Đề tài nhằm giới thiệu kết quả nghiên cứu, khảo sát, thu thập, bảo tồn và lưu giữ nguồn gen công nghiệp thực phẩm. Đồng thời, đánh giá nguồn gen và xây dựng cơ sở dữ liệu bảo tồn nguồn gen này.
Trong công nghệ sinh học, ứng dụng vi sinh vật chiếm tỷ trọng lớn nhất. Các ứng dụng của vi sinh vật bao gồm: sản xuất enzyme, thực phẩm chức năng, thực phẩm lên men, vaccine tái tổ hợp, dược phẩm, mỹ phẩm, thuốc trừ sâu, hóa chất, công nghệ khai khoáng, bảo vệ môi trường. Ứng dụng rộng rãi của vi sinh vật xuất phát từ tính đa dạng vốn có của vi sinh vật. Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới và có một hệ vi sinh vật vô cùng phong phú. Nền văn hóa và kỹ nghệ lên men lâu đời đã góp phần sàng lọc những vi sinh vật tiềm năng cho công nghệ sinh học.
Hiện tại, Viện Công nghiệp Thực phẩm đang bảo tồn và lưu giữ một nguồn gen quan trọng cho công nghiệp thực phẩm với trên 1000 chủng vi sinh vật có các ứng dụng khác nhau từ lên men rượu, bia, cồn, bánh mỳ, sản xuất axit lactic, axetic, chuyển hóa chất thơm, lipid, sinh kháng sinh, enzyme cho tới các ứng dụng trong bảo vệ môi trường, thức ăn gia súc, diệt trừ sâu bệnh.
Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen vi sinh vật công nghiệp thực phẩm là việc làm có tính cấp thiết (Ảnh: vista)
Nhằm duy trì và phát triển nguồn gen vi sinh vật hiện có để tạo cơ sở hạ tầng phục vụ phát triển công nghiệp sinh học của đất nước. Nhóm nghiên cứu Viện Công nghiệp thực phẩm, đứng đầu là PGS.TS. Vũ Nguyên Thành đã thực hiện đề tài “Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen vi sinh vật công nghiệp thực phẩm”. Đây là đề tài cấp Bộ Công Thương thuộc nhiệm vụ khoa học và công nghệ thường niên.
Đề tài được thực hiện nhằm tạo nền tảng và phát triển ngành công nghệ Sinh học của Việt Nam với những nội dung chính như: Điều tra khảo sát thu thập nguồn gen vi sinh vật công nghiệp thực phẩm; Bảo tồn và lưu giữ; Đánh giá nguồn gen; Xây dựng cơ sở dữ liệu.
Tiến hành thực hiện đề tài, nhóm tác giả đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu nguồn gen vi sinh vật công nghiệp thực phẩm trong và ngoài nước. Theo đánh giá, hiện trên thế giới có trên 600 sưu tập gen vi sinh vật. Sưu tập giống chuẩn của Mỹ (ATCC) là sưu tập gen lớn nhất thế giới. ATCC hiện có trên 50.000 chủng vi sinh vật các loại, kể cả virus, thực khuẩn thể, các dòng tế bào động thực vật, các plasmid, đoạn DNA, các gen quý...
Các sưu tập trên thế giới hoạt động theo những hướng sau: Sưu tập, tuyển chọn các gen quý đã biết cũng như những gen mới chưa được nghiên cứu; Nghiên cứu đặc tính sinh học, và đánh giá nguồn gen; Lưu giữ và bảo tồn nguồn gen; Nghiên cứu phát triển nguồn gen; Phát triển cơ sở dữ liệu về nguồn gen; Đào tạo và nâng cao trình độ chuyên môn
Còn tại Việt Nam, sưu tập giống Vi sinh vật đã có tại các cơ sở nghiên cứu ngay trong những năm kháng chiến. Những sưu tập quan trọng trong nước bao gồm: Sưu tập giống Vi sinh vật Công nghiệp Viện Công nghiệp thực phẩm, Sưu tập giống chuẩn Đại Học Quốc Gia Hà nội, Sưu tập giống của Viện Công nghệ Sinh học, Sưu tập giống của Viện di truyền Nông nghiệp, Sưu tập giống của Viện Vệ sinh Dịch tễ... Sưu tập giống Vi sinh vật Công nghiệp đã có từ những ngày đầu thành lập Viện (1967) với 3 nhóm vi sinh vật chính là vi khuẩn, nấm men và nấm mốc.
