MỞ ĐÀU Ngày nay với các hiểu biết của mình về vi sinh vật con người đã sử dụng chúng vào trong các lĩnh vực sản xuất khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, y học... để phục vụ cho đời sống của con người. Ta biết rằng trong quá trình sống của thế giới sinh vật luôn xảy ra các phản ứng hóa sinh để chuyển hóa vật chất. Các phản ứng này luôn gắn chặt với sự có mặt của enzim với hiệu suất xúc tác cực ki lớn so với các chất vô cơ và hữu cơ khác và có tính đặc hiệu cao. Do đó các chế phẩm enzim thường được sử dụng rộng rãi trong y học, trong công nghiệp, sản xuất thực phẩm và trong chăn nuôi... Trong đó protease là nhóm enzim được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Người ta có thể thu enzim protease từ nhiều nguồn khác nhau như từ động vật, thực vật và vi sinh vật. Song trong cơ thể động vật và thực vật quá trình tổng hợp enzim thường gắn liền với yêu cầu sống của cơ thể vì vậy muốn thu được enzim cần phải phá bỏ các tổ chức đó. Nguyên liệu động vật để sản xuất enzim thường phải tươi lấy ngay sao khi động vật vừa bị giết chết và bảo quản ở -20°c, thời gian thu hoạch dài làm cho việc sử dụng động vật và thực vật để sản xuất enzim là không kinh tế và không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao về enzim. Trong khi đó các vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn có chứa rất nhiều loại enzim có hoạt tính cao. Chúng lại có khã năng chuyển hóa các chất và sinh sản nhanh, nguồn nguyên liệu nuôi cấy vi khuẩn lại thường rẻ tiền, người ta có thể dể dàng điều khiển sự tổng hợp enzim từ các nguồn nguyên liệu khác nhau. Trong các nguồn protease từ vi sinh vật có nhiều triển vọng nhất là việc thu protease từ vi khuẩn Bacillus vì thường có hoạt tính cao và có nhiều ưu thế hơn hẳn. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu, phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus sinh enzỉm protease từ đất vườn”. Với các nội dung sau: ■ Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacỉllus từ đất vườn. ■ Nghiên cứu hình thái tế bào và khuẩn lạc, một số đặc tính sinh học cơ bản. ■ Nghiên cứu nuôi cấy trên môi truờng tiêu chuẩn và môi truờng thay thế để thu đuợc sinh khối lớn và hoạt tính enzim protease cao. ■ Nghiên cứu phuơng pháp tách chiết và thu nhận chế phẩm protease có hoạt lực cao. > Ý nghĩa của đề tài ♦♦♦ Ý nghĩa khoa học Góp phần xác định một số đặc điểm về hình thái của tế bào và khuẩn lạc của một số vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus, các điều kiện, các yếu tố môi truờng và ảnh huởng của môi truờng nuôi cấy đến việc thu sinh khối và thu enzym protease của vi khuẩn. ♦♦♦ Ý nghĩa thực tiễn Dựa trên những gì thu đuợc trong quá trình nghiên cứu góp phần giúp xác định đuợc một số môi truờng dinh duỡng phù họp có thể ứng dụng vào qui mô sản xuất lớn hơn để thu sinh khối hoặc thu chế phẩm enzym protease có hoạt tính cao. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Vỉ khuẩn Baciỉỉus 1.1.1. Đặc điểm chung Baciỉỉus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, trong đất, nước, không khí do chúng có khả năng bình thành bào tử và sống hiếu khí tùy tiện. Phần lớn các chủng thuộc các loài của giống này đều có khả năng sinh ra nhiều a- amylase và protease kiềm, có một số chủng sinh ra xenlulase, giống này không sinh ra lipase. ♦ Bacỉllus là vi khuẩn Gram dương ♦ Hình dạng: hình que có kích thước khác nhau (0,5-2,5)x(l,2-10)pm. ♦ Bacỉllus có chùm tiêm mao giúp chúng có khả năng di động. ♦ Dinh dưỡng : Là vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, hoại sinh thu năng lượng nhờ oxi hóa các họp chất hữu cơ
