Đoàn Thị Ngọc Thanh * , Phạm Thị Thúy Ngoan Phạm Nguyễn Kim Lài

* Tác giả liên hệ (dtnthanh@tgu.edu.vn)

Abstract

Bacillus subtilis natto is one of bacteria generally recognized as safe and produces nattokinase, a fibrinolytic enzyme. It so could potentially be used as probiotic for prevention and treatment of cardiovascular diseases. In this study, the bacteria’s probiotic properties such as bile salt tolerance, simulated gastric fluid tolerance and fibrinolysis ability were tested. The results showed that the bacteria survival highly remained under survey conditions. After 3 hours incubating in 0.3% and 0.6% bile salt containing media, survival percentage of bacteria were 96.8% and 85.5% corresponding to 7.87±0.08 and 6.95±0.10  log CFU/mL, respectively. After exposure to pH 2 for 3 hours, survival density of bacteria was 6.73±0.04 log CFU/mL or 79.11% of initial density. After  3-hour incubation in simulated gastric conditions, pH 2.5 and 0.3% pepsin, survival density of bacteria was 6.71±0.02 log CFU/mL or 83.31% of initial density. B. subtilis showed antibacterial activity against 4 pathogenic bacteria: Escherichia coli ATCC 8739 (8,00±0,76 mm), Salmonella typhimurium ATCC 14028 (9,00±0,40 mm), Staphylococcus aureus ATCC 6538 (10,00±0,58 mm) and Pseudomonus aegurinosa ATCC 25853 (8,00±0,29 mm). Fibrinolytic activity was determined via clotted degradation; 25% clotted weight was lost after 2-hour incubation with 36-hour cultured broth. Bacillus subtilis natto là dòng vi khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn an toàn và có khả năng tổng hợp nattokinase, một enzyme phân giải huyết khối. Chúng có tiềm năng ứng dụng làm probiotic trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến tim mạch. Nghiên cứu này kiểm tra đặc tính probiotic như khả năng chịu muối mật, khả năng chịu đựng điều kiện dịch dạ dày nhân tạo và khả năng làm tan huyết khối của B. subtilis natto. Kết quả cho thấy chủng vi khuẩn chịu được các điều kiện khảo sát. Sau 3 giờ ủ trong môi trường chứa 0,3% và 0,6% muối mật; mật độ duy trì lần lượt là 96,8% và 85,5% so với ban đầu tương ứng với 7,87± 0,08 và 6,95± 0,10  log CFU/mL. Sau 3 giờ ủ ở môi trường pH 2, vi khuẩn có khả năng tồn tại với mật độ đạt 6,73±0,04 log CFU/mL tương ứng tỷ lệ sống là 79,11% so với ban đầu. Sau 3 giờ ủ trong môi trường dịch dạ dày nhân tạo pH 2,5 có bổ sung 0,3% enzyme pepsin, mật độ duy trì 6,71±0,02 log CFU/mL ứng với tỷ lệ 83,31% so với mật độ ban đầu. B. subtilis natto có khả năng kháng lại 4 loại vi khuẩn gây bệnh trong nghiên cứu này Escherichia coli ATCC 8739, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonus aegurinosa ATCC 25853 với vòng vô khuẩn tương ứng là 8,0; 9,0; 10,0 và 8,0 mm. Khả năng hòa tan huyết khối được khẳng định khi dịch nuôi cấy sau 36 giờ có khả năng làm tan 25% lượng huyết khối tươi sau 2 giờ ủ.
Keywords: Antibacterial activity, Bacillus subtilis natto, fibrinolytic, probiotic

Tóm tắt

Bacillus subtilis natto là dòng vi khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn an toàn và có khả năng tổng hợp nattokinase, một enzyme phân giải huyết khối. Chúng có tiềm năng ứng dụng làm probiotic trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến tim mạch. Nghiên cứu này kiểm tra đặc tính probiotic như khả năng chịu muối mật, khả năng chịu đựng điều kiện dịch dạ dày nhân tạo và khả năng làm tan huyết khối của B. subtilis natto. Kết quả cho thấy chủng vi khuẩn chịu được các điều kiện khảo sát. Sau 3 giờ ủ trong môi trường chứa 0,3% và 0,6% muối mật; mật độ duy trì lần lượt là 96,8% và 85,5% so với ban đầu tương ứng với 7,87± 0,08 và 6,95± 0,10  log CFU/mL. Sau 3 giờ ủ ở môi trường pH 2, vi khuẩn có khả năng tồn tại với mật độ đạt 6,73±0,04 log CFU/mL tương ứng tỷ lệ sống là 79,11% so với ban đầu. Sau 3 giờ ủ trong môi trường dịch dạ dày nhân tạo pH 2,5 có bổ sung 0,3% enzyme pepsin, mật độ duy trì 6,71±0,02 log CFU/mL ứng với tỷ lệ 83,31% so với mật độ ban đầu. B. subtilis natto có khả năng kháng lại 4 loại vi khuẩn gây bệnh trong nghiên cứu này Escherichia coli ATCC 8739, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonus aegurinosa ATCC 25853 với vòng vô khuẩn tương ứng là 8,0; 9,0; 10,0 và 8,0 mm. Khả năng hòa tan huyết khối được khẳng định khi dịch nuôi cấy sau 36 giờ có khả năng làm tan 25% lượng huyết khối tươi sau 2 giờ ủ.
Từ khóa: Bacillus subtilis Natto, kháng khuẩn, probiotic, tan huyết

