Ảnh hưởng của nguồn nitơ và điều kiện nuôi cấy lên khả năng sinh tổng hợp Exopolysaccharide của Lactobacillus fermentum MC3
Abstract
Ảnh hưởng của nguồn nitơ và điều kiện nuôi cấy lên khả năng sinh tổng hợp exopolysaccharide (EPS) của Lactobacillus fermentum MC3 đã được thực hiện khi chủng này được nuôi trong MRS (Man Rogosa Sharpe) có bổ sung thêm 4% glucose và các nguồn nitơ với các nồng độ khác nhau (peptone, cao thịt, cao nấm). Kết quả cho thấy rằng, việc bổ sung cao nấm đã có tác động kích thích rất lớn lên quá trình sinh tổng hợp EPS của chủng L. fermentum MC3. Lượng EPS thu được cao nhất khi nồng độ cao nấm bổ sung thêm là 0,3% với EPS là 382,963 µg/mL (tăng lên hơn 200% so với MRS + 4% glucose). Với pepton và cao thịt, sự kích thích đã không xảy ra ở các nồng độ bổ sung, ngược lại đa phần đều làm ức chế quá trình tổng hợp EPS đặc biệt là ở nồng độ thấp. Quá trình sinh EPS của L. fermentum MC3 cũng được nghiên cứu trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau. Và với các thông số tối ưu khảo sát được bao gồm mật độ tế bào nuôi cấy ban đầu 106 cfu/ml, pH 6, nhiệt độ 35oC và thời gian ủ là 48 giờ, quá trình sinh tổng hợp EPS của L. fermentum MC3 đã được cải thiện hơn rất nhiều với lượng EPS đạt khoảng 422,638 µg/mL.References
Tiếng việt
Nguyễn Thành Đạt (1979), Vi sinh học đại cương, NXB giáo dục.
Lê Xuân Phương (2001), Vi sinh vật công nghiệp, NXB xây dựng.
Tiếng Anh
De Vuyst L. and De Vi F., (2007), Exopolysaccharides from Lactic Acid Bacteria, 478 – 519.
De Vuyst L., Vanderveken F., Van De Ven S., Degeest B., (1998), Production by and isolation of exopolysaccharides from Streptococcus thermophilus grown in a milk medium and evidence for their growth-associated biosynthesis, J. Appl. Microbiol, 84, 1059-1068.
Dick J. C., Van Den Berg D., Robijn G. W., Janssen A. C., Giuseppin M., Vreeker R., Kamerling J. P., Vliegenthart J. G., Ledeboer A. M., Verrips C. T., (1995), Production of a novel extracellular polysaccharide by Lactobacillus sake 0-1 and characterization of the polysaccharide, Appl. Environ. Microbiol, 61, 2840-2844.
Dubois M., Gilles K. A., Hamilton J. K., Rebers P. A., and Smith F., (1956), Colorimetric method for determinationof sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28, 350-356.
Freitas F, Alves VD and Reis MAM (2011). Advances in bacterial exopolysaccharides: from production to biotechnological applications. Trends in Biotechnology, Vol. 29, No. 8, 388-399.
Fukuda K., Shi T., Nagami K., Leo F., Nakamura T., Yasuda K., Senda A., Motoshima H., Urashima T., (2010), Effects of carbon source on physicochemical properties of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus fermentum TDS030603 in achemically defined medium. Carbon Polymers, 79, 1040–1045.
Gorska S., Jachymek W., Rybka J., Strus M., Heczko P. B., Gamian A. (2010), “Structural and immunochemical studies of neutral exopolysaccharide produced by Lactobacillus johnsonii 142”, Carbohydrate Research 345, pp. 108–114.
Gorska-Fra˛czek S., Sandstrom C., Kenne L., Pas´ciak M., Brzozowska E., Strus M., Heczko P., Gamian A. (2013), “The structure and immunoreactivity of exopolysaccharide isolated from Lactobacillus johnsonii strain 151”, Carbohydrate Research 378, pp. 148–153.
Gorska-Fra˛czek S., Sandstrom C., Kenne L., Rybka J., Strus M., Heczko P., Gamian A. (2011), “Structural studies of the exopolysaccharide consisting of a nonasaccharide repeating unit isolated from Lactobacillus rhamnosus KL37B”, Carbohydrate Research 346, pp. 2926–2932.
Harutoshi T., (2013), Exopolysaccharides of Lactic Acid Bacteria for Food and Colon Health Applications, Lactic Acid Bacteria – R & D for Food, Health and Livestock Purposes, chapter 2, 515 – 538.
Kumar A. S., Mody K. and Jha B., 2007) Review Article: Bacterial exopolysaccharides – a perception, Journal of Basic Microbiology, Vol. 47, 103 –117.
Oda M., Hasegawa, H., Komatsu S., Kambe M. and Tsuchiya F. (1983) Anti-tumor polysaccharide from Lactobacillus sp. Agricultural and Biological Chemistry 47, 1623±1625.
Rabha B., Victor L., Miguel A., María F. and Ahmed B., (2011), Effect of fermentation conditions (culture media and incubation temperature) on exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus BN1, IPCBEE vol.24, 1-5.
Robijn G. W., Dick J. C. Van den Berg, Haas H., Kamerling J. P., Vliegenthart J. F.G., (1995), Determination of the structure of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus sake 0-1, Carbohydrate Research 276, 117- 136.
Seesuriyachan P, Kuntiya A, Hanmoungjai P and Techapun C, (2011). Exopolysaccharide production by Lactobacillus confusus TISTR 1498 usingcoconut water as an alternative carbon source: the effect of peptone, yeast extract and beef extract. Songklanakarin J. Sci. Technol, 33(4), 379-387.
Sutherland I. W., (1972), Bacterial exopolysaccharides. Adv. Microb. Physiol. 8: 143±213.
Torino M. I., Mozzi F. and Font de Valdez G. (2005). Exopolysaccharide biosynthesis by Lactobacillus helveticus ATCC 15807. Appl Microbiol Biotechnol, 68, 259-265.
Vaningelgem F., Zamfir M., Adriany T. and De Vuyst L. (2004), Fermentation conditions affecting the bacterial growth and exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus ST 111 in milk-based medium, Journal of Applied Microbiology, 97, 1257–1273.
Wang J., Zhao X., Yang Y., Zhao A., Yang Z., (2015), Characterization and bioactivities of an exopolysaccharide produced by Lactobacillus plantarum YW32, International Journal of Biological Macromolecules 74, 119–126.
Yadav V., Prappulla S. G., Jha A., Poonia A., (2011), “A novel exopolysaccharide from probiotic Lactobacillus fermentum CFR 2195: Production, purification and characterization, Research article”, Biotechnol. Bioinf. Bioeng I(4), pp 415-421.
Zhang L., Liu C., Li D., Zhao Y., Zhang X., Zeng X., Yang Z., Li S., (2013), Antioxidant activity of an exopolysaccharide isolated from Lactobacillus plantarum C88, International Journal of Biological Macromolecules 54, 270–275.
Zhang T., Zhang C., Li S., Zhang Y., Yang Z., (2011), Growth and exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus ST1 in skim milk, Brazilian Journal of Microbiology, 42, 1470-1478.
Zhang Y., Li S., Zhang C., Luo Y., Zhang H., Yang Z., (2011), Growth andexopolysaccharide production by Lactobacillus fermentum F6 in skim milk, AfricanJournal of Biotechnology, 10(11), 2080-2091.
