Giớithiệuvềnấmmốc
Kháiniệmvềnấmmốc
Nấmmốclàtấtcảcácnấm khôngphảilànấm menvàcũngkhôngsinhmũnấmnhưởcácnấmlớn.Nấmmốccònđượcgọilànấmsợi ,tứclàtấtcảcácmốcmọctrênthựcphẩm,trênchiếu,trênquầnáo,trênsáchvở…
Chúngp h á t triểnrấtnhanhtrênnhiềunguồncơchấthữucơkhigặpkhíhậunóngẩ m.Nhiềunấmmốckísinhtrênngười,trênđộngvật,thựcvậtvàgâyracácbệnhnấmk hánguyhiểm.Nhiềunấmmốcsinhracácđộctốnấmcóthểgâyra bệnhungthưvànhi ềubệnhtậtkhác.Trongtựnhiên,nấmmốcphânbốrấtr ộngrãivàtham giatíchcực vàocácvòng tuầnhoànvậtchất,nhấtlàquátrìnhphângiảichấthữucơvàhìnhthà nhchấtmùn.
Hìnhtháivàcấutrúccủanấmmốc
Nấmmốccó thành tếbào, rồiđếnmàngtếbào chất, bêntrong làtếbàochấtvớinhânphânhóa.Màngnhâncócấutạohailớpvàtrênmàngcónhiềulỗ nhỏ.Trongnhâncóhạchnhân.Bêntrongtếbàonấmcòncókhôngbào,tithể,mạngl ướinộichất… Đỉnhsợin ấmb a o g ồmmộtc h ó p n ó n , k h ô n g tăngtrưởngv à c ó t á c dụn gchechởbảovệchophầnngọncủasợinấm.Đâylàphầnmàchấtnguyêns i n h khôngc ónhânvàítchứacáccơquantử.Ởcácloàinấmkhuẩntikhôngcóváchngăngọilàcáct ếbàođanhânvìbêntrongcónhiềunhân.Ởcácloàinấmcóváchngănthìdokhảnăngdi chuyểncủanhânmàtừngtếbàocóthểchứatừ1nhân,2nhân,nhiềunhânhoặckhôngcó nhânnào.
Rễgiả:T r ô n g gầng i ốngn h ưmộtc h ù m r ễp h â n n h á n h , c ó t á c d ụnggi úpbámchặtvàocơchấtvàhấpthụchấtdinhdưỡngtừcơchất.
Sợi hút:Chúngđượcmọcratừkhuẩn tivà phân nhánhrồiđâmsâuvàotếbàovậtchủ,ởđóchúng cóthểbiếnthànhhìnhcầu,hìnhnóntayhayhìnhsợi.Chúngsửdụngcácsợihú tnàyđểhútchấtdinhdưỡngtừcơthểcủavậtchủ.
Phầnsợinấmtiếpxúcvớivậtchủsẽphồngtora,tăngdiệntiếpxúcvớivậtchủ.P hầnnàythườngcóh ì n h đĩa,cónhiềunhântếbào,ápchặtvàovậtchủ.
Sợibòhaythânbò:Đólàđoạnsợinấmkhísinhkhôngphânnhánh,ph átsinhtừcácsợinấmcơchất,cóhìnhthẳnghoặchìnhcung.Đầumútcủac ácsợibòchạmvàocơchấtpháttriểnthànhcácrễgiảđểbámchắcvàocơchất.
Vòngnấm:V ò n g nấmcót h ểc ó dạngbọngd í n h r a từnhữngc u ốngngắnxế pthẳnggốcvớisợinấmchính.Đỉnhcủacáccuốngnàyphìnht o rathànhbọn ghìnhcầu.Bọngnàytiếtramộtchấtdínhtrênkhắpbềmặt.
Sinhsảncủanấmmốc
Nấmmốcsinhsảndưới2hìnhthức:vôtínhvàhữutính.Trongsinhsảnvô tính,nấmmốchìnhthànhbàotửmàkhôngquaviệcgiảmphân,tráilạitrongsinhsảnhữ utínhnấmmốchìnhthành2loạigiaotửđựcvàcái.
Nấmmốcsinhsảnvôtínhthểhiệnqua2dạng:sinhsảndinhdưỡngbằngđoạ nsợinấmpháttriểndàirahoặcphânnhánhvàsinhsảnbằngcácloạib à o tử.Mộtsốloàin ấmcónhữngbàotửđặctrưngnhưsau:
Bàotửtúi(bàotửbọc):cácbàotửđộngcóởgiốngnấmSaprolegniav àbàot ửtúiởgiốngnấmMucor,Rhizopuschứatrongtúibàotửđộngvàtúibàotửđượcmang bởicuốngtúibàotử.
Bàot ửđ ính:c á c b à o t ửđ ínhk h ô n g c ó t ú i b a o bọcở g i ốngnấmA spergillus,Penicillium Hìnhdạng,kíchthước,màusắc,trangtrívàcáchsắpxế pcủabàotửđínhthayđổitừgiốngnàysanggiốngkhácvàđượcdùnglàmtiêuchuẩn đểphânloạinấm.Cuốngbàotửđínhdạngbìnhcóthểkhôngp h â n nhánhnhưởAs pergillush a ydạngthểphânnhánhnhưởPenicillium.Bàot ửđ ínhh ì n h thànht ừnhữngcụmt r ê n nhữngc u ốngb à o tửđ ínhởTri c h o de rma
Chồihìnht h à n h t ừtếb à o nấmmen:C r y p t o c o c c u s v à C a n d i d a l à nhữngloạibàotửtảnđơngiảnnhất,gọilàbàotửchồi.
GiốngUstilagocónhữngsợinấmcóxuấthiệntếbàocóváchdàyg ọilàb àotửváchdàycòngọilàbàotửáo.Vịtrícủabàotửváchdàyởsợinấmcót hểkhácnhautùyloài.
GiốngG e o t r i c h u m v à O o s p o r a c ósợin ấmk é o thẳng,v u ô n g h a y chữnhậtvàtếbàováchdàygọilàbàotửđốt.
Sinhsảnhữutínhxảyrakhicósựkếthợpgiữahaigiaotửđựcvàcáicótrảiqua giaiđoạngiảmphân.Cơquansinhdụccủanấmmốccótênlàtúigiaotử,có2loại:cơ quansinhdụcđựcgọilàtúiđựcchứacácgiaotửđực,còncơquansinhdụccáigọitúi noãnchứagiaotửcái,khicósựkếthợpgiữag ia o tửđựcvàgiaotửcáisẽtạothànhbàot ử,bàotửdiđộngđượcgọilàbàotửđộng.
Kiểuhaisợinấmcó giớitínhđựcvàcáitiếphợpnhausinhra bàotửcótê n làtiếphợptử,tiếphợptửlàđặctrưngcủanhómnấmMyxomycetes.Bàot ửsinhdụckhihìnhthànhcódạngtúigọilànangvàtúinàychứanhữngbàotửgọilàbà otửnang.NangvàbàotửnanglàđặctrưngcủanhómAscomycetes.
