B Y T
I HC HÀ NI
LÊ TH HÀ

NGHIÊN CU MT S YU T NH
N HIU SUT THU SN
PHM MAGNESI LACTAT T
Lactobacillus acidophilus

KHÓA LUN TT NGHI
HÀ NI  2015

B Y T
I HC HÀ NI
LÊ TH HÀ NGHIÊN CU MT S YU T NH
N HIU SUT THU SN
PHM MAGNESI LACTAT T
Lactobacillus acidophilus


MC LC
T V 1
NG QUAN 3
1.1. Magnesi lactat 3
1.1.1. m [35] 3
1.1.2. Công dng 3
1.1.3. Mt s sn ph ng 5
1.2. n xut Magnesi lactat 5
1.2.1. ng hp hóa hc 5
1.2.2. t 6
1.3. Vi khun sinh acid lactic 7
1.3.1. m nhóm vi khun sinh acid lactic 7
1.3.2. Chi Lactobacillus 7
1.3.3. Loài Lactobacillus acidophilus 8
1.4. Các nghiên c 10
T LIU 12
2.1. Nguyên vt liu, thit b 12
2.1.1. Nguyên vt liu 12
2.1.2. Thit b s dng 14
2.2. Ni dung nghiên cu 15
DANH MC CÁC CH VIT TT
ATCC Trung tâm gi ging quc gia M
(American Type Culture Collection)
BP Bristish Pharmacopoeia
 n Vit Nam IV
EP European Pharmacopoeia
h Gi
1
H-NMR
Ph cng t ht nhân proton
(
1
H - Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)
IR Ph hng ngoi (Infrared Radiation)
kl Khng
MRS ng nuôi cy vi khun (de Man, Rogosa, Sharpe)
L.acidophilus Lactobacillus acidophilus ATCC 4356
MS
Ph khng (Mass spectrometry)
OD M quang (Optical density)
tt Th tích
USP United States Pharmacopoeia
PLA Polylactid DANH MC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cu trúc không gian ca Magnesi (L-) lactat
Hình 1.2. L. acidophilus i kính hin vi quang hc
Hình 1.3. L. acidophilus i kính hin t
Hình 3.1. Hình dng tinh th  các thí nghim
Hình 3.2. OD
600
ca dch nuôi cy L.acidophilus sau 24 gi tng nuôi
cy có pH khác nhau
Hình 3.3. Bi so sánh hiu sut to Magnesi lactat  các pH khác nhau
Hình 3.4. Bi  so sánh hiu sut sinh Magnesi lactat khi s dng các ngun
hydratcacbon khác nhau
Hình 3.5. Bi so sánh hiu sut to Magnesi lactat  các n ng

1

T V
Trong thi công ngh sinh hc lên ngôi, các sn phm lên men t vi sinh vt
c ng dng ph bic ci sc bit là
c phm vu th giu thuc v các
thuc sinh hc. Trong các sn phm ca công ngh lên men vi sinh vt, acid lactic
và mui lactat là nhng sn phi t rt sm và ng dng rng rãi, vì th
3

NG QUAN
1.1. Magnesi lactat
1.1.1. m [35]
 Công thc tng quát: C
6
H
10
MgO
6
.
 Tên khoa hc (theo IUPAC): Magnesi 2  hydroxyl propanoate.
 Thành phn: C 35,60%, H 4,98%, Mg 12,01%, O 47,42%.
 Khng phân t: 202,45g/mol.
 Công thc cu to: gm cation Mg
2+
và 2 anion lactat.
Magnesi lactat là mui kt tinh ca acid lactic vi ion Mg
2+
, tn ti trong t
nhiên dng dihydrat (C
6
H
10

