BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***
000
***
NGUYỄN QUỲNH NAM

PHÂN LẬP VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS TRONG PHÂN
HEO VÀ THỬ ĐỐI KHÁNG VỚI E. COLI GÂY BỆNH TIÊU
CHẢY TRÊN HEO Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học



Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Nguyễn Ngọc Hải Nguyễn Quỳnh Nam

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2006
MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
***000***

ISOLATE BACILLUS SUBTILIS IN PIG FECES AND
TEST THE ANTAGONISM WITH E. COLI K88

Graduation thesis
Major: Biotechnology
Các anh chị, các bạn cùng thực tập trong phòng vi sinh đã khuyến khích , ủng
hộ và giúp đỡ để em thực hiện tốt khóa luận này.
Các bạn lớp công nghệ sinh học 28 đã luôn ở bên mình, động viên và nhiệt tình
giúp đỡ mình trong suốt thời gian mình học tập cũng nhƣ trong lúc mình thực hiện
khóa luận này.

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2006
Nguyễn Quỳnh Nam iv
TÓM TẮT

Enterotoxigenic E. coli là nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy phổ biến trên heo
con và heo đang cai sữa, trong khi những hạn chế của kháng sinh trong việc khống chế
E. coli gây bệnh tiêu chảy, thì các chế phẩm sinh học từ Bacillus subtilis chƣa thực sự
hiệu quả trong phòng và trị bệnh. Trong đề tài này chúng tôi phân lập các chủng
Bacillus subtilis trong phân heo có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của E. coli gây
bệnh tiêu chảy trên heo.
Chúng tôi phân lập đƣợc 22 chủng Bacillus subtilis trong phân heo, có 13
chủng tạo đƣợc vòng kháng khuẩn với E. coli, có thể sự tổng hợp của kháng sinh ức
chế sự phát triển của E. coli đƣợc kích thích bởi một nồng độ E. coli đủ lớn, kháng
sinh đƣợc Bacillus subtilis tổng hợp từ giai đoạn rất sớm của sự phát triển ( 0 giờ - 12
giờ ) khi có sự hiện diện của E. coli. Có 5 chủng cho thấy sự ức chế mạnh mẽ E. coli
và nhạy cảm với các loại kháng sinh đƣợc thử nghiệm trừ colistin
2.3.4. Yêu cầu của chế phẩm sinh học 10
2.3.5. Đặc điểm của chế phẩm sinh học ở dạng bào tử Bacillus subtilis 10
2.4. Bacillus subtilis 11
2.4.1. Đặc điểm phân loại 11
2.4.2. Đặc điểm hình thái 11
2.5. Kháng sinh đƣợc tổng hợp bởi Bacillus subtilis 13
2.5.1. Giới thiệu 13
2.5.2. Peptide antibiotic đƣợc tổng hợp bằng ribosome 14
2.5.2.1. Subtilin 14
2.5.2.2. Subtilosin 15
2.5.2.3. Sublancin 16
2.5.2.4. TasA 16
2.5.3. Peptide antibiotic không đƣợc tổng hợp bằng ribosome 18
2.5.3.1. Surfactin 17
2.5.3.2. Fengycin 19
2.5.3.3. Mycosubtilin 29
2.5.3.4. Bacilysocin 20
3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 vi
3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 22
3.1.1. Thời gian 22
3.1.2. Địa điểm 22
3.2. Vật liệu thí nghiệm 22
3.2.1. Mẫu thí nghiệm 22
3.2.2. Hóa chất 22
3.2.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 22
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 22
3.3.1. Phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis trong phân heo 22

