Tìm kiếm enzyme xylanase bền nhiệt, hoạt động ở ph thấp nhằm ứng dụng trong chăn nuôi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ THỊ THÙY LINH LÊ THỊ THÙY LINH CƠNG NGHỆ SINH HỌC TÌM KIẾM ENZYME XYLANASE BỀN NHIỆT, HOẠT ĐỘNG Ở pH THẤP NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CHĂN NUÔI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC 12B CNSH Hà Nội – Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ THÙY LINH TÌM KIẾM ENZYME XYLANASE BỀN NHIỆT, HOẠT ĐỘNG Ở pH THẤP NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CHĂN NUÔI Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : T.S Nguyễn Liêu Ba PGS.TS Vũ Nguyên Thành Hà Nội – Năm 2014 i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Xylan 1.2 Xylanase 1.2.1 Phân loại xylanase 1.2.2 Cấu trúc xylanase thuộc họ GH10, GH11 chế xúc tác 1.2.3 Vi sinh vật sinh xylanase 11 1.2.4 Xylanase bền nhiệt hoạt động pH thấp 14 1.2.4.1 Xylanase bền nhiệt 14 1.2.4.2 Xylanase hoạt động pH thấp 17 1.2.5 Ứng dụng enzyme xylanase chăn nuôi 18 1.2.6 Tình hình nghiên cứu xylanase nước giới 24 1.3 Các phƣơng pháp thu hồi tinh chế protein 28 CHƢƠNG II : VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 301 2.1 Vật liệu 31 2.1.1 Nguồn mẫu phân lập 31 2.1.2 Hoá chất 31 2.1.3 Máy móc thiết bị 32 2.1.4 Môi trường nuôi cấy, dung dịch đệm thuốc thử dùng nghiên cứu 32 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.2.1 Phương pháp phân lập mẫu môi trường Czapeck pH 2.0 34 2.2.2 Nuôi cấy chiết enzyme 35 2.2.3 Xác định hoạt độ enzyme theo phương pháp DNS pH 3.0 pH 5.0 36 ii 2.3.4 Đánh giá độ bền nhiệt enzyme 39 2.3.5 Phương pháp xác định protein (Lowry) 39 2.3.6 Phương pháp điện di protein SDS-PAGE 41 2.3.7 Tách chiết DNA tổng số 42 2.3.8 PCR fingerprinting 42 2.3.9 Định tên chủng nấm mốc dựa vào phương pháp đọc trình tự rDNA 43 2.2.10 Phương pháp tách chiết tinh chế enzyme xylanase 44 2.3.11 Xác định ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt động enzyme 46 2.3.12 Xác định ảnh hưởng pH đến hoạt động enzyme 46 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 Kết phân lập 47 3.2 Phân nhóm kỹ thuật PCR finger-printing 51 3.3 Định tên chủng nấm mốc dựa vào phƣơng pháp đọc trình tự rDNA 52 3.4 Phân tích hoạt tính enzyme xylanse pH 3.0 pH 5.0 DNS 54 3.5 Khảo sát tính bền nhiệt enzyme xylanase 58 3.6 Nghiên cứu tinh chế enzyme 61 3.6.1 Nuôi tách chiết enzyme 62 3.6.2 Kết tủa phân đoạn (NH4)2SO4 62 3.6.3 Sắc ký trao đổi ion 65 3.7 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt động xylanase I 73 3.8 Ảnh hƣởng pH đến hoạt động xylanase I 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 KẾT LUẬN 78 KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tơi có số kết cộng tác với học viên khác Các kết công bố luận văn trung thực, xác tơi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn số liệu, nội dung trình bày luận án Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2014 Lê Thị Thùy Linh iv LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Liêu Ba PGS.TS Vũ Ngun Thành, thầy người tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành khố luận Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình, chu đáo trách nhiệm tập thể cán Trung tâm Vi sinh vật Công nghiệp, Viện Công nghiệp Thực phẩm Đồng thời, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người truyền đạt kiến thức cho suốt năm học qua Cuối cùng, tơi xin cảm ơn tới gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ, hỗ trợ để tơi hồn thành khố luận Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2014 Lê Thị Thùy Linh v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT