BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƢỜNG

VŨ THỊ XUÂN

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG
VI KHUẨN BIỂN SINH BACTERIOCIN
TỪ TU HÀI (Lutraria philippinarum) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Nha Trang, tháng 07 năm 2012

i
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Viện Công nghệ sinh
học và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang đã luôn quan tâm, chỉ bảo và giảng
dạy nhiệt tình, giúp cho tôi có được những kiến thức quý báu trong suốt thời gian
học tập tại trường.
Tôi xin dành lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Nguyễn Văn Duy, Bộ môn
Công nghệ sinh học, Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, đã định hướng,
dìu dắt và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án tốt
nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật, cán bộ quản lý phòng
thí nghiệm Công nghệ sinh học, đã tạo mọi điều kiện về thời gian để tôi hoàn thành
đề tài.
Cuối cùng, tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những
người luôn quan tâm giúp đỡ, động viên, đồng thời là chỗ dựa tinh thần rất lớn
giúp tôi hoàn thành tốt mọi công việc được giao trong suốt thời gian học tập và
thực hiện đồ án vừa qua.
Nha Trang, tháng 7 năm 2012

Sinh viên


2.1.1. Mẫu tu hài 26
2.1.2. Chủng vi sinh vật chỉ thị 26
2.1.3. Môi trƣờng và hóa chất chuyên dụng 27

iii
2.1.4. Thiết bị chuyên dụng 27
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 28
2.2.1. Phân lập vi khuẩn biển 28
2.2.2. Xác định đặc điểm hình thái 29
2.2.2.1. Hình thái khuẩn lạc 29
2.2.2.2. Nhuộm Gram 30
2.2.3. Xác định hoạt tính kháng khuẩn của vi khuẩn 32
2.2.3.1. Thu dịch chiết tế bào 32
2.2.3.2. Khảo sát sơ bộ khả năng sinh chất kháng khuẩn 32
2.2.4. Xác định hoạt tính sinh bacteriocin 33
2.2.5. Định danh vi khuẩn 34
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36
3.1. Phân lập tổng số vi khuẩn hiếu khí từ tu hài 36
3.2. Sàng lọc vi khuẩn có hoạt tính kháng khuẩn 37
3.3. Tuyển chọn chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin 38
3.4. Một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin 42
3.4.1. Hình thái khuẩn lạc 42
3.4.2. Nhuộm Gram 45
3.5. Định danh vi khuẩn 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50
Kết luận
Kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO

iv

Hình 3.4. Xác định bản chất protein của chất kháng khuẩn trong dịch chiết tế bào cuả
chủng X1.5 và X1.4 40
Hình 3.5. Kiểm tra độ bền nhiệt của dịch bacteriocin thô cuả chủng X1.5 và X1.4 42
Hình 3.6. Hình thái khuẩn lạc chủng X1.4 cấy ria và điểm 43
Hình 3.7. Hình thái khuẩn lạc chủng X1.5 cấy ria và điểm 43
Hình 3.8. Hình thái khuẩn lạc chủng X1.9 cấy ria và điểm 44
Hình 3.9. Hình thái khuẩn lạc chủng X1.11 cấy ria và điểm 44
Hình 3.10. Tế bào của chủng chủng X1.4 sau khi nhuộm Gram 45
Hình 3.11. Tế bào của chủng chủng X1.5 sau khi nhuộm Gram 46
Hình 3.12. Tế bào của chủng chủng X1.9 sau khi nhuộm Gram 46
Hình 3.13. Tế bào của chủng chủng X1.11 sau khi nhuộm Gram 47
Hình 3.14. Trình tự đoạn gen 16S rDNA của chủng X1.5 48 vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

STT
Chữ viết tắt
Viết đầy đủ
1
BLIS
Bacteriocin-Like Inhibitory Substance
2
CFU
Colony Forming Unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc)
3
FAO
Food and Agriculture Organization of the United Nations
4