ng, gi giúp calci và phospho c nh trên
 [11], [62].
- Magnesi c kê cho ph n có thai dùng mt cách có h th
u tr  cung trong thai k [25].
- Magnesi lactat là tác nhân bo v tim mc s dng trong bnh vin
nhiu nht trong các khoa cp cu bnh nhi máu.[12], [16], [48].
- Magnesi ng trong hong chng li các hin
tc kt hp vi lão hóa [15], [65].
- Magnesi   n thit cho quá trình phát trin và ho ng bình
ng ca t chc bin chuyn hóa [67] và các hong
ca não [63], [64], làm gimc ting typ II,
t áp và tim mch [71].
 Trong công ngh thc phm:
- Magnesi lactat là mt ph gia thc ph u v và x lý bt.
- Magnesi ng có trong các sn phm b 
cht b  ung [20], [27].
 c:
- Magnesi c s du vu chnh pH.
- c trong dp viên: Magnesi lactat sn xut by
phun có nhi nóng ch bi y cao, góc ngh thp,
có t l gii th ci thin nên rt phù hp vi mc s dng
c dc trong sn phm m phm: sn ph
ng [47].
 Trong công nghip:
- Magnesi lactat là tin sn phm trong công nghip lên men sn xut acid
lactic, các mui lactat khác, tiêu bilci lactat. Acid lactic và các dn xut
5

cc dùng rng rãi trong công nghic phm, thc phm, công nghip
dt, tng hp vecni, cht do, nha gia công bng nhit.

7
Amfamag B6
Ampharco USA, Vit Nam
8
New - Mag
Whan, Hàn Quc
9
Magne-B6 Boston
Boston Pharma, Vit Nam
10
Magnerot
Magnesi lactat,
Acid orotic
Wörwag Pharma, Nga
11
Magnesium recip
Magnesi lactat,
Magnesi citrat

Recip, Thn
12
Magnesium
NYCOMED, Romania
13
Oromag
Theramex, Tunisia
14
Magnegon
Takeda Pharma, Th
15

nghip khác: tng hp cht ph gia thc phm, cht do, sn phm khác [47].
1.2.2. t
 ct là tiu kin k
khí hoc vi hiu khí vi các chng vi sinh vt sinh acid lactic. Trong quá trình
chuyn hóa các vi sinh vt nh có h enzym lactat dehydrogenase chuyn pyruvat
thành acid lactic.
Vic b sung các chm Magnesi ng lên men dn dn hoc
ngay t u s to ra mui Magnesi ng lên men. Sau
khong thi gian thích hp tin hành thu dch lên men, x lý dch lên men, kt tinh
và tinh ch  thu sn phm. Thc ch       t to
Magnesi lactat là quá trình lên men to acid lactic.
ng hp Magnesi lactat t vi sinh vt có nhim
ng hp hóa h
- An toàn vm ca quá trình c tn d
làm nguyên liu cho thc phân bón.
- Nhi sn xut thng sn xut thp, thit b và quy trình
sn xun, d áp du kin kinh t Vit Nam.
- Tn dc các sn phm tha ca ngành thc phm, vy nên giá
thành sn phm r.
- Tc sn phm tinh khit dng Magnesi L  lactat [37], [49].
7

Thc t hin nay  90% sn ng acid lactic s dng trên th gic
tng hp bng hp [69].
1.3. Vi khun sinh acid lactic
1.3.1. m nhóm vi khun sinh acid lactic
Vi khun sinh lactic gm các trc khun hay cu khun Gram (+), t l GC
(guanin và cytosin) thp, chc acidng không sinh nha bào, k khí hoc vi
hic phân nhóm di cht và
 u, các vi khuc tìm thy trong thc v

 Nhóm 3: Nhóm vi khun lên men d hình bt buc, sn phm cui cùng là
acid lactic, acid    i din: L. brevis, L. fermentum, L.
buchneri
1.3.3. Loài Lactobacillus acidophilus
Loài L. acidophilus thuc gii vi khun, ngành Fermicutes, lp bacilli, b
lactobacilliales, h lactobacillaceae, ging lactobacillus [3], [5].