APS Ammonium persulfate BSA Bovin serum albumin CS Cộng DNA Deoxyribonucleic acid dNTPs Deoxynucleotide Triphophates EDTA Ethylene diamine tetra acetate ITS Internal transcribed spacer IU International Unit kDa Kilo Dalton OD Optical Density PCR Polymerase Chain Reaction PDA Potato Dextrose Agar rDNA Ribosomal Deoxyribonucleic Acid SDS- PAGE Sodium Dodecyl Sulphate - Polyacrylamide Gel Electrophorosis TEMED N,N,N’,N’-tetramethylene-ethylenediamine vi DANH MỤC BẢNG STT Bảng Nội dung Bảng 1.1 Đặc điểm xylanase số chủng nấm 14 Bảng 1.2 Hàm lượng NSP arabinoxylan số loại thức ăn ngũ cốc 19 Bảng 1.3 Một số công ty sản xuất cung cấp enzyme xylanase nguyên liệu 22 Bảng 1.4 Một số công ty nhập phân phối nguyên nguyên liệu xylanase cho ngành công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi Việt Nam 22 Bảng 1.5 Một số chế phẩm phục vụ chăn nuôi chứa xylanase sử dụng Việt Nam 23 Bảng 3.1 Danh sách chủng nấm mốc chịu pH phân lập 48 Bảng 3.2 Kết phân nhóm tên lồi 62 chủng nấm mốc sinh enzyme thủy phân lignocelluloses PCR fingerprinting phương pháp đọc trình tự rDNA 53 Bảng 3.3 Hàm lượng protein hoạt tính xylanase 62 chủng nấm mốc pH 3.0 pH 5.0 55 Bảng 3.4 Hoạt tính xylanase nhiệt độ thường 70°C 59 10 Bảng 3.5 Lượng muối (NH4)2SO4 cần bổ sung để đạt nồng độ bão hòa từ 20-80% 63 11 Bảng 3.6 Hoạt tính xylanase dịch enzyme thô phân đoạn sau tủa muối 64 12 Bảng 3.7 Kết phân tích hoạt tính 35 phân đoạn chạy sắc kí trao đổ ion cột SP Sepharose FF 66 13 Bảng 3.8 Kết phân tích hoạt tính 75 phân đoạn chạy sắc kí trao đổ ion cột DEAE Sepharose FF 69 vii Trang DANH MỤC HÌNH STT Hình Nội dung Trang Hình 1.1 Cấu trúc xylan vị trí cơng enzyme thủy phân xylan Hình 1.2 Cơ chế hoạt động xylanase 10 Hình 2.1 Đường chuẩn xylose theo phương pháp DNS pH 3.0 pH 5.0 37 Hình 2.2 Đường chuẩn BSA (theo phương pháp Lowry) 40 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc môi trường Czapeck pH 2.0, pH 5.0 48 Hình 3.2 Hình ảnh khuẩn lạc tế bào số chủng nấm mốc chịu pH thấp 50 Hình 3.3 Phổ fingerprinting chủng nấm mốc sử dụng mồi MST2 52 Hình 3.4 Điện di SDS- PAGE gel acrylamide 10% phân đoạn sau kết tủa dịch enzyme thơ muối (NH4)2SO4 64 Hình 3.5 Sắc ký đồ trao đổi ion cột SP Sepharose pH 5.0 dịch enzyme phân đoạn tủa muối 70% bão hịa 67 10 Hình 3.6 Sản phẩm điện di sau tinh chế qua cột SP Sepharose FF 68 11 Hình 3.7 Sắc ký đồ trao đổi ion âm cột DEAE Sepharose pH 5.0 dịch enzyme không bám cột SP Sepharose FF 71 12 Hình 3.8 Sản phẩm điện di sau tinh chế qua cột DEAE 72 13 Hình 3.9 Điện di sản phẩm xylanase I sau tinh chế 73 14 Hình 3.10 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính xylanase I 74 15 Hình 3.11 Khảo sát hoạt tính enzyme 75°C theo thời gian 75 16 Hình 3.12 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hoạt tính xylanase I 76 viii Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm MỞ ĐẦU Chăn nuôi ngành kinh tế quan trọng Việt Nam, nguồn cung cấp thực phẩm chủ yếu cho người dân Đây ngành kinh tế giúp cho nông dân tăng thu nhập, giải nhiều công ăn việc làm cho người lao động Nước ta nước sản xuất nông nghiệp với nhiều mặt hàng nông sản lúa gạo, ngô, loại ngũ cốc khác Ngồi ra, khí hậu nhiệt đới điều kiện thuận lợi cho việc phát triển cơng nghiệp khác cà phê, dứa, mía đường… Sự gia tăng sản lượng mặt hàng nông sản phục vụ đời sống nhu cầu xuất khẩu, kéo theo nhiều phế phụ phẩm nông nghiệp thải trình sản xuất chế biến, sử dụng nguồn nguyên liệu để sản xuất thức ăn chăn nuôi mang lại hiệu kinh tế lợi nhiều so với nguyên liệu khác Tuy nhiên, hạn chế lớn sử dụng nguyên liệu từ phế liệu nông nghiệp để sản xuất thức ăn chăn nuôi nguyên liệu có tỷ lệ chất xơ cao- thành phần nằm thành tế bào thực vật mà enzyme tiêu hóa nội sinh vật ni khơng thể tiêu hóa Chính việc bổ sung chế phẩm enzyme phần ăn vật nuôi ứng dụng rộng rãi Tác dụng chúng cải thiện khả tiêu hóa chất dinh dưỡng hạn chế tới mức thấp tác hại chất kháng dinh dưỡng từ góp phần nâng cao hiệu việc sử dụng thức ăn, giảm giá thành sản phẩm đồng thời giảm thiểu chất dinh dưỡng dư thừa thải môi trường Hiện nay, loại enzyme xylanase, mananase, β-glucanase, α-amylase, protease, phytase sử dụng phổ biến thức ăn chăn nuôi Xylanase thức ăn chăn nuôi làm giảm độ nhớt đường tiêu hóa, giảm rối loạn tiêu hóa, tăng cường hấp thụ thức ăn, nhờ cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, giúp phân thải khô Trong công đoạn chế biến ép viên thức ăn chăn nuôi, để diệt vi sinh vật gây bệnh Salmonella, Staphylococcus aureus… đồng thời giúp phần tinh bột thức ăn hồ hóa, chất lượng viên thức ăn tốt tỷ lệ tiêu hóa cao hơn, nhà sản Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm Hoạt tính tƣơng đối (%) 100 75 50 25 0 30 60 90 120 150 180 210 Thời gian (phút) Hình 3.11 Khảo sát hoạt tính enzyme 75°C theo thời gian Thời gian bán hủy (t1/2) định nghĩa thời gian mà hoạt tính giảm 50% so với giá trị hoạt tính ban đầu Dưa vào kết phân tích hoạt tính, ta thấy thời gian bán hủy tìm xylanase I 30 phút (cịn 57% hoạt tính) 3.8 Ảnh hƣởng pH đến hoạt động xylanase I Một yếu tố ảnh hưởng rõ rệt đến phản ứng enzyme pH môi trường Yếu tố pH liên quan đến mức độ ion hóa chất, enzyme ảnh hưởng đến độ bền enzyme Để tìm hiểu ảnh hưởng pH đến phản ứng thủy phân xylan xylanase I, tiến hành phản ứng enzyme pH khác 2.5; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 6.0; 7.0 Chúng ủ enzyme dải pH để khảo sát độ bền pH xylanase I Sau thực phản ứng enzyme chất xác định hoạt tính phương pháp DNS Kết thể hình 3.12 a b Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 76 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 100 Hoạt tính tƣơng đối (%) Hoạt tính xylanase, Iu/ l 1.5 0.5 80 60 40 20 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 2.5 3.5 4.5 pH pH (a) (b) 5.5 6.5 7.5 Hình 3.12 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hoạt tính xylanase I (a): Khảo sát pH tối ưu; (b): Khảo sát độ bền pH xylanase I Xylanase I có phổ pH hoạt động rộng từ 3.5 đến 7.0 hoạt động mạnh pH 5.0 Chúng bắt đầu hoạt động yếu từ vùng pH 6.0, enzyme thể 57% hoạt tính so với hoạt tính điều kiện pH hoạt động tối ưu Ở điều kiện pH trung tính (pH 7.0) hoạt tính xylanase cịn 48% Kết pH tối ưu xylanase I tương đồng với nghiên cứu Cho cs [20] enzyme D-xylanase I tinh chế từ Penicillium verruculosum, D-xylanase I có pH tối ưu từ 4.0-5.0 Xylanase I bền giữ pH khác bền pH 5.0 Ở pH 2.5 enzyme giữ 50% hoạt tính Từ pH 3.5 đến pH 7.0, có tương đồng độ bền pH khả hoạt động pH khác enzyme Tuy nhiên, với pH 2.5 khơng có tương đồng này, xylanase I hoạt động 0.7% pH 2.5, khi thử độ bền pH pH 2.5 enzyme cịn 50% hoạt tính Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 77 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ 30 mẫu thu thập địa bàn Hà Nội, Bắc Ninh, Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Nguyên, Đắc Lắc phân lập 62 chủng nấm mốc có khả phát triển pH thấp Bằng kỹ thuật PCR fingerprinting xác lập 35 nhóm từ 62 chủng nấm mốc phân lập định tên tới lồi 33 chủng giải trình tự 18S rDNA Đánh giá độ bền nhiệt khả hoạt động pH thấp enzyme xylanase từ 62 chủng phân lập Từ chọn chủng Penicillum verruculosum sinh xylanase đáp ứng mục tiêu đề tài (hoạt tính 17 84 IU/ml) Xylanase tinh chế từ chủng P verruculosum có hoạt tính 1.56 IU/ml, bền nhiệt hoạt động dải