TrongnhómBasidiomycetes,4bàotửpháttriểnởphầntậncùngcủacấutrú cthểquảgọilàđãmvàbàotửđượcgọilàbàotửđãm.NhómNấmbấttoàng ồmnhữngn ấmc h o đếnn a y chưabiếtr õ kiểusi n h sảnhữutínhcủac h ú n g
Điềukiệnsinhtrưởngcủanấmmốc
Nấmmốclàsinhvậtdinhdưỡnghóanănghữucơ.Chúngchỉcókhảnăngt h u nhậnnănglượngt ừmôitrườngb ê n n g o à i n h ờq u á t r ì n h o x y h ó a hiếukhíhoặc quátrìnhlênmenkỵkhícácchấthữucơngoạibào.Kiểudinhdưỡngcarbonhữucơnà yđược gọi làkiểudinhdưỡngcarbon dịdưỡng.Nấmmốclànhữngloàinấmcókiểucarbondịdưỡngthuộcloạihoạisinh,sửd ụngcáchợpchấthữucơđểlàmchấtdinhdưỡng. a Nguồncarbon:
Nấmmốccóthểsửdụngnguồncarbonrấtkhácnhau.Cácloạithứcănc a r b o n cóthểdùnglàmnguồnnănglượngvànguồnvậtliệuxâydựngtếbàođ ố ivớinấmmốc c ó t h ểk ểđếnc á c loạihydradecarbon(monosaccharide,o l i g o s a c c h a r i d e , polysaccharide),c á c d ẫnxuấtcủah y d r a d e c a r b o n , c á c loạirượu,c á c loạia x i t hữucơ,c á c loạia x i t amin,p r o t e i n , l i p i d T r o n g nhiềutrườnghợpnếu cómặttrongmôitrườngvàinguồncarbonkhácnhau,nấmmốcsẽph át triểnmạ nhmẽhơnsovớikhichỉcóriêngbiệttừngloạimột. Đốivớic á c n g u ồnc a r b o n phứctạp( t i n h bột,c e n l u l o s e , ) trướchết n ấmmốcphảisinhracácenzymeđểphânhủycáchợpchấtnàythànhcáchợp chấtđơnphântửsauđómớiđồnghóađượcchúng. b NguồnNitơ:
Cácloạinấmmốckhácnhaucóthểcónhucầukhácnhauđốivớicácnguồnni tơ.Nấmmốcthườngcókhảnăngsửdụngcảcácnguồnnitơhữucơlẫncácnguồnnitơv ôcơ.Nhiềuloạinấmmốccókhảnăngđồnghóacảmuốiamonlẫnnitrat.Đôikhicónh ữngloạinấmmốckhôngpháttriểnđượctrên
3 cácm ô i trườngc h ứan g u ồnnitơl à muốiamonnhưngn g u y ê n n h â n k h ô n g phảiởbảnthângốcNH 4 +màởđộchuasinhlýdocácmuốiamontạora.Sau khinấmmốcđồnghóagốcNH4 +trongmôitrườngsẽtíchlũycácanionvôcơ
(SO 2- ,HPO 2- ,Cl - )vàlàmhạđộpHcủamôitrườngxuống.Ngượclại vớicácmuốiamon,nitratlànhữngmuốicótínhkiềmsinhlý.Saukhinấm đồnghóagốcNO - trongmôitrườngsẽtíchlũylạicáccation(Na + ,K + )và làmtăngrõrệtđộpHcủamôitrường.
Khảnăngđồnghóaamonsunfatcủanấmmốcsẽtăngcườngrõrệtkhib ổsungv àomôitrườngmộtítaxithữucơ(acidlactic,acidmalic ).Ngoàicácnguồnnitơv ôcơ,nhiềuloàinấmmốccóthểsửdụngnguồnnitơhữucơ(p rote in , peptid,acidami n, ). c.Cácnguyêntốkhoáng:
Nấmmốccầncácnguyêntốđalượngnhư:S,P,K,Ca,MgvàFe.Cácn g u y ê n t ốđượcnấmmốcđòihỏivớinhữngsốlượngrấtnhỏđượcgọilàcácnguyêntốvilượng như:Mn,Zn,Cu,Co,Ni,
Lượngc h ứatừngn g u y ê n tốk h o á n g t r o n g tếb à o nấmmốckhông nhữngthayđổitùythuộcvàotừngloàinấmmốcmàcònphụthuộccảvàođiềukiệ nnuôicấychúng.Sauđâylàvaitròcácchấtkhoángtrongtếbàonấmmốc:
P h o s p h o : thườngc h i ếmt ỷl ệc a o nhấtt r o n g thànhphầnk h o á n g củan ấmmốc.Phosphothamgiavàocấutạocủanhiềuchấthữucơrấtquant r ọngtron gtếbàonấmmốcnhư:nucleoprotein, nucleotid,phosphoprotein,ph osphatid ).
- Lưuh u ỳnh:t h a m g i a v à o t h à n h phầncủamộts ốa c i d a m i n : c y s t i n , cystein,metionin.Lưuhuỳnhcũngcómặttrongnhiềucoenzymequantr ọngnhưacidlipoic,biotin,coenzymeA
- Kali:cólượngkhálớntrongcáctếbàonấmmốc,chúngthamgiavàoquátrìn htraođổiglucidvàcóảnhhưởngđếnnhiềuquátrìnhtraođổichấtkháccủacáct ếbàonày.
Có nghiêncứuchobiết việcthiếuMg 2+d ẫnđếnviệcứcchếquát r ì n h hìnhthànhbàotửởmộtsốloàinấm mốc.
- Canxi:k h ô n g t h a m g i a c á c t h à n h p h ầnc á c chấth ữucơt r o n g t ếbàonh ưngchúngrấtcầnthiếtvìđóngvaitròcầunốitrunggiangiữanhiềut h à n h phầ nquantrọngtrongtếbào(giữacácnucleotid,giữaproteinvàacidnucleic).C anxicòncóảnhhưởngđếnsựhìnhthànhcáccấutrúckhônggianổnđịnhcủ aribosome,nhân
- Sắt:t h a m g i a v à o kếtcấuporphirinsắtcủac á c h ệthốnge n z y m e ch uyểnvậne l e c t r o n Sắtc ò n t h a m g i a v à o cấut r ú c củacácenzymeca t a l a se , peroxidase. d Cácchấtsinhtrưởng:
Cũnggiốngnhưđốivớicácloạivisinhvậtkhác,nấmmốccónhữngq u a n h ệrấtkhácnhauđốivớicácloạivitaminvàcácchấtsinhtrưởngkhác.Việcmộtloàin ấmmốckhôngđòihỏimộtloạichấtsinhtrưởngnàođấycót hểdohoặclàchúngtựt ổnghợprađượcchấtsinhtrưởngnàyhoặclàtrongq u átrìnhtraođổichấtchúngkh ôngcầntớiloạicoenzymecóchứachấtsinhtrườngnày.
Nhucầuvềchấtsinhtrưởngcủamộtloàinấmmốccóthểthayđổitùytheođiều kiệnnuôicấy,tùytheotuổigiống.PhầnlớncácvitaminnhómBđ ư ợ ccácloàin ấmmốcsửdụngđểtạoracácenzymecầnthiếtđốivớihoạtđ ộ ngsốngcủachúng.Nh iềuloạivitamintantronglipid(A,D,E,K)đượct ì m thấyt r o n g c á c l ớpmàngs i n h học,s ựt ồntạiv à s ốl ượngcủac á c loạivitaminnàytrongmôitrườngcóảnhhưở ngrõrệtđốivớicấutrúcvàđốivớis ựhoạtđộngcủacáclớpmàngnày.
