HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
-------oOo-------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY
ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHỦNG
VI KHUẨN BACILLUS SP. B860
HÀ NỘI, 2023
HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
-------oOo-------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY
ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHỦNG
VI KHUẨN BACILLUS SP. B860
Sinh viên thực hiện : LÊ ĐÌNH TỒN
Lớp
: K64CNSHB
Ngành
: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giáo viên hướng dẫn : TS. HỒ TÚ CƯỜNG
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN CẢNH
HÀ NỘI, 2023
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong khoá luận này là trung
thực và chưa hề được sử dụng trong bất kỳ công bố nào.
Em xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khố luận đã được cảm
ơn và các thơng tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu
tham khảo.
Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong khoá luận này.
Hà Nội, ngày ... tháng 02 năm 2023
Sinh viên
Lê Đình Tồn
i
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian làm đề tài tốt nghiệp tại Bộ môn Công nghệ vi sinh, được sự
giúp đỡ và dìu dắt tận tình của các thầy cơ giáo, các cán bộ tại phịng thí nghiệm
của Bộ mơn, cùng sự cố gắng và nỗ lực học tập của bản thân, em đã hồn thành
khóa luận tốt nghiệp của mình.
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà trường,
Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học cùng tồn thể các thầy cơ giáo đã truyền
đạt cho em những kiến thức vơ cùng bổ ích và quý báu trong suốt thời gian học
tập, rèn luyện và thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Cảnh
– giảng viên khoa Công nghệ sinh học đã định hướng đề tài và tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ em trong suốt q trình làm khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cán bộ tại phòng thí nghiệm Bộ
mơn Cơng nghệ vi sinh, tồn thể các anh, chị, bạn bè và các em đang thực tập và
nghiên cứu tại phịng thí nghiệm đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp.
Và cuối cùng, với tất cả lịng kính trọng và biết ơn vơ hạn, em xin gửi lời
cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, chị gái và những người thân của em đã nuôi nấng,
động viên và tạo động lực cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày ... tháng 02 năm 2023
Sinh viên
Lê Đình Tồn
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii
TÓM TẮT .......................................................................................................... viii
PHẦN I. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề....................................................................................................... 1
1.2. Mục đích và nội dụng nghiên cứu .................................................................. 2
1.2.1. Mục đích ...................................................................................................... 2
1.2.2. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................. 2
1.2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3
2.1. Tổng quan về Bacillus .................................................................................... 3
2.1.1 Đặc điểm chung về Bacillus ......................................................................... 3
2.1.2. Vai trò của Bacillus ..................................................................................... 6
2.1.2.1. Đối với bảo quản thực phẩm .................................................................... 7
2.1.2.2. Đối với ngành dược phẩm ........................................................................ 8
2.1.2.3. Đối với an toàn sinh học ........................................................................ 10
2.1.2.4. Đối với chế phẩm sinh học..................................................................... 10
2.2. Tổng quan về vi khuẩn kiểm định ................................................................ 11
2.2.1. Tổng quan về Aeromonas hydrophila ....................................................... 11
2.2.2. Tổng quan về Staphylococcus aureus ....................................................... 13
2.3. Một số hợp chất kháng khuẩn được tổng hợp bởi Bacillus ......................... 15
2.3.1. Một số hợp chất kháng khuẩn được tổng hợp bởi LAB ........................... 15
2.4. Tình hình nghiên cứu hợp chất kháng khuẩn từ Bacillus ............................ 17
2.4.1. Các nghiên cứu trong nước ....................................................................... 17
iii
2.4.2. Các nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 18
PHẦN III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 21
3.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 21
3.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................. 21
3.1.2. Đối tượng nghiên cứu................................................................................ 21
3.1.3. Thiết bị, hóa chất và dụng cụ .................................................................... 21
3.1.4. Môi trường nuôi cấy chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 .......................... 21
3.2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 22
3.2.1. Phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch .................................................... 22
3.2.2. Ảnh hưởng của nguồn carbon đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi
khuẩn Bacillus sp. B860.......................................................................... 22
3.2.3. Ảnh hưởng của nguồn nitơ ........................................................................ 23
3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl................................................................... 23
3.2.5. Ảnh hưởng của pH .................................................................................... 23
3.2.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................ 24
3.2.7. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ............................................................ 24
PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 25
4.1. Ảnh hưởng của nguồn carbon đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi
khuẩn Bacillus sp. B860................................................................................. 25
4.1.1. Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau ........................................... 25
4.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ glucose ............................................................... 26
4.2. Ảnh hưởng của nguồn nitơ ........................................................................... 27
4.2.1Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men........................................................ 27
4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ peptone .............................................................. 28
4.3. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl...................................................................... 29
4.4. Ảnh hưởng của pH ....................................................................................... 30
4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................... 31
4.6. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ............................................................... 33
iv
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 34
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 34
5.2. Kiến nghị ...................................................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 35
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 41
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1.1. Ảnh hưởng của nguồn carbon khác nhau đến hoạt tính kháng
khuẩn của chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 .................................... 25
Hình 4.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ glucose đến hoạt tính kháng khuẩn của
chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 ..................................................... 26
Hình 4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men đến hoạt tính kháng khuẩn
của chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 ............................................... 27
Hình 4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ peptone đến hoạt tính kháng khuẩn của
chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 ..................................................... 28
Hình 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hoạt tính kháng khuẩn của
chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 ..................................................... 29
Hình 4.4. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi khuẩn
Bacillus sp. B860 ............................................................................... 30
Hình 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi
khuẩn Bacillus sp. B860 .................................................................... 32
Hình 4.6. Ảnh hưởng của thời gian ni cấy đến hoạt tính kháng khuẩn của
chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 ..................................................... 33
vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
từ đầy đủ
Từ viết tắt
LAB
Lactic acide bacteria
Spp
Một số lồi
Cs
Cộng sự
mm
Milimeter
Sp.