vii

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

ETEC : Enterotoxigenic E. coli
EAEC : Enteroaggregative E. coli
LT : Heat-labile toxin
ST : Heat-stable toxin
CT : Cholera enterotoxin
EAST : Enteroaggreative stable-toxin
ENS : Enteric nervous system
GC-C : Guanylate cyclase C
ABC : ATP-binding cassette
DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.1 : Kết quả phân lập trên môi trƣờng TSA 25
Hình 4.2 : Đối kháng giữa Bacillus subtilis với E. coli trên môi trƣờng TSA với nồng
độ pha loãng canh khuẩn E. coli là 10
-2
27
Hình 4.3 : Kết quả kháng sinh đồ 31
Hình 4.4 : Hình phân giải tinh bột của Bacillus subtilis
Biểu đồ 4.1: Biểu đồ biểu hiện sự thay đổi E. coli qua các thời điểm 28
quả bệnh tiêu chảy. Bên cạnh đó một số sản phẩm probiotic phòng bệnh tiêu chảy trên
thị trƣờng của Việt Nam nhƣ Biosubtyl, Subtyl thì chủng vi khuẩn đƣợc sử dụng
không phải vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus subtilis, đồng thời các chủng này kháng
đƣợc nhiều loại kháng sinh (Ngô Thị Hoa, 2000) nên có khả năng phổ biến các gene
kháng kháng sinh cho các vi khuẩn trong đƣờng ruột của thú. Do đó tiếp tục phân lập
các chủng vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng ức chế một cách có hiệu quả vi khuẩn
E. coli gây bệnh tiêu chảy và không mang các gene kháng kháng sinh là điều cần thiết.
Trƣớc tình hình đó đƣợc sự phân công của khoa công nghệ sinh học trƣờng Đại
học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, với sự hƣớng dẫn của Ts. Nguyễn Ngọc Hải
chúng tôi thực hiện đề tài “ Phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis trong phân heo và
thử đối kháng với E. coil gây bệnh tiêu chảy trên heo ”.
2 1.2 MỤC ĐÍCH , YÊU CẦU
1.2.1 Mục đích
Phân lập đƣợc chủng vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng đối kháng mạnh
với chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh tiêu chảy trên heo, nhằm phục vụ cho việc ứng
dụng vào trong chăn nuôi.
1.2.2 Yêu cầu
Phân lập các chủng vi khuẩn Bacillus subtilis trong phân heo ở các hộ nuôi heo
ở Đồng Nai và Bình Dƣơng.
Chọn lọc đƣợc dòng Bacillus subtilis kháng khuẩn đối với E. coli.
Đánh giá sự đối kháng giữa chủng Bacillus subtilis với E. coli gây bệnh trong

tƣơng tác của E. coli với tế bào thành ruột có thể chia các chủng E. coli gây bệnh thành
ít nhất 6 loại: enterotoxigenic E. coli (ETEC), enterohemorrhagic E. coli (EHEC),
enteroaggregative E. coli (EAEC), enteropathogenic E. coli (EPEC), enteroinvasive E.
coli (EIEC), diffusely adherent E. coli (DAEC) (12).
Các chủng E. coli gây bệnh còn đƣợc phân biệt với nhau bằng các phản ứng
ngƣng kết kháng nguyên.
Sự xâm nhiễm của các chủng E. coli gây bệnh dẫn đến các rối loạn trong hệ
thống tiêu hóa, nhiễm trùng đƣờng tiết niệu, rối loạn hệ thần kinh trung ƣơng, sau khi
cố định trên tế bào thành ruột các chủng E. coli này tiết ra độc tố làm tổn thƣơng các tế
bào thành ruột, tất cả những gene qui định độc tính của vi khuẩn đƣợc mã hóa trên
cùng plasmid hoặc đƣợc tập trung trong một vùng nhiễm sắc thể của bộ gene vi khuẩn,
có một vài tính trạng riêng biệt đƣợc mã hóa trên transposome hay phage.
Trong 6 loại trên thì enterotoxigenic E. coli là loại phổ biến nhất gây bệnh trên
heo.
2.2 Enterotoxigenic E. coli (ETEC)
Enterotoxigenic E. coli là những chủng vi khuẩn có khả năng tiết ra ít nhất là
một thành viên trong trong 2 loại độc tố enterotoxin là: LT (heat-labile toxin), ST
(heat-stable toxin). ETEC có khả năng gây ra hiện tƣợng tiêu chảy trên heo, trên ngƣời
và các loài thú khác. Mỗi chủng ETEC có thể mang gene mã hóa cho 1 loại độc tố
4

hoặc có thể cả 2 loại độc tố khác nhau, những gene này có khả năng cùng đƣợc biểu
hiện và gây bệnh cho tế bào vật chủ, trong đó thì LT có ảnh hƣởng rất lớn đối với độc
tính của vi khuẩn (11).
2.2.1 Độc tố nhạy nhiệt LT
LT là độc tố nhạy cảm với nhiệt có cấu trúc và cơ chế gây độc gần giống với
cholera enterotoxin (CT) đƣợc sản xuất từ Vibrio cholerae, gene mã hóa cho cấu trúc
của độc tố LT nằm trên plasmid có nguồn gốc từ vi khuẩn Vibrio cholerae. LT có hai
nhóm chính là LT-1 và LT-2, hai độc tố này không cho đáp ứng miễn dịch chéo với
nhau. LT-1 đƣợc biểu hiện trong các chủng E. coli gây bệnh trên ngƣời và động vật

