nghiên cứu quá trình tách chiết và tinh sạch sơ bộ enzym cellulase từ trichoderma viride

Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước Chương 1: LỜI MỞ ĐẦU Công nông nghiệp ngày càng phát triển, lượng chất hữu cơ thải ra càng nhiều. Tận dụng phụ phế liệu này làm nguồn carbon để sản xuất enzym cellulase bằng cách nuôi cấy nấm sợi trên môi trường lên men bán rắn đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Cơ chất thường được sử dụng nhiều nhất là bã mía, bã mì, do có hàm lượng cellulose cao. Đây là cơ chất rẻ tiền và ổn định nên có tiềm năng sử dụng để sản xuất cellulase ở quy mô lớn. Việt Nam là một nước nhiệt đới, có nền nông nghiệp khá phong phú, đa dạng và đang trên đà phát triển. Lượng phế phẩm và phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp cũng rất dồi dào nhưng lại không nhận được sự quan tâm đúng mức. Theo đó chất thải hữu cơ cũng tăng lên rất nhiều. Trong đó phụ liệu của ngành sản xuất tinh bột khoai mì là một ví dụ điển hình và chiếm khoảng ½ khoai nguyên liệu. Nếu công suất nhà máy tinh bột khoai mì là 200 tấn/ ngày thì mỗi ngày nhà máy thải ra môi trường khoảng 20 tấn bã khoai mì gây ô nhiễm nghiêm trọng chính vì thế đã và đang có nhiều hướng giải quyết lượng bã khoai mì sau sản xuất như phơi khô làm thức ăn gia súc nhưng chưa khả thi do không thực sự đảm bảo nguồn dinh dưỡng, và không tận dụng triệt để nguồn phế phẩm. Nguồn phế phẩm này để lâu sẽ bị vi sinh vật tấn công gây hư hỏng tạo mùi khó chịu gây ô nhiễm môi trường và hao tốn diện tích. Trong bã khoai mì có hàm lượng cellulose cao nên ta có thể tận dụng bã khoai mì như nguồn cacbon để cảm ứng cho vi sinh vật tổng hợp enzym cellulase. Cellulase được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong nông nghiệp enzym này dùng chế biến thức ăn cho vật nuôi, bên cạnh đó chúng còn được ứng dụng cho sản xuất phân hữu cơ. Trong công nghiệp thực phẩm, cellulase là tác nhân thủy phân nguyên liệu giàu cellulose (rơm, rạ, gỗ vụn, mạt cưa, dăm bào…) để tạo thành glucose, mật đường thay thế dần cho thủy phân bằng acid. Việc tinh sạch enzym cellulase là một trong những bước tiến quan trọng của lĩnh vực công nghệ enzym. Kỹ thuật này đã công cấp lượng enzyme sạch phục vụ cho rất nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong y học. Nắm bắt được nhu cầu của thị trường tôi tiến hành nghiên cứu việc thu nhận và tinh sạch sơ bộ enzym cellulase từ canh trường nuôi cấy Trichodema viride trên bã khoai mì. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này chúng tôi cố gắng giải quyết các vấn đề sau: SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước - Chọn chủng nấm mốc thích hợp cho quá trình sinh tổng hợp enzym cellulase. - Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp enzym cellulase. - Tách chiết enzym thô. - Tinh sạch sơ bộ enzym thô. - Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến chế phẩm enzym sau khi tinh sạch sơ bộ. SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về cellulose [16] 2.1.1. Cấu tạo cellulose - Cellulose là polyanhydroglucose có mức độ trùng hợp khoảng 14000, có dạng hình sợi. Nhiều phân tử celluose liên kết với nhau tạo thành chùm gọi là micelle nhờ liên kết hydro. Mỗi mixen thường có khoảng 60 phân tử cellulose. Sợi