Ảnh minh họa, nguồn sciencesource.com
Staphylococcus aureus làtụ cầu khuẩn có khả năng sản sinh ra các độc tố gây nên sự ngộ độc thực phẩm, một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra bệnh viêm dạ dày, ruột trên toàn thế giới. Staphylococcus aureus cũng là tác nhân thường xuyên gây nhiễm trùng cận lâm sàng ở bò sữa và đặc biệt là bệnh viêm vú - bệnh gây tử vong và phổ biến nhất ở bò sữa. Vì vậy, sự có mặt của S. aureus là mối nguy cơ lớn cho sự an toàn và chất lượng của các loại sữa, phomai truyền thống. Endolysin có nguồn gốc từ thực khuẩn thể có tác dụng phá hủy peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn trong giai đoạn cuối chu trình sinh sản của thực khuẩn thể. Các enzyme này làm giảm độ mạnhcủa thành tế bào dẫn đến dung giải tế bào và giải phóng ra các thực khuẩn thể thế hệ tiếp theo. Vì vậy, khi có mặt endolysin chúng có thể phân hủy lớp peptidoglycan của thành tế bào của mọi vi sinh vật khi tiếp xúc, dẫn đến các vi sinh vật sẽ bị chết. Bên cạnh sự phân giải từ bên trong, các endolysin từ thực khuẩn thể của các vật chủ Gram dương vẫn có thể phân giải nhanh chóng vi khuẩn khi chúng ở ngoại bào(Loessner, 2005). Giống như chất kháng vi khuẩn tiềm năng, endolysin có phương thức hoạt động riêng biệt, có tính chuyên biệt cao,hoạt động chống lại các vi khuẩn kể cả các loại nhạy cảm với thuốc kháng sinh (Borysowskiet al., 2006). Ngoài ra, các endolysin tái tổ hợp được báo cáo là ức chế nhiều loại vi khuẩn gây bệnh và được khẳng định như một nguồn kháng vi sinh vật thay thế để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn Gram dương gây ra (Loessner, 2005). Nhờ đó mà endolysin được xem như một chất kháng sinh thực phẩm lý tưởng có tính tác động chọn lọc. Trong công nghiệp lên men, endolysin như Ply511 có thể được sử dụng để kiểm soát vi khuẩn Listeria monocytogenes làm hỏng sữa (Gaeng et al., 2000) hoặc sử dụng lysine CTP1 để kiểm soát vi khuẩn clostridium trong quá trình chế biến phomat (Mayer et al., 2010). Trong chế biến sữa, endolysin LysH5 từ thực khuẩn thể của vi khuẩn Staphylococcus LysH5 có thể tiêu diệt vi khuẩn S. aureus trong sữa tươi nguyên liệu sau 4 giờ ở 37oC (Obeso et al., 2008). Ngoài ra, endolysin có thể kiểm soát vi khuẩn gây bệnh viêm vú ở tuyến vú của gia súc lấy sữa, phòng trừ nhiễm chéo thực phẩm trong quá trình lấy sữa và giết mổ gia súc như endolysin Ply700 và LysH5 kiểm soát vi khuẩn gây bệnh Streptococcus uberis và S. aureus (Celia et al., 2008; Obeso et al., 2008). Được phân lập từ mẫu sữa tươi nguyên liệu thu thập từ Nghệ An,dòng thực khuẩn thể vi khuẩn Staphylococcus NA6 có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh S. aureus cao nhất. Sau khi giải trình tự gen, đã tiến hành nối và kiểm tra biểu hiện đa hình genendolysin LysSA của thực khuẩn thể vi khuẩn Staphylococcus NA6 vào Escherichia coli. Đồng thời, nghiên cứu biểu hiện protein endolysin tái tổ hợp và đánh giá hoạt tính kháng với S. aureus.
Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2016 - 2018 tại Viện Di truyền Nông nghiệp vàTập đoàn SyntBioLab, Canada. Nghiên cứu đã thiết kế thành công vector tái tổ hợp mang gen LysSA mã hóa enzyme Endolysin được phân lập từ thực khuẩn thể NA6 (pLysSA) và được biểu hiện trong tế bào vi khuẩn E. coli BL21. Kết quả này sẽ là tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo nhằm sản xuất enzyme endolysin tái tổ hợp ứng dụng thực tế trong bảo quản sữa. Sau đó, nhóm tác giả đề nghị tiếp tục nghiên cứu các điều kiện nhân nuôi chủng tái tổ hợp E. coli BL21 mang gen LysSA, tách chiết và tinh sạch enzyme endolysin để ứng dụng trong bảo quản sữa tươi nguyên liệu và sữa tươi thanh trùng. |