BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG NHIỆM VỤ HỢP TÁC QUỐC TẾ VỀ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Tên Đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT BẢO QUẢN SINH HỌC BACTERIOXIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH CÓ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM MÃ SỐ: 04/2008/HĐ-NĐT Cơ quan chủ trì đề tài: VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Chủ nhiệm đề tài : TS. NGUYỄN LA ANH 8722 Hà Nội – 2010 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG NHIỆM VỤ HỢP TÁC QUỐC TẾ VỀ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Tên Đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT BẢO QUẢN SINH HỌC BACTERIOXIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH CÓ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM MÃ SỐ: 04/2008/HĐ-NĐT Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài TS. Nguyễn La Anh Bộ Khoa học và Công nghệ ( ký tên đóng dấu trước gửi lưu trữ) Hà Nội – 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………….……………………………….1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN…………………………………………………… 3 1.1. Giới thiệu về bacterioxin và vi khuẩn lactic……………………………… ………3 1.1.1. Giới thiệu về bacterioxin……………………………………………………3 1.1.2. Vi khuẩn lactic sinh tổng hợp bacterioxin…………………………….…….5 1.2. Giới thiệu về nisin………………………………………………………… … ….7 1.2.1. Vi sinh vật sinh tổng hợp nisin………………………………………….… 7 1.2.2. Cấu trúc phân tử của nisin………………………………………………… 9 1.2.3. Tính chất của nisin… ………………………………………… … ……10 1.2.4. Cơ chế tác dụng của nisin……………………………… 11 1.2.5. Sinh tổng hợp và điều hòa phiên mã…………………… 14 1.2.6. Sự liên hệ giữa các tính trạng lên men sucrose, sinh tổng hợp nisin và kháng nisin……………………………………………… ……………………….16 1.2.7. Sự ổn định tính trạng Suc-Nis…………………………………………… 17 1.2.8. Sự sắp xếp lại plasmid của Lactococcus trong quá trình ít dinh dưỡng kéo dài………………………………………………………………… …… 18 1.3. Ứng dụng bacterioxin và nisin………………………………………… … ….…21 1.4. Công nghệ sản xuất sản xuất nisin…………………………………… …… ….26 1.4.1. Công nghệ lên men……………………………… ………………………26 1.4.2. Công nghệ lên men kết hợp hấp phụ nisin…………………….………… 28 1.4.3. Công nghệ thu hồi ………………………………………….……….…28 1.5. Giới thiệu một số công nghệ tinh chế và thu nhận protein ……….…………….32 1.5.1. Chiết pha rắn ………………………………………………… …………32 1.5.2. Phương pháp lọc tiếp tuyến - cắt phân đoạn ……………….……….……35 1.5.3. Phương pháp sấy phun………………………………………….…………39 1.5.4. Phương pháp sấy phun xung đốt………………………………… ………42 CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 45 2.1. Nguyên vật liệu…………………………………………………… …………….45 2.1.1. Các chủng vi sinh vật………………………… …………………………45 2.1.2. Môi trường………………………………………… …………………….45 2.1.3. Các nguyên vật liệu hấp phụ ………………………….………………….46 2.2. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………… 47 2.2.1. Phân lập vi sinh vật……………………………………………………… 47 2.2.2. Phương pháp bảo quản giống……………………….…………………… 47 2.2.3. Phân loại bằng hình thái tế bào và khuẩn lạc………………….