cellulose không hòa tan chính là do các phân tử cellulose được xếp song song, sát lại với nhau và phía ngoài được bao bằng lớp vỏ chung có chứa sáp và pectin. Bảng 2.1: Hàm lượng cellulose trong một số loại thực vật Stt Loài thực vật Cellulose (%) 1 Tế bào nhu mô ở lá 15-20 2 Cây một lá mầm 25-40 3 Cây hạt trần 45-50 4 Cây hạt kín 40-55 5 Sợi bông 80-95 - Nghiên cứu cấu trúc Rontgen người ta thấy rằng trong cellulose có xen kẻ các phần tinh thể và vô định hình. Ở những phần tinh thể, các mạng cellulose kết với nhau theo một trật tự đều đặn nhờ liên kết hydro nối với hydroxyl thứ nhất của mạch này với nhóm hydroxyl của carbon thứ ba của mạch khác. Những phần vô định hình thì các mạch tập hợp lại với nhau nhờ lực Van der Waals. SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 3 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước Hình 2.1: Cấu tạo của phân tử cellulose - Trong phân tử cellulose có nhiều nhóm hydroxyl tồn tại ở dạng tự do, hydro của chúng dễ dàng bị thay thế bởi một số gốc hóa học ví dụ như metyl, hoặc các gốc acetyl hình thành nên các gốc ete hoặc este của cellulose. Mặt khác, cũng có nhiều dẫn xuất của cellulose có ý nghĩa quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Ví dụ như các dẫn xuất nitrocellulose, acetylcellulose trong kỹ nghệ sợi nhân tạo, da nhân tạo, kỹ nghệ chất nổ, chất dẻo. Đặc biệt trong thời gian gần đây, các dẫn xuất cellulose như carboxymetyl cellulose, dietylaminoetyl cellulose được dùng rất hiệu quả trong các phương pháp sắc ký trao đổi ion để phân chia hỗn hợp protein. - Cellulose không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng đối với con người nhưng ngược lại ở gia súc đó là nguồn cung cấp năng lượng chính yếu vì chúng có thể tiêu hóa cellulose một cách dễ dàng nhờ vi khuẩn cộng sinh trong dạ cỏ có khả năng tiết ra enzym cellulase để phân giải cellulose thành chất dinh dưỡng. 2.1.2. Đặc tính của cellulose 2.1.2.1. Tính chất vật lý - Cellulose là chất rắn không màu, không mùi, không vị, không tan trong nước ( chỉ phồng lên nếu hấp thụ nước), không tan trong các dung môi hữu cơ, không có trạng thái nóng chảy. Khi đun trong chân không thì bị phân hủy thành glucose. SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 4 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước - Cellulose bị phân hủy ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt 40-50 0 C do sự thủy phân cellulose bởi enzym cellulase. - Cellulose bị thủy phân khi đun nóng với acid hoặc kiềm ở nồng độ khá cao. - Trong tế bào thực vật, cellulose liên kết chặt chẽ với hemicellulose, pectin và lignin. Điều này ảnh hưởng đến sự phân hủy cellulose của enzym cellulase. 2.1.2.2. Tính chất hóa học - Cellulose có thể hòa tan trong dd [ Cu(NH 3 ) 4 ] (OH) 2 , tan trong dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc. - Khi tác dụng với chất oxy hóa, mạch cellulose tạo thành hỗn hợp phức tạp. Tính bền hóa học của cellulose sau khi bị oxy hóa, khi bị tẩy trắng giảm đi nhiều. - Khi bị tác dụng với kiềm đặc, cellulose tạo thành sản phẩm tương tự ancolat gọi là muối cellulose kiềm, muối này dễ bị thủy phân cho ra cellulose ở dạng hydrat cellulose, dạng này giống cellulose về thành phần nhưng kém bền hơn, hút nước hơn, dễ nhuộm hơn. - Cellulose