Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng kháng khuẩn và tiết enzyme protease của lợi khuẩn Lactiplantibacillus plantarum LAB8.1CM
,
,
và
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
The study aimed to evaluate the growth rate, antibacterial activity against Vibrio parahaemolyticus, and extracellular protease enzyme secretion by the Lactiplantibacillus plantarum strain LAB8.1CM under different in vitro culture conditions. The strain was cultured in MRS broth, which adjusted pH levels (3 - 9) and salinity levels (0 - 6% NaCl), and incubated at various temperatures (15 - 50°C). Results showed significant differences in the growth of LAB8.1CM under different conditions (p<0.05). The highest OD600 values were observed at pH 6.0 to 7.0, NaCl concentrations of 0 to 2%, and temperatures from 30 to 40°C after 48 hours of fermentation. Concurrently, the protease activity and the antagonistic effect against V. parahaemolyticus reached their maximum levels under the above conditions. Conversely, incubation at temperatures exceeding 40°C, in highly acidic or alkaline conditions (pH 3.0 or 9.0), or under elevated salinity levels (4 - 6% NaCl) markedly inhibited the growth and biosynthetic activities of Lb. plantarum LAB8.1CM, occasionally resulting in complete suppression.
Tóm tắt
Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá tốc độ tăng trưởng, khả năng kháng Vibrio parahaemolyticus và tiết protease ngoại bào bởi chủng Lactiplantibacillus plantarum LAB8.1CM ở các điều kiện nuôi cấy khác nhau trong in vitro. Chủng LAB8.1CM được nuôi trong canh trường MRS đã điều chỉnh các giá trị pH (3 - 9) và độ mặn (0 - 6% NaCl) và ủ ở các mức nhiệt độ (15 - 50°C) khác nhau. Hoạt tính kháng khuẩn và protease của chủng LAB8.1CM cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở các điều kiện nuôi cấy khác nhau (p<0,05). Giá trị OD600 đạt cao nhất ở điều kiện pH từ 6,0 đến 7,0, nồng độ NaCl từ 0 đến 2% và nhiệt độ từ 30 đến 40°C sau 48 giờ lên men. Đồng thời, hoạt tính protease và khả năng đối kháng V. parahaemolyticus của dịch lên men đạt tối đa ở các ngưỡng giá trị trên. Ngược lại, khi ủ ở nhiệt độ cao hơn 40°C, môi trường có tính acid hoặc kiềm cao (pH 3,0 hoặc 9,0) hoặc độ mặn cao (4 - 6% NaCl) cho thấy sự sinh trưởng và hoạt động tổng hợp các hợp chất sinh học của Lb. plantarum LAB8.1CM bị suy giảm đáng kể, thậm chí có thể bị ức chế hoàn toàn.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Abas, S., Wendawi, A., Abead, A., & Saady, A. (2012). Screening for bacteriocins production in Enteric Bifidobacterium isolates and study of some production affecting factors. Medical Journal of Babylon, 9(2), 386-396.
Abbasiliasi, S., Tan, J. S., Ibrahim, T. a. T., Bashokouh, F., Ramakrishnan, N. R., Mustafa, S., & Ariff, A. B. (2017). Fermentation factors influencing the production of bacteriocins by lactic acid bacteria: a review. RSC Advances, 7(47), 29395-29420. https://doi.org/10.1039/C6RA24579J
Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S. K. (2012). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6, 71-79.
Cheikhyoussef, A., Pogori, N., Chen, H., Zhao, J., Tang, J., Chen, W., & Zhang, H. (2009). Comparison of three different methods for the isolation of bacteriocin-like inhibitory substances from Bifidobacterium infantis BCRC 14602. Journal of Rapid Methods & Automation in Microbiology, 17, 182-194. https://doi.org/10.1111/j.1745-4581.2009.00167.x
Daeschel, M. A. (1989). Antimicrobial substances from lactic acid bacteria for use as food preservatives. Food Technology, 43(1), 164-167.
Delgado, A., López, F. N. A., Brito, D., Peres, C., Fevereiro, P., & Garrido-Fernández, A. (2007). Optimum bacteriocin production by Lactobacillus plantarum 17.2b requires absence of NaCl and apparently follows a mixed metabolite kinetics. Journal of Biotechnology, 130(2), 193-201. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2007.01.041
Giang, H. T., Uyên, N. H. N., Hải, V. H., Ngân, P. T. T., & Út, V. N. (2020). Đánh giá hoạt tính của vi khuẩn Lactobacillus từ ruột tôm thẻ chân trắng có tiềm năng probiotic để bổ sung vào thức ăn tôm. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 56(1), 102-111. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2020.012
Gobbettia, M., Lanciotti, R., De Angelis, M., Corbo, M. R., Massini, R., & Fox, P. (1999). Study of the effects of temperature, pH, NaCl, and aw on the proteolytic and lipolytic activities of cheese-related lactic acid bacteria by quadratic response surface methodology. Enzyme and Microbial Technology, 25(10), 795-809. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(99)00110-6
Huynh, T. G., Chi, C., Nguyen, T. P., Tran, T. T. H., Cheng, A., & Liu, C. (2018). Effects of synbiotic containing Lactobacillus plantarum 7-40 and galactooligosaccharide on the growth performance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture Research, 49(7), 2416-2428. https://doi.org/10.1111/are.13701
Huynh, T. G., Hu, S., Chiu, C., Truong, Q. P., & Liu, C. (2019). Bacterial population in intestines of white shrimp, Litopenaeus vannamei fed a synbiotic containing Lactobacillus plantarum and galactooligosaccharide. Aquaculture Research, 50(3), 807-817. https://doi.org/10.1111/are.13951
Khay, E. O., Ouhsassi, M., Harsal, A. E., Idaomar, M., & Abrini, J. (2013). Optimization of bacteriocin-like production by Enterococcus durans E204 isolated from camel milk of Morocco. Current Research in Microbiology and Biotechnology, 1(4), 155-159.
