Tp chớ Khoa hc v Phỏt trin 2011: Tp 9, s 3: 415 - 421 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI
ĐịNH TÊN LOI VI KHUẩN LACTIC SINH Axít BằNG PHƯƠNG PHáP PHÂN TíCH
TRìNH Tự GENE
PHES

Identification of Lactic Acid Bacteria Species Producing Acid by
pheS Gene Sequencing Analysis
Nguyn Th Lõm on
1
, Ngụ Xuõn Mnh
1
, Lờ Thanh Bỡnh
2
, Vandamme Peter
3
1
Khoa Cụng ngh thc phm, Trng i hc Nụng nghip H Ni
2
Vin Cụng ngh sinh hc, Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam
3
Phũng thớ nghim Vi sinh vt, Trng i hc Ghent, B
a ch email tỏc gi liờn lc:
Ngy gi ng: 05.05.2011; Ngy chp nhn: 20.06.2011
TểM TT
Vi khun lactic ó cú nhiu ng dng trong cụng nghip ch bin v bo qun thc phm. Vai
trũ chớnh ca vi khun lactic trong quỏ trỡnh lờn men l to ra axit hỡnh thnh cu trỳc v hng v
cho sn phm v pH thp cú th c ch s phỏt trin ca mt s loi vi sinh vt gõy bnh. Bi bỏo
ny ó xỏc nh tờn khoa hc n loi ca chng vi khun lactic (DH5.8) cú kh nng sinh axit cao
c phõn lp t nem chua Thanh Húa bng phng phỏp phõn tớch trỡnh t gen pheS. Trỡnh t gen
pheS ca chng ny c so sỏnh vi cỏc loi trong ngõn hng gen BCCM/LMG ca Trng i hc
Ghent (Ghent, B) v Ngõn hng trỡnh t nucleotit quc t (EMBL). Tờn loi ca chng DH5.8 ó c

ngy cng có nhiều nghiên cứu về vi khuẩn
lactic, đặc biệt l khả năng sinh acid của
chúng (Nguyen v cs., 2010). Trớc đây, việc
phân loại vi sinh vật thờng theo các phơng
pháp truyền thống dựa vo các đặc tính hình
thái, sinh lý v hóa sinh (Nguyen v cs.,
2010). Các đặc trng ny đôi khi cũng bộc lộ
những hạn chế dẫn đến nhiều trờng hợp
phải xác định lại tên phân loại của một số vi
sinh vật. Từ những hạn chế trên cùng với
những tiến bộ trong sinh học phân tử đã mở
ra khả năng ứng dụng hữu hiệu các phơng
pháp sinh học phân tử vo trong phân loại
học v nghiên cứu đa dạng vi sinh vật. Nếu
nh các phơng pháp truyền thống chỉ có thể
định tên những đối tợng vi sinh vật nuôi
cấy đợc thì phơng pháp sinh học phân tử
có thể áp dụng đối với cả những vi sinh vật
nuôi cấy đợc v những vi sinh vật không
nuôi cấy đợc hoặc khó nuôi cấy trên môi
trờng nhân tạo (Leisner v cs., 1999;
Rantsiou v cs., 2005; Van Hoorde v cs.,
2008). Đặc biệt, đối với vi khuẩn lactic l
một nhóm có rất nhiều chi (genus) v thậm
chí trong một chi cũng có sự đa dạng rất lớn
về lo
i nên thờng gặp khó khăn khi sử
dụng phơng pháp truyền thống để xác định
chúng ngay cả ở mức chi (Schleifer v cs.,
1995). Vì vậy, việc ứng dụng kỹ thuật sinh

phân lập từ mẫu nem chua Thanh Hóa, đợc
kí hiệu l DH5.8 v trong ngân hng giống
vi sinh vật của Trờng Đại học Ghent (Bỉ)
chủng ny đợc mã hóa l R-42587. Chúng
thuộc gram (+), tế bo hình cầu, không có
hoạt tính catalase, có hoạt tính sinh tổng
hợp acid cao (có hoạt tính vòng phân giải
CaCO
3
sau 48 giờ nuôi cấy

l 5 mm).
2.2. Phơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Tách chiết DNA
Chủng DH5.8 đợc nuôi cấy trong môi
trờng MRS agar (Oxoid) ở 30
o
C trong 24
giờ. DNA genomic của chủng đợc tách chiết
theo phơng pháp của Gevers v cs. (2001).
Sau khi nuôi cấy đợc 24 giờ, sinh khối tế
bo đợc chuyển vo ống eppendorf v đợc
rửa với 800 l TES. Ly tâm 10 phút tốc độ
5000 vòng trong 1 phút ở 4
o
C. Loại bỏ phần
dung dịch, thu sinh khối tế bo v bảo quản
trong tủ lạnh - 20
o
C (tối thiểu 1 giờ - tối đa 1