LT-2 có 55 – 57 % tƣơng đồng với LT-1 ở tiểu đơn vị A, nhƣng không cho thấy
sự tƣơng đồng ở tiểu đơn vị B, LT-2 có hai kiểu kháng nguyên khác nhau là LT-2a và
LT-2b hai kiểu kháng nguyên này có sự tƣơng đồng với nhau là 71% ở tiểu đơn vị A
và 66% ở tiểu đơn vị B. LT-2 có cơ chế tác động tƣơng tự LT-1 là gia tăng hàm lƣợng
cAMP nội bào, khác biệt là receptor của LT-2 là GD1 còn của LT-1 là GM
1
, tuy nhiên
nhƣ đề cập ở trên thì không có bằng chứng cho thấy LT-2 gây độc cho tế bào của
ngƣời và động vật.
2.2.2 Độc tố kháng nhiệt (heat-stable toxin ST)
ST là protein nhỏ chỉ đƣợc cấu tạo từ một đơn vị, nhƣng trong cấu trúc chứa
nhiều amino acid cystein, do đó trong cấu trúc protein chứa nhiều cầu nối disulfic tính
chất này dẫn đến khả năng kháng nhiệt của độc tố. Độc tố này có hai loại, có cấu trúc
và cơ chế hoạt động khác biệt nhau là STa và STb, gene mã hóa cho hai loại độc tố
này đƣợc đƣợc qui định trên plasmid, một số gene đƣợc phát hiện nằm trên transposon.
2.2.2.1 Độc tố kháng nhiệt STa
STa có trọng lƣợng phân tử là 2kDa, có hai dạng khác nhau là STap trong cấu
trúc chứa 18 amino acid có khả năng gây độc cho heo và ngƣời, dạng còn lại là STah
cấu tạo từ 19 amino acid chỉ gây độc cho ngƣời. Ban đầu STa đƣợc tổng hợp dƣới
dạng pre-protoxin chứa 72 amino acid, sau đó đƣợc phân cắt thành peptide có 52 acid
amine, dạng peptide này đƣợc chuyển vào vùng periplasm sau đó hình thành cầu nối
disulfic nhờ enzyme DsbA đƣợc mã hóa trên genome của vi khuẩn, sau đó dạng
protoxin sẽ đƣợc cắt thành dạng toxin hoàn chỉnh và đƣợc khuếch tán qua vách tế bào.
Ngoài ETEC ra thì STa còn đƣợc tổng hợp bởi một vài chủng vi khuẩn gram (–) khác
nhƣ Yersinia enterocolitica và V. cholerae non-O1, bên cạnh đó STa có 50% protein
tƣơng đồng với độc tố EAST1 ST của EAEC.
6

Receptor của STa là enzyme xuyên màng đƣợc gọi là guanylate cyclase C
(GC-C), GC-C nằm trên phần đầu màng của tế bào biểu mô ruột, protein này là


2.2.3 Các yếu tố gắn vào thành tế bào ruột của ETEC
Để có thể gây bệnh các chủng ETEC phải gắn đƣợc vào thành tế bào biểu mô
ruột, khả năng gắn đƣợc vào thành tế bào ruột non càng lớn thì mức độ gây bệnh càng
lớn, việc gắn vào thành tế bào ruột đƣợc thực hiện bởi một thành phần trên lớp capsule
của vi khuẩn gọi là fimbriae, fimbriae có cấu tạo nhỏ và chiếm một số lƣợng lớn hơn
tiêm mao (flagella) của vi khuẩn, fimbriae có nhiều hình dạng và cấu trúc khác nhau,
mỗi fimbriae có một receptor chuyên biệt trên thành biểu mô ruột các receptor này có
cấu tạo là IMTGP (intestinal mucin-type glycoprotein). Fimbriae xuất hiện trên cả vi
khuẩn E. coli gây bệnh cũng nhƣ không gây bệnh nó giúp cho vi khuẩn chống việc bị
loại thải bởi nhu động ruột, một vi khuẩn có thể có nhiều loại fimbriae khác nhau,
fimbriae nằm trên capsule cho nên kháng nguyên bề mặt là kháng nguyên K tuy nhiên
nó đƣợc cấu tạo là protein nên còn đƣợc gọi là kháng nguyên F, các fimbriae khác
nhau đƣợc phân biệt bằng hình thái và khả năng ngƣng kết hồng cầu.
Mỗi loại ETEC gây bệnh cho những loài khác nhau thƣờng biểu hiện một loại
fimbriae riêng biệt.
8

Bảng bên dƣới thể hiện một vài kháng nguyên và đối tƣợng gây bệnh của nó
(13).

