- Xung ánh sáng, ức chế, B.. - Để đánh giá khả năng đáp ứng, đầu tiên tế bào được xử lý bằng xung ánh sáng với liều năng lượng thích nghi (2x10 -5 hoặc 0,06 J.cm -2. - sau đó những tế bào này được xử lý tiếp với liều năng lượng tiêu diệt 0,3 hoặc 0,5 J.cm -2 . - Thí nghiệm được thực hiện với 3 mức độ năng lượng của xung ánh sáng (0,2. - Kết quả thí nghiệm cho thấy ở mức độ năng lượng xử lý thấp (0,06 J.cm. - 2 ) làm tăng khả năng đáp ứng của vi khuẩn B. - subtilis, giúp cho vi khuẩn này chống chịu tốt hơn với liều năng lượng tiêu diệt xử lý tiếp theo. - fluorescens không đáp ứng với liều năng lượng thấp và hơn thế, việc tiền xử lý bằng liều năng lượng thấp còn làm tăng mức độ nhạy cảm của loài vi khuẩn này với liều năng lượng cao tiếp theo. - Năng lượng xử lý 0,2 J.cm -2 làm tăng đáng kể số lượng vi khuẩn P.. - fluorescens đột biến so với mẫu không xử lý, trong khi đó kết quả này không được thể hiện ở vi khuẩn B. - Tóm lại, kết quả thí nghiệm cho thấy cả hai loại vi khuẩn Gram âm và Gram dương trong thí nghiệm này đều có khả năng đáp ứng với phương pháp xử lý xung ánh sáng, tuy nhiên cơ chế đáp ứng của mỗi loại không giống nhau.. - Bacillus subtilis, vi khuẩn Gram dương, sinh bào tử và là vi khuẩn không gây bệnh. - Tuy nhiên, đôi khi vi khuẩn này cũng liên quan tới nhiều vụ ngộ độc thực phẩm. - Phương pháp này sử dụng đèn xenon phát ra ánh sáng trắng (200 nm – 1100 nm) với cường độ năng lượng cao (Wekhof, 2000). - Và kết quả là khi xử lý PL với cường độ năng lượng thấp thì có thể tạo nên khả năng thích nghi và đột biến của vi sinh vật (Alcántara-Díaz et al., 2004. - 2012b) cho thấy rằng cường độ năng lượng xử lý PL thấp đã tạo nên sự thích nghi của P. - faecalis, giúp cho các vi khuẩn này chống chịu tốt hơn với cường độ năng lượng xử lý PL mạnh tiếp theo sau.. - 2.1 Chủng vi khuẩn và điều kiện phát triển B. - Sau đó, 10 ml dung dịch sẽ được xử lý bằng xung ánh sáng (được đề cập trong mục 2.2). - Một đơn vị log vi khuẩn là logarit của mật số vi khuẩn (cfu/mL hoặc cfu/g).. - 2.2 Phương pháp xử lý xung ánh sáng Thiết bị xử lý xung ánh sáng được cung cấp bởi Claranor (Pháp) gồm có 1 bộ phận tích điện và 1 buồng xử lý, trong đó có 4 đèn xenon dạng hình trụ (Massier et al., 2012a). - Huyền phù vi khuẩn được đựng trong một hộp hình chữ nhật bằng thạch anh và được xử lý với cường độ năng lượng từ 2 x 10 -5 đến 1,2 J.cm -2 (Massier et al., 2012a). - 2.3 Kiểm tra màng bán thấm của vi khuẩn bằng phương pháp Bradford. - Mẫu tế bào vi khuẩn B. - fluorescens được xử lý bằng xung ánh sáng và mẫu. - 2.4 Phương pháp xác định mức độ thích nghi của vi khuẩn. - Các vi khuẩn này được tiền xử lý bằng xung ánh sáng với cường độ năng lượng thích nghi (2 x 10 -5 hoặc 0,06 J.cm -2. - Tiếp theo, mẫu được xử lý và mẫu đối chứng được cấy qua môi trường tăng sinh mới và ủ 24 giờ ở nhiệt độ thích hợp của từng loại vi khuẩn. - Cuối cùng huyền phù vi khuẩn được xử lý lần thứ hai với cường độ năng lượng 0,3 hoặc 0,5 J.cm -2 và cấy trang trên môi trường GM17 (Merck, Đức) phục vụ cho việc đếm khuẩn lạc. - 2.5 Phương pháp xác định khả năng đột biến của vi khuẩn. - Khi đạt tới giai đoạn tăng trưởng logarit (OD 580nm hai chủng vi khuẩn này được xử lý bằng xung ánh sáng với cường độ năng lượng (0,2. - Tiếp theo, các mẫu được xử lý và mẫu đối chứng được cấy qua môi trường tăng sinh mới và ủ 24 giờ ở. - điều kiện nhiệt độ thích hợp cho từng chủng vi khuẩn. - Cuối cùng dung dịch vi khuẩn được cấy trang trên môi trường GM17 (Merck, Đức) có hoặc không có bổ sung tương ứng rifampicin (0,1 g ml. - Mẫu được ủ 48 giờ ở nhiệt độ thích hợp cho từng chủng vi khuẩn và phương pháp đếm khuẩn lạc được thực hiện sau khi