C, chuyển phần dịch
nổi sang ống eppendorf mới.
- Kết tủa DNA: cho 70 l NaCl 5M v 1
ml isopropanol lạnh, đảo ngợc eppendorf 1-
2 lần để tủa DNA, ly tâm 30 phút tốc độ
13.000 vòng trong 1 phút ở 4
o
C rồi đổ bỏ dịch
nổi một cách nhẹ nhng
- Rửa v lm khô DNA: cho 500 l
ethanol 70% lạnh v ly tâm 5 phút với tốc độ
13.000 vòng trong 1 phút ở 4
o
C, đổ bỏ dịch
nổi một cách nhẹ nhng, rồi lm khô trên
giấy thấm, để khô tự nhiên trong không khí
khoảng 20 phút, sau đó thêm 100 l - 150 l
dung dịch TE, tiếp đến bảo quản DNA ở - 20
o
C.
Ngy tiếp theo cho thêm 1,5 l RNAase 10
mg/ml v ủ ở 37
o
C trong 1 giờ.
- Chất lợng v độ tinh sạch DNA đợc
kiểm tra bằng cách đo quang phổ ở bớc
sóng 234, 260 v 280 nm (SpectraMax
Plus384, Molecular Devices, California,
USA) v điện di trên gel 1% w/v agarose
trong 45 phút ở điện thế 75V của 5 L DNA

C + 1 phút 15
giây ở 72
o
C, 30 chu trình 35 giây ở 95
o
C + 1
phút 15 giây ở 46
o
C + 1 phút 15 giây ở 72
o
C,
(4) cuối cùng 7 phút 72
o
C (De Bruyne v cs.,
2008; Naser v cs., 2005). Sản phẩm PCR
đợc kiểm tra bằng cách lấy 5 l sản phẩm
PCR với 2 l của loading dye, điện di trên gel
agarose 1% ở 75V trong 45 phút. Marker
đợc sử dụng l SmartLadder, Eurogentec,
Searing của Bỉ. Sau khi kiểm tra, nếu sản
phẩm PCR có kích thớc đúng nh kích
thớc của đoạn gen pheS thì chúng sẽ đợc
tinh sạch bằng hệ thống mng lọc Nucleofast
96 PCR (Macherey - Nagel).
Để giải trình tự gen pheS thì sản phẩm
PCR vừa tinh sạch ở trên sẽ đợc chạy PCR
lần thứ hai. Thể tích PCR l 10 l gồm 3 l
sản phẩm PCR đã đợc tinh sạch, 1.857 l
nớc cất, 1.857 l 5 x dung dịch đệm
sequencing, mồi 3 l (4 M) mồi xuôi v mồi

Ngân hng gen BCCM/LMG của Trờng Đại
học Gent (Gent, Bỉ) hoặc đợc so sánh với
Ngân hng trình tự nucleotit quốc tế
(EMBL). Sử dụng chơng trình FASTA để
xác định loi có mối liên quan gần nhất đã
biết của trình tự trong phần gen pheS.
đứt gẫy DNA v không nhiễm tạp RNA.
Đoạn gen pheS đợc nhân lên với cặp
mồi 21F v 22R. Kết quả điện di sản phẩm
PCR đã thu đợc một băng khoảng 450 bp
(Hình 2) tơng ứng với kích thớc của đoạn
gen PheS (Naser v cs., 2005). Nh vậy,
khuếch đại đoạn gen PheS của chủng DH5.8
đã cho kết quả tốt. Sau khi kiểm tra nếu sản
phẩm PCR có kích thớc đúng nh kích
thớc của đoạn gen pheS sẽ đợc tinh sạch,
chạy PCR với mồi xuôi, mồi ngợc tách biệt
v sử dụng chơng trình nhiệt nh đã miêu
tả trong phần 2.2.
3. KếT QUả NGHIÊN CứU V THảO
LUậN
Trình tự nucleotid của chủng ny đợc
so sánh với các loi trong Ngân hng gen
BCCM/LMG của Trờng Đại học Gent (Gent,
Bỉ) hoặc đoạn DNA ny đợc so sánh với
Ngân hng trình tự nucleotit quốc tế
(EMBL) v thực hiện nhờ sử dụng chơng
trình FASTA để xác định loi có mối liên
quan gần nhất đã biết của trình tự trong
phần gen pheS. Kết quả đợc trình by ở

200 bp
M. Marker
1. DH5.8 Hình 2. Sản phẩm PCR đoạn gen pheS của DH5.8
418
Nguyn Th Lõm on, Ngụ Xuõn Mnh, Lờ Thanh Bỡnh, Vandamme Peter
Bảng 1. Xác định tên khoa học đến loi của chủng DH5.8
(so sánh với ngân hng trật tự nucleotide (EMBL)
Chng Loi cú mi quan h gn nht % ID Accession no.