Lồi
LB
Luria Bertani
NB
Nutrient broth
MRS
De Man, Rogosa và Sharpe
µl
Microliter
S. aureus
Staphylococcus aureus
A. hydrophila
Aeromonas hydrophila
kDa
Kilodalton
vii
TĨM TẮT
Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích đánh giá điều kiện nuôi cấy
ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 đối
với Aeromonas hydrophila gây bệnh tả ở người và Staphylococcus aureus gây
bệnh nhiễm trùng ở người. Các thí nghiệm được thiết kế và thực hiện trong các
điều kiện nuôi cấy khác nhau để đánh giá khả năng sinh hợp chất kháng khuẩn tối
ưu của Bacillus spp. Kết quả cho thấy chủng Bacillus sp. B860 bắt đầu sinh kháng
khuẩn vào ngày nuôi cấy thứ 2 và đạt cực đại sau 2 ngày với điều kiện lắc 150
vịng/phút. Điều kiện ni cấy thích hợp để chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 sinh
hợp chất kháng khuẩn tốt nhất là nhiệt độ 37°C, pH môi trường ban đầu là 6,5 với
thể tích dịch cấy khoảng 30% trong ống trụ trịn 100ml. Mơi trường dinh dưỡng
thích hợp được xác định khi bổ sung nguồn carbon glucose 2% w/v và nguồn nitơ
peptone 1% w/v, nguồn cao nấm men 0,5% w/v, lúc này chủng vi khuẩn cho
đường kính vòng kháng khuẩn 13,5mm và 14mm với Aeromonas hydrophila và
với vi khuẩn Staphylococcus aureus lần lượt là 12,5 mm và 14,5 mm.
viii
PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong thời đại 4.0 càng ngày càng phát triển thì việc bảo vệ sức khỏe của
con người càng được quan tâm và đặt lên hàng đầu. Các chế phẩm sinh học được
nghiên cứu từ các chất kháng khuẩn được quan tâm nhiều hơn, các chất kháng
sinh và kháng khuẩn cũng được nghiên cứu và phát triển trong y dược mạnh mẽ
hơn. Việc bảo quản thực phẩm càng được quan tâm vì từ trước tới nay chúng ta
vẫn hay dùng các chất bảo quản hóa học và đó là tiền đề để nghiên cứu và phát
triển chất kháng khuẩn ứng dụng cho nhiều lĩnh vực. Các lồi Bacillus được sử
dụng trong nhiều quy trình y tế, dược phẩm, nông nghiệp và công nghiệp, tận
dụng nhiều đặc điểm sinh lý và khả năng sản xuất nhiều loại enzym, kháng sinh
và các chất chuyển hóa khác của chúng. Bacitracin và polymyxin là hai loại kháng
sinh nổi tiếng thu được từ các loài Bacillus. Một số loài được sử dụng làm tiêu
chuẩn trong các xét nghiệm y tế và dược phẩm. Cụ thể với một số vi khuẩn từ chi
Bacillus đã được chứng minh như: Bacillus licheniformis P40; Bacillus
licheniformis ZJU12; Bacillus lentus NG121; Bacillus coagulans I4...
Các thành viên của chi Bacillus được biết là tạo ra một kho vũ khí rộng lớn
các chất chống vi khuẩn, bao gồm kháng sinh peptide và lipopeptide, và
bacteriocin. Nhiều Bacillus thuộc nhóm lantibamel, một loại peptide biến đổi sau
dịch mã phổ biến rộng rãi giữa các dòng vi khuẩn khác nhau. Lantibamel là một
trong những peptide kháng khuẩn đặc trưng nhất ở cấp độ cấu trúc peptide, yếu
tố quyết định di truyền và cơ chế sinh tổng hợp. Sàng lọc các chất chiết xuất từ
Bacillus cho thấy sự đa dạng lớn về cấu trúc của các hợp chất tự nhiên với các
hoạt tính sinh học rộng rãi, chẳng hạn như các hoạt động kháng khuẩn, kháng virút, ức chế miễn dịch và chống ung thư, cho phép vi khuẩn tồn tại trong mơi trường
tự nhiên của nó. Các thành viên của chi Bacillus cũng tạo ra nhiều loại kháng
khuẩn không biến đổi khác, một số trong đó giống với kháng khuẩn của giống
pediocin của vi khuẩn axit lactic (LAB), trong khi những loại khác thể hiện trình
tự peptide hồn tồn mới.
1
Vì vậy Bacillus được xem như là ứng cử viên hàng đầu cho việc nghiên cứu
và tạo ra các chất kháng khuẩn để ứng dụng trong ngành bảo quản thực phẩm, y
dược, chế phẩm sinh học để tạo nên một nguồn kháng khuẩn dồi dào có thể áp
dụng cho nhiều lĩnh vực giúp ích cho việc phát triển của các ngành Y dược, Thực
Phẩm, Công Nghệ Sinh Học, v.v.
Chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 có nguồn gốc phân lập từ ruột cá Én, được
thu thập tại Hải Phòng và được lưu giữ giống tại phịng thí nghiệm bộ mơn Vi
Sinh, khoa Công Nghệ Sinh Học, Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Từ những điều thực tế trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của
một số điều kiện nuôi cấy đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi khuẩn
Bacillus sp. B860’’.
1.2. Mục đích và nội dụng nghiên cứu
1.2.1. Mục đích
Xác định ảnh hưởng của thành phần mơi trường ni cấy, pH, nhiệt độ và
thời gian đến hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 nhằm
góp thêm kiến thức về đặc điểm, tính chất của hoạt tính kháng khuẩn để ứng dụng
trong bảo quản thực phẩm hoặc các chế phẩm vi sinh.
1.2.2. Đối tượng nghiên cứu
Chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860 được cung cấp từ phịng thí nghiệm của
Bộ môn Công nghệ Sinh học Vi sinh vật - Khoa Công nghệ Sinh học - Học viện
Nông nghiệp Việt Nam.
1.2.3. Nội dung nghiên cứu
- Ảnh hưởng của thành phần mơi trường ni cấy đến khả năng sinh hoạt
tính kháng khuẩn của chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860.
- Ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh hoạt tính kháng khuẩn của chủng vi
khuẩn Bacillus sp. B860.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng sinh hoạt tính kháng khuẩn của chủng
vi khuẩn Bacillus sp. B860.
- Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh hoạt tính kháng khuẩn của
chủng vi khuẩn Bacillus sp. B860.
2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về Bacillus
2.1.1 Đặc điểm chung về Bacillus
Bacillus được định nghĩa vào năm 1920 là một vi khuẩn Gram dương, hiếu
khí, sinh bào tử và việc sản xuất nội bào tử kháng thuốc khi có oxy từ lâu đã là
đặc điểm xác định. Các thành viên của chi Bacillus có thể hiếu khí hoặc kỵ khí
tùy tiện, và chúng cũng được cho là có cấu trúc thành tế bào Gram dương (mặc
dù các phản ứng bắt màu của chúng, ngay cả trong môi trường ni cấy non, có
thể là Gram biến đổi hoặc Gram âm). Những đặc điểm này hình thành nên một
phần định nghĩa của chi trong khoảng 75 năm, nhưng kể từ năm 1995, ba lồi
Bacillus kỵ khí và bảy lồi Bacillus sinh bào tử đã được đề xuất. Việc định nghĩa
này bị lung lay xảy ra do phân tích trình tự gen 16S rRNA cho phép nhận biết
ranh giới của các chi, trong khi các chi trước đây được xác định theo kiểu hình, là
tập hợp thực tế của các đặc điểm chung của lồi. Ngồi ra, chỉ có các tế bào cầu
trùng được quan sát thấy trong chủng B. saliphilus duy nhất có sẵn, do đó Bacillus
khơng cịn là một chi độc quyền của que. Hơn nữa, chi Sporosarcina, được thành
lập để chứa cầu khuẩn hình thành nội bào tử hiếu khí, hiện có 12 lồi, hầu hết đều
có hình que (Logan et al. 2009).
Bacillus (tiếng Latinh "cây gậy") là một chi vi khuẩn Gram dương, hình que,
một thành viên của ngành Bacillota, với 266 loài được đặt tên. Thuật ngữ này
cũng được sử dụng để mơ tả hình dạng (que) của các vi khuẩn có hình dạng khác;
và số nhiều Bacilli là tên của lớp vi khuẩn mà chi này thuộc về. Các lồi Bacillus
có thể là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc phụ thuộc vào oxy hoặc vi khuẩn kỵ khí tùy
tiện có thể tồn tại trong điều kiện khơng có oxy. Các lồi Bacillus ni cấy cho
kết quả dương tính với enzyme catalase nếu oxy đã được sử dụng hoặc có mặt.
Bacillus có thể tự giảm xuống các nội bào tử hình bầu dục và có thể tồn tại
ở trạng thái không hoạt động này trong nhiều năm. Nội bào tử của một loài từ Marốc được báo cáo là đã sống sót khi được làm nóng đến 420 °C. Sự hình thành nội
bào tử thường được kích hoạt do thiếu chất dinh dưỡng: vi khuẩn phân chia trong
3
thành tế bào của nó, và một bên sau đó nuốt chửng bên kia. Chúng không phải là
bào tử thực sự (nghĩa là khơng phải là con cái). Sự hình thành nội bào tử ban đầu
xác định chi này, nhưng khơng phải tất cả các lồi như vậy đều có quan hệ họ
hàng gần, và nhiều loài đã được chuyển sang các chi khác của Bacillota. Chỉ có
một nội bào tử được hình thành trên mỗi tế bào. Các bào tử có khả năng chống
nóng, lạnh, bức xạ, hút ẩm và chất khử trùng. Bacillus anthracis cần oxy để sinh
bào tử; hạn chế này có những hậu quả quan trọng đối với dịch tễ học và kiểm soát.
Trong cơ thể sống, B. anthracis tạo ra một viên nang polypeptide (axit
polyglutamic) để tiêu diệt nó khỏi q trình thực bào. Các chi Bacillus và
Clostridium tạo thành họ Bacillaceae. Các loài được xác định bằng cách sử dụng
các tiêu chí hình thái và sinh hóa. Do các bào tử của nhiều lồi Bacillus có khả
năng chống nóng, bức xạ, chất khử trùng và hút ẩm nên chúng rất khó bị loại bỏ
khỏi các vật liệu y tế và dược phẩm và là ngun nhân thường xun gây nhiễm
bẩn. Chúng khơng chỉ có khả năng chống nóng, bức xạ, v.v. mà cịn có khả năng
chống lại các hóa chất như thuốc kháng sinh. Sức đề kháng này cho phép chúng
tồn tại trong nhiều năm và đặc biệt là trong môi trường được kiểm sốt. Các lồi
Bacillus nổi tiếng trong ngành cơng nghiệp thực phẩm là những sinh vật gây hư
hỏng ảnh hưởng tới các loại thực phẩm.
Phổ biến trong tự nhiên, Bacillus bao gồm cộng sinh (đôi khi được gọi là
endophytes) cũng như các loài độc lập. Hai loài ký sinh gây bệnh có ý nghĩa y
học: B. anthracis gây bệnh than; và B. cereus gây ngộ độc thực phẩm.
Nhiều lồi Bacillus có thể tạo ra một lượng lớn enzym, được sử dụng trong
các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sản xuất alpha amylase được
sử dụng trong quá trình thủy phân tinh bột và protease subtilisin được sử dụng
trong chất tẩy rửa. Một số lồi Bacillus có thể tổng hợp và tiết ra lipopeptide, đặc
biệt là surfactin và mycosubtilin. Loài Bacillus cũng được tìm thấy trong bọt biển.
Bacillus subtilis kết hợp với bọt biển (chủng WS1A và YBS29) có thể tổng hợp
một số peptide kháng khuẩn. Các chủng Bacillus subtilis này có thể phát triển khả
năng kháng bệnh ở Labeo rohita.
4
Với sự tích lũy dữ liệu trình tự gen 16S rRNA, chi Bacillus đã được phân
chia thành mười bốn chi mới chứa các loài ban đầu được phân bổ cho Bacillus đã
được công bố từ năm 1990, và cùng với Bacillus, số loài trong các chi này hiện
nay là 397. Bacillus, với 165 loài, đã thu được nhiều loài mới hơn số lượng mà nó
đã mất vào tay các chi mới. Ngồi ra, 42 chi chứa các lồi hình thành nội bào tử
hiếu khí ban đầu khơng được phân bổ cho Bacillus cũng đã được mô tả.