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SỪ PHẠM TP. Hồ CHÍ MINH Nguyễn Thị Trần NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS PHÂN LẬP TỪ ĐẤT VƯỜN SINH PROTEASE KIỀM Chuyên ngành: Vỉ sinh vật học Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC sĩ SINH NGƯỜI HƯỚNG DÃN KHOA HỌC : PGS.TS. LƯƠNG ĐỨC PHẨM Thành phố Hồ Chí Minh - LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành bởi sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp và những người thân trong gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lương Đức Phẩm, người đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn thành luận văn. Cô Trần Thanh Thủy đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo, cùng các thầy cô giáo Khoa Sinh, trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức và thực hiện thành công khóa đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Vi Sinh Vật (2006 - 2009) , tạo cơ hội học tập nâng cao trình độ về lĩnh vực mà tôi tâm huyết. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường trung học phổ thông Ngô Quyền, phòng thí nghiệm vi sinh trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Xin gửi lời cảm ơn Phòng khoa học công nghệ - sau đại học, trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ. MỞ ĐÀU Ngày nay với các hiểu biết của mình về vi sinh vật con người đã sử dụng chúng vào trong các lĩnh vực sản xuất khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, y học để phục vụ cho đời sống của con người. Ta biết rằng trong quá trình sống của thế giới sinh vật luôn xảy ra các phản ứng hóa sinh để chuyển hóa vật chất. Các phản ứng này luôn gắn chặt với sự có mặt của enzim với hiệu suất xúc tác cực ki lớn so với các chất vô cơ và hữu cơ khác và có tính đặc hiệu cao. Do đó các chế phẩm enzim thường được sử dụng rộng rãi trong y học, trong công nghiệp, sản xuất thực phẩm và trong chăn nuôi Trong đó protease là nhóm enzim được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Người ta có thể thu enzim protease từ nhiều nguồn khác nhau như từ động vật, thực vật và vi sinh vật. Song trong cơ thể động vật và thực vật quá trình tổng hợp enzim thường gắn liền với yêu cầu sống của cơ thể vì vậy muốn thu được enzim cần phải phá bỏ các tổ chức đó. Nguyên liệu động vật để sản xuất enzim thường phải tươi lấy ngay sao khi động vật vừa bị giết chết và bảo quản ở -20°c, thời gian thu hoạch dài làm cho việc sử dụng động vật và thực vật để sản xuất enzim là không kinh tế và không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao về enzim. Trong khi đó các vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn có chứa rất nhiều loại enzim có hoạt tính cao. Chúng lại có khã năng chuyển hóa các chất và sinh sản nhanh, nguồn nguyên liệu nuôi cấy vi khuẩn lại thường rẻ tiền, người ta có thể dể dàng điều khiển sự tổng hợp enzim từ các nguồn nguyên liệu khác nhau. Trong các nguồn protease từ vi sinh vật có nhiều triển vọng nhất là việc thu protease từ vi khuẩn Bacillus vì thường có hoạt tính cao và có nhiều ưu thế hơn hẳn. