Sàng lọc chủng vi khuẩn sinh carotenoid từ biển và các hồ tôm ở Việt Nam

Đặt vấn đề: Các chất chống oxi hóa trong tự nhiên như flavonoid, carotenoid, polyphenol, vitamin C, vitamin E… được quan tâm và nghiên cứu rất nhiều do tiềm năng sử dụng làm thực phẩm chức năng. Carotenoid là nhóm sắc tố được tìm thấy nhiều nơi trong tự nhiên nhất là trong các sinh vật sống bao gồm thực vật, động vật, vi khuẩn, tảo, nấm.. .Hiện nay, có rất nhiều loài vi khuẩn sinh carotenoid được phân lập từ nguồn nước biển, suối nước nóng , vùng núi lửa, vùng có phóng xạ,. như các loài thuộc chi Micrococcus, Corynebacterium, Bacillus, Rhodococcus, … cho thấy tiềm năng to lớn của việc sử dụng các chủng vi khuẩn này trong sản xuất carotenoid.
Mục tiêu nghiên cứu: Sàng lọc các chủng vi khuẩn có khả năng sinh carotenoid từ biển và hồ tôm ở Việt Nam.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Chủng vi khuẩn được phân lập từ các mẫu đất ở biển và hồ nuôi tôm. Xác định sự hiện diện của carotenoid và khả năng đánh bắt gốc tự do DPPH của các dịch chiết vi khuẩn đã phân lập. Bên cạnh đó, tiến hành giải trình tự 16S rDNA để định danh chính xác các chủng.
Kết quả: Từ 54 chủng vi khuẩn có màu được phân lập từ các mẫu đất, cát ở biển và hồ nuôi tôm (biển Vũng Tàu, Phan Thiết, Long Hải; suối nước nóng Bình Châu; hồ tôm ở Cần Giờ và Bình Thuận), chọn được 5 chủng có khả năng sinh carotenoid. Các chủng này đều có hoạt tính chống oxi hóa lớn hơn 50%. Kết quả định danh bằng giải trình 16S rADN cho thấy các chủng này đều thuộc chi Bacillus, bao gồm Bacillus firmus, Bacillus indicus, Bacillus catenulatus, Bacillus aquimaris, Bacillus marisflavi.
Kết luận: Phân lập được 5 chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus có khả năng sinh carotenoid do đó có tiềm năng ứng dụng trong việc sản xuất probiotic.
Từ khóa: vi khuẩn, carotenoid, Bacillus
Carotenoid là nhóm sắc tố có khả năng chống oxi hóa hữu hiệu, được tìm thấy nhiều nơi trong tự nhiên nhất là trong các sinh vật sống bao gồm thực vật, động vật, vi khuẩn, tảo, nấm… Kể từ khi được phát hiện cho đến nay, carotenoid được ứng dụng rộng rãi làm chất phụ gia tạo màu cho thực phẩm và thức ăn cho động vật, chất bổ sung giúp gia tăng giá trị dinh dưỡng và thẩm mỹ cho tôm, cá,…. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh các carotenoid với vai trò là chất chống oxi hóa đã mang lại lợi ích cho sức khỏe con người bằng cách ngăn ngừa hay trì hoãn các bệnh mãn tính như ung thư, xơ cứng động mạch, đục thủy tinh thể và một số bệnh khác. Do đó, carotenoid cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực dược, mỹ phẩm. (5, 6, 8, 9)
Việc sản xuất carotenoid từ nguồn có sẵn trong tự nhiên được cho là an toàn hơn vì ít tạo ra các dạng đồng phân cấu trúc có khả năng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người so với từ con đường tổng hợp hóa học. Ngoài ra, các yếu tố kinh tế khác như rẻ tiền, năng suất cao cũng làm cho việc sản xuất carotenoid từ nguồn tự nhiên ngày càng được ưu tiên. Nguồn vi khuẩn sinh carotenoid phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Việc sử dụng vi khuẩn có nhiều ưu thế như dễ nuôi cấy ở qui mô lớn, tăng trưởng nhanh và sử dụng cơ chất rẻ tiền. Ngoài ra, việc sử dụng vi khuẩn sinh carotenoid làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng có thể đem đến những giá trị cao hơn như gia tăng độ bền trong hệ tiêu hóa, tính ổn định trong bảo quản. (2, 10, 12)
Hiện nay, có rất nhiều loài vi khuẩn sinh carotenoid được phân lập từ nguồn nước biển, suối nước nóng , vùng núi lửa, vùng có phóng xạ,. như các loài thuộc chi Micrococcus,