Sporosarcina được đề xuất vào năm 1936, nhưng 41 chi khác đã được đề xuất từ
năm 1990, và chúng cùng nhau chứa 149 loài. Sau một số lần sáp nhập, hiện nay
có tổng cộng 56 chi sinh bào tử hiếu khí và hơn 545 loài (Logan và Halket 2011).
Sự bùng nổ này trong việc công nhận sự đa dạng của vi khuẩn và sự mở rộng
lớn về số lượng lồi vi khuẩn, khơng chỉ giới hạn ở các thể nội bào tử hiếu khí, đã
được thúc đẩy bởi những khám phá về các chủng từ mơi trường mới và thường là
ngoại lai. Nhiều lồi mới đã được mô tả chủ yếu dựa trên sự tương đồng về trình
tự gen 16S rRNA và sự liên quan giữa DNA-DNA; các mơ tả kiểu hình của chúng
có thể ngắn gọn thường chỉ giới hạn trong các quan sát của một dịng phân lập
duy nhất do đó, các đặc điểm kiểu hình thơng thường để phân biệt một số trong
số chúng có thể có số lượng rất ít và ít giá trị thực tế.
Nhiều trong số 130 lồi Bacillus trở lên đã được đề xuất từ năm 1990 dựa
trên nghiên cứu về các chủng đơn lẻ. Các mô tả về một số loài khác chỉ dựa trên
hai chủng, do đó gần 40% các lồi trong chi này (và khoảng 50% trong số đó được
cơng bố từ năm 1990) được trình bày kém và chúng tơi có rất ít hoặc khơng có
thơng tin về bên trong của chúng- biến dị loài.
Việc thiếu kiến thức về sự biến đổi giữa các chủng của một lồi hầu như ln
dẫn đến những khó khăn trong việc xác định, và sự cơ lập hơn nữa thường dẫn
đến việc sửa đổi các mô tả và không hiếm khi dẫn đến những thay đổi về phân
loại và danh pháp (Logan et al. 2009). Tuy nhiên, vì nhiều sinh vật mới đã được
phân lập từ các nguồn ngoại lai hoặc môi trường khắc nghiệt, các nhà vi khuẩn
học lâm sàng và thực phẩm không cần quan tâm nhiều đến việc mở rộng phân loại
này; đối với các lồi liên quan đến lợi ích của chúng, nó không đại diện cho biến
5
động phân loại. Bacillus vẫn là chi lớn nhất, và nó tiếp tục chứa hầu hết các tên
nổi tiếng nhất như B. subtilis (lồi điển hình), B. cereus, B. licheniformis, B.
pumilus và B. thuringiensis. Một số trong đó có tiềm năng quan tâm đến lâm sàng,
đã được chuyển sang các chi mới hơn – chẳng hạn như Brevibacillus brevis,
Lysinibacillus sphaericus, Paenibacillus polymyxa và P. macerans– và một số loài
Bacillus và Paenibacillus mới đã được đề xuất trên cơ sở của các dòng phân lập chưa
rõ ý nghĩa từ các nguồn lâm sàng (Logan et al. 2011).
2.1.2. Vai trò của Bacillus
Khả năng sản xuất peptide kháng khuẩn được phổ biến rộng rãi lây lan giữa
các vi khuẩn Gram dương. Những chất này đã trực tiếp chống lại các vi sinh vật
cạnh tranh, và do đó tạo ra một lợi thế chọn lọc cho các vi sinh vật sản xuất của
chúng. Vi khuẩn peptide kháng khuẩn được tạo ra bởi quá trình tổng hợp ribosome
là thường được gọi là bacteriocin, và đây là một nhóm khác loại gồm các chất
kháng vi sinh vật có nguồn gốc từ protein được sản xuất bởi vi khuẩn từ mọi dòng
dõi (Riley & Wertz, 2002a, b). Nó thể hiện một mức độ đặc hiệu của mục tiêu
chống lại vi khuẩn liên quan, mặc dù nhiều có phổ hoạt động rộng hơn (Jack et
al., 1995). Nhưng bản chất protein như một sự xuống cấp giả định trong đường
tiêu hóa của người và động vật, vì thế chúng đã được sử dụng làm chất bảo quản
tự nhiên trong thực phẩm (Cleveland et al.,2001). Loại bacteriocin đầu tiên được
mô tả là colicin được sản xuất bởi Escherichia coli (Cascales và cộng sự, 2007).
Tuy nhiên, hiện tại, các bacteriocin được nghiên cứu nhiều nhất là những chất
được sản xuất bởi vi khuẩn lactic (LAB), vì tiềm năng sử dụng của chúng như
chất bảo quản sinh học trong ngành công nghiệp thực phẩm, xem xét tình trạng
'thường được cơng nhận là an toàn' (GRAS) của nhiều chủng (O’Sullivan et al.,
2002), và cả những sản phẩm được sản xuất bởi Lantibamel được tổng hợp từ
ribosome như là tiền chất peptit. Chúng được biến đổi sau dịch mã bởi khử nước
của dư lượng serine và threonine và bổ sung nội phân tử sau đó vào cysteine, dẫn
đến sự hình thành cầu nối (b-metyl) lanthionine thioether, các yếu tố cấu trúc đặc
trưng cho lantbiotics (Chatterjee và cs, 2005; Willey & van der Donk, 2007;
6
Bierbaum & Sahl,2009). Hơn nữa, một số bacteriocin/BLIS được sản xuất bởi các
loài Bacillus thuộc loại II của bacteriocin LAB (như được định nghĩa bởi
Klaenhammer, 1993; Drider và cộng sự, 2006; Nes et al., 2007), bao gồm các
bacteriocin giống như pediocin (lớp IIa) và bacteriocin hai peptide (lớp IIb). Chất
này có tác dụng ức chế nhiều loại vi khuẩn chỉ thị, bao gồm vi khuẩn gây bệnh và
vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm như Listeria monocytogenes, B. cereus,
Aeromonas
hydrophila,
Erwinia
carotovora,
Pasteurella
haemolytica,
Salmonella Gallinarum, v.v. Chất kháng khuẩn này có tác dụng diệt khuẩn và
phân giải vi khuẩn đối với L. monocytogenes và B. cereus ở 160 AU ml−1. Việc
xác định một chất ức chế giống như bacteriocin ở phạm vi rộng có hoạt tính chống
lại L. monocytogenes giải quyết một khía cạnh quan trọng của việc bảo vệ thực phẩm
chống lại mầm bệnh và vi sinh vật gây hư hỏng.