còn có tác dụng với anhydric acetic tạo sợi diacetat hay tác dụng với acid nitrit tạo ra nitro cellulose có nhiều ứng dụng trong công nghiệp thuốc nổ. 2.2. Giới thiệu sơ lược về enzym [10,11] - Pavlov đã nói: “ hoạt động của enzym là biểu hiện đầu tiên của hoạt động sống. Không có sự sống nào lại không có quá trình enzym”. Điều này càng làm sáng tỏ định nghĩa của Ăng- Ghen: “Sự sống đó chính là phương thức tồn tại của thể protein”. Như vậy enzym có bản chất là protein có hoạt tính xúc tác chỉ được tạo thành trong tế bào sinh vật. - Trong cơ thể sinh vật, các phản ứng sinh hóa được xảy ra liên tục. Nhờ có phản ứng như thế các cơ thể sinh vật mới tồn tại và phát triển được. Thực hiện và điều khiển các phản ứng này lại hoàn toàn do enzym. - Enzym có mặt trong mọi mô, mọi tế bào, nhưng mỗi tế bào, mỗi loại mô thường có những hệ thống enzym đặc biệt, và cùng một enzym có trong các mô khác nhau hoặc thậm chí ở các bộ phận khác nhau của cùng một loại tế bào cũng có thể khác nhau về lượng và có khi cả về chất. - Các loại enzym trong cơ thể được tổng hợp, hoạt động một cách rất hài hòa để sao cho các chất ban đầu được chuyển hóa đến sản phẩm cuối cùng thành một mắt xích hoàn SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 5 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước chỉnh. Sự trục trặc nào đó ở trong toàn bộ mắt xích này sẽ làm cho rối loạn cả hệ thống. Trong khi đó điều khiển tổng hợp và hoạt động của enzym lại do gen. - Các enzym không chỉ tham gia các phản ứng xúc tác sinh hóa trong cơ thể vi sinh vật mà còn tham gia các phản ứng ngoài cơ thể do quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Quá trình trao đổi chất này được sự tham gia của các enzym tạo ra được các sản phẩm. Các sản phẩm trao đổi chất được chia thành hai loại: loại sản phẩm trao đổi chất bậc 1 (các sản phẩm phục vụ trực tiếp trong xây dựng tế bào) và loại trao đổi chất bậc 2 (các sản phẩm trao đổi chất hoặc dư thừa hoặc không tham gia trực tiếp vào quá trình xây dựng tế bào). - Các enzym xúc tác hầu hết cho các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sống. Bảo đảm cho các quá trình chuyển hóa các chất trong cơ thể sống tiến hành với tốc độ nhịp nhàng cân đối, theo những chiều hướng xác định. Enzym đảm bảo cho sự thay đổi thường xuyên giữa cơ thể sống và môi trường ngoài, nghĩa là đảm bảo tiên quyết cho sự tồn tại của cơ thể sống. - Enzym không những hoạt động xúc tác trong tế bào mà còn ngoài tế bào vi sinh vật, chính điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc ứng dụng enzym vào nhiều lĩnh vực khác của công nghiệp và đời sống. - Enzym có hiệu suất xúc tác cực kì lớn, hoạt động xúc tác của enzym lớn gấp hàng trăm hàng nghìn hoặc hàng triệu lần các chất xúc tác vô cơ và hữu cơ khác. Ví dụ như trong phản ứng thủy phân saccharose nếu dùng saccharase làm xúc tác tốc độ phản ứng tăng gấp 2x10 12 lần so với khi dùng acid làm chất xúc tác. - Điều quan trọng là enzym có thể thực hiện hoạt động xúc tác trong điều kiện nhẹ nhàng, ở áp suất và nhiệt độ bình thường của cơ thể, pH môi trường gần pH sinh lý. Hơn nữa enzym lại có khả năng lựa chọn cao đối với phản ứng mà nó xúc tác cũng như đối với chất mà nó tác dụng. - Vì enzym là những chất không thể chế biến được