Ngoàicácchấtdinhdưỡngnấmmốccũngnhưtấtcảsinhvậtkháccòncó nhucầ uvềnướcchocáchoạtđộngsinhlý,sinhhóacủatếbào.Liênquanđếnlượngnướcnày làđộẩm,baogồm:hàmlượngnướccủasảnphẩm,độẩ mtươngđốicủakhôngkhí.Giữahàmlượngnướccủasảnphẩmvàđộẩmcủakhôngkhíởmôitrườngngoàicóm ốiliênquan(traođổiqualại).Chínhmốiliênquandinhdưỡngnàykhôngnhững ảnhhưởngđếnchấtlượngcủasảnphẩm,màcònảnhhưởngđếnkhảnăngsửdụngnước củatếbàonấmmốcc h o cácquátrìnhsinhtrưởng,pháttriểncủachúng. a Hàmlượngnướccủasảnphẩm:
Nướct r o n g c á c s ảnp h ẩmn h ư:lươngt h ực,t h ựcphẩm,t h u ốcmen,dư ợcliệu… gồmphầnnướcliênkếtvàphầnnướckhôngliênkết.Nấmmốccũngnhưcácvisinhvậ tkhácchỉsửdụngđượcphầnnướctựdocótrongsảnphẩm,vàcũngchỉphầnnướcnày thựchiệnsựtraođổiqualạivớinướccót r o n g khôngkhí. b Độẩmtươngđốicủakhôngkhí:
Mỗiloạinấmmốcthíchứngvớimộtkhoảnggiátrịđộẩmtươngđối.Việcgiả mđộẩmtươngđốisẽlàmngừnghoặckéodàithờigiannảychồicủab à o tửnấmmốc.N ấmmốcsốngtrongmôitrườngcóđộẩmtươngđốithấp,c h ú n g cókhảnăngthíchng hidầnđểcóthểtiếptụcsinhtrưởng,pháttriểnb ì n h thườnghoặcởtrạngtháisống nghỉ.Ởđộẩmtươngđốithấpcùngvớih à m lượngnướcthấptrongsảnphẩm,tếbào nấmmốcđầutiênmấtnướctựd o , saumất nướcliênkết.Tùytheolượng nướcmấtđi,nấmmốc chuyểnsangtrạngtháisốngnghỉhoặcbịchết.Phầnlớnnấmmốckhôngsinhtrưởng,p háttriểntrongđiềukiệnđộẩmtươngđốicủakhôngkhímôitrườngdưới60%.
Mỗil o à i n ấmmốccũngc ó nhiệtđ ộ tốiưuc h o s ựp h á t triển,s i n h trưởn g.Phầnlớnnấmmốcsinhtrưởng,pháttriểnởnhiệtđộ15-
25 0 Ctùytừngloài.Mộtsốrấtnhỏcácloài nấmmốccó thểtăngtrưởngởcác kholạnhởnhiệtđộ
2 0 0 Cvàmộts ốí t l o à i k h á c c ó nhiệtđ ộ tăngtrưởngđến50 0 C.Căncứvàonhiệtđộtă ngtrưởng,cácloàinấmmốcđượcchiathành5nhóm:nhómưanóng,nhómchịunón g,nhómưanhiệttrungbình,nhómchịulạnh,nhómưalạnh.
Mộttrongnhữngyếutốảnhhưởngđếnsựsinhtrưởng,pháttriểncủan ấmmố cđólàpH.Nấmmốcnảymầmvàsauđótăngtrưởngbìnhthườngởp H 7.Ởmôitrường kiềmhoặcaxít,nấmmốckhônghoặctăngtrưởngrấtyếu.
Ứngdụngcủanấmmốc
Nấmmốcđượcứngdụngrấtrộngrãi,nhiềuloàiđượcsửdụngtrongc ô n g n ghệt h ựcphẩm,sảnxuấtchấtk h á n g s i n h v à sảnxuấtnhiềuloạienzyme…
Nấmmốcđãđượcsửdụngđểchếbiếnvàbảoquảnthứcănrộngrãivàl â u dài.M ộts ốl o à i n ấmmốcthườngđượcs ửd ụngđ ể sảnxuấts i n h k h ốip r o t e i n MốcAsp ergillusoryzaeđượcsửdụngrộngrãiởnhiềunướcnhưsảnxuấttương.Nhiềuloạithự cphẩmk h á c c ũngđ ư ợ cchếbiếnbởimốcn h ưtương,chao,phomát…
Trongsố12.000loạikhángsinhđượcbiếtnăm1995cókhoảng22%đượ csảnxuấttừnấmmốc.Trongsốđó,khángsinhPenicillin,đượcAlexanderFle mingtổnghợptừnấmPenicilliumchrysogenumvàonăm1928,đượcsửdụngrấtrộng rãitrongchữatrịyhọcthếkỷ20.Mộtloạikhángsinhβ- lactamphổbiếnkháclàCephalosporincũngđượctổnghợpnăm1948từn ấmCep halosporiumacremonium.
N ấmmốcg i ú p tổnghợpa c i d hữucơ:a c i d o x a l i c , c i t r i c , g l u c o n i c , vitaminn h ó m B , riboflavin;k í c h t h í c h tố:g i b b e r e l l i n , auxin,cytokin in….Mộtsốloàinấm kísinhcôntrùngđãđượcsửdụnglàmthuốctrừsâusinhhọc.Nấmmốccònlàđốitượng nghiêncứuvềditruyềnhọcdùngđểtổnghợpAND.Ngoàira,nấmmốcđượcứngd ụngsảnxuấtrượu,nấmmốclàthànhphầnquantrọngtrongbánhmencơmrượu.
Visinhvậttrongbánhmencơmrượu
Nấmmốc
Trongbánhmenthuốcbắcthấypháttriểnrấtnhiềunấmmốckhácnhaut h u ộcgi ốngA s p e r g i l l u s , P e n i c i l l i u m , M u c o r v à R h i z o p u s T r o n gđ ó,giống
Nấmmen
Trongmỗigambánhmencótừvàichụctriệuđếnvàitrămtriệutếbàon ấmmen C h ú n g gồmhai c h i kh ác n h a u :En do my co psis(c hủyếul àEndomycops isfibuligenes)v àS a c c h a r o m y c e s ( c hủyếul àS a c c h a r o m y c e s ce revisiae).
Endomycopsis:E n d o m y c o p s i sfibuligenesl àl o à i nấmmenrấtg i à u enzymeamylase,glucoamylase.Dođóchúngvừacókhảnăngđườngh ó a , vừacókhảnăngrượuhóa.
Saccharomyces:S a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a e cókhảnănglênmenr ấtnhiềuloạiđườngkhácnhaunhưglucose,saccharose,maltose,fructose,r a f i n o s e , galactose.Chúngcókhảnănglênmenđượcởnhiệtđộcaokhoảng3 6 -
40 0 C.Chúngcókhảnăngchịuđượcđộaxit.Đặcbiệtchúngcókhảnăngchịuđượcthu ốcsáttrùngNa2SiF6vớinồngđộ0.02–
0.025%.Đặcđiểmnàyrấtthuậnlợicholênmenkhicầnphảisửdụngchấtsáttrùng.Đặ cđiểmquant r ọnghơnhếtlàloàinấmmennàycókhảnănglênmencácloạinguyênli ệurấtkhácnhaunhư:gạo,ngô,khoai,sắn,vớilượngđườngtrongdungdịchtừ1 2 – 14%cókhi16–18%.Nồngđộrượutrongdungdịchlênmenlà10–
Ngoàih a i c h i n ấmm e n cơbảnt r ê n , t r o n g m e n t h u ốcbắcc ò n thấyn hiềuloạinấmmendạikhácnhau.Chúng vừacókhảnăngthủyphântinhbột,vừ acókhảnăngchuyểnđườngthànhcồn,tuyrằngsựchuyểnhóanàyc ò n thấp.Điều đặcbiệtlàcácloàinấmmendạinàychịunhiệtrấtcao,cókhil ê n tới60–
Vikhuẩn
Trongbánhmenthuốcbắcthấynhiềuloạivikhuẩnpháttriển.Trongđ óthấ yc h ủyếul à c á c l o à i v i khuẩnl a c t i c v à v i khuẩna x e t i c C á c l o à i v i khuẩnthư ờnglàm chuamôitrường.Thời gianđầucủaquá trình lênmen,quát r ì n h nàyxảyracólợivìpHmôi trườngdochúngtạorasẽthíchhợpchonấmmenvànấmmốcpháttriển.TuynhiênpH xuốngquáthấplạiảnhhưởngxấuc h o quá trình lên men.Mặtkhác nếu trong dịchlên men cómặtcủaoxy thì vikhuẩnaxetic sẽoxyh óa rượut h à n h axitaxetic.Quá tr ìn h nàyl à m tổnha olượngcồntạothành.