………… 47 2.2.4. Phương pháp xác định kiểu hình axit lactic……………………………….48 2.2.5. Phương pháp xác định meso- DAP trong thành tế bào…………………….48 2.2.6. Phương pháp xác định kiểu hình lên men của vi khuẩn lactic…… …… 48 2.2.7. Phương pháp xác định khả năng lên men các loại đường…………………48 2.2.8. Kiểm tra tính nhạy cảm với kháng sinh clindamycin…………… ………48 2.2.9. Kiểm tra tính nhậy cảm của bacterioxin với protease……………….…….49 2.2.10. Kiểm tra tính bền nhiệt của bacterioxin……………………………….… 49 2.2.11. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bacterioxin……………………… … 49 2.2.12. Phương pháp tách DNA tổng số……………………………………… ….50 2.2.13. Phương pháp đinh tên bằng đọc trình tự đoạn gen V1-V3 16S r.DNA… 50 2.2.14. Phương pháp tách plasmid……………………………………………… 51 2.2.15. Phương pháp PCR để tách dòng gen nis………………………………… 51 2.2.16. Tinh sạch sản phẩm DNA gen nis…………………….………………… 52 2.2.17. Xác định trình tự gene nis bằng phương pháp đọc trình tự trực tiếp…… 52 2.2.18. Xác định trình tự gene nis thông qua AT cloning…………………………53 2.2.19. Phương pháp xác định kích thước phân tử bacterioxin……………………53 2.2.20. Phương pháp Điện di Tricine –SDS – PAGE…………………………… 54 2.2.21. Phương pháp đọc trình tự amino acid từ N- terminus…………………… 54 2.2.22. Xác định hoạt tính bacterioxin bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch….55 2.2.23. Xác định hoạt tính nisin bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch …… 55 2.2.24. Xác định hoạt tính nisin bằng phương pháp HPLC……………………….56 2.2.25. Phương pháp xác định sinh khối………………………………………… 57 2.2.26. Phương pháp xác định đường tổng……………………………………… 57 2.2.27. Phương pháp xác định đạm………………………………… ……………57 2.2.28. Phương pháp lên men………………………………………………….… 57 2.2.29. Phương pháp hấp phụ-phản hấp phụ bằng tế bào chủng sản xuất …… 58 2.2.30. Phương pháp kết tủa bằng amonium sulphate………………… ……… 58 2.2.31. Phương pháp thu hồi bằng vật liệu hấp phụ …………………….……….59 2.2.32. Các phương pháp tinh sạch nisin……………………………………… 60 2.2.33. Các thiết bị cần cho công đoạn thu nhận sản phẩm …………………… 60 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………………… 61 3.1. Phân lập, sưu tập, trao đổi, lưu giữ bảo quản các chủng giống có hoạt tính sinh bacterioxin…………………………………………….……………………… 61 3.2. Nghiên cứu khảo sát, tuyển chọn các chủng giống có đặc tính sinh bacterioxin……………………….………………………… ……………….….63 3.2.1. Sự nhạy cảm của bacterioxin với enzym proteinase … …… ….……… 64 3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của bacterioxin… 65 3.3. Nghiên cứu định tên chủng giống………………………………… …………….65 3.3.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái sinh lý, sinh hoá………………………….65 3.3.2. Nghiên cứu đọc trình tự đoạn gen 16SrDNA…………………….……… 68 3.3.3. Khảo sát tính nhạy cảm với kháng sinh clindamycin… 69 3.4. Nghiên cứu đặc điểm bacterioxin………………………………… ……….…….70 3.4.1. Khảo sát sự có mặt gen mã hóa nisin ở các chủng vi khuẩn ……….…….70 3.4.2. Đọc trình tự đoạn gen mã hóa nisin ………………………….………….71 3.4.2.1. Đặc điểm gen nis của chủng Lactococcus lactis subsp. lactis DSM 20729…………………………… ………………………………… 71 3.4.2.2. Trình thự gen nis của chủng Lactococcus garvieae BV20…………….72 3.4.2.3. Trình thự gen nis của chủng Lactococcus garvieae Tn63………….….73 3.4.2.4. Trình thự gen nis của chủng Lactococcus lactis subsp. lactis PĐ14… 74 3.4.3. Nghiên cứu đọc trình tự amino axit từ N-terminus…………….