Selection of lactic acid bacteria producing bacteriocin
Authors: Ha Thi Quyen , Hoa Thi Minh Tu 
Published: September 2020

Lactic acid bacteria were isolated from 10 samples of the traditionally fermented foods (5 samples of Vietnamese fermented pork roll and 5 samples of the salted field cabbage) and 5 samples of fresh cow milks collected from households in Vietnam. 22 strains of lactic acid bacteria were isolated for inhibition to Lactobacillus plantarum JCM 1149. Of these, only 2 strains including DC1.8 and NC1.2 have rod shape, the others have coccus shape. 7 strains showing higher antibacterial activity were selected for checking spectrum of antibacteria with indicator bacteria consistting of Bacillus subtilis ATCC 6633, Enterococcus faecium JCM 5804 and Staphylococcus aureus TLU. By which, 3 strains including NC3.5 (from Vietnamese fermented pork roll), DC1.8 (from salted field cabbage) and MC3.19 (from fresh cow milk) were selected because of their higher antibacterial ability. However, the antibacterial activity of the lactic acid bacteria can be based on their disposable compounds and some other antibacterial compounds produced during their growth (such as lactic acid, H2O2, bacteriocins, etc.). For seeking lactic acid bacteria with capability of producing bacteriocins, antibacterial compounds with protein nature, 3 above strains were checked sensitiveness to proteases (including protease K, papain, α – chymotrypsin and trypsin). Because bacteriocins are proteinaceous antibacterial compounds, so their antibacterial activity will be reduced if proteases are added. The result showed DC1.8 and MC3.19 were capable of producing bacteriocin during culture process. They were identified as Lactobacillus acidophilus and Lactococcus lactis and classified, respectively, based on analysis chemical characterisitcs by standard API 50 CHL kit and phylogeny relationship by 16s rRNA sequences.

Các chủng vi khuẩn lactic được phân lập từ 10 mẫu thực phẩm lên men truyền thống (5 mẫu nem chua, 5 mẫu dưa cải bẹ muối) và 5 mẫu sữa bò tươi được thu thập từ các hộ gia đình ở Việt Nam. 22 chủng vi khuẩn lactic đã được phân lập với tiêu chí có khả năng kháng lại vi khuẩn kiểm định Lactobacillus plantarum JCM 1149. Trong số đó, 2 chủng DC1.8 và NC1.2 có tế bào hình que, các chủng còn lại có tế bào hình cầu. 7 chủng thể hiện hoạt tính kháng khuẩn cao được lựa chọn để xác định phổ kháng khuẩn rộng hơn với ba loài vi khuẩn kiểm định Bacillus subtilis ATCC 6633, Enterococcus faecium JCM 5804 và Staphylococcus aureus TLU. Từ đó lựa chọn được 3 chủng có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn hẳn. Các chủng này gồm NC3.5 phân lập từ nem chua, DC1.8 phân lập từ dưa cải bẹ muối và MC3.19 phân lập từ sữa bò tươi. Tuy nhiên, hoạt tính kháng khuẩn của vi khuẩn lactic bao gồm những hợp chất nội tại có trong nó và cả những hợp chất được sinh ra trong quá trình phát triển của nó (như axit lactic, H2O2, bacteriocin, …). Với định hướng tìm chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh bacteriocin, chất kháng khuẩn có bản chất protein, 3 chủng trên được kiểm tra độ nhạy cảm với các protease (gồm protease K, papain, α – chymotrypsin và trypsin). Do bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất protein nên hoạt tính kháng khuẩn của chúng sẽ bị giảm nếu protease được bổ xung vào. Kết quả lựa chọn được chủng DC1.8 và MC3.19 có khả năng sinh bacteriocin. Hai chủng này được phân loại đến loài nhờ vào phân tích đặc điểm sinh hóa bằng kit API 50 CHL và mối quan hệ di truyền thông qua trình tự gen 16s rRNA. Kết quả phân loại đã xác định chủng DC1.8 thuộc loài Lactobacillus acidophilus và chủng MC3.19 thuộc loài Lactococcus lactis.