bằng phương pháp tổng hợp hóa học nên người ta thường thu chúng từ các nguồn sinh học. Enzym có trong tất cả các cơ quan, mô của động vật, thực vật cũng như trong tế bào vi sinh vật. - Enzym được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau: từ động vật (pepsin từ dạ dày, trypsin từ tụy tạng…), từ thực vật (amylase từ thóc nảy mầm, bromelin từ thơm…). Tuy nhiên không thể dùng hai nguồn này để làm nguyên liệu sản xuất với quy mô công nghiệp lớn các chế phẩm enzym nhằm thỏa mãn các nhu cầu của nền kinh tế quốc dân. Như vậy, trong các SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 6 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước nguồn nguyên liệu sinh học thì nguồn nguyên liệu vi sinh vật (nấm men, nấm mốc, vi khuẩn…) là dồi dào và đầy hứa hẹn. Viện sỹ viện hàn lâm khoa học Liên Xô A.A.Imsenetxki đã nhấn mạnh: “Số lượng, tính đa dạng và hoạt tính enzym của vi sinh vật là vô cùng đặc biệt, động vật và thực vật không tài nào so sánh được”. Enzym thu nhận từ nguồn vi sinh vật có nhiều ưu điểm nổi bật và có tính độc đáo vượt xa các enzym từ động vật và thực vật. - Vi sinh vật là nguồn nguyên liệu vô tận để sản xuất enzym với một lượng lớn và có thể mở rộng để sản xuất tới phạm vi cần thiết, đồng thời việc thu chế phẩm cũng dễ dàng và có thể thỏa mãn trong một mức độ lớn nhu cầu của các ngành công nghệ khác nhau. - Hệ enzym vi sinh vật vô cùng phong phú. Từ vi sinh vật không những chỉ có thể thu được một số lượng lớn các enzym khác nhau, mà từ một số rất lớn vi sinh vật đã biết luôn luôn có thể tìm được những vi sinh vật có phức hệ thích ứng tốt hơn nhiều với điều kiện của sản xuất. Vi sinh vật có thể đồng hóa bất kỳ chất nào trong thiên nhiên. Trong lúc đó có nhiều chất mà động vật và thực vật không thể đồng hóa được. - Enzym của vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh, vượt xa các vi sinh vật khác. Do vậy chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ enzym có thể chuyển hóa một lượng lớn cơ chất. Người ta tính rằng trong 24 giờ, vi sinh vật có thể chuyển hóa một lượng lớn thức ăn gấp 30-40 lần so với trong lượng cơ thể của chúng. - Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực kỳ nhanh chóng, khối lượng lại nhỏ, kích thước bé nhưng tỉ lệ enzym trong tế bào tương đối lớn nên trong quá trình sản xuất chế phẩm enzym khá dễ dàng, thao tác thuận lợi, hiệu suất thu hồi cao. Trong một thời gian ngắn, với qui mô nhỏ cũng có thể sản xuất được enzym. Đối với một số trường hợp có thể dùng 100% sinh khối vi sinh vật làm nguồn enzym. - Phần lớn thức ăn dùng để nuôi vi sinh vật dễ kiếm và rẻ tiền. Đa số vi sinh vật cho enzym thường có khả năng phát triển trên môi trường đơn giản rẻ tiền như các phụ phế liệu, phế phẩm của các ngành sản xuất. - Ưu việt lớn của sự thu enzym từ vi sinh vật là có khả năng tăng cường sinh tổng hợp các enzym nhờ chọn giống khi tạo được những biến chủng có hoạt lực cao. Vi sinh vật rất nhạy cảm với tác động của môi trường, có khả năng thích ứng với nguồn dinh dưỡng. Vì vậy, khi thay đổi điều kiện sống của vi sinh vật hoặc tác động lên chúng bằng các tác nhân khác nhau có thể thay đổi dễ dàng hệ enzym cũng như hoạt tính của chúng và tăng tối đa sự sinh SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 