………….78 3.5. Ổn định hoạt tính chủng giống……………………………………….……………80 3.5.1. Sàng lọc phân lập chủng giống sinh tổng hợp nisin cao……….………….80 3.5.2. Xác định vị trí gen mã hóa nisin……………….………………………… 83 3.5.3. Nguyên nhân gây đến sự giảm hoạt tính…………….…………………….86 3.5.4. Ảnh hưởng quá trình hoạt hóa đến hoạt lực chủng giống…… …….……94 3.5.5. Quy trình biện pháp duy trì hoạt tính chủng ………………….………….96 3.6. Nghiên cứu công nghệ sinh tổng hợp bacterioxin (nisin)……………… ……… 98 3.6.1. Nghiên cứu thành phần môi trường………………………………….…….98 3.6.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men……………… 105 3.6.3. Nghiên cứu quá trình lên men theo mẻ………………………………… 107 3.6.4. Nghiên cứu quá trình lên men tiếp dần nồng độ………………… …… 110 3.6.5. Nghiên cứu quá trình lên men kết hợp hấp phụ bacterioxin…………… 114 3.6.5.1. Nghiên cứu quá trình lên men theo mẻ kết hợp với hấp phụ…… ……115 3.6.5.2. Nghiên cứu quá trình lên men tiếp dần nồng độ kết hợp với hấp phụ…118 3.7. Tiến hành lên men quy mô thực nghiệm……………………… ….…………….122 3.8. Nghiên cứu công nghệ thu hồi sản phẩm………………………………….…… 124 3.8.1. Nghiên cứu các biện pháp tách sản phẩm khỏi dịch canh trường ……124 3.8.1.1. Thu hồi nisin bằng phương pháp hấp phụ - phản hấp phụ tế bào…… 124 3.8.1.2. Thu hồi nisin bằng phương pháp kết tủa bằng amonium sulphate…… 125 3.8.1.3. Thu hồi nisin bằng phương pháp sử dụng vật liệu hấp phụ……………125 3.8.1.3.1. Nghiên cứu thu thu hồi nisin bằng silicone ……………………126 3.8.1.3.2. Nghiên cứu thu thu hồi nisin bằng diatomite……………… 127 3.8.1.3.3. Thu hồi nisin bằng vật liệu hấp phụ là hạt trao đổi cation……….130 3.8.1.3.4. Nghiên cứu thu thu hồi nisin bằng silica gel…………………… 133 3.8.1.3.5. Nghiên cứu thu thu hồi nisin bằng axit silicic……………………136 3.8.1.3.6. Kết luận nghiên cứu thu hồi nisin bằng vật liệu hấp phụ……… 141 3.8.1.4. Kết quả so sánh các phương pháp thu hồi nisin……………………… 142 3.8.2. Nghiên cứu các phương pháp tinh sạch……………………… …………143 3.8.2.1. Lọc và cô đặc dịch phản hấp phụ………………………………………143 3.8.2.2. Tinh sạch bằng SPE……………………………………………………145 3.8.3. Nghiên cứu các phương pháp tạo sản phẩm…………………………… 146 3.8.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hoạt lực nisin trong dung dịch…….146 3.8.3.2. Ảnh hưởng của pH đến độ bền của nisin………………………………146 3.8.3.3. Tạo sản phẩm bằng phương pháp sấy phun……………………………146 3.9. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bacterioxin……………………… … 150 3.10. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở, phân tích tính vệ sinh an toàn thực phẩm của sản phẩm ……………………………………………………………………………153 3.10.1. Tiêu chuẩn cơ sở cho phụ gia thực phẩm - Chế phẩm Firisin T…………153 3.10.2. Tiêu chuẩn cơ sở cho phụ gia thực phẩm - Chế phẩm Firisin P………….154 3.11. Áp dụng sản phẩm tại cơ sở sản xuất………………………………………… 156 3.11.1. Áp dụng sản phẩm tại cơ sở sản xuất nước mắm……………………… 156 3.11.1.1. Khảo sát một số loại nước mắm trên thị trường……………… 156 3.11.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến khả năng ức chế Staphylococcus aureus và Bacillus cereus của nisin…………… ……… ………157 3.11.