Enzymeamylasetừvisinhvật
Giớithiệuvềenzymeamylase
Enzymeamylaselàmộtt r o n g s ốcácenzymeđ ư ợ cs ửd ụngrộngrãinhấttron gcôngnghiệp,yhọcvànhiềulĩnhvựckhác.Nhữngnghiêncứuthựcnghiệmđầutiênvề enzymenóichungvàvềenzymeamylasenóiriêngđượcbắtđầuvàonhữngnăm1 811–
1814.Nhữngnghiêncứunàygắnliềnvớitênt u ổicủanhàbáchọcngườiNga,ViệnsĩK.SKirhof.Ôngnghiêncứuquátrìnhphângiảitinhbộtdướitácdụngcủadịchchiết đạimạchnảymầmvànhậnthấyrằngtrongmaltcóchứacácchấtphângiảitinhbộtt hànhđường.Năm1 8 3 3 , hainhàkhoahọcngườiPháplàPayenvàPersorđãtáchđược chấtphân giảitinhbộtđólàtừđạimạchnảymầm.Cáctácgiảđãdùngrượuđểkếttủan ó trongdu ngdịchchiếtmaltvàthuđượcenzymởdạngbột,đồngthờiđặct ê n làdiaslase.Saun àytheođềnghịcủaDuclo,enzymephângiảitinhbộtgọil à amylase.
Cáce n z y m amylasec ó t r o n g n ấmmốc,x ạkhuẩn,n ấmm e n v à v i kh uẩn,nướcbọt,dịcht iê uh óa củang ườivàđộngvật,trong hạtnảymầm.B â y giờ,n gườitathuchúngchủyếutừcanhtrườngnấmmốc,vikhuẩnvàmộtsốloàinấmme n.
Amylasecóthểthủyphânhạttinhbộtchưahồhóacũngnhưhạttinhbộtđãh ồhóa.The ot ín h chấtv àcơchếtácdụngl ên ti nh bộtcủaa my la se ngườit a p h â n biệtamylaser a c á c loạis a u : α-amylase,β -amylase,glucoamylase…
Cácenzyme amylasetừcácnguồnkhácnhauthườngkhácn h a u vềtínhchất,c ơchếtácdụngcũngnhưsảnphẩmcuốicùngcủasựthủyp h â n α-amylasecókhảnăngphâncáchcácliênkếtα-
1,4glucosidenằmởphíabêntrongphântửcơchất:tinhbột,glycogenvàpoly oseđồngloạimộtcáchngẫun h i ê n , k h ô n g t h e o mộttrậtt ựn à o cả.Vìt h ếngườit a g ọin ó l à enzymeamylasenộiphân.α- amylasekhôngchỉthủyphânhồtinhbộtmànót h ủyphâncảhạttinhbộtnguyênlành,s ongvớitốcđộrấtchậm.
Quátrìnhthủyphântinhbộtbởiα- amylaselàquátrìnhđagiaiđoạn.Ởg i a iđoạnđầu(giaiđoạndextrinhóa)chỉ1sốphânt ửcơchấtbịthủyphântạot h à n h mộtlượnglớndextrinphântửthấpđộnhớtcủahồtinh bộtgiảmnhanhs a n g g ia i đoạnt hứhai (giai đoạnđư ờngh óa )c ác de xt ri n p h â n tửthấpvừađượctạothànhbịthủyphântiếptụctạoracáctetra- trimaltosekhôngchomàuvớiiodine.Cácchấtnàybịthủyphânrấtchậmbởiα- amylasechotớidivà monosaccharide.Dướit á c d ụngcủaα- amylase,amylaseb ịp h â n giảik h á n h a n h t h à n h o l i g o sa c c h a r i d e g ồm6-
7 gốcg l u c o s e Sauđ óc á c polyglucosenàylạibịphâncáchtiếptụcnêncácmạchp olyglucosecolagencứngắndầnv à bịphângiảichậmđếnmaltotetrosevàmaltotri ose,vàmaltose.Quamộtthờigiantácdụngdài,sảnphẩmthủyphâncủaamylasechứ a13%glucosevà87%maltose.Tómlại,dướitácdụngcủaα- amylase,tinhbộtcóthểchuyểnt h à n h maltotetrose,m a l t o s e , g l u c o s e v à d e x t r i n p h â n t ửthấp.T u y n h i ê n , thôngthườngα- amylasechỉthủyphântinhbộtthànhchủyếulàdextrinphântửthấpkhôngchomàuvớ iiodinevàmộtítmaltose. α- amylasedễtantrongnước,trongcácdungdịchmuốivàrượuloãng.Proteincủacá cα - amylasec ó t í n h chấtacidyếuv à t í n h chấtcủag l o b u l i n Điểmđẳngđiệnnằmtro ngvùngpH4,2-5,7.KhitáchhoàntoànCarakhỏienzymethìα- amylasemấthếtkhảnăngthủyphâncơchất.VìCathamgiav à o sựhìnhthànhvàổ nđịnhcấutrúcbậcBacilussubtiliscủa enzyme,duytrìcấuh ì n h hoạtđộngcủaenzyme.Canxicòncótácd ụngbảođ ả mc h o α - a m y l a s e cóđộbềncựclớnđốivớicáctácđộnggâybiếntínhvàsựphânhủybởicácen zymphângiảiprotein.α-amylasebềnnhiệthơnsovớicácamylasekhác.α- amylasebịkìmhãmbởikimloạinặng. α-amylasecủanấmmốcchỉtấncôngnhữnghạttinhbộtbịthươngtích,c ò n α- amylasevikhuẩnlạicókhảnăngphânhủycảcáchạttinhbộtnguyênvẹnlẫnhồtinhb ột.Ởgiaiđoạnthủyphâncuối,tácdụngcủaα- amylasetừn ấmmốckháct á c d ụngcủaα- amylaset ừvikhuẩn.D e x t r i n d o amylasev i khuẩntạoracómạchdàihơndextrindo α-amylasecủamaltvànấmmốctạor a mộtsốlần. Điềukiệnhoạtđ ộ ngcủaα- amylaset ừc á c nguồnk h á c n h a u t h ườngk h ô n g giốngnhau.pHtốithíchchoh oạtđộngcủaα-amylasetừnấmmốclà
4,5-4,8,củađạimạch nảymầmvàthócmầmlà5,3vàcủavikhuẩnlà5,8- 6,0.Độbềnđốivớitácdụngcủaaxitcũngkhácnhau.α- amylasecủanấmmốcA s p e r g i l l u s oryzaebềnvữngđốivớiaxittốthơnlàα- amylasecủamaltvàvikhuẩnBacilussubtilis.
60 0 C.Amylasecủavi khuẩnc ó đ ộ bềnnhiệtc a o h ơncả.Nhiệtđ ộ t ốit h í c h củan ó l à 7 0 - 7 5 0 C.