WSSV
White Spot Syndrome Virus
15
YHV
Yellow Head Disease

1
LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.260 km, với diện tích vùng biển rộng hơn 1
triệu km
2
, gấp 3 lần diện tích đất liền. Nuôi trồng thủy sản hiện là một trong những
lĩnh vực sản xuất thực phẩm phát triển mạnh nhất ở nƣớc ta. Hoạt động nuôi trồng
thủy sản đang tạo ra nguồn thu nhập chính cho ngƣ dân các vùng ven biển nƣớc ta
nhờ có điều kiện tự nhiên phù hợp cho nuôi trồng một số loài hải sản chủ lực và nhờ
có nguồn thu lớn từ xuất khẩu. Tuy nhiên, dịch bệnh thƣờng xuyên xảy ra đã gây
thiệt hại kinh tế hàng triệu đô la Mỹ mỗi năm. Trong số các tác nhân gây bệnh thì vi
khuẩn điển hình là các loài Vibrio, đƣợc coi là một trong những nguyên nhân chính.
Hơn nữa, cùng với hiện tƣợng biến đổi khí hậu toàn cầu, những quan ngại đối các vi
khuẩn gây bệnh ngày càng tăng lên, bởi vì ở nhiệt độ cao hơn thì khả năng gây bệnh
và truyền nhiễm cũng tăng theo.
Để giải quyết vấn đề này, ngƣ dân thƣờng xuyên sử dụng các chất kháng
sinh để điều trị các bệnh do vi khuẩn (Cabello, 2006). Tuy nhiên chất kháng sinh
dƣờng nhƣ đã mất hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản do việc lạm dụng quá mức.
Việc sử dụng các chất kháng sinh không chỉ làm tăng khả năng kháng bệnh của vi
khuẩn, phá vỡ hệ vi sinh bình thƣờng và gây ra hiện tƣợng mất cân bằng vi sinh
(microdysbiosis) mà còn làm tích lũy các gốc kháng sinh trong sản phẩm thủy sản
có hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Vì vậy, các giải pháp thay thế thân thiện với
con ngƣời và môi trƣờng đang đƣợc quan tâm nghiên cứu và ứng dụng nhƣ sử dụng


3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tình hình dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản
Theo Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc, nuôi trồng thủy
sản đang phát triển nhanh chóng hơn so với tất cả các ngành sản xuất thực phẩm
động vật khác (Romero et al, 2012). Đóng góp vào nguồn cung toàn cầu của một số
loài cá, động vật giáp xác và động vật thân mềm đã tăng từ 3,9% tổng sản lƣợng
tính theo trọng lƣợng trong 1970 đến 33% trong năm 2005. Ƣớc tính ngành thủy
sản và nuôi trồng thủy sản cung cấp cho thế giới với khoảng 110 triệu tấn thủy sản
mỗi năm(FAO, State of World Fisheries and Aquaculture 2010), tính trên bình quân
đầu ngƣời là tƣơng đƣơng 16,7 kg trên một ngƣời. Cung cấp này, 47% có nguồn
gốc từ sản xuất nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, sản xuất nuôi trồng thủy sản đã và
đang gặp khó khăn bởi tình hình dịch bệnh diễn ra rất phức tạp và không thể đoán
trƣớc tỉ lệ chết của thủy sản nuôi (Romero et al, 2012).
1.1.1. Tình hình dịch bệnh
Nuôi trồng thủy sản đang trở thành một ngành công nghiệp tập trung, với số
lƣợng ít hơn, nhƣng quy mô lớn hơn nhiều các trang trại nuôi thủy sản. Các bệnh
truyền nhiễm gây nguy hiểm và có thể gây thiệt hại nặng nề cho ngƣời nuôi và các
vấn đề nghiêm trọng đến sức khỏe vật nuôi thủy sản. Hơn nữa, cùng với hiện tƣợng
biến đổi khí hậu toàn cầu, những quan ngại đối các dịch bệnh trên quy mô lớn ngày
càng tăng lên, bởi vì ở nhiệt độ cao hơn thì khả năng gây bệnh và truyền nhiễm
cũng tăng theo. Dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản bao gồm: dịch bệnh do nấm và
ký sinh trùng, bệnh do virus và bệnh do vi khuẩn.
Nấm là nguyên nhân gây nên nhiều bệnh ở cá nhƣ: Bệnh nấm thủy mi – gây
ra do do 4 giống nấm Leptolegnia, Aphanomyces, Saprolegnia và Achlya; Bệnh
nấm mang - gây ra bởi Branchiomyces. Các loại nấm gây hại nhiều đối với nhiều
loại cá nuôi giai đoạn cá con, cá thịt và trứng cá. Nấm gây bệnh trên cá làm cho cá
bị ngứa ngáy, lở loét, kém ăn.