Article Details

Tài liệu tham khảo

Agung,Y.I.B., Tyas,U. and Endang,S.R., 2015. Resistance of lactic acid bacteria isolated from Indonesian fermented foods in simulated gastric juice and bile solution. Jurnal Virgin. 1 (2): 134 – 141.

Boylston, T.D., Vinderola, C.G., Ghoddusi, H.B. and Reinheimer, J.A., 2004. Incorporation of bifidobacteria into cheeses: Challenges and rewards. International Dairy Journal. 14 (5): 375–387.

Cenci,G., Trotta,F. and Caldini,G., 2006. Tolerance to challenges miming gastrointestinal transit by spores and vegetative cells of Bacillus clausii. Journal of Applied Microbiology. 101 (2006): 1208 – 1215.

Feigin, V.L., Lawes, C.M., Bennett, D.A., Barker-Collo S.L. and Parag V., 2009. Worldwide stroke incidence and early case fatality reported in 56 population- based studies: a systematic review. The Lancet Neurology. 8 (4): 355 – 369.

Feigin, V.L., Forouzanfar, M.H., Krishnamurthi, R., et al., 2014. Global and regional burden of stroke during 1990-2010: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 383 (9913): 245 – 254.

Hồ Thị Trường Thy, Nguyễn Nữ Trang Thùyvà Võ Minh Sơn, 2015. Khảo sát một số đặc tính chủng Bacillus subtilisB20.1 làm cơ sở cho việc sản xuất probiotic phòng bệnh gan thận mũ do Edwardseilla ictalutitrên cá tra (Pangasius hypophthalmus) nuôi thâm canh. Tạp chí Khoa học Kĩ thuật Nông Lâm nghiệp. 2: 225 – 233.

Huynh,T.H.N. and Nguyen,T.H., 2016. Examining Some Probiotics Activities of Bacillus subtilisnatto, International Journal of Modern Engineering Research. 6 (5): 33 – 37.

Kawther,I.E., Hanan,M.I., Elrashied,E.E. and Hassan,B.E., 2015. Optimization of Culture Conditions to Enhance Nattokinase Production Using RSM. American Journal of Microbiological Research. 3 (5): 165 – 170.

Le,V.H. and Nguyen,T.H., 2016. Survey and determination of probiotic activity of Bacillus subtilisnatto strain. International Journal of Modern Engineering Research. 6 (1): 73 – 78.

Lê Thị Bích Phượng, Võ Thị Hạnh, Trần Thạnh Phong, Lê Tấn Hưng, Trương Thị Hồng Vân và Lê Thị Hương, 2012. Phân lập và tuyển chọn một số chủng Bacillussinh tổng hợp Nattokinase. Tạp chí sinh học. 34 (3SE): 99 – 104.

Lê Thị Hải Yến và Nguyễn Đức Hiền, 2016. Khảo sát đặc tính probiotic các chủng vi khuẩn Bacillus subtilisphân lập tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Nông nghiệp. 2: 26 – 32.

Quách Đức Tính, Tống Thành Trung, Nguyễn Ngọc Duy và Nguyễn Thúy Hương, 2013. Khảo sát một số hoạt tính probiotic của Kefir chanh dây truyền thống và Kefir chanh dây bổ sung Lactobacillus caseiVTCC186. Science and Technology Development. 16 (3): 40 – 47.

Sangtiago, R.M., Alberto, M.., Marias, J.B., Frangcisco, P.N. and Maria, G.C., 2008. Screening of lactic acid bacteria and Bifidobacteriafor potential probiotic use in Inberian dry fermented sausages. Meat Science. 80 (3): 715 – 721.

Sumi, H., Hamada, H., Nakanishi, K. and Hiratani, H., 1990. Enhancement of the fibrinolytic activity in plasma by oral administration of Nattokinase. Acta Haematologia. 84 (3): 139-143.

Sumi, H., Yatagai, C., Wada, H., Yoshida, E. and Maruyana, M., 1995. Effect of Bacillusnatto -fermented product (BIOZYME) on blood alcohol, aldehyde concentrations after whisky drinking in human volunteers, and acute toxicity of acetaldehyde in mice. Arukoru Kenkyuto Yakubutsu Ison, 30 (2): 69 – 79.

Verónica,U. and Josep,C., 2017. Interactions between bacteria and bile salts in the gastrointestinal and hepatobiliary tracts. Frontiers in Medicine, 4 (163): 1 – 13.