Biện Thị Lan Thanh * , Lê Thị Hoàng Cúc , Lê Thị Mỹ Hoa , Trần Thuỳ Trang , Văn Thị Tường Vi & Nguyễn Vũ Phong

* Correspondence: Biện Thị Lan Thanh (email: bienthilanthanh@hcmuaf.edu.vn)

Main Article Content

Tóm tắt

Carotenoid là một nhóm sắc tố tự nhiên đang dần được quan tâm sản xuất nhờ có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng và có tiềm năng lớn trong sản xuất như chi phí nguyên liệu thấp và dễ áp dụng ở quy mô lớn. Trong nghiên cứu này, nhằm hướng tới phát triển các sản phẩm carotenoid từ vi sinh vật, 14 chủng vi khuẩn sinh sắc tố vàng, đỏ và cam đã được phân lập từ 25 mẫu nước biển thu thập tại các vùng biển Tây Nam Bộ (huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang), Đông Nam Bộ (Vũng Tàu và Cần Giờ) và Duyên hải Nam Trung Bộ (huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam). Các chủng phân lập được xác định thuộc 7 chi: Micrococcus, Kocuria, Microbacterium, Brevibacterium, Bacillus, Rhodococcus, Exiguobacterium với độ tương đồng trình tự gene 16S rRNA 96,7% - 100%. Dựa vào khả năng sinh carotenoid và độ hấp thu của sắc tố, 3 chủng Micrococcus sp. 64A3a (màu vàng), Exiguobacterium sp. YT09 (màu cam) và Rhodococcus enclensis strain RSA3 (màu đỏ) được tuyển chọn để khảo sát điều kiện ly trích sắc tố. Các sắc tố đỏ, cam và vàng từ các chủng tuyển chọn được lý trích với hiệu suất cao khi sử dụng dung môi là methanol ở nồng độ 100% với tỉ lệ 1 g tế bào vi khuẩn/ 10 mL methanol.

Từ khóa: carotenoids, ly trích, môi trường biển, phân lập, vi khuẩn sinh carotenoid

Article Details

Tài liệu tham khảo

Arulselvi, I. P., Umamaheswari, S., Sharma, R. G., Kartik, C., Jayakrishna, C. (2014). Screening of yellow pigment producing bacterial isolates from various eco climatic areas and analysis of the carotenoid produced by the isolate. Journal of Food Processing and Technology 5(1), 292. http://dx.doi.org/10.4172/2157-7110.1000292

Asker, D. (2017). Isolation and characterization of a novel, highly selective astaxanthin-producing marine bacterium. Journal of Agricultural and Food Chemistry 65(41), 9101-9109. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b03556

Asker, D., Awad, T. S., Beppu, T., Ueda, K. (2018). Rapid and selective screening method for isolation and identification of carotenoid-producing bacteria. Microbial Carotenoids 1825, 143-170. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8742-9_9


Asker, D., Beppu, T., Ueda, K. (2007). Unique diversity of carotenoid-producing bacteria isolated from Misasa,a radioactive site in Japan. Applied Microbiology and Biotechnology 77(2), 383-392. https://doi.org/10.1007/s00253-007-1157-8

Bang, H. L., Huynh, T. H. T., Nguyen, L. T. D., 8.1 Nguyen, M. C. (2020). Isolation and selection of carotenoid-biosynthesis Bacillus spp. from the Coastal zone of Hon Dat district, Kien Giang province. Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology 2(111), 85-89.

Bang, H. L., Van, V. L. (2020). Isolation and selection of carotenoid-biosynthesis bacteria strains from Cam mountain, Tinh Bien district, An Giang province. Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology 8(117), 157-162.

Borisova, R. B. (2011). Isolation of a Rhodococcus soil bacterium that produces a strong antibacterial compound (Unpublished master's thesis). East Tennessee State University, Tennessee, USA.

Bartley, G. E., Scolnik, P. A. (1995). Plant carotenoids: Pigments for photoprotection, visual attraction and human health. The Plant Cell 7(7), 1027-1038. https://doi.org/10.1105/tpc.7.7.1027

Burrows, A. (2009). Palette of our palates: a brief history of food coloring and its regulation. Comprehensive Revivews in Food Science and Food Safety 8(4), 394-408. https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2009.00089.x

Cunningham, W. C., Capar, S. G., Mindak, W. R. (2015). Elemental analysis manual for food and related products (section 3.4 special calculations). Retrieved May 1, 2021, from https://www.fda.gov/media/89649/download.

