Các peptide có hoạt tính kháng khuẩn (antimicrobial peptide) có nguồn gốc đa dạng: từ côn trùng, giáp xác và động vật hữu nhũ. Phổ tác động của các peptide khá rộng và hiệu quả trên nhiều vi khuẩn gram âm và gram dương, nấm mốc, virus và một số ký sinh trùng. Bên cạnh các peptide tự nhiên, nhiều peptide kháng khuẩn tổng hợp đã bước đầu được nghiên cứu và thu nhận.
Đề tài nêu trên tập trung tạo chủng Bacillus subtilis tái tổ hợp có khả năng biểu hiện ngoại bào peptide có hoạt tính kháng khuẩn; khảo sát thành phần môi trường nuôi cấy chủng Bacillis subtilis tái tổ hợp thích hợp cho sinh tổng hợp peptide; thu nhận peptide và khảo sát các tính chất của peptide; thử nghiệm đánh giá khả năng bảo vệ cá tra ở trong mô hình phòng thí nghiệm.
Kết quả, đã tạo thành công chủng Bacillus subtilis DB104 amyE:PcotB-cecB cho mục tiêu sinh tổng hợp peptide kháng khuẩn cecropin B ngoại bào có hoạt tính. Thành phần trong môi trường được tối ưu hóa cho sinh tổng hợp peptide kháng khuẩn từ chủng Bacillus subtilis được tạo gồm (g/l): 12,4 pepton, 5,1 K2HPO4, 8 rỉ đường, 5 glucose, 1 ammonium citrate, 0,5 uM FeSO4.7H2O, 0,3 MgSO4.7H2O, 0,01 CaCl2. pH môi trường 8,0. Thời gian nuôi cấy để thu nhận chế phẩm peptide sau 36 ± 1 giờ. Dịch chế phẩm thu được có hoạt tính kháng khuẩn đạt 1.600 AU/ml (antibiotic unit/ml).
Hoạt tính của peptide không bị ảnh hưởng nhiều bởi pH thay đổi từ 2,0-9,0 và ở các nhiệt độ 25-550C. Peptide duy trì được hoạt tính từ 80-100% dưới sự ảnh hưởng của các protease (proteinase K, pepsin, trypsin và bromelain). Như vậy, peptide có thể tồn tại bền trong môi trường đường tiêu hóa.
Peptide thu nhận theo phương pháp tủa muối 80% bão hòa là phương pháp cho hiệu quả thu hồi peptide kháng khuẩn với lượng cao nhất. Tuy nhiên phương pháp lọc tiếp tuyến cho hiệu quả thu nhận peptide có tổng hoạt tính tốt nhất và là phương pháp có khả thi cho nâng cấp quy mô thu nhận.
Peptide kháng khuẩn có hoạt tính đối kháng đối với các chủng vi khuẩn gram âm và gram dương (vi khuẩn kiểm định Vibrio parahaemolyticus và Edwardsiella ictaluri). Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được xác định đối với Vibrio parahaemolyticus là 50 ppm và Edwardsiella ictaluri là 200 ppm.
Bước đầu đã thực nghiệm khảo sát với mô hình chủ động nhiễm khuẩn gây bệnh Edwardsiella ictaluri trên cá tra (15-20g/con) và cho ăn bằng thức ăn bổ sung peptide nhưng kết quả bảo vệ cá chưa rõ ràng.
Việc nghiên cứu tạo chủng vi khuẩn tái tổ hợp và lên men thu nhận peptide kháng khuẩn có hoạt tính là bước tiếp cận mới hiện nay, hứa hẹn mở ra tiềm năng ứng dụng sản xuất chế phẩm có hoạt tính sinh học giá thành rẻ phục vụ thực tiễn. Từ đó, hướng đến cơ hội chuyển giao quy trình sản xuất chế phẩm sinh học ứng dụng trong thủy sản và nông nghiệp.
Nhóm tác giả kiến nghị tiếp tục khảo sát thêm các giải pháp ứng dụng peptide (như phương thức gây nhiễm, liều lượng peptide hoặc phối hợp với các tác nhân có ảnh hưởng khác) trong thực nghiệm đánh giá khả năng bảo vệ cá tra giống và các loài thủy sản đối với các tác nhân vi khuẩn gây bệnh quan trọng.
Lam Vân (CESTI)