2.1.2.1. Đối với bảo quản thực phẩm
Kháng khuẩn đã được sử dụng rộng rãi trong việc bảo quản thực phẩm. Việc
sử dụng chất kháng khuẩn trong công nghiệp thực phẩm đã được nghiên cứu rộng
rãi, đặc biệt là trong các sản phẩm sữa, trứng, rau và các sản phẩm thịt.
Nisin được sử dụng ở hơn 48 quốc gia và được FDA chấp thuận, và
NisaplinTM được bán dưới dạng chất bảo vệ thực phẩm tự nhiên. Nó có hiệu quả
trong một số hệ thống thực phẩm, ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn
Gram dương, bao gồm nhiều mầm bệnh quan trọng truyền qua thực phẩm, chẳng
hạn như Listeria monocytogenes. Nó chủ yếu được sử dụng trong thực phẩm đóng
hộp và các sản phẩm từ sữa và đặc biệt hiệu quả khi sử dụng trong sản xuất pho
mát chế biến và phết ở những nơi nó bảo vệ chống lại các sinh vật hình thành bào
tử chịu nhiệt như vi khuẩn thuộc chi Bacillus và Clostridium. Điều này đặc biệt
quan trọng trong trường hợp ngăn ngừa nhiễm trùng Clostridium botulinum vì có
thể có những hậu quả nghiêm trọng do sự hình thành độc tố của lồi này.
Chất kháng khuẩn cũng có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng thực
phẩm và các đặc tính của chúng. Ví dụ, tăng tốc độ phân giải protein hoặc trong
việc ngăn ngừa lỗi thổi khí trong pho mát. Một ứng dụng khác của kháng khuẩn
7
là đóng gói hoạt tính sinh học, một quy trình có thể bảo vệ thực phẩm khỏi các ơ
nhiễm bên ngoài, giúp cải thiện an toàn thực phẩm và thời hạn sử dụng (Zacharof
& Lovitt, 2012).
2.1.2.2. Đối với ngành dược phẩm
Với sự sẵn có của kho thuốc mạnh mẽ và hiệu quả, hầu hết các công ty dược
phẩm đã từ bỏ các chương trình phát triển thuốc chống vi khuẩn của họ, vì
dường như khơng có nhu cầu về các hợp chất thuốc mới (Knowles, 1997). Sự đối
kháng của vi khuẩn đối với thuốc chống vi khuẩn đã được quan sát thấy ngay sau
khi chúng được sử dụng rộng rãi lần đầu tiên (Levin et al., 1998). Kể từ đó, mức
độ kháng cự đã tiếp tục tăng lên đáng kể. Nó đã đạt đến điểm mà vào năm 2000,
Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo rằng các bệnh truyền nhiễm có thể trở nên
khơng thể chữa trị được do mức độ cao của các mầm bệnh kháng thuốc. Lúc đầu,
tình trạng kháng kháng sinh được cho là chỉ giới hạn trong môi trường
bệnh viện, nơi sử dụng kháng sinh nhiều nhất; khoảng một phần ba số bệnh nhân
nhập viện được kê đơn thuốc kháng sinh với ít nhất một nửa số đơn thuốc đó là
khơng cần thiết, được lựa chọn kém hoặc kê đơn không đúng cách (Van Houten
và cộng sự, 1998).
Vấn đề phức tạp hơn nữa là sự phụ thuộc gần như hoàn toàn vào các chất
kháng sinh phổ rộng đã góp phần làm xuất hiện nhanh chóng các mầm bệnh đa
kháng thuốc (Wester et al., 2002). Mối đe dọa kháng thuốc kháng sinh ngày càng
tăng cũng là kết quả của việc sử dụng thuốc kháng sinh trong các cơ sở sản xuất
nông nghiệp và thực phẩm. Trong ngành nông nghiệp, việc sử dụng kháng sinh
để kiểm sốt dịch bệnh, phịng bệnh và kích thích tăng trưởng đã góp phần đáng
kể vào sự xuất hiện của các vi khuẩn kháng thuốc gây bệnh cho động vật (Barton
& Hart,2001) và thực vật (Mcmanus và cộng sự, 2002). Ngoài ra, vi khuẩn được
phân lập từ động vật trong môi trường không liên quan đến cơ sở quản lý lâm
sàng hoặc nơng nghiệp đã được chứng minh là có khả năng kháng kháng sinh cao
một cách tự nhiên (Sherley và cộng sự, 2000).
8
Chỉ gần đây, bản chất đáng báo động của vấn đề này đã thúc đẩy các nỗ lực
nghiên cứu để tìm ra giải pháp thay thế cho nguồn kháng sinh ngày càng hạn chế
của chúng ta. Nhiều tác nhân kháng khuẩn hiện đang được xem xét như thể thực
khuẩn (Alisky và cộng sự , 1998), vi khuẩn sinh học (Macfarlane & Cummings,
2002), peptide kháng khuẩn (Joerger, 2003) và Bacteriocin (Twomey và cộng sự,
2002). Để khai thác tối ưu các hoạt động mong muốn của các chất kháng khuẩn
đa dạng này, các nhà nghiên cứu thường sử dụng các phương pháp hóa học hoặc
kỹ thuật di truyền (Lien & Lowman, 2003).