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến hoạt lực nisin theo thời gian…159 3.11.1.4. Lựa chọn nồng độ nisin thích hợp cho việc ứng dụng trong quá trình sản xuất nước mắm……………………………………………….159 3.11.1.5. Ảnh hưởng của nisin đến S. aureus và B. cereus trong giai đoạn lên men nước mắm……………………………………………………161 3.11.1.6. Ảnh hưởng của nisin đến Staphylococcus aureus CNTP6083 và Bacillus cereus CNTP6089 bổ sung trong nước mắm thành phẩm…162 3.11.1.7. Ứng dụng nisin trong quá trình chế biến nước mắm và trong bảo quản nước mắm thành phẩm tại cơ sở sản xuất………………… 163 3.11.2. Áp dụng sản phẩm tại cơ sở sản xuất sữa……………………………… 165 3.11.2.1. Xác định kháng khuẩn của nisin đối với chủng kiểm định Listeria monocytogenes ATCC13932…………………………………… 165 3.11.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng chất béo trong sữa đến khả năng nisin ức chế Listeria monocytogenes ATCC13932……………………… 166 3.11.2.3. Ảnh hưởng của chất nhũ tương hóa đến khả năng nisin ức chế Listeria monocytogenes ATCC13932 trong môi trường sữa…… 167 3.11.2.4. Ảnh hưởng của nisin và polysorbate 80 0,1% đến Listeria monocytogenes ATCC13932 trong môi trường sữa…………… 169 3.11.2.5. Ứng dụng nisin và polysorbate 80 trong bảo quản sữa tươi trong điều kiện phòng thí nghiệm……………………………………………170 3.11.2.6. Ứng dụng nisin và polysorbate 80 trong bảo quản sữa tươi tại cơ sở sản xuất………………………………………………………… 172 CHƯƠNG IV. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC………………………………………… 173 4.1. Hoàn thành các nội dung nghiên cứu với kết quả có độ tin cậy cao ……………173 4.2. Sản phẩm của đề tài được thực hiện đầy đủ và cụ thể như sau………………… 174 4.3. Tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trường………………………………….175 4.4. Một số hạn chế của đề tài……………………………………………………… 175 KẾT LUẬN……………………………………………………………………… …… 177 KIẾN NGHỊ………………………………………………………………………… ….179 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………… 180 PHỤ LỤC Chữ viết tắt Chữ viết tắt BẢNG CHỮ VIẾT TẮT EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid ACN Acetonitrile AU Arbitary Unit bp Base pair(s) CFU Colony Forming Unit CNTP Ký hiệu chủng giống thuộc Bộ sưu tập giống, Viện Công nghiệp thực phẩm DAP Diaminopimelic acid DNA Deoxyribonucleic acid DSM Ký hiệu chủng giống thuộc Bộ sưu tập Vi sinh vật và Tế bào của Đức, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid FAO Food and Agriculture Organization HPLC High-performance liquid chromatography or high-pressure liquid chromatography IU International Unit JCM Japanese Collection of Microorganism kDa Kilodalton LAB Lactic acid bacteria – Vi khuẩn lactic MDa Megadalton MIC Minimal Inhibitory Concentration MRS CT1 Môi trường MRS cải tiến số 1 MRS CT2 Môi trường MRS cải tiến số 2 NCBI National Centerfor Biotechnology Information NFRI National Food Research Institute, Japan OD Optical density RNA Ribonucleic acid SDC Sodium deoxycholate SDS Sodium dodecyl sulfate SDS-PAGE: Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis SPE Solid phase extraction STG Sưu tập giống vi sinh vật công nghiệp, Viện Công nghiệp thực phẩm TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TFA Trifluoroacetic acid w/v Weigh/volume v/v Volume/volume WHO World Health Organisation DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Một số bacterioxin từ vi khuẩn lactic……………… ………… ……………4 Bảng 1.2. Sự đa dạng vi khuẩn lactic sinh tổng hợp bacterioxin… ……………… ……6 Bảng 1.3. So sánh đặc điểm máy sấy phun xung với các dạng sấy phun khác…….