nhiệt độ rộng từ 10 đến 80°C với thời gian bán hủy (t1/2) 30 phút 75°C Enzyme có kích thước khoảng 110 kDa, hoạt động tối ưu pH bền khoảng pH 2.5-7 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 78 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm KIẾN NGHỊ Mặc dù đạt số kết định nghiên cứu, đề tài cịn nhiều thiếu sót thời gian nghiên cứu cịn hạn chế Để có kết hồn thiện có ý nghĩa thực tiễn, tơi hy vọng tiếp tục nghiên cứu thêm vấn đề sau: - Định tên chủng nấm mốc lại - Tiếp tục tinh chế enzyme xylanase khác Penicillium verruculosum phân đoạn tủa muối 70% phân đoạn tủa muối lại - Phân lập sàng lọc thêm nhiều chủng nấm mốc chịu pH bền nhiệt khác để có chủng tiềm ứng dụng sản xuất enzyme xylanase nhằm ứng dụng chăn nuôi Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 79 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Dương Thanh Liêm, (2008) “Thức ăn Dinh dưỡng gia cầm”, Nhà xuất Nông nghiệp Tp HCM Dương Thanh Liêm, Bùi Huy Như Phúc Dương Duy Đồng (2002), “Phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa”, Thức ăn dinh dưỡng động vật - Nhà xuất nơng nghiệp, Tp Hồ Chí Minh, tr 242 Đỗ Hữu Phương (2004), “Thức ăn chăn nuôi”, Đặc san khoa học kỹ thuật thức ăn chăn nuôi, Phương Phú Công, Mai Thị Hằng (2005), “Nghiên cứu khả sinh xylanase chủng Aspergillus niger GM56 DDB106 đột biến tia UVB chất phế phụ phẩm nông nghiệp để thu enzyme cho chăn nuôi, Tạp chí Nơng Nghiệp Phát triển Nơng thơn, 16, tr 52-54 Quyền Đình Thi (2010), “Nghiên cứu sản xuất ứng dụng chế phẩm đa enzyme có chất lượng cao từ vi sinh vật tái tổ hợp nhằm nâng cao hiệu sử dụng thức ăn chăn nuôi”, Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ đề tài Trần Thạnh Phong (2004), “Khảo sát khả sinh tổng hợp enzyme xylanase từ Trichoderma reesei Aspergillus niger môi trường lên men bán rắn”, Luận văn Thạc sỹ Vũ Duy Giảng (2009), “Dùng enzyme để tăng hiệu sử dụng giảm giá thành thức ăn chăn ni”, Tạp chí khoa học Cơng Nghệ Chăn nuôi, 16 Tài liệu tiếng Anh Barry V., Dillon T (1940), “Occurence of xylans in marinealgae”, Nature 146, 620 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 80 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm Barrera M., Cervantes M., Sauer W C., Araiza A B., Torrentera N (2004), “Ileal amino acid digestibility and performance of growing pig fed wheat-based diets supplemented with xylanase”, Journal of Animal Science, 82 (7), pp 1997-2003 10 Bastawde K B (1992), “Xylan structure, microbial xylanase, and their mode of action”, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 8, pp 353-368 11 Bedford M., Classen H (1991), “The influence of dietary xylanase on intestinal viscosity and molecular weight distribution of carbohydrates in rye-fed broiler chick”, Progress in Biotechnology, 7, pp 361-370 12 Beg Q K., Kapoor M., Mahajan L., Hoondal G S (2001), “Microbial xylanase and their industrial application: a review”, Applied Microbiology Biotechnology Review, 56, pp 326-338 13 Belancic A., Scarpa J., Peirano, Diaz A., Steiner R., J and Eyzaguirre J (1995) “Penicillium purpurogenumproduces several xylanases: purification and properties of two of the enzyme”, Journal of Biotechnology, 41, pp 71–79 14 Bhatt S S., Chovatiya S G., Shah A R and Katakiya J V (2010), “Effects of enzyme supplementation in practical diet for rohu (Labeo rohita) fingerlings”, Journal of Pure and Applied Sciences 18, pp – 12 15 Biely P., Markovik O., Mislovicova D (1985), “Sensitive detection of endo-1,4-βxylanase in gels”, Analytical Biochemistry, 144, pp 147-151 16 Cerrie Silva C H., Puls J., Valle de Sousa M.V., Filho E.X.F (1999), “Purification and