biển nuôi nhƣ cá mú, cá chẽm, cá hồng, đặc biệt giai đoạn cá nhỏ (5 - 20cm), cá

5
nuôi lồng thƣờng chịu tác hại nặng hơn giai đoạn cá lớn với tỷ lệ chết có thể đạt 50-
100%, đây là bệnh không có mùa vụ rõ ràng (Đỗ Thị Hòa, 2008). Các vi khuẩn gây
bệnh trên cá biển đã đƣợc biết nhƣ : Vibrio spp., Aeromonas spp., Flexibacter sp.,
Pseudomonas fluorescents, Pseudomonas putida, Photobacterium damsela, (Đỗ Thị
Hòa, 2008). Trong đó, nhóm vi khuẩn Vibrio spp. gây bệnh đang đƣợc chú ý hơn cả
vì tốc độ lây lan và mức độ ảnh hƣởng nghiêm trọng của chúng trong nghề nuôi
trồng thủy sản hiện nay.
Vibrio – vi khuẩn gây bệnh điển hình ở động vật thủy sản. Bệnh vibriosis
là tên gọi chung cho các bệnh khác nhau ở động vật thủy sản do vi khuẩn Vibrio
spp. gây ra. Trong bệnh vibriosis, vi khuẩn Vibrio có thể là tác nhân sơ cấp hoặc
tác nhân thứ cấp (tác nhân cơ hội, ký sinh trùng ký sinh hay các tác động môi
trƣờng nhƣ cơ học, hóa học) có thể đóng các vai trò quan trọng trong các dịch
bệnh vibriosis ở động vật thủy sản (Đỗ Thị Hòa et al, 2004). Vibrio là tác nhân
gây bệnh nguy hiểm đối với động vật thủy sản. V. anguillarum, V.salmonicida,
và V.vulnificus là ba trong số những loài gây bệnh chính cho vài loài cá. Số
lƣợng chết gây ra bởi Vibrio trên cá và các loài sò hến là rất phổ biến trong giai
đoạn ấu trùng sớm và có thể xuất hiện đột ngột, đôi khi dẫn đến chết toàn bộ
(Thompson et al, 2004).
Trong những năm gần đây, nghề nuôi cá lồng trên biển phát triển mạnh, bệnh
vibiosis đã trở thành các bệnh thƣờng gặp và gây nhiều tác hại cho nghề nuôi thủy
sản (Đỗ Thị Hòa et al, 2004). Bệnh do Vibrio gây ra có thể quan sát đƣợc ở khắp
mọi nơi có nghề nuôi động vật thủy sản nƣớc lợ và nƣớc mặn, sự phân bố của bệnh
này rộng khắp thế giới, tập trung ở châu Á, Phi và Mỹ.
Nhiều loài cá biển có giá trị kinh tế cao đang đƣợc nuôi phổ biến ở nhiều
quốc gia châu Á, nhƣ cá mú (Epinephelus spp.), cá chẽm (Lates calcarifer) thƣờng
bị bệnh này, đặc biệt là hình thức nuôi lồng bè trên biển. Bệnh thƣờng thể hiện các
dấu hiệu: trên thân xuất hiện các đốm đỏ nhỏ, tại đó vẩy cá bị tróc và rụng đi, sau