Kháng nguyên
Đối tƣợng gây bệnh
Serogroup O
K88
Heo con
08, 045, 0138, 0141,

CFA\2
+ + +
+ - -
+ - -
+ - -
+ + +
- - +

2.3 Chế phẩm sinh học (probiotic)
2.3.1 Định nghĩa
Probiotic đã đƣợc sử dụng hàng ngàn năm trƣớc khi mà các sản phẩm sữa chua
(yaourt) đƣợc sử dụng. Có nhiều định nghĩa khác nhau về probiotic, hiện nay thuật ngữ
probiotic đƣợc sử dụng để chỉ những sản phẩm chứa vi sinh vật sống để cải thiện hệ vi
sinh vật nội tại (Trần Thị Dân, 2005). Có nhiều chế phẩm sinh học khác nhau đã đƣợc
thƣơng mại hóa, có loại chỉ chứa một loài vi sinh vật, có loại chứa hai hay nhiều loại vi
9

sinh vật khác nhau. Các loại vi sinh vật có lợi đƣợc sử dụng phổ biến nhất là các loài
của lactobacilli, streptococcus, bifidobacterium ssp, bacillus ssp.v.v (2), (9).
2.3.2 Cơ chế tác động
Tuy đã đƣợc sử dụng từ rất lâu nhƣng cơ chế tác động của probiotic vẫn chƣa
đƣợc nghiên cứu một cách rõ ràng do hiệu quả tác động của nó chịu ảnh hƣởng bởi
nhiều yếu tố khác nhau. Fuller (1992) đã đề nghị cơ chế tác động của probiotic có thể
là (2)
 Cạnh tranh thụ thể kết dính trên biểu mô tế bào tiêu hóa.
 Cạnh tranh chất dinh dƣỡng giới hạn với vi sinh vật gây bệnh, tuy nhiên cơ
chế này chƣa đƣợc chứng minh một cách rõ ràng trong điều kiện in vivo.
 Sản xuất chất kháng khuẩn nhƣ các acid hữu cơ, bacteriocin.v.v.
 Kích thích hệ miễn dịch.
Probiotic có giá trị khoa học, tuy nhiên lợi ích của nó chỉ thể hiện khi thú có sức

Điều khác biệt đối với các sản phẩm probiotic khác là các sản phẩm probiotic
có nguồn gốc từ bacillus sp đƣợc sản xuất ở dạng bào tử do đó những sản phẩm này có
nhiều ƣu điểm hơn so với các sản phẩm khác là dễ sản xuất, giá thành sản xuất rẽ, bào
tử chịu đựng đƣợc các điều kiện trong quá trình sản xuất, dễ bảo quản, thời gian bảo
quản dài, bào tử có khả năng đề kháng tốt với acid dạ dày, muối mật, enzyme tiêu
hóa….Trong các loài vi khuẩn khác nhau thuộc giống bacillus thì Bacillus subtilis
đƣợc tập trung nhiều nhất vì các dòng vi khuẩn của Bacillus subtilis không mang
những gene gây độc cho ngƣời và thú, quá trình hình thành bào tử của Bacillus subtilis
đƣợc nghiên cứu một cách chi tiết, đồng thời những nghiên cứu gần đây cho thấy bào
tử của Bacillus subtilis có khả năng nảy mầm đƣợc trên phần đầu của ruột non (3).
Điều này làm cho việc nghiên cứu Bacillus subtilis để sản xuất probiotic đƣợc đẩy
mạnh.
2.4 Bacillus subtilis
2.4.1 Đặc điểm phân loại
Theo phân loại của Bergey (1994). Bacillus subtilis thuộc.
Bộ: Eubacteriales
Họ: Bacillaceae
Giống: Bacillus
Loài: Bacillus subtilis
2.4.2 Đặc điểm hình thái
Bacillus subtilis là trực khuẩn, gram (+), sinh nội bào tử, kích thƣớc 0,5- 0,8μm
x 1,8-3μm là vi khuẩn hiếu khí tùy nghi, tế bào ít khi tạo thành chuỗi thƣờng ở
11

