồng độ muối, nhiệt độ. Optimization of Culture Conditions for Biomass Production of Histamine Degrading Exiguobacterium profundum CH2.1 Strain ABSTRACT The aim of this study is to optimize the culture conditions of Exiguobacterium profundum CH2.1 degrading histamine in order to obtain maximum biomass. The effect of salt concentration, temperature and pH of the culture medium on the growth of E. profundum CH2.1 were determined by CFU method. The single-factor experiments showed that this strain grew well at concentration of salt from 5 to 10%; temperature 37C, and pH from 6 to 8. The JMP optimization software of Box-Behnken experimental design model indicated that temperature 36.7C, pH = 7 and 5% salt concentration appeared as optimal conditions of E. profundum CH2.1, and the cell biomass reached 7.95 log CFU/ml. After optimal condition test, the E. profundum CH2.1 had a log (CFU/ml) value of 8.01 at 3 day. Keywords: Culture medium, Exiguobacterium profundum, pH, salt concentration, temperature. 95
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine × µ ° ° ° ° ₅ ₈ ₄ ±   96
Nguyễn Thị Hồng, Phạm Thị Dịu, Nguyễn Thị Phương Anh, Trần Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Nguyễn Hoàng Anh Yếu tố ảnh hưởng TN 1 TN 2 TN 3 Mục tiêu Nồng độ muối (%) 5, 10, 15, 21, 23 Khả năng sinh trưởng của chủng CH2.1 Log (CFU/ml) tại thời điểm Nhiệt độ (C) 30, 37, 40, 45 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (ngày) pH 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Yếu tố trước mã hóa Yếu tố sau mã hóa Log (CFU/ml) Công thức TN Nhiệt độ (C) pH NaCl (%) X1 X2 X3 1 D1 E1 F2 -1 -1 0 2 D3 E1 F2 1 -1 0 3 D1 E3 F2 -1 1 0 4 D3 E3 F2 1 1 0 5 D1 E2 F1 -1 0 -1 6 D3 E2 F1 1 0 -1 7 D1 E2 F3 -1 0 1 8 D3 E2 F3 1 0 1 9 D2 E1 F1 0 -1 -1 10 D2 E3 F1 0 1 -1 11 D2 E1 F3 0 -1 1 12 D2 E3 F3 0 1 1 13 D2 E2 F2 0 0 0 14 D2 E2 F2 0 0 0 15 D2 E2 F2 0 0 0                                 97
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine µ             98
Nguyễn Thị Hồng, Phạm Thị Dịu, Nguyễn Thị Phương Anh, Trần Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Nguyễn Hoàng Anh  99
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine              GT mã hóa Biến số Mã hóa Đơn vị Khoảng biến thiên -1 0 +1 Nhiệt độ D C 30 37 40 pH E 6 7 8 1 Nồng độ muối F % 5 10 15 5 100
Nguyễn Thị Hồng, Phạm Thị Dịu, Nguyễn Thị Phương Anh, Trần Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Nguyễn Hoàng Anh Biến số Khả năng sinh trưởng Công thức Nhiệt độ (D, C) pH(E) NaCl (F, %) [log(CFU/ml)] 1 30 6 10 6,15 2 40 8 10 6,70 3 40 7 5 7,23 4 37 7 10 7,41 5 37 6 5 7,81 6 40 7 15 7,01 7 40 6 10 6,55 8 37 8 15 6,70 9 30 7 15 5,69 10 37 8 5 7,73 11 30 7 5 7,23 12 37 7 10 7,11 13 37 6 15 7,17 14 37 7 10 7,17 15 30 8 10 5,69 Hệ số Tổng Trung bình Biến DF F P hồi quy bình phương bình phương Regression 9 7,21 5,7879 0,6431 31,9219 0,0007 Nhiệt độ 1 0,34 0,9316 0,9316 46,2432 0,0010 pH 1 -0,13 0,1328 0,1328 6,5910 0,0502 Nồng độ muối 1 -0,49 1,7934 1,7934 89,0207 0,0002 Nhiệt độ × nhiệt độ 1 -0,74 1,3367 1,3367 66,3501 0,0005 pH × pH 1 -0,19 0,1440 0,1440 7,1490 0,0441 Nồng độ muối × nồng độ muối 1 0,32 0,3781 0,3781 18,7677 0,0075 Nhiệt độ × pH 1 0,13 0,0731 0,0731 3,6291 0,1151 Nhiệt độ × nồng độ muối 1 0,31 0,4144 0,4144 20,5703 0,0062 pH × nồng độ muối 1 -0,10 0,0380 0,0380 1,8875 0,2279 Phần dư 5 0,1007 0,0201 Sai số mô hình (LoF) 3 0,0503 0,0168 0,6657 0,9914 Sai số ngẫu nhiên 2 0,0504 0,0252 Tổng 14 R2 xác định = 98,28% R2 hiệu chỉnh = 95,21%  101