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu, phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus sinh enzỉm protease từ đất vườn”. Với các nội dung sau: ■ Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacỉllus từ đất vườn. ■ Nghiên cứu hình thái tế bào và khuẩn lạc, một số đặc tính sinh học cơ bản. ■ Nghiên cứu nuôi cấy trên môi truờng tiêu chuẩn và môi truờng thay thế để thu đuợc sinh khối lớn và hoạt tính enzim protease cao. ■ Nghiên cứu phuơng pháp tách chiết và thu nhận chế phẩm protease có hoạt lực cao. > Ý nghĩa của đề tài ♦♦♦ Ý nghĩa khoa học Góp phần xác định một số đặc điểm về hình thái của tế bào và khuẩn lạc của một số vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus, các điều kiện, các yếu tố môi truờng và ảnh huởng của môi truờng nuôi cấy đến việc thu sinh khối và thu enzym protease của vi khuẩn. ♦♦♦ Ý nghĩa thực tiễn Dựa trên những gì thu đuợc trong quá trình nghiên cứu góp phần giúp xác định đuợc một số môi truờng dinh duỡng phù họp có thể ứng dụng vào qui mô sản xuất lớn hơn để thu sinh khối hoặc thu chế phẩm enzym protease có hoạt tính cao. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Vỉ khuẩn Baciỉỉus 1.1.1. Đặc điểm chung Baciỉỉus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, trong đất, nước, không khí do chúng có khả năng bình thành bào tử và sống hiếu khí tùy tiện. Phần lớn các chủng thuộc các loài của giống này đều có khả năng sinh ra nhiều a- amylase và protease kiềm, có một số chủng sinh ra xenlulase, giống này không sinh ra lipase. ♦ Bacỉllus là vi khuẩn Gram dương ♦ Hình dạng: hình que có kích thước khác nhau (0,5-2,5)x(l,2-10)pm. ♦ Bacỉllus có chùm tiêm mao giúp chúng có khả năng di động. ♦ Dinh dưỡng : Là vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, hoại sinh thu năng lượng nhờ oxi hóa các họp chất hữu cơ ♦ Chúng sống hiếu khí hay hiếu khí tùy tiện. ♦ Bacỉllus có khả năng sinh bào tử. Thông thường bào tử được tạo ra khi tế bào đã trãi qua giai đoạn phát triển mạnh nhất, hay do cạn kiệt chất dinh dưỡng. Mỗi tế bào dinh dưỡng sinh ra một bào tử. Khi bào tử trưởng thành tể bào dinh dưỡng tự phân giải, bào tử được giải phóng ra khỏi tế bào mẹ. Bào tử có khả năng chịu nhiệt, tia tử ngoại, phóng xạ và nhiều độc tố, vì chúng có khả năng tồn tại ở trạng thái bào tử trong nhiều năm. Bào tử của vi khuẩn không phải là một hình thức sinh sản mà chúng chỉ là một hình thức thích nghi để giúp vi khuẩn vượt qua những điều kiện sống bất lợi. ♦ Đa số Bacỉllus sinh trưởng tốt ở pH = 7, một số phù hợp với pH = 9 - 1 0 như Bacỉllus alcalophillus, hay có loại phù họp với pH = 2-6 như Bacỉllus acidocaldrius. [7] ♦ về nhiệt độ có nhiều chủng ưa nhiệt độ cao (45°c - 75°C), hay ưa lạnh (5°c - 25°C), nhưng thường gặp Bacỉllus sống ở nhiệt độ 34°c - 37°c. Hầu hết Bacỉllus không gây độc cho người và động vật. Một số loại gây độc cho côn trùng . Chùng có khả năng sinh enzim ngoại bào do đó được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, bảo vệ môi trường, nông nghiệp Sau đây là một số loài Bacỉllus thường gặp trong tự nhiên: l.l.l.l. Bacillus subtilis [4], [14], [17], [18] Bacỉllus subtỉlỉs được nhà khoa học cùng thời với Rober Knoch tên là Ferdinand Cohn phát hiện và đặt tên năm 1872 Bacillus subtilis phân bố nhiều trong đất đặc biệt là cỏ khô nên còn được gọi là trực khuẩn cỏ khô. Hình dạng: có dạng hình que, ngắn và nhỏ, kích thước 0,6 X (3-5) pm. Bacillus subtiỉis là vi khuẩn gram dương, đôi khi các tế bào nối lại với nhau tạo