Việc sử dụng microcin là một giải pháp thay thế khả thi để kiểm soát vi
khuẩn Gram âm (Duquesne và cộng sự, 2007). Tương tự như các giống pediocin,
các microcin thuộc lớp IIa như microcin V là các polypeptide mạch thẳng, và việc
loại bỏ peptit dẫn đầu là quá trình biến đổi sau dịch mã duy nhất mà chúng trải
qua trước khi được các tế bào tiết ra (Duquesne et al., 2007; Pons và cộng sự,
2002). Ba loại protein khác nhau có thể đóng vai trị là và kháng sinh là khác nhau.
Tế bào kháng kháng sinh nhạy cảm với nisin và tế bào kháng nisin nhạy cảm với
kháng sinh (Cleveland et al., 2001; Fernández và cộng sự, 2008). Gần đây hơn,
nisin vi nang trong các hạt nano được điều chế từ lecithin đậu nành tinh chế một
phần đã được chứng minh là có hiệu quả như nisin tự do để ức chế sự phát triển
của L. monocytogenes trong sữa nguyên kem và sữa tách béo ở nhiệt độ thấp trong
14 ngày (da Silva-Malheiros và cộng sự, 2010). (Naghmouchi và cộng sự, 2012)
đã xác định tác dụng hiệp đồng của Bacteriocin và kháng sinh đối với các biến thể
nhạy cảm và kháng thuốc của các chủng. Đặc biệt, tác dụng hiệp đồng chống lại
Pseudomonas fluorescens đã được quan sát thấy với 90% sự kết hợp của
Bacteriocin loại I hoặc IIa với kháng sinh và 60% sự kết hợp của colistin với
kháng sinh. Vì vậy, trong tương lai, sự kết hợp giữa kháng sinh với peptide kháng
khuẩn có thể cho phép giảm sử dụng kháng sinh trong các ứng dụng y tế và có thể
giúp ngăn chặn sự xuất hiện của vi khuẩn kháng kháng sinh.
9
2.1.2.3. Đối với an toàn sinh học
Các vi sinh vật như LactoBacillus spp., Lactococcus spp. và Streptococcus
thermophilus đã được sử dụng trong chế biến thực phẩm và việc tiêu thụ thực
phẩm có chứa chúng hoặc các chất chuyển hóa của chúng đã diễn ra trong một
thời gian dài (Ishibashi & Yamazaki, 2001). Sự an toàn của những vi sinh vật này
chưa được đặt câu hỏi và các báo cáo về tác hại của những vi khuẩn này là rất
hiếm. Một số LAB đã được chứng minh là có liên quan đến nhiễm trùng ở người,
như viêm nội tâm mạc do Lactobacillus fermentum phân lập trong van hai lá
(Gallemore và cộng sự, 1995), viêm tụy do Lactobacillus rhamnosus phân lập
trong ổ bụng và máu (Brahimi và cộng sự, 2008), nhiễm trùng đường tiết niệu do
P. acidilactici, Lactobacillus gasseri và Leuconostoc mesenteroides (Taneja et al.,
2005), và một số bệnh khác. Ngoài ra, một số LAB có liên quan đến tình trạng
kháng thuốc kháng sinh, nhưng theo Songisepp et al. (2012), L. plantarum Tensia
không kháng tetracycline.
Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu lâm sàng khác nhau đã được tiến hành để đánh
giá sự an toàn của men vi sinh ở những nhóm nhỏ bệnh nhân nhiễm HIV cụ thể
và kết quả của những nghiên cứu này ủng hộ sự an toàn của men vi sinh được tiêu
thụ bởi những nhóm đó (Cunningham-Rundles và cộng sự, 2000).
2.1.2.4. Đối với chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học từ Bacillus là vi khuẩn được tìm thấy tự nhiên trong trái
đất. Một trong những loại phổ biến nhất của chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ
đất (Bacillus) đã được sử dụng để lên men thực phẩm trong hàng trăm năm.
Trong phần lớn lịch sử loài người, chúng ta lấy thực phẩm từ dưới đất như
củ, khoai... không phải từ siêu thị như bây giờ. Có hơn 100 loại chế phẩm sinh
học có nguồn gốc từ đất. Chúng thực hiện công việc giống như vi khuẩn trong
đường ruột của bạn: phân hủy vật chất, sản xuất vitamin và chống lại các mầm
bệnh như vi khuẩn có hại hay nấm.
Ví dụ cả bốn chủng Bacillus clausii đã được chứng minh là có thể giúp kiểm
sốt SIBO (hội chứng loạn khuẩn ở ruột non) trong một nghiên cứu nhỏ với 60
10
người. Một nghiên cứu năm 2007 đã so sánh tác dụng của nó với việc dùng thuốc
kháng sinh trên bệnh nhân SIBO. Một nửa số bệnh nhân này dùng Bacillus clausii
trong một tháng, trong khi nửa còn lại dùng kháng sinh trong một tuần. Sau đó,
56% nhóm dùng Bacillus clausii đã loại bỏ được sự phát triển quá mức của vi
khuẩn, trong khi chỉ có 40% bệnh nhân dùng kháng sinh.
Bởi vì con người đã tiến hóa cùng với chúng, Bacillus đóng một vai trị quan
trọng trong hệ vi sinh vật quanh ta hay sức khỏe nói chung. Khi những lợi khuẩn
này sinh sôi, chúng sẽ gửi các bào tử được bọc trong một lớp vỏ cứng chống lại
axit dạ dày và dịch tiêu hóa. Chúng rất cứng, đến được ruột già nguyên vẹn và sẵn
sàng hoàn thành nhiệm vụ. Thật tốt vì Bacillus có nhiều tiềm năng để thiết lập
ngôi nhà trong đường ruột của bạn và cân bằng lại hệ vi sinh vật.