Amylasecủanấmmốcbịvôhoạtở70 0 C,trongkhiđóamylasevikhuẩncóthểchịu đ ượ cnhiệtđộ 92 0 C.NhữngkhácbiệtvềnhiệtđộvàpHtốit hí ch , m ứcđộthủyp hânvà đặctínhthủyphâncủaα- amylasetừcácnguồnkhácnhauđangmởranhiềukhảnăngtolớntrongviệcứngd ụngchúngmộtcách thíchhợpvàđầyhiệuquảởcácgiaiđoạnkhácnhaucủaquátrìnhsảnxuất. β-amylasexúctácsựthủyphâncácliênkếtα-
1,4glucantrongtinhbột,glucogenvàpolysaccharideđồngloại,phâncắttuầntựtừn ggốcmaltosemộtt ừđầukhôngkhửcủamạch.Maltosetạothànhcócấuhìnhβ,vìthế amylasen à y đượcgọilàβ-amylase.
Theođặct í n h t á c d ụngl ê n tinhbột,β- amylasek h ô n g thủyp h â n hạtt i n h bộtnguyênlànhmàthủyphânmạnhmẽhồtinh bột.β-amylasephângiải1 00 %amylosethành maltosevàphângiải54-
1,4glucosideđứngkếcậnliênkếtα-1,6glucosidethìβ- amylasengừngtácdụng.Phầnsaccharidecònlạilàd e x t ri n phântửlớncóchứarất nhiềuliênkếtα-1,6glucosidevàđượcgọilà β-dextrin,α-dextrinchomàutímđỏcủaiodine.Độnhớtcủadungdịchgiảmchậm. β-amylasel à mộtalbumin.β - amylasel à e n z y m ngoạiphânc ó á i l ựcvớicácliênkếtα-
1,4.N ó r ấtbềnk h i k h ô n g c ó Ca 2+ ,β- amylaseb ịk ì m h ã m b ởiCu 2+ ,H g 2+ ,i o d i n e , … pHtốithíchtrongdungdịchtinhbộtthuầnkhiếtcủaβ-amylaselà4 , 6 còn trongdungdịchnấulà 5,6.Nhiệtđộtốithíchtrong dungdịchtinh bộtthuầnkhiết40-
50 0 C,trong dịchnấulạilà60-65 0 C,β-amylasebịvôhoạtở70 0 C.β- amylasechỉphổbiếntrongthếgiớithựcvật,đặcbiệtcónhiềutrongcáchạtnảymầm. Trongvikhuẩnkhôngcóβ-amylase.
1,4g l u c a n t r o n g p o l y s a c c h a r i d e , táchtuầnt ựtừngg ốcglucosemộtk h ỏi đầuk h ô n g k h ửcủam ạch.Glucoamylasec ó khảnăngx ú c t á c t h ủyp h â n đ ãl i ê n kếtα -1,4lẫnα -
1,6g l u c a n Glucoamylaselàenzymngoạiphân,nóthủyphânpolysaccharid etừđầukhôngkhửđểtạoraglucose.Khithủyphântinhbộtcùngvớiglucosecòncót h ể tạot h à n h c á c α -oligosaccharide.N g o à i c á c l i ê n kếtα -1,4v à α -
Glucoamylasec ó k h ảnăngt h ủyp h â n h o à n t o à n t i n h bột,g l u c o g e n , amylopectindextrinc u ối,p a n o s e , i s o m a t o s e v à m a l t o s e tớig l u c o s e Đas ốglucoamylaseđãbiếtđềuthuộcloạienzyme“axit”.Thểhiệnhoạtlựctốiđaở v ù n g p H 3 , 5 - 5 , 5 S o vớiα- amylase,glucoamylasebềnđ ố ivớia x i t hơn,nhưnglạikémbềnhơndướitác dụngcủarượuetylic,aceton khôngđượcbảov ệbằngCa 2+ Điểmđẳngđiệncủaglucoamylasetừcácnguồnkhácnhaucũngk h ô n g đ ồ n gnhất.Đasốcácchếphẩmglucoamylasecủanấmmốc,vikhuẩn,nấmm e n v à c ủ amôđ ộ ngvậtđềuc ó p H hoạtđộngt ốit h í c h ở v ù n g axitt r ừglucoamylasecủa
SaccharomycesitalicusvàmộtsốmôđộngvậtcópHhoạtđ ộ ngtốithíchởvùngtrun gtính.Glucoamylase axitcópHhoạtđộngtốithíchlà4,0- 5,0,glucoamylasetrungtínhpHtốithíchlà6,0-7,5.
Nhữngnghiêncứuvềamylasevisinhvậtđãđặtnềnmóngchoviệcsảnxuấtcácc hếphẩmenzymeamylaseđểsửdụngtrongsảnxuấtvàđờisống.Nhữngnghiêncứu cơbảnvàứngdụngcủaenzymeamylasengàycàngđượcp h á t triểnmạnhmẽhơnvà đangmởranhữngphươnghướngmới,triểnvọngmớit o lớnhơnđ ố ivớiviệcứngdụng enzymeamylaserộngr ã i t r o n g c á c n g à n h côngnghiệp.
Đặcđiểmcủavisinhvậttrongsảnxuấtenzyme
Tốcđộsinhsảncủavisinhvậtrấtmạnh.Trongmộtkhoảngthờigianngắn,kh ôngnhữngtathuđượclượngsinhkhốilớnvềenzymenộibàom à cònthuđược lượngenzymengoạibàovừanhiều,vừacóhoạttínhrấtcao.
Visinhvậtlàgiớisinhvậtthíchhợpchosảnxuấttheoquymôcôngnghiệpv ìquátrìnhsinhtrưởng,pháttriểnvàsinhtổnghợpenzymecủav i sinhvậtkhông phụthuộcvàokhíhậubênngoài.
Nguồnnguyênliệudùngsảnxuấtenzymetheoquymôcôngnghiệprẻtiềnvà dễkiếm.Vìthế,giáthànhsảnphẩmsẽgiảmvàcóthểsảnxuấtở mọinơitrênthế giới.
Visinhvậtcóthểtổnghợpcùngmộtlúcnhiềuloạienzymekhácnhau.Đặcđiểm nàycóliênquanđếncơthểđơnbào.Cơthểđơnbàophảithựchiệntấtcảch ứcnăngcủasựsống,dođóchúngphảitạoranhiềuloạienzymekhácnhauđểđả mbảosựsốngpháttriểntốt.
Mộtsốkỹthuậtnuôicấyvisinhvậtthunhậnenzyme
Visinhvậtsảnxuấtenzymeamylase
Trongthiênnhiên,enzymeamylasecóởhầuhếtmọivisinhvật,thựcvậtvà độngvật.Songchỉcómộtsốloàivisinhvậtvàmộtsốhạtthựcvậtmớil à đ ố itượngd ù n g l à m n g u ồnt h u c á c c h ếp h ẩme n z y m e a m y l a s e , dochúngcókhảnă ngtíchlũymộtlượnglớncácenzymenàytrongnhữngđiềukiệnxácđịnh.
Ngàynaydocóưuthếvềnhiềumặt,visinhvậttrởthànhnguồnthuenzyme chủđạo.Ngườitađãbiếtnhiềuloạivisinhvậtcókhảnăngtổnghợpcácenzymeamylas e.Nhữngc h ủngv i s i n h vậttạonhiềuenzymamylasethườngđượcphânlậptừcá cnguồntựnhiên,bởicácloàikhácnhauvàcácchủngv i s i n h vậtk h á c n h a u cũngthườngsảnsinhranhiềuenzymekhácn h a u Visinhvậttạoenzymeamylaseđ ượcdùngnhiềnhơncảlànấmmốc,g i ảnấmmenvàvikhuẩn,cònxạkhuẩnthìíthơn.