ủ. - Các vi khuẩn tạo được trên môi trường GM17 có bổ sung chất kháng sinh là những vi khuẩn đã phát sinh đột biến sau khi xử lý xung ánh sáng. - fluorescens bởi xung ánh sáng. - 3.1.1 Tác dụng tiêu diệt vi sinh vật của xung ánh sáng. - Hiệu quả của các phương pháp tiệt trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vi sinh vật mục tiêu, giai đoạn phát triển, đã được xử lý trước với một cường độ năng lượng thấp hay chưa và cũng phụ thuộc vào chính phương pháp tiệt trùng. - Với lý do này, thí nghiệm đầu tiên được thực hiện nhằm xác định cường độ năng lượng thích nghi và cường độ năng lượng tiêu diệt của phương pháp xử lý xung ánh sáng.. - subtilis bị tiêu diệt hoàn toàn khi xử lý xung ánh sáng ở cường độ năng lượng tương ứng 1,2 và 0,6 J.cm -2 . - Đồ thị thể hiện khả năng chống chịu với xung ánh sáng của P. - Cường độ năng lượng xử lý từ 0,2 đến 0,5 J.cm -2 được coi là cường độ năng lượng tiêu diệt đối với B. - subtilis, vì ở cường độ năng lượng này, mức độ tiêu diệt của phương pháp xử lý đạt trên 1 log. - Tương tự, cường độ năng lượng tiêu diệt với P. - Khi huyền phù vi khuẩn được xử lý với cường độ năng lượng thấp (từ 2x10 -5 to 0,06 J.cm -2. - Và đây được định nghĩa là cường độ năng lượng thích nghi của cả hai giống vi khuẩn này.. - Cường độ năng lượng (J.cm -2. - Mật số vi khuẩn (Log). - Hình 1: khả năng tiêu diệt của xung ánh sáng trên B. - fluorescens (b) sau khi xử lý xung ánh sáng. - Không xử lý(◊). - Sự phát triển của vi khuẩn sau khi xử lý xung ánh sáng (từ 2x10 -5 to 1,2 J.cm -2 ) được thể hiện trong Hình 2a và 2b. - Kết quả này cho thấy có sự thay đổi rõ rệt về thời gian của pha tiềm phát khi cả hai loại vi khuẩn này chịu sự tác động của xung ánh sáng. - Thật vậy, khi xử lý với cường độ năng lượng 0,2 and 0,5 J.cm -2 , thì thời gian của pha tiềm phát kéo dài từ 7 giờ tới 15 giờ. - Ngoài ra, khi xử lý với cường độ năng lượng trên 0,6 J.cm -2 thì vi sinh vật hoàn toàn bị tiêu diệt. - Ngược lại khi xử lý với cường độ năng lượng ≤ 0,06 J.cm -2 thì đồ thị thể hiện sự phát triển của cả hai loại vi khuẩn không thay đổi so với mẫu đối chứng. - Kết quả này giúp khẳng định cường độ năng lượng 2x10 -5 đến 0,06 J.cm -2 là cường độ năng lượng thích nghi của cả hai giống vi khuẩn, cường độ năng lượng từ 0,2 đến 0,5 J.cm -2 được coi là cường độ năng lượng tiêu diệt đối với B. - subtilis và cường độ năng lượng tiêu diệt với P. - 3.1.2 Ảnh hưởng của xung ánh sáng đến màng tế bào vi khuẩn. - Trong thí nghiệm này, tác động của xung ánh sáng lên tính toàn vẹn của màng tế bào vi khuẩn được khảo sát bằng phương pháp Bradford (Hình 3). - subtilis, thì lượng protein được giải phóng ra khỏi màng tế bào rất ít và không có sự khác biệt ý nghĩa giữa mẫu xử lý với xung ánh sáng và mẫu đối chứng. - fluorescens được xử lý từ 4 xung trở lên (Hình 3). - Kết quả này cho thấy sự khác nhau về cấu tạo của màng tế bào giữa hai loại vi khuẩn Gram + và Gram. - Để kiểm tra những tác động vật lý của xung ánh sáng trên màng tế bào vi khuẩn B. - Kết quả cho thấy xung ánh sáng không ảnh hưởng đến hình dạng bên ngoài của tế bào khi được xử lý trong dịch huyền phù.. - Nicorescu et al., 2013 cho thấy rằng khi xử lý tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật bằng xung ánh sáng thì tác động chính tạo nên hiệu quả tiêu diệt của phương pháp này là tạo ra những thay đổi hóa học trên ADN bởi phổ UV của xung ánh sáng. - Hình 3: Ảnh hưởng của xung ánh sáng đến tính thấm của màng tế bào B. - fluorescens với xung ánh sáng. - subtilis, khi xử lý trực tiếp với cường độ năng lượng tiêu diệt 0,3 J.cm -2 (không xử lý trước bằng cường độ năng lượng thích nghi), thì mức độ diệt khuẩn đạt được