thành chuồi dài, ngắn khác nhau hoặc các tế bào đứng riêng rẽ. Khuẩn lạc khô, không màu hoặc màu xám trắng, hoặc tạo ra lớp màng mịn, lan trên bề mặt thạch, có mép nhăn hoặc mép lồi lõm nhiều hay ít, bám chặt vào môi trường thạch. Bacỉllus subtỉlỉs có lớp màng nhày (giáp mạc), được cấu tạo chủ yếu từ polypeptit chủ yểu là axit polyglutamic. Việc hình thành màng nhày giúp vi khuẩn có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt nhờ màng nhày có khả năng dự trữ thức ăn và bảo vệ vi khuẩn tránh bị tổn thương khi khô hạn. Màng nhày có thể quan sát được khi nhuộm tiêu bản: qua kính hiển vi ta có thể nhìn thấy màng nhày của vi khuẩn Bacillus subtilis là không màu, trong suốt, tế bào của vi khuẩn bắt màu đỏ trên nền tiêu bản xanh hoặc đen. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của Bacỉllus subtỉlỉs là 36°c - 50°c, tối đa khoảng 60°c, là loại ưa nhiệt cao. Bào tử của Bacillus subtilis cũng chịu được nhiệt khá cao. Bào tử có hình bầu dục, kích thước 0,6pm - 0,9pm. Phân bố không theo nguyên tắc chặt chẽ nào, lệch tâm, gần tâm nhưng không chính tâm. Chúng phát tán rộng rãi, được tạo ra vào cuối thời ki sinh sản của vi khuẩn. Do mỗi tế bào chỉ tạo ra một bào tử nên đây không phải là một hình thức sinh sản mà chỉ là một hình thức thích nghi giúp vi khuẩn vượt qua các điều kiện sống bất lợi. Bào tử có thể sống từ vài năm đến vài chục năm. Đã có những chứng cứ về việc duy trì sức sống trong 200-300 năm của bào tử Bacillus subtilis [6]. Khi gặp điều kiện thuận lợi những bào tử này sẽ phục hồi và tiếp tục chu kì sống của mình. Các vi khuẩn Bacỉllus subtỉlỉs có khả năng phân hủy pectin và polysaccarit ở mô thực vật và góp phần tạo ra các nốt trên củ khoai tây bi u. Chúng sinh trưởng trên môi trường nguyên thủy xác định mà không cần bổ sung thêm yếu tố kích thích sinh trưởng. Sự sinh trưởng phát triển của chứng góp phần làm hỏng các nguyên liệu có nguồn gốc động thực vật. Chúng không sinh trưởng trên thực phẩm có tính axit ở điều kiện tối ưu. Chúng là nguyên nhân gây hỏng bánh mì và nhiều thực phẩm khác [16]. Bacillus subtilis sinh ra rất nhiều loại enzim, đặc biệt là a amylase và protease kiềm có giá trị cao, ngoài ra Bacillus subtilis có khả năng sinh ra riboílavin ( tiền vitamin B 2 )[3]. Vì vậy chúng được ứng dụng nhiều trong công nghiệp cũng như một số ngành khác. 1.1.1.2. Bacỉllus megaterium Megaterium có nghĩa là “ con thú lớn”. Tế bào của nó khá lớn, gấp 2 lần tế bào của Bacỉllus subtỉlỉs, chiều ngang (1,2-1,5)pm có thể đến 2pm, dài từ 3pm -12pm, ở các giống nuôi già thì tế bào ngắn hơn, hòn hơn đôi khi hình thoi với đầu hẹp lại. Tế bào chứa nhiều hạt nhỏ và chất dinh dưỡng dự trữ (hạt mỡ, glycogen) [4]. Bào tử lớn hình ovan hay bầu dục, kích thước 1,5 X (0,7 - l)pm, bào tử lớn nhất có đường kính từ 1,2 - 1,5 |im. Chúng nằm lệch tâm thường theo chiều ngang hoặc xiên của tế bào.[4] Khuẩn lạc tròn đều, không thùy, không nếp, mép tròn đều hoặc hơi lượn sóng, lồi nhẵn, nhưng thường có vòng viền quanh đồng tâm trên bề mặt, màu trắng sữa hay đục. Sinh trưởng trên môi trường dinh dưỡng đơn giản không cần thêm bất kì một yểu tố sinh trưởng nào. Bacỉllus megaterium cũng sản sinh ra các enzim tương tự như Bacỉllus subtilis nên cũng được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. 