characterization of low molecular molecular weight xylanase from solid-stae culture of Aspergillus fumigatus Fresenius”, Review Microbiology, 3, pp 114-119 17 Chanda S K., Hirst, E L., Jones J K N and Percival E G V (1950), “The constitution of xylan from esparto grass” Journal of the Chemical Society., pp 12889–12897 18 Chantasingh D, Pootanakit K, Champreda V, Kanokratana P, Eurwilaichitr L (2006), “Cloning, expression and characterization of a xylanase 10 from Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 81 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm Aspergillus terreus (BCC129) in Pichia Pastoris”, Protein Expression and Purification, 46, pp 143-149 19 Chipeta Z A., Du-Preez J C., Szakacs G., Christopher L (2005), “Xylanase production by fungal strain on spent sulphite liquor”, Applied Microbiology and Biotechnology, 69, pp 71-78 20 Cho N C., Kwon S J., Kim K., Chung K C., Chun S B., (1992), “Purification and characterization of D-xylanase from Penicillium verruculosum, Korean Journal of Biochemistry, 25, pp 670-675 21 Christov L P., Szakacs G., Balakrishnan H (1999), “Production, partial characterization and use of fungal cellulase-free xylanases in pulp bleaching”, Process Biochemistry, 34, pp 511-517 22 Collins T., Gerday C., Feller G (2005), “Xylanases, xylanase families and extremophilic xylanases”, FEMS Microbiology Review 29, pp 3-23 23 Connerton I., Cummings N., Harris G W., Debeire P and Breton C (1999), “A single domain thermophilic xylanase can bind insoluble xylan: evidence for surface aromatic clusters”, Biochimica et Biophysica Acta, 1433, pp 110–121 24 Derewenda U., Swenson L., Green R., Wei Y., Morosoli R., Shareck F., Kluepfel D and Derewenda Z S (1994), “Crystal structure, at 2.6- Å resolution, of the Streptomyces lividans xylanase A, a member of the F family of beta-1,4-Dglycanases”, Journal of Biological Chemistry, 269, pp 20811–20814 25 Dhillon A., Gupta J K., Jauhari B M., Khanna S (2000), “A cellulase poor, thermostable, alkalitolerant xylanase produced by Bacillus circulans AB 16 grown on rice straw and its application in biobleaching of eucalyptus pulp”, Bioresource Technology, 73(3), pp 273-277 26 Eda S., Ohnishi A., Kato K (1976), “Xylan isolated from the stalk of Nicotiana tabacum”, Agricultural and Biological Chemistry, 40, pp 359–364 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 82 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 27 Elegir G., Szakacs M., Jeffries T W (1994), “Purification, characterization and substrate specificities of multiple xylanases from Streptomyces sp strain B-12-2”, Applied and Environmental Microbiology, 60, pp 2609–2615 28 Gruppen H., Hamer R.J, Voragen A.G.J (1992), “Water – unextractable cell well material from wheat flour, fractionation of alkali – extracted polymers and comparison with waterextractable arabinoxylans”, Journal of Cereal Science, 16, pp 53-67 29 Hakulinen N., Turunen O., Janis J., Leisola M and Rouvinen J (2003), “Threedimensional structures of thermophilic beta-1,4-xylanases from Chaetomium thermophilumand and Nonomuraea flexuosa Comparison of twelve xylanases in relation to their thermal stability”, European Journal of Biochemistry, 270, pp 1399–1412 30 Haltrich D., Nidetzky B., Kulbe K D., Steiner W., Zupancic S (1996), “Production of fungal xylanases”, Bioresource Technology, 58, pp 137-161 31 Harris G W., Pickersgill R W., Connerton I., Debeire P., Touzel J P., Breton C., Perez S (1997), “Structural basis of the properties of an industrially relevant thermophilic xylanase”, Proteins, 29, pp 77–86 32 Kimura T., Ito J., Kawano