7 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước tổng hợp các enzym trong vi sinh vật nuôi cấy. Điều đó cho phép ta có thể tạo được những enzym theo ý muốn, dễ dàng thu được enzym có độ thuần khiết cao. 2.2.1. Giới thiệu về enzym cellulase [11] 2.2.1.1 Định nghĩa - Cellulase là hệ enzym xúc tác cho quá trình chuyển hóa cellulose thành sản phẩm hòa tan. Phức hệ enzym cellulase khá phức tạp. Một mặt chúng như một enzym cảm ứng (mà ở đây cellulose là một chất cảm ứng không chặt chẽ), một mặt chúng lại chịu tác động bởi cơ chế điều khiển sản phẩm cuối và chịu kiểm soát bởi cơ chế kiềm chế dị hóa. - Cellulose là một loại homopolyme của β-D-1,4- glucan. Hệ thống enzym thủy phân cellulose bao gồm ít nhất 3 enzym khác nhau: endoglucanase (1,4-β-D-glucan-4- glucanohydrolase,EC.3.2.1.4), exoglucanase (1,4-β-D-glucan-cellobiohydrolase, EC.3.2.1.91) và β-glucosidase (β-D-glucosid glucohydrolase, β-glucosidase). Các enzym này có tính đặc hiệu khác nhau và hoạt động hỗ trợ cho nhau. Đầu tiên, exoglucanase phá vỡ liên kết hydrogen trong phân tử cellulose, sau đó endoglucanase tiếp tục thủy phân cellulose và sau cùng là β-glucosidase phân cắt cellobiose thành glucose. 2.2.1.2. Phân loại Theo phân loại của hội sinh học phân tử và sinh hóa quốc tế (IUBMB-International Union of Biochemistry and Molecular Biology) hệ thống thủy phân cellulose gồm có enzym: endoglucanase có ký hiệu EC 3.2.1.4, exoglucanase có ký hiệu EC 3.2.1.91 và β-glucosidase có ký hiệu EC 3.2.1.21.  Endoglucanase EC 3.2.1.4 - Tên thường gọi là cellulase - Tên hệ thống: 1,2-(1,3:1,4)- β-D-glucan-4- glucanohydrolase - Đôi khi người ta cũng có thể gọi enzym này bằng những tên khác : endo-1,4- β-D- glucanase; β-1,4- glucanase; cellulase A; endoglucanase D; alkali cellulase;cellulase A3; celludextrinase…Enzym này thường thủy phân các kiên kết 1,4-β-D-glucosid trong cellulose và các β-D-glucan của ngũ cốc. SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 8 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước  Exoglucanase EC.3.2.1.91 - Tên thường gọi là cellulase 1,4-β-cellobiosidase - Tên hệ thống: 1,4- β-D-glucan cellobiohydrolase. - Các tên khác: exo- cellobiohydrolase; exoglucanase; CBH1; C1 cellulase; exo- β- 1,4-glucan-cellobiohydrolase… - Enzym này có tác dụng thủy phân các liên kết 1,4-β-D-glucosid trong cellulose và cellotetraose từ đầu không khử.  β-glucosidase EC 3.2.1.21. - Tên thường gọi là β-glucosidase - Tên hệ thống: β-D-glucosid glucohydrolase - Các tên khác: cellobiase; β-glucosid glucohydrolase; β-1,6-glucosidase; salicilinase; arbutinase… - Enzym này thủy phân các gốc β-D-glucosid. Một số trường hợp cũng thủy phân β-D- galactosidase, β-D-fucoside; β-D-xyloside; α-L- arabinoside. 2.2.1.3. Cấu tạo của cellulase - Cellulase có bản chất là protein được cấu tạo từ các đơn vị acid amin, các acid amin này được nối với nhau bởi liên kết peptid –CO-NH-, tuy nhiên trong cấu trúc có gắn những phần phụ khác. Cấu trúc không gian cellulase bao gồm một trung tâm xúc tác và một đuôi không gian, phần đuôi này xuất phát từ trung tâm xúc tác nhưng được gắn thêm đuôi vùng glycosil hóa và cuối đuôi này là vùng gắn kết với cellulose. Vùng gắn kết với cellulose có cấu tạo khác với liên kết thông thường của protein