dạng đơn bào, hiện diện nhiều trong đất, nƣớc, trong đƣờng tiêu hóa của ngƣời và
động vật.
Hình dạng của Bacillus subtilis trên môi trƣờng TSA là khuẩn lạc khô, có rìa
răng cƣa, có đƣờng kính 3-5mm nằm sát trên bề mặt thạch.

Hình 2.1: Khuẩn lạc Bacillus subtilis trên môi trƣờng TSA và nhuộm gram của

chế sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh nhƣ Clostridium perfringens,
Helicobacter pylori, Escherichia coli 078:K80.v.v… (5).
Vi khuẩn Bacillus subtilis đƣợc ứng dụng để sản xuất các loại enzyme khác
nhau nhƣ amylase, protease đồng thời cũng đƣợc ứng dụng để sản xuất sản phẩm lên
men truyền thống natto của Nhật Bản.
Khi gặp điều kiện bất lợi Bacillus subtilis có khả năng hình thành bào tử, bào tử
có thể tồn tại rất lâu trong tự nhiên có thể đến hàng ngàn năm và có thể phát triển lại
thành tế bào sinh dƣỡng hoàn chỉnh khi gặp điều kiện thuận lợi.
Hiện nay bào tử của Bacillus subtilis đang đƣợc quan tâm để sản xuất ra các
vaccin thế hệ mới, bằng kĩ thuật di truyền đã chuyển gene qui định độc tố thƣơng hàn
vào Bacillus subtilis và trong quá trình hình thành bào tử gene này cũng đƣợc biểu
hiện để sản xuất ra những protein kháng nguyên trên lớp vỏ bào tử (7).
2.5 Kháng sinh đƣợc tổng hợp bởi Bacillus subtilis
2.5.1 Giới thiệu
Peptide antibiotic là sản phẩm chuyển hóa bậc hai của nhiều loại vi sinh vật
khác nhau, giúp chúng có ƣu thế trong cạnh tranh với các vi sinh vật khác trong môi
trƣờng cũng nhƣ trong quá trình tạo bào tử và nảy mầm. Peptide antibiotic có bản chất
là các peptide có trọng lƣợng phân tử nhỏ, depsipeptide, peptidolactone, lipopeptide,
đƣợc phân thành hai lớp là peptide đƣợc tổng hợp bằng ribosome còn đƣợc gọi là
bacteriosin, còn lại là lớp peptide không đƣợc tổng hợp bằng ribosome (16).
Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp hơn 20 loại kháng sinh khác nhau nhƣ
subtilin, subtilosin A, TasA, sublancin có bản chất là bacteriocin còn bacilysin,
chlorotetain, mycobacillin, rhizocticins, bacillaene, difficidin và các lipopeptide có
tính kháng khuẩn là các antibiotic không đƣợc tổng hợp bằng ribosome (20).
Bacteriocin đƣợc tổng hợp dƣới dạng tiền peptide có chứa một đoạn tín hiệu
giúp cho enzyme tiết nhận biết, đồng thời ức chế sự tác động của bacteriocin trong tế
bào, dạng tiền peptide sau đó đƣợc chuyển lên màng nguyên sinh chất tại đây xãy ra
13

các phản ứng biến đổi sau dịch mã, cắt đoạn peptide tín hiệu ở đầu C của tiền chất để

Propionibacterium acnes, staphylococci, streptococci và clostridia. Cấu tạo của
subtilin có chứa các amino acid không bình thƣờng lanthionin, β-methyllanthionin, D-
alanin, dehydroalanin, dehydrobutyrin, cầu nối sulfic đƣợc hình thành giữa các amino
acid này tạo nên nhiều cấu trúc dạng vòng trong cấu tạo của subtilin. Các amino acid
không bình thƣờng đƣợc tạo ra do quá trình biến đổi sau dịch mã của subtilin (28).
Subtilin có khả năng chịu nhiệt rất cao, không mất hoạt tính khi hấp autoclave
ở pH 2, tác động của subtilin là ức chế sự phát triển của vi sinh vật bằng cách gắn với
màng nguyên sinh chất bằng tƣơng tác giữa điện tử tự do sinh ra bởi sự dehydrate với
các nhóm sulfhydryl trên màng nguyên sinh chất làm ảnh hƣởng đến hệ thống vận
chuyển các chất có trọng lƣợng phân tử nhỏ và hệ thống trao đổi proton.
Subtilin đƣợc tổng hợp trong pha tăng trƣởng và đạt nồng độ cao nhất ở đầu
pha cân bằng (29).
14