A., Makino T., Kondo H., Karita S., Sakka K and Ohmiya K (2000), “Purification,characterization, and molecular cloning of acidophilic xylanase from Penicillium sp.40”, Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, 64, pp 1230–1237 33 Kormelink F J M., Voragen A G (1993), “Degradation of different [(glucorono) arabino] xylans by a combination of purified xylan-degrading enzymes”, Applied Microbiology and Biotechnology, 38, pp 688-695 34 Krause D O., Denman S.E., Mackie R.I., Morrison M Rae A.L., Attwood G.T and McSweeney C S (2003), “Opportunities to improve fiber degradation in the Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 83 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm rumen: microbiology, ecology, and genomics”, FEMS Microbiology Review, 27, 663–693 35 Kulkarni N., Shendye A and Rao M (1999), “Molecular and biotechnological aspects of xylanases”, FEMS Microbiology Review, 23, pp 411–456 36 Leggio L., Jenkins J., Harris G W., Pickersgill R W (2000), “X-ray crystallographic study of xylopentose binding to Pseudomonas fluorescens xylanase A”, Protein: Structure, Function and Genetics, 41, pp 362-370 37 Leggio L., Kalogiannis S., Bhat M K, Pickersgill R W (1999), “High resolution structure and sequence of T aurantiacus xylanase I: implications for the evolution of thermostability in family 10 xylanases and enzymes with (beta)alpha-barrel architecture”, Proteins 36, pp 295–306 38 Li K., Azadi P., Collins R., Tolan J., Kim J and Eriksson K (2000), "Relationships between activities of xylanases and xylan structures", Enzyme and Microbial Technology, 27, pp 89–94 39 Liao H., Xu C., Tan S., Wei Z., Ling N., Yu G., Raaz W., Zhang R., Shen Q., Xu Y (2012), “Production and characterization of acidophilic xylanolytic enzymes from Penicillium oxalicum GZ-2”, Bioresource Technology, 123, pp 117-124 40 Lin J., Larry M., Suren S., Pillay B (1999), “Purification and biochemical characteristics of β-D-xylanase from thermophilic fungus Thermomyces lanuginnosus-SSBP”, Biotechnology and Applied Biochemistry, 30, pp 73-79 41 Liu L., Wang B., Chen H., Wang S., Wang M., Zhang S., Song A., Shen J., Wu K., Jia X (2009), “Rational pH-engineering of thermostable xylanase based on computational model”, Process Biochemistry, 44, pp 912-915 42 Liu M Q., Weng X Y., Sun J Y (2006), “Expression of recombinant Aspergillus niger xylanase A in Pichia pastoris and its action on xylan”, Protein Expression and Purification, 48, pp 292-299 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 84 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 43 Luo H., Li J., Wang H., Yang J., Yang Y., Huang H., Fan Y., Yao B., Shi P., Yuan T (2009), “A thermophilic and acid stable family-10 xylanase from the acidophilic fungus Bispora sp MEY-1”, Extremophiles, 13, pp 849-857 44 Luo H., Wang Y., Li J., Wang H., Yang J., Yang Y., Huang H., Fan Y., Yao B (2009), “Cloning, expression and characterization of a novel acidic xylanase, XYL11B, from the acidophilic fungus Bispora sp MEY-1”, Enzyme and Microbial Technology, 45, pp 126-133 45 Maat J., Roza M., Verbakel J., Stam H., DaSilra M., Egmond M (1992), “Xylanases and their application in bakery”, Progress in Biotechnology, 7, pp 349360 46 Maheswari M U., Chandra T S (2000), “Production and potential applications of a xylanase from a new strain of Streptomyces cuspidosporus”, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 16, pp 257-263 47 Mathrani I M., Ahring B K (1992), “Thermophilic and alkalophilic xylanase from several Dictyoglomus isolates”, Applied Microbiology and Biotechnology, 38, pp 23-27 48 Matte A and