là 5,3 log. - Nhưng khi tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thích nghi 2x10 -5 J.cm -2 hoặc 0,06 J.cm -2 , tiếp theo xử lý với cường độ năng lượng tiêu diệt, thì sẽ làm tăng khả năng sống sót của vi khuẩn này lần lượt là 0,6 và 0,4 log. - Khi xử lý trực tiếp với cường độ năng lượng tiêu diệt 0,5 J.cm -2 , thì mức độ tiêu diệt vi khuẩn B. - Ngược lại, khi tiền xử lý với cường độ năng lượng thích nghi (2x10 -5 hoặc 0,06 J.cm -2. - thiện đáng kể số lượng vi khuẩn sống sót. - Thật vậy, khi tiền xử lý ở 2x10 -5 J.cm -2 thì số lượng vi khuẩn sống sót tăng lên đến 1,5 log (Hình 4a) và khi tiền xử lý ở 0,06 J.cm -2 thì số lượng vi khuẩn sống sót tăng lên đến 1,2 log. - Tóm lại, khi tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thích nghi và tiếp theo là cường độ năng lượng tiêu diệt thì số vi khuẩn sống sót sau xử lý tăng lên từ 0,4 đến 1,5 log tùy thuộc vào cường độ năng lượng xử lý của xung ánh sáng.. - Kết quả này cho thấy khi tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thấp sẽ làm cho vi khuẩn chống chịu tốt hơn với cường độ năng lượng tiêu diệt tiếp theo.. - 2012b) các tác giả này nhận thấy có sự thích nghi đáng kể của vi khuẩn E.. - aeruginosa khi tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thích nghi.. - fluorescens (b) dưới tác dụng của xung ánh sáng. - fluorescens với cường độ năng lượng thấp của xung ánh sáng được thực hiện (Hình 4b). - Khi xử lý trực tiếp bằng cường độ năng lượng tiêu diệt 0,3 hoặc 0,5 J.cm -2 , thì mật số vi khuẩn bị giảm xuống lần lượt là 4,5 và 6 log. - Mặt khác, khi tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thích nghi thì số lượng vi khuẩn P.. - Ngược lại, cách xử lý này còn làm giảm khả năng chống chịu của vi khuẩn với cường độ năng lượng tiêu diệt được xử lý sau đó (khoảng 1 log). - Tóm lại, kết quả nghiên cứu này cho thấy mặc dù vi khuẩn P.. - fluorescens dưới tác dụng của xung ánh sáng. - fluorescens được xử lý bằng xung ánh sáng với cường độ năng lượng 0,2 J.cm -2 , thì số lượng tế bào kháng tetracycline tăng đáng kể so với mẫu không xử lý. - Thật vậy, việc xử lý nhiều lần bằng xung ánh sáng với cường độ năng lượng thấp sẽ làm gia tăng sự thích nghi của vi sinh vật do sự hoạt động của hệ thống tự sữa lỗi ADN của vi sinh vật (Ewing . - Mặt khác, cường độ năng lượng 0,2 J.cm -2 không làm gia tăng khả năng đột biến của vi khuẩn B. - Hơn thế nữa, khi xử lý với cường độ năng lượng 0,3 hoặc 0,4 J.cm -2 thì cả 2 giống vi khuẩn đều không có sự gia tăng khả năng sinh đột biến. - Young (1962), các tác giả này cho thấy khi xử lý UV với cường độ cao sẽ làm hạn chế khả năng sinh đột biến của vi khuẩn.. - (2012a) cho thấy khi xử lý với cường độ năng lượng thấp (0,2 J.cm -2 ) sẽ kích thích sự gia tăng đột biến của P.. - aeruginosa, trong khi xử lý với cường độ năng lượng 0,5 J.cm -2 thì không làm tăng khả năng sinh đột biến của giống vi khuẩn này.. - Hình 5: Tác dụng gây đột biến của xung ánh sáng trên B. - Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu tác động của xung ánh sáng đến hai loại vi khuẩn khác nhau (B. - Liên quan đến khả năng thích nghi của hai giống vi khuẩn này, tiền xử lý bằng cường độ năng lượng thấp (0,06 J.cm -2 ) làm tăng khả năng thích nghi của vi khuẩn B.. - subtilis với cường độ năng lượng tiêu diệt xử lý tiếp theo. - fluorescens không thể hiện khả năng này và hơn nữa, tiền xử lý với cường độ năng lượng thấp còn làm giảm mức độ sống sót (khoảng 1 log) của vi khuẩn này với bước xử lý tiếp theo (cường độ năng lượng tiêu diệt). - Cường độ xử lý 0,2 J.cm -2 làm gia tăng đáng kể khả năng đột biến của vi khuẩn P. - Trong khi khả năng này không được thể hiện ở vi khuẩn B