Thời gian gần đây từ tháng 8 năm 2011 đến nay, theo thu nhận từ ngƣời dân
nuôi tu hài cho thấy tu hài mắc bệnh không co đƣợc vòi, vòi bị sƣng, rìa vỏ bị thâm
đen, tu hài chết ở các độ tuổi và kích cỡ khác nhau. Theo kết quả xét nghiệm của

7
Trung tân chẩn đoán thú y Trung ƣơng ngày 30/5/2012 thì tất cả các mẫu xét
nghiệm đều dƣơng tính với vi khuẩn Vibrio spp. và nội ký sinh Perkinsus spp
1.1.2. Các biện pháp phòng trừ
Động vật thủy sản sống trong nƣớc nên vấn đề phòng và trị bệnh không
giống gia súc trên cạn. Mỗi khi trong ao động vật thủy sản bị bệnh, không thể chữa
từng con mà phải chữa bệnh theo quần đàn, thuốc dùng phải tính cho tổng số cá thể
trong ao nuôi nên tốn kém nhiều, các loại thuốc chữa bệnh ngoài da cho động vật
thủy sản thƣờng phun trực tiếp xuống nƣớc, nên chỉ áp dụng với ao có diện tích
nhỏ, còn các thủy vực có diện tích mặt nƣớc lớn không sử dụng đƣợc phƣơng pháp
này. Các thuốc chữa bệnh bên trong cơ thể động vật thủy sản phải trộn vào thức ăn,
nhƣng những con bị bệnh lại không ăn, những con khỏe lại ăn rất nhiều, nên dù có
sử dụng loại thuốc đúng nhƣng hiệu quả cũng không cao và những con khỏe mạnh
cũng phải dùng thuốc làm ảnh hƣởng tới sinh trƣởng của chúng. Có một số thuốc
khi chữa bệnh cho động vật thủy sản có thể tiêu diệt đƣợc nguyên nhân gây bệnh (vi
khuẩn, nấm, ký sinh trùng) nhƣng kèm theo phản ứng phụ nặng nề với động vật
nuôi và môi trƣờng nuôi Vì vậy các nhà nuôi trồng thủy sản luôn đặt vấn đề phòng
bệnh cho động vật thủy sản lên hàng đầu và nguyên tắc là: ”phòng bệnh là chính,
chữa bệnh khi cần thiết” (Đỗ Thị Hòa, 2004).
Các biện pháp phòng trừ đang đƣợc áp dụng trong nuôi trồng thủy sản nhƣ
ngăn chặn sự xâm nhập và kìm hãm sự phát triển của tác nhân gây bệnh, quản lý
môi trƣờng nuôi thích hợp và nâng cao sức đề kháng của động vật thủy sản nuôi
(Đỗ Thị Hòa, 2004).
Biện pháp phòng và trị bệnh do nấm hiện nay thƣờng dùng muối ăn (NaCl)
nồng độ 2 - 3%, sulfate đồng (CuSO
4

ha mặt nƣớc nuôi trồng thủy sản. Trong đó diện tích bãi triều khoảng 666,00ha
(Phạm Thƣợc, 2005) tạo nên tiềm năng lớn cho nghề nuôi các đối tƣợng hải sản,
đặc biệt là loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia). Nhuyễn thể hai mảnh vỏ
đang trở thành ngành có tiềm năng kinh tế, với giá trị xuất khẩu đứng thứ ba trong
ngành thủy sản Việt Nam. Trong những năm gần đây nghề nuôi thƣơng phẩm tu hài
(Lutraria philippinarum) - một loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ đặc sản – đang phát
triển mạnh đem lại lợi ích kinh tế cao cho hộ nuôi.