- Đểt h u e n z y m e amylasengườit a thườngd ù n g c á c g i ốngnấmm ốcA s p e r g i l l u s , RhizopusvàmộtsốloàicủagiốngMucorsinhtổnghợprấtmạnhm ẽα-amylasevàglucoamylase.Nấm menvàgiảnấmmenthuộcc á c g i ốngC a n d i d a,S a c c h a r o m y c e s ,
Thunhậnenzymeamylasetừvisinhvật
Khinuôivisinhvậttạoenzymeamylasecóhaiquátrìnhliênquanmậtthiếtvớin h a u : q u á t r ì n h tổnghợpsi nh kh ốiv i sinhvậtvà q u á tr ì n h tạor a enzymeamylas etrongtếbào hayngoàimôitrường.Ởmộtsốvisinhvật,quát r ì n h sinht ổnghợpenzymeamylasex ảyr a s o n g s o n g vớiq u á t r ì n h sinhtrưởng,sựtạoraenzymeamylasephụthuộct uyếntínhvàosựtăngsinhkhối.S ựtạothànhenzymeamylasecựcđạixảyrasaukh iquầnthểtếbàovisinhvậtđạtđiểmsinhtrưởng.
Nguồnnitơtrongmôitrườngdinhdưỡngcủaphươngphápnuôibềsâucóthểlà muốivôcơhaycáchợpchấthữucơchứanitơ.NaNO3l à n g uồnnitơd i n h dưỡngđểnuôinhiềuloạinấmmốctạoenzymeamylase.Chonguồnni tơnhấtđịnhvàomôitrườngcóthểkíchthíchtổnghợpenzymeamylasenàyvàứcc h ết ổnghợpenzymeamylasekhác.Theom ứcđ ộ t i ê u t h ụmuối,môitrườngb ịa x i t h ó a , q u á t r ì n h chuyểnd ịchmạnhv ềp h í a t ổnghợpnhiềuglucoamylasevàứ cchếtổnghợpα-amylase.
Sựtạoglucoamylasecũngn h ưα- amylasecựcđ ạ ithườngthấyở cácn ồngđộnitơcao(0,25–
O4.Nguồnnitơhữucơnhư:galatin,casein,nướcchiếtn g ô đảmbảoc h oA s p e r g i l l u s a w a m o r i s i n htrưởngt ốt,nhưngk h ô n g tăngcườngt ổnghợpc á c e n z y m e a m y l a s e T h ê m n ướcchiếtmầmmạchhaynướcchiếtngôcũngnhưcá caminoaxitđềulàmtăngsinhtổnghợpα- amylasengoạibào,songhiệuquảkémhơnNaNO 3 Tínhcânbằngcủamôitrườngdin hdưỡngvềc ar bo n vàn it ơcóýnghĩalớnđố ivớisinhtổnghợps i n h khốivisinhv ậtvàsựtạothànhenzymeamylase.Trongmôitrườngcóđ ủ lượngcarbonvànitơcầ nthiếtmớitạođượcenzymecựclớn. b Ảnhhưởngcủaaminoacid:
Aminoa c i d l à nhữngcấut ửhợpt h à n h e n z y m e A m i n o a c i d c ó ả nhh ưởngtốttớisinhlýcủavisinhvậtcũngnhưsinhtổnghợpenzymeamylased ocácngu yênnhânsau:
Mộts ốaminoa c i d đ óngv a i t r ò v ô c ù n g q u a n trọngtrongt r a o đ ổ ia minoacidcụthểlàsinhtổnghợpnhiềuaminoacidkhácvàtrongquátrìnhchu yểnaminehóa.
Mộts ốaminoa c i d k í c h t h í c h v à l à m tăngcườngs i n h tổnghợpc á c enz ymeamylase,mộtsốthìứcchếquátrình,mộtsốkhôngcóảnhhưởnggì. c.Ảnhhưởngcủanguồndinhdưỡngkhoáng:
Mg 2 + :c ó ảnhh ưởngtớiđ ộ bềnnhiệtcủaenzymeamylase.ThiếuMgSO4sẽả nhhưởngđếnsựtổnghợpmọienzymeamylasecủanấmmốc.Khiđó,sựtổn ghợpα- amylasebịứcchếhoàntoàn, cònlượngglucoamylasegiảmxuống.Nồngđ ộtốiưucủamuốinàychosinhtổnghợpα-amylasevàglucoamylaselà0.05%.
Phospho:cầnđểtổnghợpcáchợpchấtquantrọngcủanucleicphospholipid a c i d vànhiềuc o e n z y m e , đ ồ ngthờiđ ể phosphorilh ó a g l u c i d e trong quátrìnhoxyhóasinhhọc.Phosphoảnhhưởngtrựctiếptớis i n h sảncủan ấm mốcv à c á c v i s i n h v ậtk h á c , d o vậym à tăngcườngtổnghợpcácenzym eamylase.
Calcium:cầnchotổnghợpvàổnđịnhα- amylasehoạtđộngvìnólàcấut ửkhôngthểthiếucủaenzymenày,cótácdụngb ảovệamylasekhỏitácđộngcủaproteinase.
Lưuhuỳnh:kíchthíchsựtạo amylasevìlưuhuỳnhcótrongthànhphầncảuc á c aminoa x i t q u a n trọngnh ư:m e t h i o n i n e , c y s t e i n N g u ồnlưuhuỳnhtốtnhấtđểtạoenzymeam ylaselàmethionine,cóthểdùngcácmuốisulfatengoạitrừCuSO 4
Nhiềunguyêntốvilượngcóảnhhưởngtớisựtăngsinhkhốivàtổnghợpcáce nzymeamylasenhưCobancótácdụngkíchthíchtổnghợpenzymeam ylase,trongsinhsảnvàhoạtđộngsốngcủavisinhvật.Mn,C u , Hgkìmhãmsin htổnghợpenzymeamylaseởvisinhvậttrongpHmôitrường. d ẢnhhưởngcủapHnguyênliệu:
Nuôicấybằng phươngphápbềmặtthìpHmôitrườngảnh hưởngít,domôitrườngcódungdịchđệmcaovàhàm ẩmthấpnênpHkhông tha yđổinhiều.Tuynhiên,pHbanđầucủamôitrườngcũngcóảnhhưởngkhôngnhỏtớ isựpháttriểncủanấmmốcvàsựtạoenzymeamylase.Nếudùngnướcmáyđ ể l àm ẩmc ámt h ì p H môitrườngl à 5 –
6 Nếud ùn gH Cl , H2SO4vàa x i t lacticđểlàmẩmthìpHmôitrườnggiảmđến4,5– 5,0tạođiềukiệnchọnlọcchonấmmốcph át triển.ỞpH4 , 5 –
5,0nấmmốctạoen zy me amylase t ốtnhất.
Thànhphầnchínhcủamôitrường vi sinhvậttạoenzyme amylase bằngphươngphápbềmặtlàcámmì,cámgạo.Đólànguyênliệuhoànhảovàcóthể làthànhphầnduynhấtcủamôitrườngđểnuôivisinhvậtmàkhôngcầnphảibổsungt hêmcácchấtkhácnữa.
30%,nêndùngcámtốt,cámmớikhônghôimùimốc.Độẩmcủacámkhôngquá 15%,tạpchấtđộkhôngquá0,05% Thànhphầnbổsungđượcđưavàomôitrườngc óthểlàchấtlàmxốpmôitrườnghoặclàmgiàuthêmchấtdinhdưỡngvàchấts i n h trư ởngmàởcámkhôngcóđủ.Thànhphầnnàythườnglàmầmmạch,trấu,mùncưa
Cámvàcácchấtphụgiachứanhiềuvisinhvậtkháccầnphảit h a n h trùngđểđảmbảom ôitrườngkhôngcóvisinhvậtngoạilai,cầnthanht r ù n g dướiápsuấthơi1–
1,5atmtrongvòng4-6giờ. Độẩmtốithíchcủamôitrường:trongđiềukiệnsảnxuất,độẩmbanđầutốith íchcủamôitrườngđốivớiAspergillusniger,Aspergillusawamori,Aspergillus o ryzaelà58–
60%vàphảigiữchomôitrườngcóđộẩmđótrongsuốtquátrìnhnuôi.Độẩmmàquá55 –70%sẽlàmgiảmđộthoángkhí,cònthấphơn50–55%thìkìm hãmsinhtrưởngvàpháttriểncủavisinhvậtcũngn hưtạoenzymeamylase.