Forsberg C W (1992), “Purification, characterization, and mode of action of endoxylanases and from Fibrobacter succinogenes S85”, Applied and Environmental Microbiology 58, pp 157–168 49 Michaux C., Pouyez J., Mayard A., Vandurm P., Housen I., Wouters J (2010), “Structural insights into the acidophilic pH adaption of a novel endo-β-1,4-xylanase from Scytalidium acidophilum”, Biochimie, 92, pp 1407-1415 50 Miller G L (1959), “Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar”, Analytical Chemistry, 31, pp 426-429 51 Mingan Choct (1999), “Feed Non-Starch Polysaccharides: Chemical Structures and Nutritional Significance”, American soybean association – technical bulletin Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 85 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 52 Nakamura S., Nakai R., Wakabayashi K Ishiguro Y., Aono R., Horikochi K (1993), “Purification and some properties of an alkaline xylanase from alkalophilic Bacillus sp Strain 41 M-1”, Applied and Environmental Microbiology, 59, pp 2311-2316 53 Nunn J.R., Parolis H and Russel I (1973), “Polysaccharides of the red algae Chaetangium erinaceum Part I: Isolation and characterization of the water-soluble xylan”, Carbohydrate Research, 26, pp 169–180 54 Olukosi O A., Cowieson A J., Adeola O (2007), “Age-related influence of a cocktail of xylanase, amylase and protease or phytase individually or in combination in broilers”, Poultry Science, 86, pp 77-86 55 Partride G and Schulze H (1997), “Maximising the use of milling by-products in swine feeds”, Presented at Misset Seminar Proceeding 56 Percival E G V and Chanda S K (1950), “The xylan of Rhodymenia palmata”, Nature 166, 787–788 57 Prade R A (1995) “Xylanases: from biology to biotechnology”, Biotechnology & Genetic Engineering Reviews, 13, pp 100–131 58 Puls J., Schmidt O and Granzow C (1987), “Glucuronidase in two microbial xylanolytic systems”, Enzyme and Microbial Technology, 9, pp 83–88 59 Ratto M., Poutanen K., Viikari L (1992), “Production of xylanolytic enzyme by an alkalitolerant Bacillus circulans strain”, Applied Microbiology and Biotechnology, 37, pp 470-473 60 Rengasayee V., Jerry Thomas N., Siddharth (2005), “B subtilis optimasation of xylanase enzyme production in Aspergillus spp In partial fulfillment for the award of the degree of Bachelor of Technology in Chemical Engineering Sri Venkateswara College of Engineering, Pennalur Anna University: Chennai 600025” Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 86 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 61 Rifaat H M., Nagieb Z A., Ahmed Y M (2005), “Production of xylanase by Streptomyces species and their bleaching effect on rice straw pulp”, Applied Ecology and Environmental Research, 4(1): 151-160 62 Roberfroid M B (1997), “Health benefits of non-digestible oligosaccharides”, Advances in Experimental Medicine and Biology, 427, pp 211–219 63 Roy I., Sharma A., Gupta N.M (2004), “Three phase partitioning for simultaneous ranaturation and partial purification of A niger xylanase”, Biochimica et Biophysica Acta, 1698, pp 107-110 64 Ruiz M C., Atonio Di Pietro, M Isabel G Roncero (1997), “Purification and characterization of an acidic endo-β-1,4-xylanase from the tomato vascular pathogen Fusarium oxysporum f sp lycopersici”, FEMS Microbiology Letters, 148, pp 75-82 65 Saha B C., Bothast R.J (1999), “Pretreatment and enzymatic saccharification of corn fiber”, Applied Biochemistry and Biotechnology, 76, pp 65-77 66 Sandrim V C., Rizzatti A C S., Terenzi H F., Jorge J A., Milagres A M, Polizeli M L T (2005), “Purification and biochemical characterization