Operon của subtilin gồm có spaS mã hóa cho tiền peptide của subtilin, spaB và
spaC mã hóa cho enzyme thực hiện các phản ứng biến đổi sau dịch mã, spaT mã hóa
cho enzyme chuyển dạng tiền chất của subtilin lên màng tế bào chất , spaR và spaK
mã hóa cho protein điều hòa quá trình tổng hợp subtilin (27), spaI mã hóa cho thành
phần protein của lipopeptide SpaI giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn chống lại sự tác động
của subtilin, spaF, spaE, spaG mã hóa cho hệ thống chuyển ABC thực hiện tiết
subtilin ra ngoài môi trƣờng bên ngoài (26). Cấu trúc của subtilin, thứ tự các gene trên
operon spaIEFG đƣợc thể hiện ở Hình 2.2 (phụ lục).
Quá trình điều hòa, tổng hợp, biến đổi sau dịch mã và phân tiết của
subtilin.
Sự tổng hợp subtilin đƣợc điều hòa bằng hệ thống điều hòa hai thành phần là
protein SpaK và SpaR. SpaK là protein xuyên màng với đầu cuối N nằm trong tế bào
chất. Khi nồng độ vi sinh vật trong môi trƣờng nuôi cấy tăng cao hoặc có sự hiện diện
của subtilin hay các antibiotic có cấu trúc tƣơng tự (nisin) trong môi trƣờng nuôi cấy.
SpaK tiếp nhận tín hiệu rồi truyền vào bên trong bằng cách tự phosphoryl hóa His ở vị
trí 247 ở đầu N sau đó sẽ chuyển gốc phosphat đến amino acid Asp ở vị trí 51 của

Quá trình điều hòa, tổng hợp, biến đổi sau dịch mã và phân tiết của
subtilin.
Sự tổng hợp của subtilosin đƣợc kiểm soát bởi hệ thống điều hòa spo0-abrB, ở
pha tăng trƣởng AbrB sẽ gắn trực tiếp với promotor của operon sbo-alb ức chế sự biểu
hiện của operon này, ở đầu phag cân bằng do sự thiếu dinh dƣỡng trong môi trƣờng và
nồng độ cao của tế bào (25), các enzyme trên màng của tế bào tiếp nhận tín hiệu, các
enzyme này truyền tín hiệu vào bên trong bằng một loạt các phản ứng phosphoryl hóa
cuối cùng là phosphoryl hóa SpoA, quá trình này cũng là sự mở đầu của quá trình tạo
bào tử, SpoA đƣợc phosphoryl hóa sẽ ức chế sự biểu hiện của abrB dẫn đến thúc đẩy
sự biểu hiện của operon sbo-alb. Quá trình dịch mã đƣợc thực hiện bởi RNA
polymerase đƣợc kiểm soát bởi yếu tố điều hòa
A
, trong điều kiện thiếu oxy operon
sbo-abl đƣợc điều hòa bởi hệ thống truyền tín hiệu ResDE (25), (24).
Tiền chất của subtilocin đƣợc tổng hợp ở dạng thẳng có 42 amino acid sau đó
đƣợc AlbA và AlbF biến đổi thành dạng hoàn chỉnh. Trong cấu tạo của AlbB có hai
nhóm Cys một ở giữa đoạn cuối N, một ở đầu C , nhóm này đƣợc xem là trung tâm S-
Fe là trung tâm hoạt động của các enzyme thực hiện các phản ứng hydrate hóa hoặc
dehydrate cơ chất, còn AlbF trong cấu trúc có một đoạn peptide tƣơng tự nhƣ là
peptidase nằm giữa đầu N còn ở đầu C có cấu trúc tƣơng tự nhƣ cấu trúc protein gắn
vào peptide cho nên hai enzyme này đƣợc thực hiện các phản ứng biến đổi dạng pre-
subtilocin thành dạng hoàn chỉnh (24).