và việc thay đổi chiều dài của vùng glycosil hóa có ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzym. - Trọng lượng của enzym cellulase thay đổi từ 30-110 KDal. Cấu trúc không gian khoảng 280-600 acid amin nhưng chiều dài cellulase thường khoảng 300-450 acid amin và trung tâm xúc tác có khoảng 250 acid amin. - Bằng cách bẽ gãy các liên kết β-1,4-glucan, hệ enzym cellulase đã thủy phân cellulose thành sản phẩm cuối cùng là glucose. Trong đó exoglucanase là enzym chính trong quá trình thủy phân cellulose. SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 9 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước - Exoglucanase là một enzym chứa hai vùng xúc tác nối với một vùng gắn cellulose qua một vùng liên kết được glycosil hóa cao. Exoglucanase gồm có 2 chuỗi gọi là chuỗi A và chuỗi B. Cả hai chuỗi đều có 434 acid amin gốc nhưng giữa chúng cũng có sự khác nhau để phân biệt. Bảng 2.2 : Đặc tính cấu trúc của exoglucanase 1 Đặc điểm cấu trúc Chuỗi A Chuỗi B Số bản xoắn 9 9 Số sợi 33 33 Số xoắn 10 10 Số nối β 64 65 Số nối γ 4 3 Số bóng β 8 8 Số kẹp tóc β 11 11 Số đơn vị β-α-β 1 1 Số cầu disulfide 10 10 Số ion Ca 1 1 Số ion I 2 2 Số ligand NAG 2 2 Số ligand IBZ-GLC 2 2 Các xoắn β không song song tạo bề mặt chung với nhau và tạo nên một thể tích lớn được bao bọc bên ngoài bởi các chuỗi kỵ nước và một phần nhỏ ưa nước. Hai bản xoắn β không song song dựng chụm vào nhau mặt đối diện tạo một kẹp β. Phần còn lại bao gồm các vòng ngắn được cố định bởi các cầu disulfide và nối các sợi β với nhau và có 4 xoắn α trong cấu trúc. Có một nguyên tử Ca 2+ ở cà hai chuỗi A và B của cellulose và ở mỗi chuỗi có kết hợp với glu 295 và glu 325. Một phân tử nước được gắn vào Ca 2+ . 2.2.1.4. Tính chất SVTH: Huỳnh Thị Hồng Sương 10 [...]... cấy ly tâm tách sinh khối thu lấy dịch trong suốt, dịch thu được đem xác định hoạt độ và lựa chọn loài vi sinh vật có hoạt tính enzym cellulase cao theo phương pháp (định lượng hoạt tính dựa vào đường khử 3.2.2.1) 3.3 Bố trí thí nghiệm Mục đích của quá trình này nhằm khảo sát từng thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp enzym cellulase và quá trình tách chiết, tinh sạch sơ bộ enzym Qua... lên men bề mặt và thu nhận enzym cellulase từ nấm Trichoderma viride 2.6.2.1 Lên men bề mặt Là quá trình mà vi sinh vật sinh trưởng và trao đổi chất trên cơ chất rắn (bã mì, bã mía, bột bắp…) được làm ẩm với nước nhưng không có dòng nước tự do (hàm lượng nước từ 30-70% phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nước của cơ chất và thế nước tối thiểu cần cho sự phát triển của vi sinh vật) Trichoderma viride phát... phân vỏ dứa, vỏ chuối…để làm thức ăn gia súc 2.8.2 Thủy phân gỗ và các phế liệu gỗ Cellulase thủy phân gỗ và các phế liệu của gỗ, giấy báo cũ thành glucose Enzym cellulase của Trichoderma viride thủy phân 100g cellulose thành 25g đường Trong quá trình ủ cỏ xanh, sự phối hợp giữa enzym cellulase và các enzym thủy phân khác như pectinase, hemicellulase…có tác dụng phân giải thành tế bào thực vật, do đó... 2.8.3 Cellulase được sử dụng để phá vỡ thành tế bào - Cellulase phá vỡ tế bào thực vật giúp cho việc trích ly các chất từ thực vật từ cây thuốc dễ dàng Điều này còn giúp cho việc nghiên cứu nuôi cấy tế bào trần nhằm tạo các