Kieliszek, M., Pobiega, K., Piwowarek, K., & Kot, A. M. (2021). Characteristics of the proteolytic enzymes produced by lactic acid bacteria. Molecules, 26(7), 1858. https://doi.org/10.3390/molecules26071858
Linh, N. T. T. (2021). Phân lập và sàng lọc các chủng vi khuẩn lactic có khả năng kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính trên tôm thẻ chân trắng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3(124), 121-127. https://tapchi.vaas.vn/sites/tapchi.vaas.vn/files/tapchi/2021-09/tc20_4.pdf
Lương, Đ. T., Hằng, H. T., & Hợp, D. V. (2020). Điều kiện nuôi thích hợp cho sinh trưởng của vi khuẩn probiotic Lactobacillus acidophilus VTCC 12257 ở quy mô phòng thí nghiệm và thiết bị lên men 30 l. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 62(6), 58-64. https://vjol.info.vn/index.php/most/article/view/50555/41362
Naiel, M. A. E., Farag, M. R., Gewida, A. G. A., Elnakeeb, M. A., Amer, M. S., & Alagawany, M. (2020). Using lactic acid bacteria as an immunostimulants in cultured shrimp with special reference to Lactobacillus spp. Aquaculture International, 29(1), 219-231. https://doi.org/10.1007/s10499-020-00620-2
Neysens, P., Messens, W., & De Vuyst, L. (2003). Effect of sodium chloride on growth and bacteriocin production by Lactobacillus amylovorus DCE 471. International Journal of Food Microbiology, 88(1), 29-39. https://doi.org/10.1016/S0168-1605(03)00079-5
Ngân, P. T. T., Hải, V. H., Út, V. N., & Giang, H. T. (2021). Phân lập và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có khả năng phân hủy chất hữu cơ và kháng khuẩn ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 57(CĐ Thủy Sản), 99-106. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2021.069
Oyetayo, V. O., Adetuyi, F. C., & Akinyosoye, F. A. (2003). Safety and protective effect of Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei used as probiotic agent in vivo. African Journal of Biotechnology, 2, 448-452. https://doi.org/10.5897/AJB2003.000-1090
Ringø, E., Van Doan, H., Lee, S., Soltani, M., Hoseinifar, S., Harikrishnan, R., & Song, S. (2020). Probiotics, lactic acid bacteria and bacilli: interesting supplementation for aquaculture. Journal of Applied Microbiology, 129(1), 116-136. https://doi.org/10.1111/jam.14628
Śliżewska, K., & Chlebicz-Wójcik, A. (2020). Growth kinetics of probiotic Lactobacillus strains in the alternative, cost-efficient semi-solid fermentation medium. Biology, 9(12), 423. https://doi.org/10.3390/biology9120423
Sun, F., Hu, Y., Yin, X., Kong, B., & Qin, L. (2019). Production, purification and biochemical characterization of the microbial protease produced by Lactobacillus fermentum R6 isolated from Harbin dry sausages. Process Biochemistry, 89, 37-45. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2019.10.029
Thành, N. V., & Trai, N. N. (2012). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn Lactobacillus sp. có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh gan thận mủ và đốm đỏ trên cá tra. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 23(a), 224-234. https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/267
Tomás, J., Bru, E., Wiese, B., De Ruiz Holgado, A., & Nader-Macías, M. (2002). Influence of pH, temperature and culture media on the growth and bacteriocin production by vaginal Lactobacillus salivarius CRL 1328. Journal of Applied Microbiology, 93(4), 714-724. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2002.01753.x
Xuân, L. T. (2021). Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Bacillus sp. đối kháng với Vibrio parahaemolyticus gây bệnh hoại tử gan tụy cấp trong nuôi tôm công nghiệp (Luận án Tiến sĩ). Đại học Cần Thơ.
Yang, E., Fan, L., Yan, J., Jiang, Y., Doucette, C., Fillmore, S., & Walker, B. (2018). Influence of culture media, pH and temperature on growth and bacteriocin production of bacteriocinogenic lactic acid bacteria. AMB Express, 8(1), 1-14. https://doi.org/10.1186/s13568-018-0536-0