1.1.1.3. Bacỉllus mensentericus Bacỉllus mensentericus rất giống Bacillus subtiỉis. Thường có trong đất, hạt mì và ngũ cốc và đặc biệt là trên khoai tây và cỏ khô. Hình dạng tế bào hình que mảnh, dài ngắn khác nhau (3-10)x(0,5- 0,6)pm. Đứng riêng rẽ hoặc xếp thành chuồi dài. Khuẩn lạc ăn sâu và bám chặt vào môi trường thạch, nhăn nhúm, khô không mọc lan ra môi trường thường có màu màu xám nhạt hoặc trắng hơi vàng kem, vàng nâu, hồng hoặc đen. [4] Nhiệt độ thích họp cho sự sinh trưởng và phát triển của Bacỉllus mensentericus là 36 - 45°c tối đa là 50 - 55°c, ở pH từ 4,5 - 5 thì nó ngừng phát triển. Bào tử của Bacillus mensentericus thường có hình bầu dục và dài khoảng 0,5 - 0,9 pm, nắm ở vị trí bất kì trong tế bào, tế bào thường không phình to khi mang bào tử. Bacỉllus mensenterỉcus có hoạt tính enzim amylase và protease cao hơn hẳn Bacillus subtilis nhưng lên men đường lại kém hơn. Hai loại trực khuẩn này rất phổ biến trong tự nhiên, chúng lây nhiễm và làm hư hỏng thực phẩm, nhất là các thực phẩm có chứa nitơ và các sản phẩm giàu đường, đây cũng là loại được ứng dụng vào ngành công nghệ sản xuất enzim protease và amylase Ngoài ra nó còn sinh ra một hợp chất có hoạt tính kháng một số vi khuẩn( như Vibrio) gọi là Bacterioxin. 1.1.1.4. Bacỉllus cereus Te bào của Bacỉllus cereus dày, kích thước (1 - 1,5) X (3 -5)pm, có khi dày hơn, chúng thường đứng riêng rẽ hay xếp thành chuổi. Bào tử có hình bầu dục kích thước 0,9 X ( 1,2 - 1,5 )pm nắm lệch tâm, tế bào chất của nó có chứa các hạt và không bào.[4] Khuẩn lạc của Bacillus cereus là khuẩn lạc phang, khá khuyếch tán, hơi lõm, trắng đục, mép lồi lõm [4]. Bào tử của nó phát tán khắp nơi, trong đất, không khí Thường sinh sôi và nảy nở trên thực phẩm và có thể sinh ra độc tố gây ngộ độc thực phẩm. Nó còn được áp dụng để sản xuất thuốc kháng sinh. [16] 1.1.1.5. Bacỉllus pumỉlus Bào tử phát tán rộng khắp mọi nơi, thường Baccỉllus pumỉlus có mặt trong đất nhiều hơn Bacillus subtìỉis.ựỉ] Khuẩn lạc nhỏ, xung quanh viền mờ lan không ranh giới. Tế bào của nó gần giống với tế bào của Bacillus subtiỉis.ựỉ] 1.1.1.6. Baciỉỉus polymyxa Tế bào của Bacillus polymyxa có kích thước (0,6 - 1 ) X (2 -7)pm, đứng riêng rẽ hay xếp thành đôi hoặc chuồi ngắn. Khi hình thành bào tử tế bào đó sẽ phồng lên hình quả chanh. [4] Khuẩn lạc của Bacỉllus polymyxa không màu, phang hoặc lồi, trơn, nhày, lan dần ra xung quanh, mép đôi khi có thùy.[18] Bào tử bình bầu dục kéo dài, trên bề mặt cắt ngang như bình sao. Chúng phát tán rộng, kích thước dài khoảng ( 1,7 - 2,6) pm, nằm giữa tế bào. Loại vi khuẩn này làm giảm pectin và polysaccarit trong cây. Chúng còn có khả năng cố định đạm. Chúng thường sinh trưởng và phát triển trên thực vật đang bị hỏng. Vì vậy, người ta thường phân lập chúng từ thực phẩm. Môi trường kem và những môi trường có tính axit yểu phù hợp với loại vi khuẩn này. Chúng là nguồn để sản xuất thuốc kháng sinh polimixin. Đây là một loại vi khuẩn rất phổ biến và có ích, chủ yểu là cho công nghiệp dược. 1.1.1.7. Bacỉllus brevis Người ta thường tìm thấy và phân lập chúng từ đất và thực phẩm. Bacỉllus brevis là trực khuẩn kích thước ( 0,7 -1) X (3 -5 )pm. Chúng thường đứng riêng rẽ. Bào tử hình bầu dục, có kích cỡ (0,8 - l)pm, nằm cuối tế bào làm cho đầu tế bào hơi bị phồng to lên. [4] Khuẩn lạc thường màu trắng, đôi khi có sắc vàng, lồi hoặc phẳng lấp lánh, mép răng cưa giống dạng mỡ đặc. về nhu cầu dinh dưỡng, Bacillus brevis yêu cầu hỗn họp axit amin cho sinh trưởng và phát triển, không cần bổ sung vitamin. 