Downham A., Collins P. (2000). Colouring our foods in the last and next millennium. International of Journal Food Science & Technology 35(1), 5-22. https://doi.org/10.1046/j.1365-2621.2000.00373.x

Du, H., Jiao, N.., Hu, Y., Zeng, Y. (2006). Diversity and distribution of pigmented heterotrophic bacteria in marine environments. FEMS Microbiology Ecology 57(1), 92 105. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2006.00090.x

Hosokawa, M., Okada, T., Mikami, N., Konishi, I., Miyashita, K. (2009). Bio-functions of marine carotenoids. Food Science and Biotechnology 18(1), 1-11.

Huynh, H. H., Le, T. T. L., Nguyen, T. M. L., Le, T. M. P., Pham, T. H. (2013). Investigation of beta carotene production from microalgae Dunaliella isolated in Vietnam. Science Technology Development 16(1), 43-50. https://doi.org/https://doi.org/10.32508/stdj.v16i1.1395

Jafarzade, M., Yahya, N. A., Mohamad, S., Usup, G., Ahmad, A. (2012). Isolation and characterization of pigmented bacteria showing antimicrobial activity from Malaysian marine environment. Malaysian Journal of Microbiology 9(2), 152-160.

Lai, C. S., Wu, J. C., Pan, M. H. (2015). Molecular mechanism on functional food bioactives for antiobe sity. Current Opinion in Food Science 2, 9-13. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2014.11.008

Le, B. T., Huynh, K. Y. (2018). Isolation of some trophic marine microalgae lines capable of producing carotenoids in Ca Mau waters. Cuu Long University Journal of Sciences 10, 90-96.

Leiva, S., Alvarado, P., Huang, Y., Wang, J., Garrido, I. (2015). Diversity of pigmented Gram-positive bacteria associated with marine macroalgae from Antarctica. FEMS Microbiology Letters 362(24), fnv206. https://doi.org/10.1093/femsle/fnv206

Markou, G., Nerantzis, E. (2013). Microalgae for high-value compounds and biofuels production: A review with focus on cultivation under stress conditions. Biotechnology Advance 31(8), 1532-1542. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2013.07.011

Martin, A., Wu, P. L., Liron, Z., Cohen, S. (1985). Dependence of solute solubility parameters on solvent po larity. Journal of Pharmaceutical Sciences 74(6), 638-642. https://doi.org/10.1002/jps.2600740611

Mohana, D. C., Thippeswamy, S., Abhishek, R. U. (2013). Antioxidant, antibacterial, and ultraviolet protective properties of carotenoids isolated from Micrococcus spp. Radiation Protection and Environment 36(4), 168-174. https://doi.org/10.4103/0972-0464.142394

Ram, S., Mitra, M., Shah, F., Tirkey, S. R., Mishra, S. (2020). Bacteria as an alternate biofactory for carotenoid production: A review of its applications, opportunities and challenges. Journal of Functional Foods 67, 103867. https://doi.org/10.1016/j.jff.2020.103867

Shahidi F., Ambigaipalan P. (2015). Novel functional food ingredients from marine sources. Current Opinion in Food Science 2, 123-129. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2014.12.009

Srilekha, V., Krishna, G., Mahender, P., Charya, M. A. S. (2018). Investigation of in vitro cytotoxic activity of pigment extracted from Salinicoccus sp. isolated from Nellore sea coast. Journal of Marine Medical Society 20(1), 31. https://doi.org/10.4103/jmms.jmms_56_17

Stafsnes, M. H., Josefsen, K. D., Kildahl-Andersen, G. Valla, S., Ellingsen, T. E., Bruheim, P. (2010). Isolation and characterization of marine pigmented bacteria from Norwegian coastal waters and screening for carotenoids with UVA-blue light absorbing properties. The Journal of Microbiology 48(1), 16-23. https://doi.org/10.1007/s12275-009-0118-6

Tinoi, J., Rakariyatham, N., Deming, R. L. (2005) Simplex optimization of carotenoid production by Rhodotorula glutinis using hydrolyzed mung bean waste flour as substrate. Process Biochemistry 40(7), 2551-2557. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2004.11.005

Tran, T. X. M., Nguyen, T. P., Nguyen, T. L., Nguyen, V. B. (2015). Isolation and identification of thraus tochytrid heterotrophic microalga for production of carotenoids. Can Tho University Journal of Science 37(1), 57 64.

Vu, T. T., Tran, H. T.,Tran, T. D., Tran, C. D. (2011). Investigation of Carotenoid formation over time in the vegetative phase of some Bacillus strains. Ho Chi Minh City Medical Journal 15(1), 211-217.

Williams, L. J., Abdi, H. (2010). Fisher's least significant difference (LSD) test. Encyclopedia of Res earch Design 218, 840-853.

Wu, J. Y., Liu, Y. S. (2007). Optimization of cell growth and carotenoid production in Xanthophyllomyces dendrorhous through statistical experiment design. Biochemical Engineering Journal 36(2), 182-189. https://doi.org/10.1016/j.bej.2007.02.014