Chếđộthôngkhícóthểliêntục,giánđoạntùythuộcvàochiềudàycủalớpmôitrư ờngnuôi, vàokhoảngcáchgiữacáctầngkhay vàdãy khay.Ởgiaiđoạnsinhtrưởngthứnhất phảithôngkhívàophòngnuôikhoảng4– 5lầnthểt í c h khôngkhítrênmộtthểtíchphòngtrongmộtgiờ,ởgiaiđoạnthứhailà30 – 60thểtíchkhôngkhítrênthểtíchphòngnuôitrong1giờ,giaiđoạnbagiảm đichỉcòn10–12thểtíchkhôngkhí.
11giờđầutiên,v i khuẩn3 – 4 giờ).T r o n g thờik ỳn à y phảiđ ố tn ó n g khôngkhíphòngnuôivàgiữchonhiệtđộphòngnuôikhôngthấphơn23–
20giờ.Trongthờikỳnàycácquátrìnhtraođổichấtdầndầnyếuđi,sựtỏanhiệtg iảmmạnh.Cácenzymeamylaseđượctổnghợpmạnhmẽ.Đốivớiđasốvisin hvậtởgiaiđoạnnàynên hạnhiệtđộxuống3–
4 0 Csovớigiaiđoạnđầu.Nhiệtđ ộ tốithíchchosin h trưởngcủađ asốn ấmmố ct r ê n mô i trườngrắnlà28–30 0 C.
Thờigiannuôiđểcólượngenzymeamylase cựclớn:Tùythuộcvàotí nhchấtsinhlýcủachủngvisinhvậtvàsựngừngtổnghợpenzymeamylasem à cóthển gừngsinhtrưởngcủanấmmốcvàobấtkỳlúcnàothấycầnthiết.S ựtạobàotửlàhiệnt ượngkhôngmongmuốnvìthườnglàmgiảmhoạtlựcenzyme.ĐasốnấmmốcAsper gillus,sựtạoenzymamylasecựcđạithườngkếtthúckhinấmmốcbắtđầusinhđínhbà otử. b Nuôivisinhvậttạoenzymeamylasebằngphươngphápbềsâu:
Môitrườngdinhdưỡng:môitrườngnuôivisinhvậttạoenzymeamylaselàcóc hấtcảmứnglàtinhbột,dextrinhaymaltose.Đểtạođiềukiệnc h o visinhvậtpháttriển tốtvàsinhnhiềuenzymeamylasengườitachothêmvàomôitrườngc á c loạinướcchi ếtn h ưnướcchiếtmầmmạch,n ướcchiếtn g ô , nướcchiếtđậunành…
1.4.5.3 Cácphươngphápthunhậnenzymeamylase
Ứngdụngcủaenzymeamylase
Chếphẩmenzymeamylaseđượcứngdụngrộngrãitrongcôngnghiệp- đặcbiệtlàtrongcôngnghiệpthựcphẩm,sauđâylàmộtsốứngdụngquant r ọngcủ aenzymeamylase:
ChếphẩmenzymeamylasetừnấmmốcAspergillusoryzae,Aspergillusaw am o ri , A s p e r g i l l u s u s a m i i , Aspergillusn i g e r , R h i z o p u s d e l e m a r hoặc t ừEndomycopsisb i s p o r a , từv i khuẩnB a c i l l u s s u b t i l i s ,B a c i l l u s d i a s t a t i c u s đượcthaythếmaltlàmtácnhânđườnghóatinhbộttrongsảnx uấtrượu,biatừnguyênliệucóbột.Việcsửdụngchếphẩmamylasevisinhvậtthay maltđãtiếtkiệmđượchàngvạntấnđạimạchloạitốt,giảmgiáthành,rútngắnquyt rì n h sảnxuất.
Trongg i a i đoạnđ ư ờ ngh ó a , glucoamylasechiếmv ịt r í h à n g đầuv à đ ó ngvaitròquyếtđịnhtrongviệcchuyểnhóatinhbộtthànhđườnglênmen,d o vậycầnc họnchủngvisinhvậtcókhảnăngsảnsinhnhiềuglucoamylase.T r o n g sảnxuấtrượ ungườitathườngdùnghỗnhợpcanhtrườngbềmặthayb ềsâucủacácnấmmốc.ỞV iệtNamchúngtadùngcanhtrườngbềmặtcủanấmmốcAspergilluso r y z a e , Asp ergillusu s a m i i , Aspergillusa w a m o r i v à R h i z o p u s delemarđểđườnghó a.Ởmộtsốnước,n g o à i e n z y m e amylasenấmmốcngườitacònsửdụngenzymeamylasetừvikhuẩn,n ấmmencũngchokếtquảđườnghóakhácao.
ChếphẩmenzymeamylasetừvikhuẩnBacillussubtilis,Bacillusdiastaticus chịunhiệtđộcao,dùngtronggiaiđoạndịchhóatinhbộtlúcđầu,trướck h i đ ư ờ ngh ó a rấtt ốt.Ở nhiệtđ ộ 8 0 - 90 0 Ct r o n g 1 0 - 1 5 p h ú t α - amylasecủavikhuẩnbịvôhoạtmộtphầnrấtnhỏ.
Trongsảnxuấtbia,thườngdùngAspergillusoryzaevàBacillussubtilisđ ểđườnghóathaymalt,lànguyênliệukháđắttiềnvàcầnthiếttrongsảnxuấtbia.Dùng chếphẩmenzymenàyngườitacóthểthaytừ50-
100%maltbằngđạimạchkhôngnảymầm,thaythế50-60%maltthìchấtlượng biatốthơn.Khidùngchếphẩmenzymevisinhvậtthaymalt,cầnbổsungngu ồnnguyênliệucóbộtnhưcácloạingũcốcnhư:bắp,khôi,sắn,gạo,đạimạchk h ô n g nảymầm,tiểumạch.Biệnp h á p thayt h ếm a l t bằngchếp h ẩmenzymenhưtrêncóý nghĩađặcbiệtquantrọngtrongviệcgiảmgiáđángkểgiáthànhcủasảnphẩm,màchấ tlượngbiavẫnbảođảm.
Trongsảnxuấtb á n h mìngườit a t h ườngs ửdụngchếp h ẩmenzymeamylase củanấmmốcAspergillusoryzae, Aspergillusawamori,haycủavikhuẩn,như ngchếphẩmtừnấmmốcápdụngcóhiệuquảvàrộngrãihơn.
0,05%chếphẩmenzymeamylasesovớibộtn h ã o sẽtăngcườngquátrìnhlênmen bột,rútngắnthờigianlênmenxuống20-30%,tăngđộxốp5-
25%màusắcvỏbánhđẹphơn,ruộtbánhxốpvàsángmàuhơntănghươngvịthơmn goncủabánh.Khil àm bánhmìngọt,nếuthêm chếphẩmenzymeamylasevàob ột,sẽxảyraquátrìnhthủyphânbộtthànhđường,dođógiảmlượngđườngtiêutốnch osảnxuất.