2.2. Tổng quan về vi khuẩn kiểm định
2.2.1. Tổng quan về Aeromonas hydrophila
2.2.1.1. Đặc điểm chung
Vi khuẩn phổ biến Aeromonas hydrophila là vi khuẩn nước ngọt, kỵ khí tùy
tiện, hóa cơ dị dưỡng (Garrity et al., 2006) và là tác nhân gây bệnh ở động vật
lưỡng cư, chim, cá, động vật có vú và bị sát, với các dạng bệnh phổ biến nhất là
viêm dạ dày ruột, nhiễm trùng huyết và viêm cân hoại tử (Cipriano và cs, 1984;
Figueras và cs, 2007; Monaghan và cs, 2008; Janda và Abbott, 2010). Độc lực ở
A. hydrophila là đa yếu tố, với bệnh do sản xuất và/hoặc bài tiết các yếu tố độc
lực, chẳng hạn như chất kết dính, độc tố tế bào, tan máu, lipase và protease cũng
như khả năng hình thành màng sinh học, sử dụng các con đường trao đổi chất cụ
thể và trung gian biểu hiện yếu tố độc lực thông qua cảm biến đại biểu (Allan và
Stevenson, 1981; Cahill, 1990; Thornley và cộng sự, 1997; Beaz-Hidalgo và
Figueras, 2013). Phần lớn các nghiên cứu thực nghiệm về việc xác định các yếu
tố quyết định độc lực ở Aeromonas spp. đã được thực hiện ở chủng A. hydrophila
SSU, chủng này sau đó được cơng nhận là có liên kết với A. dhakensis trên cơ sở
so sánh ANI và phát sinh loài (Grim et al., 2014). Thêm sự nhầm lẫn vào sự phức
tạp này, tài liệu về A. hydrophila có rất nhiều báo cáo mâu thuẫn về các yếu tố
11
quyết định phân tử của độc lực được quy cho loài này do những thay đổi trong
phân loại và các vấn đề bắt nguồn từ việc xác định sai (Colston et al., 2014; BeazHidalgo et al., 2015).
Huys et al. (2002) đã công nhận rằng một số chủng phân lập gây bệnh tiêu
chảy, trong khi có quan hệ gần gũi với A. hydrophila, lại cho thấy các hoạt động
trao đổi chất khơng điển hình đối với axit urocanic (+), L-fucose (-) và Larabinose (-). Trên cơ sở này, các chủng này được phân loại thành một phân loài
được gọi là A. hydrophila subsp. dhakensis (Huys và cộng sự, 2002). Sau đó, vào
năm 2013, A. hydrophila subsp. dhakensis được công nhận là đồng nghĩa với A.
aquariorum và cả hai được kết hợp dưới tên A. dhakensis, một loài khác biệt về
mặt chức năng với A. hydrophila, dựa trên các phân tích phát sinh gen đa lồi và
đặc điểm kiểu hình (Beaz-Hidalgo et al., 2013). Các nghiên cứu về các yếu tố độc
lực được thể hiện bởi SSU phân lập gây bệnh tiêu chảy, trước đây được coi là có
liên quan đến A. hydrophila và hiện được biết đến là A. dhakensis, được coi là tài
liệu chuyên đề về sinh bệnh học phân tử của Aeromonas (Grim et al., 2014). Do
tính chất phức tạp của việc phân loại trong Aeromonas spp., đánh giá này nhằm
mục đích làm rõ các yếu tố độc lực nào đã được đặc trưng trong các thành viên
hiện tại của A. hydrophila bằng cách kiểm tra phần kiến thức về hiểu biết phân tử
của các gen này để tương lai nghiên cứu có thể tiến triển từ một nền tảng vững
chắc hơn.
2.2.1.2. Khả năng gây bệnh của Aeromonas hydrophila
- Bệnh ở người
Phần lớn các chủng A. hydrophila tạo ra các đặc tính ngoại độc tố
(enterotoxin, hemolysin và cytotoxins). Sự bám dính và xâm chiếm niêm mạc, sau
đó là sự tích tụ chất lỏng, hoặc thay đổi biểu mơ, là những sự kiện có khả năng
dẫn đến bệnh tật ở người. Chúng là mầm bệnh có thể gây ra một số bệnh nhiễm
trùng ngoài đường ruột nghiêm trọng bao gồm nhiễm khuẩn huyết, viêm màng
não, phổi và nhiễm trùng vết thương.
- Bệnh ở cá và động vật lưỡng cư
12
Aeromonas hydrophila thường là mầm bệnh vi khuẩn cơ hội phổ biến trong
môi trường nước ngọt và là nguyên nhân gây bệnh ở các loài khác nhau, bao gồm
lưỡng cư, bị sát, cá và động vật có vú. Nhiễm trùng máu Motile Aeromonas
(MAS) do A. hydrophila mesophilic gây ra ảnh hưởng đến nhiều loài cá nước ngọt
chủ yếu, bao gồm cá chép, cá rô phi, cá rô, cá trê và cá hồi. Khi nhiễm A.
hydrophila, cá bị lở loét, thối đuôi, thối vây và xuất huyết. Nhiễm 13 trùng huyết
xuất huyết gây ra các tổn thương dẫn đến bong vảy, xuất huyết ở mang và vùng
hậu môn, loét, lồi mắt và sưng bụng (Dong & cs., 2021).
- Kháng kháng sinh
Các nghiên cứu về tính kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn Aeromonas
hydrophila phân lập cho thấy có nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh có khả năng
kháng cao với một số loại kháng sinh ứng dụng trong lâm sàng; có thể trở thành
bệnh khó chữa do A. hydrophila.