……44 Bảng 3.1. Thống kê các chủng vi khuẩn lactic sinh tổng hợp bacterioxin………………61 Bảng 3.2. Một số đặc điểm của chủng LAB mới phân lập………… ………………… 62 Bảng 3.3. Một số đặc điểm các chủng vi khuẩn có hoạt tính kháng khuẩn mạnh …63 Bảng 3.4. Sự nhậy cảm của bacterioxin với enzym proteinase………… …………… 65 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ bền của bacterioxin…………………….……65 Bảng 3.6. Một số đặc điểm sinh trưởng, sinh hóa………………………………….……66 Bảng 3.7. Một số đặc điểm hình thái, sinh trưởng, sinh hóa…………………………….66 Bảng 3.8. Một số khả năng lên men đường…………………….……………………… 67 Bảng 3.9. Sự tính nhảy cảm với clindamycin của các chủng nghiên cứu…………… …70 Bảng 3.10. Sự phát triển của chủng kiểm định khi có mặt bacterioxin với pH khác nhau 76 Bảng 3.11. Phổ kháng khuẩn của bacterioxin từ chủng 0-5 và DSM 20729…………… 76 Bảng 3.12. Tinh chế bacterioxin từ chủng 0-5… ……………………………………… 77 Bảng 3.13. Trình tự 18 amino acids từ đầu N-terminus của bacterioxin từ chủng 0-5……78 Bảng 3.14. Hoạt lực còn lại của các chủng dẫn xuất sau sàng lọc so với thời điểm bắt đầu bảo quản (%)……………………………………………… ………….…… 87 Bảng 3.15. Khả năng sống sót của các chủng dẫn xuất sau sang lọc kể từ thời điểm bắt đầu bảo quản……………………………………………………………………….89 Bảng 3.16. So sánh hoạt lực chủng giống bằng các phương pháp hoạt hóa khác nhau… 95 Bảng 3.17. So sánh các phương pháp bảo quản và hoạt hóa các chủng giống dẫn xuất từ DSM 20729 về khả năng sinh tổng hợp nisin……………………………… 97 Bảng 3.18. Ảnh hưởng hàm lượng sucrose đến sinh trưởng và sinh tổng hợp nisin…….100 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của nguồn phospho lên sinh trưởng và sinh tổng hợp nisin…… 101 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của tỉ lệ NH 4 H 2 PO 4 …………………………………………… 102 Bảng 3.21. Hàm lượng đạm hòa tan trong các nguyên liệu nguồn nitơ………………….103 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của nguồn nitơ hữu cơ khác nhau………………………………103 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của tỉ lệ đạm trong sữa gầy…………………………………… 104 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của nhiệt độ…………………………………………………… 105 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy…………………………………….106 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống………………………………………………… 107 Bảng 3.27. Điều kiện bổ sung cơ chất của các mẫu thí nghiệm khác nhau…………… 111 Bảng 3.28. Động học của quá trình lên men tiếp dần nồng độ…………………….…….111 Bảng 3.29. Hiệu suất thu hồi nisin khi lên men kết hợp với hâp phụ với thời điểm bổ sung acid silicic khác nhau……………… ………………………………………117 Bảng 3.30. Kết quả thu hồi nisin trong lên men tiếp dần nồng độ 50% cơ chất so với ban đầu, kết hợp với hấp phụ……………………………………………………119 Bảng 3.31. Điều kiện bổ sung cơ chất với các nồng độ khác nhau …………………120 Bảng 3.32. Kết quả thí nghiệm lên men tiếp dần nồng độ kết hợp thu hồi với nồng độ bổ sung cơ chất khác nhau………………………………………………… …121 Bảng 3.33. Động học của quá trình lên men theo mẻ quy mô thiết bị lên men………….122 Bảng 3.34. Kết quả thu