Trên cơ sở các nghiên cứu đã thu thập được, nhóm tác giả lựa chọn phương pháp bảo quản lưu giữ các chủng vi sinh vật trong nitơ lỏng là chủ đạo. Bên cạnh đó, kết hợp một số phương pháp khác nhau: Bảo quản bằng phương pháp đông khô; Bảo quản vi sinh vật bằng L-drying; Bảo quản lạnh sâu cho các chủng nấm mốc không bào tử.
Phương pháp bảo quản lưu giữ các chủng vi sinh vật trong nitơ lỏng được chọn là chủ đạo (Ảnh minh hoạ - Tạp chí môi trường)
Sau một năm thực hiện, đề tài đã thu thập, tiếp nhận được 80 chủng vi sinh vật, trong đó có 41 chủng nấm men đen, 23 chủng nấm mốc từ bánh me, 16 chủng vi khuẩn lactic. Bảo tồn an toàn 1139 và 80 chủng mới bổ sung chủ yếu bằng đông khô và trong nitơ lỏng. Trong đó, Ly-drying bổ sung 120 chủng, duy trì trong ni tơ lỏng trên 900 chủng, cấy truyền 120 chủng, bảo quản trong paraffin 50 chủng.
Đồng thời, đánh giá nguồn gen về khả năng sinh trưởng, tạo cồn, tạo hương của 10 chủng nấm men ở nhiệt độ cao và hoạt tính amylase của 17 chủng nấm mốc phân lập từ bánh men, định tên 10 chủng bằng giải trình tự ITS. Đánh giá khả năng sinh phytase bền nhiệt và sự có mặt của gen mã hóa ở 17 chủng nấm mốc, phân loại định tên 9 chủng.
Đề tài cũng đã thành công trong việc đánh giá đặc tính của 16 chủng vi khuẩn lactic bao gồm khả năng sử dụng các nguồn đường khác nhau, tính mẫn cảm của bacteriocin với enzym phân hủy protein, định tên 5 chủng bằng giải trình tự 16S rDNA.
Ngoài ra, tách chiết và thu hồi bacteriocin của chủng CNTP 6529. Tách dòng và biểu hiện gen mã hóa endo-1,4-beta-xylana từ nấm men Aureobasidium pullulans var. melanigenum. Từ đó bổ sung cơ sở dữ liệu cho 70 chủng.
Để việc khai thác, bảo tồn nguồn gen được hiệu quả hơn, nhóm thực hiện đề tài mong muốn tiếp tục nhận được sự hỗ trợ của các cấp quản lý trong việc xây dựng một catalog chính thức phục vụ nhu cầu quảng bá và lưu trữ. Ngoài ra, để khai thác hiệu quả nguồn gen đặc thù của Việt Nam trong giai đoạn phát triển mới, các nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính di truyền, sinh hóa của chủng giống cần được hỗ trợ triển khai mạnh hơn nữa.
Hiện nay, Sưu tập giống Vi sinh vật Viện Công nghiệp Thực phẩm lưu giữ 1139 chủng. Các chủng trong sưu tập có nhiều đặc tính quý hiếm như khả năng sinh các enzyme thuỷ phân protein, tinh bột, cellulose ở các chế độ khác nhau, các vi sinh vật sinh axit hữu cơ, vitamin, axit amin, kháng sinh, protein diệt côn trùng, chất màu thực phẩm, biến đổi chất thơm. Một lượng lớn các chủng đã và đang được sử dụng trong lên men bia, rượu, tạo chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học...tại nhiều địa phương trong cả nước. |
Minh Khuê
Đăng nhập