9
1.2.1. Tình hình nuôi tu hài
Tu hài phân bố chủ yếu ở vùng biển Hải Phòng-Quảng Ninh nhƣ các vùng
Vạn Bội, vịnh Lan Hạ, Cát Dứa, Lão Vọng, Cống Kê, Cáp Quan, Vạn Dong, Soi
Gianh, Đầu Bê, Cửa Vạn và Lạch Miều. Hai khu vực tập trung chủ yếu là từ đông
đảo Cát Bà đến Hòn Đá Mài và từ Đảo Cống Tây đến Cây Khế Đông (Phạm Thƣợc,
2005). Năm 2001, Phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn huyện Cát Hải đã
phối hợp với ngƣ dân thử nghiệm nuôi thƣơng phẩm Tu hài ở hai địa điểm: Vụng
Chùa Đá thuộc đảo Trà Bản và đảo Đồng Chén thuộc xã đảo Bản Sen – Vân Đồn.
Thử nghiệm nuôi thƣơng phẩm với hình thức nuôi trên bãi triều tự nhiên và nuôi
khay. Kết quả sau thời gian nuôi 120 ngày với cỡ giống thả ban đầu 2,5 – 3cm tăng
lên 4,5 – 5cm với khối lƣợng đạt 20 – 25g/con, tỷ lệ sống đạt 80% (Đào Minh
Đông, 2004). Dần dần mô hình này đƣợc nhân rộng ra và trở thành đối tƣợng nuôi
chủ lực, chuyển đổi cơ cấu sản xuất và góp phần xoá đói giảm nghèo cho ngƣ dân
ven biển, tạo điều kiện đẩy mạnh kinh tế vùng. Năm 2007 cả hai vùng có trên 250
hộ nuôi Tu hài sử dụng trên 550,20ha diện tích mặt nƣớc, trong đó khu vực Cát Bà
có diện tích khoảng 33ha. Cả hai vùng có khoảng 12.424 ô lồng nuôi cá, có thể nuôi
treo kết hợp với đối tƣợng nhuyễn thể trong đó có Tu hài. Ở Cát Bà có khoảng 476
bè nuôi cá với 6724 ô lồng (Sở thuỷ sản Hải Phòng, 2007). Việc ngƣ dân nuôi kết
hợp cá lồng và treo nhuyễn thể là hƣớng đi đúng nhằm tận dụng diện tích mặt nƣớc,
tăng thu nhập cho ngƣời nuôi đồng thời bảo vệ đƣợc môi trƣờng sinh thái. Tu hài đã
đƣợc di giống vào nuôi và phát triển nguồn lợi tại. Trong 2 năm 2004 và 2005 tu hài

Màng áo ngoài gồm 2 tấm giáp liền với vỏ và bao phủ toàn bộ cơ thể, mở ra ở phần

11
bụng. Phần cuối phát triển tạo thành 2 vòi ống hút và xả. Mép màng áo dày có khả
năng vận chuyển cát khi đào hang. Ống xiphông khá phát triển – do đặc điểm sống
đáy, tu hài đào hang sống vùi dƣới đáy cát, cát sỏi hoặc mảnh vụn vỏ hầu, hà, san
hô. Vì vậy mọi trao đổi chất của Tu hài đều thông qua 2 ống xiphông này.
Tu hài đào hang sâu tới 40 – 50cm, di chuyển theo chiều sâu của hang, chỉ
thò hai ống xiphông lên lấy thức ăn và hô hấp. Chất đáy cho tu hài cƣ trú là đáy cát
sỏi lẫn vỏ hầu, hà không thấy Tu hài sống ở đáy bùn hoặc thuần cát.
Tu hài là loài ƣa độ muối cao và ổn định (từ 24 – 33
0
/
00
), thích hợp nhất là từ
29 – 32
0
/
00
. Tu hài sống chủ yếu ở nơi có nền đáy là cát thô, lẫn sỏi, đá nhỏ, vùng
rạn san hô và một vài nơi có nền đáy là cát pha bùn. Tu hài phân bố tập trung thành
bãi ở đới trung, hạ triều cho tới vùng ngập nƣớc dƣới triều độ sâu tới 10m. Chúng
sống vùi trong nền đáy ở độ sâu 20 – 50cm (Nguyễn Xuân Dục, 2005). Khi điều
kiện môi trƣờng thay đổi, đặc biệt ở những vùng chịu ảnh hƣởng của nƣớc ngọt, Tu
hài sẽ trồi lên mặt bãi và di chuyển bằng cách: 2 ống xiphông căng duỗi ra phía
trƣớc, chân thò ra uốn cong và bật mạnh xuống nền đáy đẩy mạnh Tu hài lên khỏi
mặt bãi. Nhờ dòng nƣớc chúng di chuyển đến nơi ở mới.
Cũng giống nhƣ các loài động vật nhuyễn thể khác, Tu hài là loài mang tấm
ăn lọc. Tu hài không có khả năng lựa chọn thức ăn theo mùi vị và chất lƣợng, nƣớc
cùng với thức ăn theo ống xiphông hút vào xoang màng áo qua các kẽ mang, thức