hồi nisin bằng phương pháp hấp phụ-phản hấp phụ tế bào…… 124 Bảng 3.35. Kết quả thu hồi nisin bằng phương pháp kết tủa bởi amonium sulphate…….125 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của tỷ lệ silicone tới khả năng hấp phụ nisin……………………126 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của chất phản hấp phụ đến sự phản hấp phụ nisin từ diatomite 128 Bảng 3.38. Kết quả thu hồi nisin khi sử dụng diatomite với các tỷ lệ khác nhau……… 129 Bảng 3.39. Ảnh hưởng của nồng độ SDS tới hiệu quả phản hấp phụ nisin từ diatomite 129 Bảng 3.40. Ảnh hưởng của tỷ lệ hạt trao đổi cation tới khả năng hấp phụ nisin … … 131 Bảng 3.41. Ảnh hưởng của pH dịch canh trường tới khả năng hấp phụ nisin của hạt trao đổi cation……………………… ………………………………………… 132 Bảng 3.42. Ảnh hưởng của các chất phản hấp phụ đến sự phản hấp phụ nisin từ hạt trao đổi cation…………………………………… …………………………… 132 Bảng 3.43. Ảnh hưởng của tỷ lệ silica gel tới khả năng hấp phụ nisin………………… 133 Bảng 3.44. Ảnh hưởng pH dịch canh trường tới sự hấp phụ nisin của silica gel……… 134 Bảng 3.45. Ảnh hưởng thành phần dịch phản hấp phụ tới sự phản hấp phụ từ silica gel 135 Bảng 3.46. Xác định thành phần phù hợp của dung dịch NaCl 1M và ethanol………….135 Bảng 3.47. Ảnh hưởng của tỷ lệ axit silicic tới khả năng hấp phụ nisin…………………136 Bảng 3.48. Ảnh hưởng pH dịch canh trường khả năng hấp phụ nisin của axit silicic… 137 Bảng 3.49. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch phản hấp phụ so với dịch lên men ban đầu khi sử dụng axit silicic làm chất hấp phụ……………………………………138 Bảng 3.50. Hiệu suất thu hồi nisin với các chất phản hấp phụ………………………… 139 Bảng 3.51. Xác định thành phần tỷ lệ dịch phản hấp phụ đối với axit silicic……………140 Bảng 3.52. Ảnh hưởng của thời gian phản hấp phụ…………………………………… 140 Bảng 3.53. So sánh các phương pháp thu hồi bằng vật liệu hấp phụ…………………….141 Bảng 3.54. Kết quả thu hồi nisin bằng phương pháp hấp phụ bởi axit silicic 6% w/v …141 [...]... các đối tác Nhật Bản thực hiện đề tài nghị định thư “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất chất bảo quản sinh học bacterioxin bằng phương pháp vi sinh có ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm với các mục tiêu như sau: (i)- Có được bộ chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh một số bacterioxin với các đặc điểm được xác định; (ii)- Có được quy trình công nghệ sản xuất nisin bằng phương pháp sinh tổng hợp hiệu suất... ngành công nghệ sinh học cũng như công nghệ vi sinh vật, vi c nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng bacterioxin đã đạt được nhiều thành công trong các lĩnh vực khác nhau như trong công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, y học Các hướng nghiên cứu trên thế giới hiện nay là tìm kiếm các bacterioxin mới, nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các bacterioxin trong các lĩnh vực cải tạo chủng giống, xây dựng và áp dụng. .. phẩm, dẫn tới hiện tượng nhờn kháng sinh cho người và động vật, làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột Do đó chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc sinh học đã trở thành mối quan tâm lớn của các nhà khoa học và sản xuất Hiện nay các chất bảo quản này