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy tạo sinh khối của chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 có khả năng phân giải histamine   Bargossi E., Gardini F., Gatto V., Montanari C., Torriani S., Torriani S. & G. Tabanelli (2015a). The capability of tyramine production and correlation between phenotypic and genetic characteristics of Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis strains. Front. Microbiol. 6: 1371. Doi: 10.3389/fmicb.2015.01371. Crapart S., Fardeau M.L., Cayol J.L., Thomas P., Sery C., Ollivier B. & Combet-Blanc Y. (2007). 102
Nguyễn Thị Hồng, Phạm Thị Dịu, Nguyễn Thị Phương Anh, Trần Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Nguyễn Hoàng Anh Exiguobacterium profundum sp., nov., a Lentibacillus juripiscarius sp. nov. from fish sauce moderately thermophilic, lactic acid-producing in Thailand. Int J Syst Evol Microbiol. 55: 315-320. bacterium isolated from a deep-sea hydrothermal Nguyễn Lân Dũng (1983). Thực tập vi sinh vật học. vent. Int. J. Syst. Bacteriol. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp FAO (2011). Codex stan 302-2011. Standard for Hà Nội. fish sauce. Ramesh C. Kasana & Pandey C.B. (2016). Lee Y.C., Lin C.S., Liu F.L., Huang T.C. & Tsai Y.H. Exiguobacterium: an overview of a versatile genus (2016). Reduction of histamine and biogenic with potential in industry and agriculture. Critical amines during salted fish fermentation by Bacillus Reviews in Biotechnology. Pp. 141-156, polymyxa as a starter culture. Joural of food and doi.org/10.1080/07388551.2017.1312273. drug administration. pp. 157-163. Sekiguchi Y., Makita H., Yamamura A. & Matsumoto Lee Y.C., Lin C.S., Liu F.L. & Huang T.C. (2015). K. (2004). A thermostable histamine oxidase from Arthrobacter crystallopoietes KAIT-B-007. Journal Degradation of histamine by Bacillus polymyxa of Bioscience and Bioengineering. 97: 104-110. isolated from salted fish products. Joural of food and drug administration. pp. 1021-9498. Tapingkae W., Tanasupawat S., Parkin K.L., Benjakul S. & Visessanguan W. (2010). Degradation of Leuschner R.G., Heidel M. & Hammes W.P. (1998). histamine by extremely halophilic archaea isolated Histamine and tyramine degradation by food from high salt-fermented fishery products. Enzyme fermenting microorganisms. International Journal and Microbial Technology. 46: 92-99. of Food Microbiolog. Vishnivetskaya Tatiana A., Kathariou Sophia & Tiedje Mah J.H., Ahn J.B., Park J.H., Sung H.C. & Hwang James M. (May 2009). The Exiguobacterium H.J. (2003). Charactrization of biogenic amine- genus: biodiversity and biogeography. produccing microorganisms isolated from Extremophiles. 13: 541-555. Myeolchi-Jeot., Korean slated and fermented Vũ Văn Đính (2007). Cấp cứu ngộ độc. Nhà xuất bản anchovy. Journal of Microbiology and Y học Hà Nội. Biotechnology. 13: 362-699. Zaman M.Z., Bakar F.A., Selamat J. & Bakar J. (2010). Naila A., Flint S., Fletcher G., Bremer P. & Meerdink Occurrence of biogenic amines and amines G. (2010). Control of biogenic amines in food- degrading bacteria in fish sauce. Czech Journal of existing and emerging approaches. J Food Sci. Food Sciences. 28: 440-449. 75: 139-150. Zaman M., Hudaib M. & Haniffa R. (2011). Corporate Namwong S., Tanasupawat S., Smitinont T., governance quality, audit fees and non-audit Visessanguan W., Kudo T. & Itoh T. (2005). services fees. Journal of Business Finance and Isolation of Lentibacillus salicampi strains and Accounting. 38(1/2): 165-197. 103