Đến nay, khoảng 200 bacteriocin đã đƣợc nghiên cứu về các đặc điểm
(Bactibase, 2007). Phân loại bacteriocin vẫn chƣa đƣợc thống nhất và đang là vấn
đề gây tranh cãi. Mặc dù đến những năm 1993, phân loại bacteriocin đƣợc xác định
bởi Klaenhammer vẫn đƣợc sử dụng nhiều nhất (Klaenhammer, 1993). Năm 2005,
Cotter et al đề xuất sửa đổi (Cotter, 2005) và tranh luận bởi Heng và Tagg trong
năm 2006 (Tagg, 2006). Theo cập nhật mới nhất của Bakkal và cộng sự (2012) thì
bacteriocin đƣợc chia thành ba nhóm chính là nhóm sinh ra từ vi khuẩn Gram âm,
nhóm sinh ra từ vi khuẩn Gram dƣơng và nhóm sinh từ cổ khuẩn (Bakkal, 2012).
Dƣới đây là miêu tả ngắn về những lớp bacteriocin từ vi khuẩn và cổ khuẩn và
những loại bacteriocin của mỗi lớp (Bảng 1.1).

13
Bảng 1.1. Bacteriocin của vi khuẩn và cổ khuẩn

Bacteriocin
Loại/Lớp
Trọng
lƣợng
phân
tử
(kDa)
Ví dụ
Tài liệu tham
khảo
Vi khuẩn Gram âm
Colicin

Tạo lỗ trên màng
20-80


Lớp I

Type A-dạng thẳng tích
điện dƣơng
< 5

Nisin
Heng et al (2007)
Drider et al (2006)
Field et al (2007)
Maqueda et al (2004)
Type B-hình cầu, tích
điện âm hoặc không tích
điện
Mersacidin
Type C-hỗn hợp
Lacticin 3147
Lớp II

Class IIa-kháng Listeria
< 10

Pediocin PA1
Class IIb-hỗn hợp
Carnobacteriocin B2
Lớp III

Type IIIa-enzyme phân
giải
> 10

Sulfolobicin

(Nguồn: Bakkal, 2012)
14
1.3.2.1. Bacterioin của vi khuẩn Gram âm
Bacteriocin của vi khuẩn Gram âm đƣợc chia làm 4 loại: colicin, bacteriocin
giống colicin, bacteriocin giống đuôi phage và microcin (Bảng 1.1).
Các loại colicin từ E. coli đƣợc nghiên cứu nhiều nhất. Hơn nữa, chúng đang
đƣợc sử dụng nhƣ một hệ thống mẫu để nghiên cứu cấu trúc, chức năng và tiến hóa
của bacteriocin (Riley & Wertz, 2002a, 2002b). Nhìn chung các loại colicin nhạy
cảm với protease, nhiệt có trọng lƣợng phân tử từ 25 – 90 kDa (Pugsley & Oudega,
1987). Có hai loại colicin chính dựa trên kiểu giết của chúng là tạo lỗ màng và
nuclease. Những loại colicin tạo lỗ màng (colicin A, B, E1, Ia, Ib, K, E1, 5) giết các
dòng nhạy cảm nhờ tạo lỗ trên màng. Những loại colicin nuclease (colicin E2, E3,
E4, E5, E6, E7, E8, E9) giết bằng hoạt động của các DNase, RNase hoặc tRNAse
(Gillor et al., 2004).
Những loại bacteriocin có bản chất protein sản xuất bởi các loài vi khuẩn
Gram âm khác đƣợc nhóm bacteriocin giống colicin do có đặc tính tƣơng tự colicin
về cấu trúc và chức năng (Bảng1.1).Giống nhƣ colicin, chúng có thể có nuclease
(pyocin S1, S2) và các lỗ màng (pyocin S5) (Michel-Briand & Baysse, 2002).
Klebicin của loài Klebsiella, S-pyocin của Pseudomonas aeruginosa, và alveicin
của loài Hafnia alvei là một trong những bacteriocin giống colicin đƣợc nghiên cứu
nhiều nhất.
Các loại bacteriocin giống đuôi phage là những cấu trúc lớn hơn nhƣng
giống nhƣ đuôi của thực khuẩn. Một số nghiên cứu thậm chí còn cho rằng chúng là
khiếm khuyết các hạt thực khuẩn thể (Bradley, 1967). Pyocin R và F của P.
aeruginosa là một số nghiên cứu kỹ lƣỡng nhất về bacteriocin giống đuôi thể thực

