Lactobaccillus là vi khuẩn hình que hoặc hình cầu, thuộc ngành Firmicutes (vi khuẩn Gram dương (+) có tỷ lệ G-X thấp), không sinh nội bào tử; kị khí, vi hiếu khí hoặc hiếu khí tùy tiện. Lên men tạo axit lactic như là sản phẩm phụ. Lactobaccillus có mặt thường xuyên trong miệng, sinh axit lactic làm mòn men răng, trong âm đạo sinh axit lactic làm giảm pH, ức chế nấm men Candida albicans và các vi khuẩn khác. Chúng ta không lạ gì vi khuẩn này vì vẫn ăn nó hàng ngày, nó được dùng để sản xuất sữa chua, nem chua, phomat, chế phẩm probiotic cho người và động vật, chế phẩm xử lý ô nhiễm ao nuôi trồng thủy hải sản … Lactobaccillus sinh chất kháng sinh bacteriocin dùng trong bảo quản thực phẩm bằng biện pháp sinh học.

Các vi khuẩn Lactobaccillus acidophilus và Lactobacillus plantarum có khả năng sinh Bacteriocin tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh thường gặp ở tôm kể cả Vibro.

·        Vibro

Vibro thuộc lớp Gammaproteobacteria là trực khuẩn hơi uốn cong, Gram âm (-) không sinh bào tử, có khả năng di động, thường gặp trong nước, và là tác nhân gây các bệnh đường dạ dầy - ruột. Loài nổi tiếng nhất là Vibro cholerae gây các vụ dịch tả nghiêm trọng. Vibro parahaemolpticus là vi khuẩn ưa mặn, thường có trong nước biển, nước lợ gây bệnh cho cả thủy sản và người. Vibro harveyi có khả năng phát huỳnh quang, chỉ khi nhiễm vào mô mới phát huỳnh quang, làm cho ao tôm phát sáng.

·        Bacteriocin

Bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất là các peptide được tổng hợp ở riboxom cả vi khuẩn Gram âm và vi khuẩn Gram dương để ức chế các vi khuẩn cạnh tranh khác.

Bacteriocin có hoạt tính kháng các vi sinh vật cạnh tranh trong cùng ổ sinh thái và thường kháng cùng loài (phổ hẹp) hoặc qua chi (phổ rộng).

Đặc điểm, tính chất bacteriocin :

Bacteriocin được tổng hợp khi vi khuẩn gặp các điều kiện ức chế - tác động của môi trường sống, cạnh tranh về nguồn dinh dưỡng, không gian sống...

Bacteriocin có bản chất là peptid kháng khuẩn sinh ra bởi vi khuẩn để chống lại vi khuẩn khác. Như vậy, loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả năng kháng lại chính bacteriocin đó (Các tế bào sản xuất thì miễn dịch với hoạt tính bacteriocin).

Các bacteriocin có hoạt tính kháng khuẩn cao thậm chí ở nồng độ rất thấp. Hiệu quả kháng khuẩn của bacteriocin với tế bào vi khuẩn mẫn cảm không phụ thuộc vào số lượng acide amine có trong phân tử. Đặc tính diệt khuẩn cao hơn ở pH thấp, tương đối bền ở nhiệt độ cao và không bị ảnh hưởng bởi các dung môi hữu cơ. Các anion ở nồng độ cao có thể làm giảm hiệu quả diệt khuẩn của một số bacteriocin tích điện dương nhờ sự loại bỏ cạnh tranh. Các enzyme thủy phân protein tích điện âm có thể thủy phân các peptide này, từ đó dẫn đến sự mất hoạt tính.

Do có bản chất protein (thử nghiệm với các enzyme phân giải protein như trypsin, pepsin) nên bacteriocin không gây tác dụng phụ, không gây ra phản ứng dị ứng trong cơ thể con người và các vấn đề về sức khỏe do bị phân cắt nhanh chóng bởi protease, lipase… trong đường tiêu hóa. Bacteriocin có phổ kháng khuẩn tương đối hẹp, được tiết vào môi trường để ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn hay bào tử, đôi khi tiêu diệt các vi khuẩn quan hệ gần gũi với chủng sản xuất.

Vì cũng có hoạt tính kháng khuẩn nên trước đây, bacteriocin bị nhầm lẫn như là “các chất kháng sinh. Sự khác biệt của bacteriocin với các chất kháng sinh bởi đặc điểm đặc trưng: Bacteriocin có bản chất là protein. Chính sự khác biệt này đã tạo nên đặc tính ưu việt của bacteriocin trong ứng dụng bảo quản thực phẩm. Các bacteriocin có dạng hoạt động kháng khuẩn khác với kháng sinh.

Cơ chế hoạt động bacteriocin:

Các bacteriocin thường có hiệu quả chống lại vi khuẩn Gram dương (+) như: Bactobaccilus, Listeria monocytogenes, salmonella tiphymurium. Các bacteriocin của Lab có thể không hiệu quả kiềm chế khi ức chế hoạt động của vi khuẩn Gram âm (-) vì màng ngoài của chúng gây cản trở cho hoạt động của bacteriocin. Những màng này ngăn cản như chất kháng sinh, chất tẩy rửa và thuốc nhuộm xâm nhập tế bào chất. Tuy nhiên có một vài nghiên cứu đã công bố hoạt động của bacteriocin chống lại các vi khuẩn nhóm này.

Ví dụ: Plantaricin 35d sản xuất bởi Lactobacillus plantarium chống lại Aeromas hydrophita sản xuất bởi Streptococcus thermophilus hoạt động chống lại E.Coli và Yersinia entercolittica.

Các cơ chế hoạt động của enzyme: ức chế sự nảy mầm của bào tử và ngừng hoạt động của các chất mang anion thông qua sự hình thành các lỗ.

Các bacteriocin có thể có tính diệt khuẩn hoặc định khuẩn, tác động này chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi một số yếu tố như: lượng bacteriocin và độ tinh khiết của nó, tình trạng sinh lí của các tế bào chỉ thị và các điều kiện thí nghiệm.