Lactobacillus acidipiscis
99,3 EM_PRO:AM168426
DH5.8
Lactobacillus acidipiscis
99,3 EM_PRO:AM087762

Lactobacillus animalis
77,6 EM_PRO:AM284181
100
95
90
85

Lactobacillus agilis
Lactobacillus aviarius subsp. aviarius
"Lactobacillus animalis"
Lactobacillus murinus
"Lactobacillus animalis"
Lactobacillus apodemi
Lactobacillus saerimneri
Lactobacillus saerimneri
"Lactobacillus acidipiscis"
"Lactobacillus acidipiscis"
"Lactobacillus acidipiscis"
Lactobacillus vini
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus satsumensis
Lactobacillus algidus
Pediococcus damnosus
Lactobacillus parabrevis
Weissella thailandensis
Streptococcus entericus
Streptococcus marimammalium
Lactococcus raffinolactis
LMG 9186T
LMG 11399
LMG 11398
LMG 10753T
LMG 17195
LMG 14189T
LMG 9843
R-35626

ngân hng gen (EM PRO: AM168426 v EM
PRO: AM087762). Trong khi đó, chủng
419
nh tờn loi vi khun lactic sinh axit bng phng phỏp phõn tớch trỡnh t gene pheS
DH5.8 chỉ có mức tơng đồng l 77,6% với
loi Lactobacillus animalis có mã số trong
ngân hng gen (EM PRO:AM284181). Từ
những kết quả trên có thể kết luận rằng
chủng DH5.8 thuộc loi Lactobacillus
acidipiscis.
Kết quả ny cũng tơng đồng với kết
quả khi so sánh trình tự nucleotide chủng
ny với ngân hng gen pheS của các loi vi
khuẩn trong ngân hng gen của BCCM/LMG
của Trờng Đại học Gent (Gent, Bỉ). Khi đa
đến Ngân hng gen BCCM/LMG của Trờng
Đại học Gent (Bỉ) thì chủng DH5.8 đợc
nhận ký hiệu R- 42587 (DH5.8). ở ngân
hng gen ny, chủng DH5.8 có trình tự gen
tơng đồng với loi Lactobacillus acidipiscis
đến 99,4% với mã số LMG 19820, LMG
23135, LMG 21592 v chỉ giống loi
Lactobacillus animalis với mức tơng đồng
l 75,6 % với mã số LMG 9843 (Hình 3).
4. KếT LUậN
Bằng kỹ thuật phân tích trình tự gen
pheS, đã định tên đến loi chủng vi khuẩn
DH5.8 có hoạt tính sinh axít cao. Chúng
thuộc loi Lactobacillus acidipiscis. Kết quả
ny đã khẳng định, việc sử dụng đoạn gen

FEMS Microbiology Letters 205:31-36.
Leisner J.J., B. Pot., H. Christensen., G.
Rusul., J. E. Olsen., B. W. Wee., K.
Muhamad and H. M. Ghazali (1999).
Identification of Lactic Acid Bacteria from
Chili Bo, a Malaysian Food Ingredient.
Appl. Environ. Microbiol. 65:599-605.
Leroy F., J. Verluyten and L. De Vuyst
(2006). Functional meat starter cultures
for improved sausage fermentation.
International Journal of Food
Microbiology 106:270-285.
Naser S.M., F. L. Thompson., B. Hoste., D.
Gevers., P. Dawyndt., M. Vancanneyt and
J. Swings (2005). Application of
multilocus sequence analysis (MLSA) for
rapid identification of Enterococcus
species based on rpoA and pheS genes.
Microbiology 151:2141-2150.
Naser S.M., P. Dawyndt., B. Hoste., D.
Gevers., K. Vandemeulebroecke., I.
Cleenwerck., M. Vancanneyt and J.
Swings (2007). Identification of
lactobacilli by pheS and rpoA gene
sequence analyses. Int J Syst Evol
Microbiol 57:2777-2789.
Nguyen H., F. Elegado., N. Librojo-Basilio.,
R. Mabesa and E. Dizon (2010). Isolation
and characterisation of selected lactic acid
bacteria for improved processing of Nem


Scheirlinck I., Van der Meulen R., Van
Schoor A., Cleenwerck I., Huys G.,
Vandamme P., De Vuyst L and
Vancanneyt M. (2007). Lactobacillus
namurensis sp. nov., isolated from a
traditional Belgian sourdough. Int J Syst
Evol Microbiol 57:223-227.
Schleifer K H., Ehrmann M., Beimfohr C.,
Brockmann E., Ludwig W and Amann R
(1995). Application of molecular methods
for the classification and identification of
lactic acid bacteria. International Dairy
Journal 5:1081-1094.
421