2.2.2. Tổng quan về Staphylococcus aureus
2.2.2.1. Đặc điểm chung
Staphylococcus aureus là vi khuẩn Gram dương (nhuộm màu tím bằng thuốc
nhuộm Gram) có hình cầu khuẩn và có xu hướng sắp xếp thành cụm được mô tả
là “giống như quả nho”. Trên môi trường, những sinh vật này có thể phát triển
trong lượng muối lên tới 10% và các khuẩn lạc thường có màu vàng hoặc vàng
(aureus có nghĩa là vàng hoặc vàng). Những sinh vật này có thể phát triển hiếu
khí hoặc yếm khí (tùy tiện) và ở nhiệt độ từ 18 C đến 40 C. Các xét nghiệm xác
định sinh hóa điển hình bao gồm dương tính với catalase (tất cả các lồi
Staphylococcus gây bệnh), dương tính với coagulase (để phân biệt Staphylococcus
aureus với các loài Staphylococcus khác), nhạy cảm với novobiocin (để phân biệt
với Staphylococcus saprophyticus), và quá trình lên men mannitol dương tính (để
phân biệt với Staphylococcus cholermidis). Các chủng MRSA mang gen mec trên
nhiễm sắc thể của vi khuẩn, là một thành phần của vùng mec cassette nhiễm sắc
thể Staphylococcal lớn hơn (SCCmec), tạo ra khả năng kháng nhiều loại kháng
sinh tùy thuộc vào loại SCC mec. Gen mec mã hóa protein PBP-2a (protein 2a
13
gắn với penicillin). PBP-2a là một protein gắn penicillin (PBP), hoặc enzyme thiết
yếu của thành tế bào vi khuẩn xúc tác quá trình sản xuất peptidoglycan trong thành
tế bào vi khuẩn. PBP-2A có ái lực thấp hơn để liên kết với beta-lactam (và các
loại kháng sinh có nguồn gốc từ penicillin khác) khi so sánh với các PBP khác, vì
vậy PBP-2A tiếp tục xúc tác quá trình tổng hợp thành tế bào vi khuẩn ngay cả khi
có nhiều loại kháng sinh. Do đó, các chủng S. aureus tổng hợp PBP-2A có thể
phát triển khi có nhiều loại kháng sinh và các chủng MRSA này kháng nhiều loại
kháng sinh. Các chủng MRSA có xu hướng kháng methicillin, nafcillin, oxacillin
và cephalosporin.
2.2.2.2. Khả năng gây bệnh của Staphylococcus aureus
-Nhiễm khuẩn da
Staphylococcus aureus có thể xâm nhập qua lỗ chân lơng, chân tóc hoặc các
tuyến dưới da. Sau đó gây nên các nhiễm khuẩn sinh mủ: mụn nhọt, các ổ áp xe,
eczema, hậu bối… Nhiễm tụ cầu ngoài da thường gặp ở trẻ em và người suy giảm
miễn dịch.
- Nhiễm khuẩn huyết
Staphylococcus aureus là vi khuẩn thường gây nhiễm khuẩn đường huyết
nhất. Do chúng gây nên nhiễm khuẩn ngoài da, từ đây xâm nhập vào máu gây nên
nhiễm khuẩn đường huyết. Ðây là một nhiễm trùng rất nặng. Từ nhiễm khuẩn
đường huyết tụ cầu đi tới các cơ quan khác nhau và gây nên các ổ áp xe (gan,
phổi, não, tuỷ) hoặc viêm nội tâm mạc. Có thể gây nên các viêm tắc tĩnh mạch.
Một số nhiễm trùng khu trú này trở thành viêm mãn tính như viêm xương.
- Nhiễm độc thức ăn và viêm ruột cấp
Ngộ độc thức ăn do S. aureus có thể do ăn uống phải độc tố ruột của tụ cầu,
hoặc do tụ cầu cư trú ở ruột chiếm số lượng ưu thế. Triệu chứng của ngộ độc thức
ăn do tụ cầu vàng thường rất cấp tính. Sau ăn phải thức ăn nhiễm phải độc tố tụ
cầu 2-8 giờ, bệnh nhân nơn và đi ngồi dữ dội, phân lẫn nước, càng về sau phân
và chất nôn chủ yếu là nước.
- Hội chứng sốc nhiễm độc (toxic shock syndrome)
14
Hội chứng này thường gặp ở phụ nữ sử dụng bơng gạc khơng sạch khi có
kinh nguyệt. Bệnh khư trú ở âm đạo và căn nguyên là S. aureus. Các dấu hiệu lâm
sàng và vi khuẩn cho thấy rằng cơ chế của bệnh là sự nhiễm độc ngoại độc tố sinh
mủ. Năm 1980, ở Mỹ có 940 trường hợp bị hội chứng này, trong đó có tới 99% là
phụ nữ và 98% có liên quan đến việc sử dụng bơng gạc khơng sạch khi có kinh.
2.3. Một số hợp chất kháng khuẩn được tổng hợp bởi Bacillus
Hiện tại, các chất kháng khuẩn được nghiên cứu rất nhiều nhưng phổ biến và
nhiều nhất là những chất được sản xuất bởi vi khuẩn lactic (LAB), và Bacillus
cũng không phải ngoại lệ khi Bacillus cũng tạo ra nhiều chất kháng khuẩn giống
như pediocin của vi khuẩn lactic.
2.3.1. Một số hợp chất kháng khuẩn được tổng hợp bởi LAB
2.3.1.1. Hydrogen peroxide
Hydrogen peroxide (H2O2) được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thực phẩm,
dược phẩm, sản phẩm nha khoa, dệt may, bảo vệ môi trường và nó cũng tham gia
vào các q trình oxy hóa nâng cao và các q trình sinh hóa khác nhau. H 2O2
cũng được tạo ra bởi LAB với sự có mặt của oxy. Tác dụng kháng khuẩn của H2O2
có thể là kết quả của q trình oxy hóa các nhóm sulfhydryl gây biến tính một số
enzym và từ q trình peroxy hóa lipid màng do đó làm tăng tính thấm của màng
và cũng là tiền chất để sản xuất các gốc tự do diệt khuẩn như superoxide (Các gốc
O-2) và hydroxyl (OH-) có thể làm hỏng DNA. H2O2 có thể có tác dụng oxy hóa
mạnh màng lipid và protein tế bào và được sản xuất bằng cách sử dụng các enzym
như flavo protein oxidoreductase, NADH peroxidase, NADH oxidase và αglycerophosphate oxidase (anlbaba & Gỹỗer, 2015).
2.3.1.2. Diacetyl
Mt trong nhng sn phm cuối cùng có thể được tạo ra là diacetly, một hợp
chất hương vị quan trọng trong các sản phẩm sữa. Nó được sản xuất từ citrate
trong q trình lên men đồng chuyển hóa với lactose (Kleerebezemab & cs.,
2000). Diacetyl có thể được tổng hợp bằng con đường chuyển hóa đường đồng
thể hoặc dị thể. LAB sử dụng citrate tạo ra diacetly trong quá trình lên men sữa
15