of two xylanase produced by Aspergillus caespitosus and their potential kraft pulp bleaching”, Process Biochemistry, 40, pp 1823-1828 67 Shibuya N., Iwasaki T (1985), “Structural features of rice bran hemicellulose” Phytochemistry, 24, pp 285-289 68 Singh S., Pillay B., Dilsook V., Prior B A (2000), “Production and properties of hemicellulose by a Thermomyces lanuginosus strain”, Jouranl of Applied Microbiology, 88, pp 975-981 69 Subramaniyan S and Prema P (2002), “Biotechnology of microbial xylanases: enzymology, molecular biology, and application”, Critical Review in Biotechnology, 22, pp 33–64 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 87 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 70 Sunna A and Antranikian G (1997), “Xylanolytic enzymes from fungi and bacteria”, Critical Review in Biotechnology, 17, pp 39–67 71 Sunna A., Bergquist P L (2003), “A gene encoding a novel extremely thermostable1,4-beta-xylanase isolated directly from an environmental DNA sample”, Extremophiles, 7, pp 63–70 72 Szendefy J., Szakacs G., Christopher L (2006), “Potential of solid-state fermentation enzymes of Aspergillus aryzae in biobleaching of paper pulp”, Enzyme and Microbial Technology, 39, pp 1354-1360 73 Tanaka H., Okuno T., Moriyama S., Muguruma M., Ohta K (2004), “Acidophilic xylanase from Aureobasidium pullulans: efficient expression and secretion in Pichia pastoris and mutational analysis”, Journal of Bioscience and Bioengineering, 98, pp 338-343 74 Thanh V N., Hai D A., Hien D.D, Takashima M, Lachance M A (2012), “Moniliella carnis and Moniliella dehoogii, two new species of black yeasts isolated from meat processing environments”, International Journal of Evolutionary Microbiology, 62, pp 3088-3094 75 Vázquez M., Alonso J., Dom nguez H., Parajó J (2000), “Xylooligosaccharides: manufacture and applications”, Trends in Food Science & Technology, 11, pp 387– 393 76 Wakarchuk W W., Campbell R L., Sung W L., Davoodi J., Yaguchi M (1994), “Mutation and crystallographic analyses of the active site residues of the Bacillus circulans xylanase”, Protein Science, 3(3), pp 467-47 77 Wubah D A., Akin D E and Borneman W S (1993), “Biology, fiber-degradation, and enzymology of anaerobic zoosporic fungi”, Critical Review in Biotechnology, 19, pp 99–115 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 88 Lê Thị Thùy Linh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học CN Thực phẩm 78 Yang H M., Meng K., Luo H Y., Wang Y R., Yuan T Z., Bai Y G., Yao B., Fan Y L (2006), “Improvement of the thermostability of xylanase by N-terminus replacement”, Chinese journal of biotecnology, 22, pp 26-32 79 Yang P., Wang Y., Bai Y., Meng K., Lou H., Yuan T., Fan Y., Yao B (2007), “Expression of xylanase with high specific activity from Streptomyces olivaceoviridis in transgenic potato plants (Solanum tuberosum L.), Biotechnology Lettes, 29, pp 659-667 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 89 Lê Thị Thùy Linh ... sinh xylanase 11 1.2.4 Xylanase bền nhiệt hoạt động pH thấp 14 1.2.4.1 Xylanase bền nhiệt 14 1.2.4.2 Xylanase hoạt động pH thấp 17 1.2.5 Ứng dụng enzyme xylanase. .. HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ THÙY LINH TÌM KIẾM ENZYME XYLANASE BỀN NHIỆT, HOẠT ĐỘNG Ở pH THẤP NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CHĂN NUÔI Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SỸ... Canada… Xuất ph? ?t từ yêu cầu thực tiễn cấp thiết chọn đề tài ? ?Tìm kiếm enzyme xylanase bền nhiệt, hoạt động pH thấp nhằm ứng dụng chăn nuôi? ?? Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: - Ph? ?n lập, tuyển