Hình 1.2. L. acidophilus i kính
hin vi quang hc

Hình 1.3. L. acidophilus i kính hin
n t
L. acidophilus là trc khun Gram (+), dng hình que, m   
hoc to chui ngn, không sinh bào tng, phn ng catalase âm tính;
là vi khut, nhi t phát trin là 37  45
0
C, ch
i thp (5  6); hô hp hiu khí và k  yu là k khí; có kh n
chuyn hóa hydratcarbon cho sn phm là D (-), L (+) lactic [2], [3], [7].
L. acidophilus n có li trong h thng tiêu
hóa giúp chng li vi khun có hi gây bnh, góp phn duy trì h vi khun có li. L.
acidophilus c phân lp t dch rut tr em và dch rut bê. Hin nay, L.
9
Acid D (-) lactic Acid L (+) lactic
10

Acid lactic còn mt dng chng thi quang là hn hp racemic.
Dng acid racemic  ng là kt qu t g pháp tng hp hóa
h   hp cht lactonitril hoc nh ho ng ca enzym DL 
lactatdehydrogenase do mt s loài vi sinh vt có kh ng hp acid lactic
to thành [44].
Các acid lactic có tính quang hot khi b ánh sáng phân cc dng
phân cc có th chuyn thành dng acid i tác dng ca enzym racemase
t mt vài loài vi khun lactic.
- Tính cht ca acid lactic:
Dng dung dch: acid lactic là cht lng trong sut, không màu, không mùi,
v t trong n
Dng tinh th: d tan  áp sut khí quyn to cht lng.
 pha lng: acid lactic d chuyn sang dng dimer mch thng lactoyl lactate
và polymer mch tha phân t này liên kt
ester vi nhóm carbonyl ca phân t khác. Dng dimer m
th c hình thành nc thc hi     140
0
i áp sut
thp.
1.4. Các nghiên cagnesi lactat
Peter Johannes Marie Baets và các cng s n xut Magnesi lactat
bng cách lên men vi khun sinh lactic B. coagulans ng cha ngun
nguyên liu thc vt, lá cây C du nhii (Elaeis guineen-sis và Elaeis oleifera),

c dùng làm nguyên liu trong công ngh thc phm, tng hp
Magie lactat t acid lactic và Magnesi hydroxyd [13], [22], [70].
Mc dù Magnesi c s dng rng rãi trong nhic
n ti Vit Nam hin có rt ít nghiên c liên quan hay quy
trình sn xu
12

T LIU U
2.1. Nguyên vt liu, thit b
2.1.1. Nguyên vt liu
 Chng ging: Lactobacillus acidophilus ATCC 4356.
 Nguyên liu và hóa cht
Bng 2.1. Các nguyên liu và hóa cht
Nguyên liu, hóa cht
Ngun gc

Glucose
Trung Quc
USP
Sa bt
Vit Nam
USP
Cao nm men
Mercc
EP
(NH
4
)
2
SO

BP
MgCO
3

Trung Quc
BP
c ct
Vit Nam

NaOH
Trung Quc
BP
NaK(C
4
H
4
O
6
)
Trung Quc

H
2
SO
4
98%
Trung Quc

Na
2


Saccarose
Vit Nam


13

 ng nuôi cy s dng
 ng nhân ging [6]
ng nhân ging


Glucose
4,0g
Sa bt
1,0g
Cao nm men
0,4g
(NH
4
)
2
SO
4

0,2g
KH
2
PO
4

Sa bt
2,6g
Cao nm men
1,3g
(NH
4
)
2
SO
4

0,2g
KH
2
PO
4

0,25g
MnSO
4
.4H
2

0,001g
FeSO
4
.7H
2
O
0,001g

2
PO
4

0,25g
MnSO
4
.4H
2
O
0,001g
FeSO
4
.7H
2
O
0,001g
MgSO
4
.7H
2
O
0,03g

100ml
u chnh pH = 6,3  6,5

 Các dung dch s dng
14


2
SO
4
98% pha vi chính xác
500ml H
2
O, làm ngui.
 Dung dch Na
2
S
2
O
3
0,1N: Cân chính xác 25,0g Na
2
S
2
O
3
và 0,2g Na
2
CO
3
hòa
c ct không có CO
2
, thêm H
2
O v 1000ml.
 Dung dch HCl 0,01M: Pha loãng 2,4ml acid hydrocloric (TT) vc va