là bacteriocin nghiên cứu nhiều nhất trong phân nhóm này. Loại IIIb là bacteriocin
không phân giải.Helveticin J (37 kDa) sản xuất bởi Lactobacillus helveticus thuộc
loại này (Joerger & Klaenhammer, 1986).
Cuối cùng, lớp IV là các bacteriocin có đặc điểm cấu trúc độc đáo. Axit amin
đầu tiên và cuối cùng các bacteriocin đƣợc liên kết cộng hóa trị với nhau, do đó
chúng có cấu trúc vòng. Enterocin AS-48 đƣợc sản xuất bởi Enterococcus faecalis

16
subsp.liquefaciens S-48 là bacteriocin đặc trƣng đầu tiên thuộc lớp này (Maqueda et
al, 2004).
1.3.2.3. Bacteriocin của cổ khuẩn
Cổ khuẩn cũng tạo ra các chất kháng khuẩn giống nhƣ bacteriocin gọi là
archaeocin (Shand & Leyva, 2007). Chúng ít đƣợc nghiên cứu hơn so với các loại
bacteriocin của vi khuẩn. Nhƣ vậy đến nay, hai loại chính của archaeocin đã đƣợc
xác định bao gồm halocin của Halobacteria và sulfolobicin của loài Sulfolobus.
Halocin có thể là peptide (<10 kDa) và / hoặc protein (> 10 kDa) (Shand & Leyva,
2007). Theo Torreblanca và Meseguer (1994), Sản xuất halocin là một đặc tính phổ
biến của Halobacteria. Halocin nằm trên plasmid lớn (hoặc nhiễm sắc thể nhỏ).
Halocin H4 và S8 đƣợc định vị tƣơng ứng trong khoảng ~ 300 kbp và ~ 200 kbp
của plasmid. Hoạt động của chúng thƣờng đƣợc phát hiện vào cuối pha tăng trƣởng
và đầu pha cân bằng (Cheung et al., 1997). Chƣa có nhiều nghiên cứu về
sulfolobicin. Prangishvili và cộng sự (2000) đã tuyển chọn các chủng Sulfolobus
islandicus phân lập từ miệng núi lửa ở Iceland có sản sinh sulfolobicin. Nghiên cứu
này dự đoán rằng sulfolobicin hoạt động liên quan đến màng và không đƣợc tiết từ
tế bào. Sulfolobicin cũng liên quan với lỗ màng kích thƣớc đƣờng kính dao động từ
90 đến 180 nm (Prangishvili et al, 2000). Sulfolobicin rất giống bacteriocin, chịu
nhiệt và nhạy cảm khi xử lý protease. Phƣơng hành động của chúng vẫn còn chƣa
biết (Ellen et al, 2011).
1.3.3. Di truyền bacteriocin
Bacteriocin có thể đƣợc mã hóa trên nhiễm sắc thể, plasmid hoặc các gen