Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp đường trehalose cao phân lập được từ nốt sần của rễ cây lạc

Bài viết Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp đường trehalose cao phân lập được từ nốt sần của rễ cây lạc được nghiên cứu với mục đích tìm kiếm nguồn vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp trehalose phục vụ hướng sản xuất đường trehalose bằng phương pháp sinh học, các chủng vi khuẩn từ nốt sần của rễ cây lạc tại Việt Nam được nghiên cứu phân lập và tuyển chọn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp đường trehalose cao phân lập được từ nốt sần của rễ cây lạc TC.DD & TP 16 (5) - 2020 NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP ĐƯỜNG TREHALOSE CAO PHÂN LẬP ĐƯỢC TỪ NỐT SẦN CỦA RỄ CÂY LẠC Nguyễn Thị Thu1, Nguyễn Mạnh Đạt2, Trần Liên Hà3 Với mục đích tìm kiếm nguồn vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp trehalose phục vụ hướngsản xuất đường trehalose bằng phương pháp sinh học, các chủng vi khuẩn từ nốt sần của rễcây lạc tại Việt Nam được nghiên cứu phân lập và tuyển chọn. Các chủng vi khuẩn được phânlập trên môi trường YEMA có bổ sung Congo red, sau đó được đánh giá khả năng sinh tổnghợp trehalose bằng Kit trehalose K-TREH 07/17 (Megazyme). Nghiên cứu đã phân lập được30 chủng vi khuẩn từ nốt sần của rễ cây lạc. Kết quả tuyển chọn cho thấy 8/30 chủng vi khuẩncó khả năng sinh tổng hợp đường trehalose, trong đó chủng vi khuẩn L4.2 cho hàm lượng caonhất, đạt 5,474 mg/100ml dịch lên men. Khảo sát đặc điểm sinh lý sinh hóa của chủng vi khuẩnL4.2 cho thấy: khuẩn lạc tròn, màu trắng đục, kích thước 2-4 mm; tế bào vi khuẩn có dạng hìnhque, vi khuẩn Gram dương, hiếu khí. Tiến hành định danh chủng vi khuẩn L4.2 bằng phươngpháp giải trình tự gen 16S rRNA và so sánh tương đồng cơ sở dữ liệu gene NCBI cho thấy, L4.2được xác định là chủng Mycolicibacterium neoaurum với độ tương đồng 99,72 %. Mã số Gen-Bank là MT379556.1. Chủng L4.2 có thể đặt tên đầy đủ là Mycolicibacterium neoaurum FIRIL4.2. Việc phát hiện chủng Mycolicibacterium neoaurum FIRI L4.2 có khả năng sinh tổng hợptrehalose trong số các chủng vi khuẩn được phân lập từ nốt sần của rễ cây lạc tại Việt Nam gópphần đa dạng thêm nguồn vi sinh vật có thể ứng dụng vào hướng nghiên cứu sản xuất đườngtrehalose bằng phương pháp sinh học. Từ khóa: Định danh, Mycolicibacterium neoaurum, nốt sần của rễ cây lạc, phân lập, tuyểnchọn, trehalose.I. ĐẶT VẤN ĐỀ Đường trehalose là đường đôi không cao. Trehalose có ứng dụng rộng rãikhử, cấu tạo từ hai phân tử glucose gắn trong ngành y học, mỹ phẩm và đặc biệtvới nhau bởi liên kết α,α-1,1-glyco- trong công nghệ thực phẩm. Trehalosesid. Trehalose có độ ngọt bằng 45% so có vai trò bảo vệ tế bào, ổn định pro-với sucrose và có năng lượng khoảng tein, bảo quản, ổn định sản phẩm trong4 Kcal/g. Nhờ tính không khử, không các sản phẩm bánh kẹo, sữa và thựctham gia phản ứng Maillard, trehalose phẩm chức năng dành cho người bệnhrất ổn định dưới tác dụng của nhiệt độ tiểu đường, béo phì. Trong tự nhiên,1 KS.Viện Công nghiệp thực phẩm Ngày gửi bài: 1/8/2020 E-mail: thunt@firi.vn Ngày phản biện đánh giá: 15/8/20202 TS. Viện Công nghiệp Thực phẩm Ngày đăng bài: 25/9/20203 PGS.TS. Đại Học Bách Khoa Hà Nội 95 TC.DD & TP 16 (5) - 2020trehalose đóng vai trò quyết định đặc II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNGtính sinh học trong một số các sinh vật PHÁP NGHIÊN CỨUnhân sơ, sinh vật nhân chuẩn và động 2.1. Vật liệuvật không xương sống [2]. Trehalosecũng được tìm thấy ở rất nhiều vi khu- 2.2.1. Mẫu nốt sầnẩn khác nhau như Corynebacterium Mẫu các nốt sần từ giống lạc (được lấyglutamicum [3], Streptomyces hygro- tại thời điểm cây ra hoa nở rộ) LDH 01scopicus và các loài khác của Myco- tại xã Phú Hòa, huyện Lương Tài, tỉnhbacterium smegmatis [10], Rhizobium Bắc Ninh và giống lạc giống lạc MD9 tạisp. [11] , Sulfolobus acidocaldarius [7]. xã Cúc Phương, huyện Nho Quan, tỉnhĐã có nghiên cứu chỉ ra rằng một số Ninh Bình. Mỗi ruộng được lấy 5 hốcvi khuẩn có khả năng tự sinh tổng hợp ngẫu nhiên. Các nốt sần được tách khỏitrehalose nhằm bảo vệ protein và màng rễ và đất sau đó được bảo quản ở 2 – 40Ctế bào dưới tác động của điều kiện môi để sử dụng cho phân lập vi khuẩn.trường sống khắc nghiệt (nhiệt độ cao, 2.1.2. Hóa chất và môi trườngchất dinh dưỡng thấp, nồng độ muốicao) như một chất chống thẩm thấu [1]. Môi trường sử dụng để phân lập là YE-Do đó, NaCl thường được bổ sung vào MA-CR (Mannitol 10 g/l; K2HPO4 0,5môi trường nuôi cấy vi khuẩn để tạo g/l; MgSO4 0,2 g/l; NaCl 0,1 g/l; yeastáp suất thẩm thấu cao trong quá trình extract 0,5 g/l; agar 20 g/l; congo redthí nghiệm đánh giá khả năng sinh tổng 2,5 ml/l). Môi trường nuôi cấy sử dụnghợp trehalose của vi khuẩn. cho kiểm tra khả năng sinh tổng hợp tre- halose là MTA (môi trường YEM, có bổ Trehalose được phát hiện có mặt sung Maltose 10 g/l và NaCl 2%), MTBtrong các nốt sần của cây họ đậu với (Chứa môi trường YEM, có bổ sunghàm lượng khác nhau [9], tồn tại sự Maltodextrin 10 g/l và NaCl 2%). Cáctương tác cộng sinh nhất định giữa vi môi trường được thanh trùng ở 1210Ckhuẩn cố định đạm Rhizobium trong trong 15 phút. Trehalose được địnhcác nốt sần cây họ đậu. Đặc biệt ở môi lượng bằng Bộ Kit trehalose K-TREHtrường sống khắc nghiệt, hàm lượng 07/17 (Megazyme, Ireland).trehalose được tìm thấy cao hơn, điềunày có thể giải thích trehalose được 2.2. Phương pháp nghiên cứusinh ra bởi các vi khuẩn có trong nốt 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu visần để bảo vệ tế bào, protein. ...