Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus spp. có khả năng sản sinh fibrinolytic enzymes từ các loại thực phẩm lên men truyền thống của Việt Nam và khả năng thu hồi các fibrinolytic enzymes dùng trong thực phẩm chức năng = Isolation and selection of Bacillus spp. producing fibrinolytic enzymes from Vietnamese fermented foods and extraction of fibrinolytic enzymes for functional food application / Phạm Văn Hùng chủ nhiệm ... [và những người khác].
Abstract
Fibrinolytic enzymes là loại enzyme có khả năng hòa tan được cục máu đông trong động, tĩnh mạch do đó chúng đã được sử dụng như một loại thuốc chữa các bệnh nghẽn mạch và đột quỵ. Các enzyme này được tìm thấy rộng rãi trong các sản phẩm lên men truyền thống như mắm tôm và đậu tương lên men và được sinh ra bởi các vi sinh vật có trong tự nhiên lẫn vào nguyên liệu khi sản xuất. Đề tài nghiên cứu này tập trung nghiên cứu hàm lượng các fibrinolytic enzyme có trong các sản phẩm lên men truyền thống của Việt Nam gồm các sản phẩm mắm tôm và các sản phẩm đậu tương lên men, phân lập và tuyển chọn nguồn vi sinh vật sản sinh ra tối ưu hóa điều kiện lên men để thu được hàm lượng fibrinolytic enzyme cao nhất. Có 11 mẫu mắm tôm và 15 mẫu tương lên men được thu thập ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam Việt Nam. Hoạt độ fibrinolytic enzyme được xác định bằng khả năng hòa tan fibrin của các dung dịch thu được. Các vi khuẩn phân lập được thông qua hình thái bên ngoài và được định danh bằng phương pháp sinh học phân tử 16S rRNA. Các vi khuẩn phân lập được sẽ được tối ưu hóa điều kiện lên men bằng phương pháp tối ưu cổ điển (Conventional method) và phương pháp tối ưu bề mặt đáp ứng (Response Surface methodology). Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tất cả các mẫu mắm tôm đều có chứa fibrinolytic enzyme với hàm lượng khác nhau từ 0,23 đến 3,72 FU/g mẫu khô. Các vi khuẩn phân lập được từ các mẫu mắm tôm có chứa hàm lượng fibrinolytic enzyme cao được xác định là các chủng vi khuẩn thuộc loài Bacillus bao gồm Bacillus subtilis với 100% độ tương đồng và chủng Bacillus weihenstephanensis với 99% độ tương đồng. Trong 15 mẫu tương lên men chỉ có 07 mẫu có chứa fibrinolytic enzyme với hoạt độ enzyme từ 0,32 – 1,81 FU/g. Các chủng vi khuẩn phân lập từ các mẫu tương lên men có khả năng sản sinh cao fibrinolytic enzyme được xác định đều thuộc 01 chủng Baccilus amyloliquefaciens với 99% độ tương đồng. Kết quả tối ưu hóa cho thấy khi sử dụng phương pháp tối ưu bề mặt đáp ứng thì hàm lượng fibrinolytic enzyme sản sinh ra cao hơn nhiều so với khi sử dụng phương pháp tối ưu cổ điển. Điều kiện tối ưu cho chủng Bacillus subtilis A3 bằng phương pháp tối ưu đáp ứng bề mặt trong điều kiện lên men lỏng là nhiệt độ lên men ở 36 oC, nồng độ vỏ tôm ở 1,36%, nồng độ muối 1,21% và thời gian lên men là 51h. Kết quả fibrinolytic enzyme đạt được là 8,15 FU/ml. Điều kiện tối ưu cho chủng Bacillus weihenstephanensis B2 bằng phương pháp đáp ứng bề mặt trong điều kiện lên men lỏng là nhiệt độ lên men ở 33 oC, nồng độ vỏ tôm ở 1,5%, nồng độ muối 1,44% và thời gian lên men là 32h. Kết quả fibrinolytic enzyme đạt được là 6,85 FU/ml. Điều kiện tối ưu cho chủng Baccilus amyloliquefaciens CB1 bằng phương pháp đáp ứng bề mặt trong điều kiện lên men rắn là số lượng men giống 6,17%, hàm ẩm là 106%, nhiệt độ lên men ở 35 oC và thời gian lên men là 92h. Kết quả fibrinolytic enzyme đạt được là 288,53 FU/g cơ chất. Từ kết quả nghiên cứu này có thể xây dựng các quy trình công nghệ sản xuất fibrinolytic enzyme từ các chủng vi khuẩn phân lập được bằng phương pháp lên men.