 t tinh.
 Nhi kt tinh.
 Thi gian kt tinh.
  H
1
 NMRnh công thc mui ngc.
2.2.2. Kim nghim theo tiêu chun Anh 2010.
2.2.3. Kho sát  ng c  ng nuôi cy n hiu sut sn phm
Magnesi lactat
 Kho sát ng ca pH ng nuôi cy: la chn pH nuôi cy t 6
 8.
 Kho sát ng ca ngun hydratcacbon: Glucose, Saccarose, Maltose,
Lactose.
 Kho sát ng ca n glucose: la chn n glucose t 2 
11%.
2.3. u
2.3.1. ng và nuôi cy
2.3.1.1. ng
ng nhân gic tit trùng  0,6 atm trong 20
 ngui xung 40  45
0
C s cy chng L. acidophilus.  trong t m 
nhi 37
0
C. Sau 24 gi nuôi cc ging cn thit.
Nu gi c gi  nhi  thp (trong t lnh) lâu ngày thì ph 
ging v trng thái hong bng cách  trong t m nhi 37
0
C trong 2 - 3
ngày ri ti [6]

0
C  50
0
C ng sn phc [10], [70].
2.3.3. nh cu trúc Magnesi lactat
Da trên các kt qu phân tích ph IR, MS,
1
H-NMR. [4]
 Ph hng ngoi (IR):
Ph hng ngoi c ghi trên máy FTIR Affinity  1S, phòng Thí nghim Hóa
 Khoa Hóa hc    vi k thut viên nén KBr
trong vùng 4000  400cm
-1
. Các mu ry khô vi
t l khong 1:200 ri dng film mi áp lc cao có hút chân không
 loi b m.
 Ph khng (MS):
i ti phòng Thí nghim Hoá vt liu - Khoa
Hoá hc - -  khng LCMS 
2010EV Shimadzu.
 Ph cng t ht nhân proton (
1
H-NMR):
c ghi trên máy Bruker AV-500 ti Phòng Phân tích cu trúc phân t, Vin
Hóa hc - Vin Hàn lâm Khoa hc và Công ngh Vit Nam.
17

 nh s phân t ngc :
nh khc mt do làm khô: Cân chính xác khong 0,500 g bt,
cho vào t st nhi 125

Mc kim nghim theo tiêu chun cn Anh 2010 [21] ti Vin
kim nghim nghiên cc và trang thit b y t i (phiu kim nghim s
15N-.
2.3.5.  c OD xác nh m t bào vi sinh vt
Nguyên tc: da trên s cn ánh sáng bi các phn t    ng
trong pha lng hình thành mt h huy     c do s hin din ca
chúng làm phân tán chùm ánh sáng t c ca huyn phù t l vi m t
bào. Trong gii hn nhnh c c và m t bào có th xác lp quan h
tuyn tính gia chúng. M vi sinh vt có th c tip thông qua 
 c (máy quang ph  c sóng 600nm).
Ti c OD: Ly 10ml d
4000 vòng/phút trong 15 phút. B dch lên men thu sinh khi. Ra sinh khi bng
c muc mui sinh lý vào sinh kh 10ml trong ng ly
tâm. Tin hành pha loãng mu vi h s ng vi các
h s [30]

Trích đoạn Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ glucose tới hiệu suất sinh sản

---