được sản xuất chủ yếu bởi các công ty ở Châu Âu, Mỹ và gần đây ở Trung Quốc Trên thế giới bacterioxin được sản xuất bằng công nghệ lên men vi sinh bởi vi. .. bắt đầu sản xuất Hiện nay, tại các nước phát triển, do xu hướng người tiêu dùng ưa chuộng sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên hoặc gần với tự nhiên, các nhà sản xuất đã áp dụng phương pháp chế biến sạch và sử dụng các chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên thay thế dần các chất bảo quản được sản xuất bằng phương pháp hoá tổng hợp Đây được coi là chất bảo quản thực phẩm mới, nếu so sánh với chất bảo quản hóa... chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên ngày một gia tăng Hiện tại, thị phần chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc thiên nhiên chiếm đến 15% tổng giá trị thị trường chất bảo quản thực phẩm tại Mỹ Nhu cầu về chất bảo quản tự nhiên này sẽ còn tăng nhiều vì xu hướng sử dụng thực phẩm gần với thiên nhiên trở nên phổ biển 21 Bacterioxin và vi khuẩn lactic sinh bacterioxin có ứng dụng lớn trong công nghiệp. .. khoa học đến nghiên cứu bacterioxin từ vi khuẩn lactic với mục đích ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau là hiện tượng đáng khích lệ Để thực hiện được nhiệm vụ này, vi c hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu, đặc biệt với các nước có ngành công nghệ sinh học phát triển là rất cần thiết Giáo sư, tiến sĩ Jun Shima nguyên là trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Vi sinh vật ứng dụng, thuộc Vi n Nghiên cứu. .. chất bảo quản thực phẩm mới, nếu so sánh với chất bảo quản tổng hợp hóa học truyền thống Nhu cầu về chất bảo quản tự nhiên này đang tăng nhiều vì xu hướng sử dụng thực phẩm gần với thiên nhiên trở nên phổ biển Vi c sử dụng chất kháng sinh có nguốn gốc hoá học trong công nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi hiện nay đã bị hạn chế, thậm chí là nghiêm cấm sử dụng do khó bị phân huỷ, để lại dư lượng trong thực. .. phát hiện ở cả vi khuẩn Gram dương và âm, nhưng bacterioxin từ vi khuẩn lactic nhận được sự quan tâm đặc biệt bởi hiệu quả, mức độ an toàn và khả năng ứng dụng làm chất bảo quản tự nhiên trong công nghiệp thực phẩm Bacterioxin được ứng dụng làm chất kháng khuẩn trong chế biến thực phẩm Trên thế giới bacterioxin được sản xuất bằng công nghệ lên men vi sinh bởi vi khuẩn lactic Bacterioxin từ vi khuẩn lactic... công nghiệp chế biến thực phẩm, trong sản xuất sản phẩm bổ sung vào thức ăn gia súc vì chúng là những chất bảo quản tự nhiên (Calo-Mata và cs., 2008) Ưu điểm của sử dụng bacterioxin nói chung và nisin nói riêng trong bảo thực phẩm là : (i)- khắc phục được hiện tượng kháng kháng sinh ở vi sinh vật gây bệnh (so với phương pháp sử dụng kháng sinh) ; (ii)- Nisin có tính bền nhiệt cao, sử dụng nisin giúp giảm... Vi n Nghiên cứu Thực phẩm Quốc gia (Tsukuba, Nhật Bản), đến 4/2010 ông giữ trách nhiệm Chủ nhiệm Bộ phận nghiên cứu về lĩnh vực các khoa học Vi sinh, trường Đại học Tổng hợp Kyoto Ông là chuyên gia có nhiều năm nghiên cứu về các hoạt chất kháng sinh, hoạt chất kháng khuẩn từ vi sinh vật, đã thực hiện nhiều hợp tác nghiên cứu với doanh nghiệp, tham gia hướng dẫn đào tạo các nghiên cứu vi n trong và ngoài