tế bào lai có những tính trạng mới theo mong muốn - Cellulase được sử dụng để sản xuất tinh bột Cellulase của chủng Trichoderma viride và của một số chủng nấm còn được sử dụng để tách. .. sử dụng để tách tinh bột ra khỏi khoai lang và đậu tương Sau khi tách rời các tế bào khoai lang hay đậu tương ra nhờ các enzym tách tế bào người ta cho tiếp xúc với cellulase để phá vỡ thành tế bào và do đó giải phóng tinh bột ra một cách thuận lợi hơn Cellulase còn có tác dụng làm mềm vải nên được bổ sung vào thành phần chất giặt tẩy trong công nghiệp bột giặt - Một ứng dụng khác của cellulase là thủy... khi nuôi đủ thời gian để Trichoderma viride tổng hợp enzym, thu lấy môi trường đem sấy nhẹ ở nhiệt độ 400C để đạt độ ẩm 8-12%, nghiền nhỏ, bảo quản trong chai, lọ sứ, thủy tinh hay túi PE Chế phẩm này gọi là chế phẩm enzym thô Muốn có chế phẩm tinh khiết phải qua giai đoạn tách và tinh chế 2.6.2.2 Cơ chất cảm ứng Bã khoai mì là chất thải có được từ quá trình chế biến tinh bột khoai mì Lượng bã thải... giống Alternaria, Trichoderma, Aspergillus, Penicillium… Chúng được tách từ đất xung quanh các vùng rễ cây, từ rễ thực vật, từ than bùn và các nguồn tự nhiên khác có quá trình phân hủy cellulose Một số chủng nấm mốc đã tổng hợp cellulose có hoạt tính khá cao Phức hệ enzym cellulase nhiều cấu tử đã được tách ra từ nấm Myrothecium verrucaia Bằng phương pháp điện di, người ta thấy phức hệ enzym này có 6... hợp cellulase [12,13] 2.5.1 Sinh tổng hợp enzym cảm ứng Một quá trình sinh tổng hợp enzym được gọi là cảm ứng nếu như nó chỉ xảy ra với mức độ đáng kể khi môi trường có cơ chế đặc hiệu của enzym này hoặc các chất có cấu trúc tương tự cơ chất Các enzym thuộc loại này được gọi là enzym cảm ứng Các cơ chất kích thích quá trình sinh tổng hợp enzym này được gọi là cơ chất cảm ứng Cellulase là một hệ enzym. .. dụng - Quá trình thủy phân cellulose tự nhiên nhờ enzym được thực hiện dưới sự tác động của một phức hệ cellulase, bao gồm chủ yếu là các enzyme C1, Cx, và các glucosidase - Enzyme C1 là một enzym không đặc hiệu Dưới tác dụng của enzyme này các loại cellulose tự nhiên (bông, giấy lọc…) bị trương lên và chuẩn bị cho tác động của các enzym khác thủy phân tiếp theo Hiện nay có nhiều tác giả cho rằng enzym. .. được sử dụng rộng rãi và cho kết quả tốt nhất Các enzym được chuyển từ tế bào vào nước do sự chênh lệch nồng độ Dịch khuếch tán hay dịch chiết enzym được cô đặc dưới áp suất thấp sao cho hàm lượng chất khô không nhỏ hơn 50-55% - Theo phương pháp khuếch tán bằng nước, có thể chiết được lượng enzym trên 90-95% và trong dịch chiết không chứa các tạp chất không tan Nước thường dùng để chiết có nhiệt độ SVTH: . thích hợp cho quá trình sinh tổng hợp enzym cellulase. - Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp enzym cellulase. - Tách chiết enzym thô. - Tinh sạch sơ bộ enzym thô. - Khảo. thị trường tôi tiến hành nghiên cứu việc thu nhận và tinh sạch sơ bộ enzym cellulase từ canh trường nuôi cấy Trichodema viride trên bã khoai mì. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này chúng. lớn cellulase thuộc giống Alternaria, Trichoderma, Aspergillus, Penicillium… Chúng được tách từ đất xung quanh các vùng rễ cây, từ rễ thực vật, từ than bùn và các nguồn tự nhiên khác có quá trình