Nghiên cứu độ ổn định về hàm lượng và hoạt tính sinh học của chế phẩm chứa Bacillus subtilis, quercetin trong điều kiện thực nghiệm

Nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu xác định độ ổn định của chế phẩm về mật độ vi khuẩn và hàm lượng quercetin ở điều kiện lão hóa cấp tốc và điều kiện bảo quản dài hạn, từ đó đánh giá hoạt tính sinh học của chế phẩm trong điều kiện thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu độ ổn định về hàm lượng và hoạt tính sinh học của chế phẩm chứa Bacillus subtilis, quercetin trong điều kiện thực nghiệm Hóa học – Sinh học – Môi trường Nghiên cứu độ ổn định về hàm lượng và hoạt tính sinh học của chế phẩm chứa Bacillus subtilis, quercetin trong điều kiện thực nghiệm Nghiêm Ngọc Hoa*, Nguyễn Hà Trung, Lê Huy HoàngViện Công nghệ mới, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự.* Email: nghiemngochoa@gmail.comNhận bài: 08/9/2023; Hoàn thiện: 05/11/2023; Chấp nhận đăng: 15/11/2023; Xuất bản: 10/12/2023.DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2023.264-270 TÓM TẮT Hiệu quả của một chế phẩm sinh học phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là mật độ vi khuẩntrong chế phẩm. Trong thời hạn sử dụng, điều kiện bảo quản không được ảnh hưởng bất lợi, làmgiảm số lượng bào tử vì sẽ ảnh hưởng tới hiệu quả sản phẩm. Nghiên cứu này xác định độ ổnđịnh về hàm lượng quercetin (mg), mật độ bào tử Bacillus subtilis (CFU/g) và hoạt tính chốngoxi hóa DPPH (%), hoạt tính kháng khuẩn của chế phẩm sinh học trong thời gian bảo quản. Kếtquả thu được cho thấy sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường 30°C, hàm lượng quercetintrong chế phẩm được duy trì ở 44,74 ± 0,15 mg/g, mật độ Bacillus subtilis khoảng 5,32 x 106CFU/g. Chế phẩm trong thời gian bảo quản thể hiện hoạt tính chống oxi hóa với khả năng trunghòa DPPH > 60% và có hoạt tính kháng các vi khuẩn kiểm định E. coli, Salmonella trong điềukiện thực nghiệm.Từ khoá: Bacillus subtilis; DPPH; Quercetin. 1. MỞ ĐẦU Trong lĩnh vực thực phẩm bảo vệ sức khỏe, chế phẩm sinh học được tạo thành với hai thànhphần chủ yếu là chất xơ (prebiotic) và men vi sinh (probiotic). Trong đó, probiotic có hiệu quảduy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột. Bacillus subtilis được sử dụng trong nhiều loạimen vi sinh. Các chủng lợi khuẩn Bacillus trong probiotics có khả năng tạo dạng bào tử hìnhcầu(dạng không hoạt động với lớp bảo vệ bên ngoài), vì thế, có thể sống sót đi qua dạ dày củacon người để đi tới đường ruột và phát huy tác dụng. Bên cạnh đó, quercetin được biết đến nhưmột chất có hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn mạnh. Chế phẩm sinh học chứa B. subtilisvà quercetin giúp tăng hiệu quả chống oxy hóa, cải thiện hệ vi sinh đường ruột, nâng cao hiệuquả bảo vệ sức khỏe. Do chế phẩm sinh học chứa probiotic có thành phần chính là các vi sinh vậtnên chất lượng sản phẩm, cụ thể là số lượng vi sinh vật bị ảnh hưởng của nhiều yếu tố trong cảba giai đoạn: sản xuất, bảo quản và sử dụng. Nghiên cứu độ ổn định nhằm bảo đảm sản phẩmluôn đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng khi được bảo quản ở điều kiện xác định theo khuyến cáo.Phương pháp nghiên cứu xác định tuổi thọ và điều kiện bảo quản của chế phẩm gồm thử nghiệmcấp tốc và theo dõi dài hạn. Lão hóa cấp tốc là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong dự đoánđộ ổn định và ước tính thời hạn sử dụng của các chế phẩm vi khuẩn [1, 4]. Tại Việt Nam chưa cónhiều công trình nghiên cứu về độ ổn định của chế phẩm probiotic, đặc biệt với chủng vi khuẩnB. subtilis. Trong nghiên cứu trước đó, chúng tôi đã chế tạo được chế phẩm sinh học chứaBacillus subtilis, quercetin trên nền chất xơ và các tá dược khác với mật độ vi khuẩn đạt 6,8 x107 CFU/g, hàm lượng quercetin đạt 50 ± 0,05 mg/g. Chế phẩm có khả năng chống oxi hóa,kháng khuẩn. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu xác định độ ổn định của chếphẩm về mật độ vi khuẩn và hàm lượng quercetin ở điều kiện lão hóa cấp tốc và điều kiện bảoquản dài hạn, từ đó đánh giá hoạt tính sinh học của chế phẩm trong điều kiện thực nghiệm. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Nguyên liệu Chế phẩm chứa vi khuẩn Bacillus. subtilis VTCC 51 với mật độ bào tử đạt 6,8 x 107 CFU/g,264 N. N. Hoa, N. H. Trung, L. H. Hoàng, “Nghiên cứu độ ổn định về … điều kiện thực nghiệm.”Nghiên cứu khoa học công nghệhàm lượng quercetin đạt 50 ± 0,05 mg/g là sản phẩm của đề tài đã nghiên cứu trước đó [2] đượclưu trữ ở nhiệt độ phòng (30 ± 2 °C).2.2. Hoá chất - Môi trường LB: peptone 10 g/L, cao nấm men 5 g/L, NaCl 5 g/L, nước cất vừa đủ 1 lít. - Môi trường DSM: pepton 5 g/L, cao nấm men 3 g/L, KCl 3 g/L, MgSO4.7H2O 0,25 g/L,Ca(NO3)2 1M 1 mL, MnCl2 1M 1 mL, FeSO4 10mM 100 µL, nước cất vừa đủ 1 lít. - Hóa chất phân tích quercetin: methanol, ethanol tuyệt đối, quercetin chuẩn (Merck). - Hóa chất phân tích khả năng chống oxi hóa bằng DPPH: axit ascorbic, dimethyl sulfoxyd(DMSO), Ethanol, DPPH (2,2- Diphenyl-1-picrylhydrazyl),… - Chủng vi khuẩn kiểm định Salmonella typhi ATCC 10428, Escherichia. coli ATCC 25922được cung cấp từ bộ môn Thực vật, khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại họcQuốc gia Hà Nội.2.3. Thiết bị Tủ ấm nuôi cấy vi khuẩn Memmert của Đức, máy lắc ổn nhiệt Therm ...