Từlâucácsảnphẩmmậttinhbộtnhư:mậtgluco,mậtmalto… đượcsảnxuấtbằngphươngphápthủyphântinhbộtbằngaxit haybằngmalt.Ngàyn a y ngườitasửdụngrộngrãichếphẩmenzymeamylasevisinhv ậttrongsảnxuấtmậttinhbột,gluco,maltotừnguyênliệutinhbột. Ởcácn ướct i ê n tiếnk h á c , phươngp h á p d ù n g e n z y m e từv i sinhvậttron glĩnhvựcnàycũngđãđượcápdụngcóhiệuquảvàphổbiến,hayphốihợpphươngp h á p a x i t v à e n z y m e T r o n g sảnxuấtmậtt i n h b ột,g l u c o , h a i enzymechủyếul àamylasevàglucoamylasetừnấmmốcvà vikhuẩn.
Enzymeα- amylaseđểdịchhóatinhbộtvàtạomalto,cònglucoamylasedùngđ ể đườnghóatạog luco,chếphẩmamylasechosảnxuấtglucođượcsảnxuấtt ừvikhuẩnBacillussublit is,Bacillusmesentericus.Chếphẩmglucoamylasethườngsảnxuấttừnấmmốc:A spergillus niger,Aspergillusawamori, Rh i zo p u s d e l a m a r , M u c o r … h a yt ừm ộts ốnấmm e nS a c c h a r o m y c e s , Endomycopsis…
Trongmộtsốngànhcôngnghiệpthựcphẩmkhácnhưbánhkẹo,nướcgiảikhá t,đồhộp,nướcéptráicây,tương…
Chếphẩmenzymeamylasegiúpch o quátrìnhthủyphântinhbộtthànhđường,làmtr ongcácthànhphầndạnglỏng,dễcôđặc,tănglượngđườngtrongsảnphẩm,giảmlư ợngđườngtiêut ốn,tănglượngđườngđơngiảndễhấpthuchongười,đặcbiệtlàthức ănchot r ẻem,giảmthờigiannấu,chếbiến…
Hiệnnayngườitadùnghỗnhợpcácenzyme:protease,amylase,p e c t i n a s e t rongsảnxuấtcácsảnphẩmtrên,tạosảnphẩmdễtan,dễtiêuhóam à u sắcđẹp,dễlọc, dễcôđặc,rútngắnthờigiansảnxuất,giảmgiáthànhsảnphẩm…
Trongcôngnghiệpdệt,chếphẩmenzymeamylasecủavikhuẩnB a c i l l u s su btilis,Bacillusmesentericus,Bacillusdiastaticus,Bacillusamylosolvens
… cótínhưuviệtchịunhiệtcao,dùngtrongrũhồvải,tạođiềukiệntốtdễdàngkhinhuộm,tẩyvảisaunày.Ngoàirangườitacòndùngchếphẩmenzymeamylasetrongsảnxuất keotinhbộtchocôngnghiệpgiấy.
Chếphẩmenzyme amylaseđượcsửdụng riêngrẽhayphối hợpvớicácenzymekhácnhư:protease,cenlulase,pectinase… đểsảnxuấtcácloạithứcăndễtiêuhóa,hấpthutrongchănnuôigiasúc,giacầm.Sửd ụngthứcăncóchếphẩmenzymeamylasesẽlàmtăngkhảnănghấpthu, tiêuhóa dođógiảmlượngthứcăn,tăngtrọngnhanh,tăngkhảnăngsinhsản,chốngbệnhtật…
Enzymeamylasecùngcácenzymekhác,đượcdùngchochữabệnhdothiếu e n z y m e , k é m k h ảnăngchuyểnhóachất,b ệnhv ềt i ê u h ó a , tim,thầnk i n h …Ngoàir a chếphẩme n z y m e a m y l a s e d ù n g đ ể điềuc h ếmôitrườngnuôivisinhv ậtphụcvụchonghiêncứukhoahọc,chuẩntrịbệnh.
Vậtliệu
2 TĐ ChợTừĐức–QuậnThủĐức–TP.HCM
- Cácd ụngcụt h í n g h i ệmph ổbiếntr o n g p h ò n g t hí nghiệmv isi n h nh ư:ốngnghiệm,đĩapetri,quecấy,erlen…
Phươngpháp
MôitrườngphânlậpnấmmốcđượcsửdụnglàmôitrườngPGA.Cácchủngn ấmmốcđượcphânlậptừcácmẫubánhmencơmrượu.Bánhmenđượcbẻlàmđô i,lấymộtítbánhmenởgiữarảiđềulênbềmặtđĩapetrichứamôitrườngPGA,sauđóđe mđểởnhiệtđộphòng,trong48giờ.Saukhinấmmốcmọct r ê n b ềmặtmôitr ườngcủa đ ĩap e t r i D ù n g q u e cấychuyểnn ấmmốcquađĩapetricóchứamôitrườngPGAm ớiđểlàmthuần.Nấmmốcsauk h i làmthuầnđượccấyvàoốngnghiệmvàđượcbảoquả ntrongtủlạnhở4 0 Cđ ể dùngchocácthínghiệmtiếptheo.
CấychủngnấmmốclênmôitrườngPGA,đểởnhiệtđộphòngtrong48giờ.Sauđ óquansátvàghinhậnhìnhtháikhuẩnlạcnấmmốctrênđĩanhư:mà u sắc,hìnhdạn gsợinấmvàđokíchthướckhuẩnlạc. b Quansáttếbàonấmmốcdướikínhhiểnvi:
Môitrườngsửdụngđểxácđịnhkhảnăngphângiảitinhbộtcủacácchủngnấ mmốclàmôitrườngthạch–tinhbột.Cấychủngnấmmốclênmôitrườngthạch- tinhbột,đểởnhiệtđộphòng,trong48giờ.Sauđó,đổdungd ịchL u g o l l ê n môi trườngthạch- t i n h b ột.Nếuc ó v ò n g p h â n giảix u n g quanhkhuẩnl ạct h ì c h ủngnấmmốcc ó k h ảnăngp h â n giảit i n h b ột,n ếukhôn gcóvòngphângiảixungquanhkhuẩnlạcthìchủngnấmmốckhôngcókhảnăngp h â n giảiti nh bột,dùngthướcđov òn gp hâ n giảiti nh bộtvà ghi nhậnkếtquả.
100 ml MT PGA lỏng Giống nấm mốc
Thu dịch lỏng, bỏ cặn
Chuẩnbị100mlmôitrườngtrongerlen250ml.Đemtiệttrùngở121 0 Ct r o n g
3 0 p h ú t v à đ ể n g u ội.C h o 10mlnướccấtđ ãv ô t r ù n g v à o t r o n g ốngnghiệmgi ốngnấmmốc,khuấynhẹđểcácbàotửhòatrongnước.Đổtoànbộ10mldịchtrongống nghiệmnàyvào trongerlen250mlcó100mlmôi trường.Tấtcảthaotácnàyđượcthựchiệntrongtủcấyvôtrùng. Đặtcácerlennàyvàomáylắccótốcđộ200v/ pnuôitrong48giờởnhiệtđộphòng.Sauđó,đemlytâm,thulấydịch.Dịchnuôicấy nàycóchứaenzymehòatan.Bảoquảndịchnuôicấynàytrongtủlạnh4 0 C.Dùng20
0mlcồn96 0l ạnhđổtừtừvào100mldịchlọcenzymeđãlàmlạnh,khuấyrấtnhẹđ ể cồn hòađềuvớidịchenzyme.Sauđó,đểhỗnhợpnàyvàotủlạnh.Sau24giờ,hỗnhợpsẽph ânthànhhailớp. Đemlytâmđểthuenzymedạngtủa.Enzymedạngtủanàycònchứanhiề unước.Nướctồntạitrongđósẽlàmgiảmhoạttínhenzyme.Dođó,cầnphảiloạinước bằngc á c h s ấyở nhiệtđ ộ