1.1.1.8. Baciỉỉus sỉmpỉex Te bào của Bacillus simplex thường nhỏ bé , có kích thước ( 2-5)x 0,6pm, thường đứng riêng rẽ không kết thành chuỗi. Khuẩn lạc giống khuẩn lạc của Bacỉllus cereus, phang khá khuyếch tán, với bề mặt hơi xù xì. hơi lõm, màu đục, mép lồi lõm. Đặc biệt khuẩn lạc của Bacỉllus simplex có khả năng sinh sắc tố lục nhạt, vàng và tiết vào môi trường. [4] Bào tử có hình bầu dục, có kích thước từ 0,6 - 0,9 Ịim, nằm lệch tâm. 1.1.1.9. Bacillus linchennỉformừ Bào tử của chúng chủ yếu phát tán trong đất. Chúng sinh trưởng và phát triển trên các loại thực phẩm. Đặc biệt chúng có khả năng sản xuất ra Bacitracin, một loại kháng sinh có ích trong y học, nên chúng được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp dược và sản xuất kháng sinh dùng trong chăn nuôi làm chất kích thích sinh trưởng. 1.1.2. Một sổ nghiên cứu và ứng dụng của giống Bacillus ở VN và trên thế giới Hiện nay chủng Bacillus đang được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực sản [...]... vật và thực vật 1.2.2 Phân loại và các đặc điểm của protease [9], [12], [17] Protease là enzim thuộc nhóm hydrolase, thủy phân liên kết peptid CO-NH của phân tử protein và peptid thành các axitamin tự do và một ít peptid khối lượng phân tử nhỏ Theo kết quả nghiên cứu trên các protease từ 1950 đến nay cho thấy các protease của mỗi loài sinh vật cũng có thể khác nhau về tính chất Hiện nay có nhiều cách... xuất enzỉm từ vỉ sinh vật [9], [16] Việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất enzim có những ưu điểm sau: - Có thể chủ động quá trình sản xuất enzim từ vi sinh vật vì quá trình sinh trưởng, phát triển và tổng họp enzim của vi sinh vật hoàn toàn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài - Chu kì sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật ngắn do đó việc sản xuất enzim từ vi sinh vật trong thời gian ngắn từ 36 -... thể dễ dàng định hướng việc tổng hợp enzim từ vi sinh vật theo hướng sản xuất chọn lọc enzim với số lượng lớn - Giá thành của enzim sản xuất từ vi sinh vật thấp Môi trường nuôi cấy vi sinh vật thường đơn giản và rẻ tiền 1.3.2 Các enzim thu được từ vi sinh vật có hoạt tính rất cao Vi sinh vật có thể cùng lúc sinh tổng hợp nhiều loại enzim khác nhau Lý thuyết về sinh tồng họp enzỉm cảm ứng Hiện nay người... vi sinh vật tạo ra các chủng vi sinh vật có khả năng sinh enzim cao hơn hẳn chủng ban đầu 1.3.4 Ảnh hưởng của yếu tổ môi trường lên khả năng sinh enzỉm Quá trình tổng hợp protease ở vi sinh vật chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau Đe thu nhận được với hiệu suất cao nhất khi phân giải protein bởi sinh khối của vi sinh vật, ta cần tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy Muốn vậy ta phải nghiên cứu kĩ các. .. tham gia vào quá trình phân hủy các chất trong vòng tuần hoàn vật chất Nhờ có các loại vi sinh vật trong đó có vi khuần Bacillus mà các rác thải được thải ra do hoạt động sống của con người sẽ được phân hủy 1.1.3 Hệ enzỉm của vỉ khuẩn Bacilỉus Bacillus có khả năng sản sinh ra nhiều loại enzim có hoạt tính cao như protease, amylase, xenlulase 1.1.3.1 Protease Protease là enzim xúc tác cho sự thủy phân liên... vậy, muốn enzim được tổng họp ta phải luôn cho cơ chất cảm ứng vào môi trường Trong công nghiệp sản xuất enzim cần phải lựa chọn những cơ chất cảm ứng thích họp và xác định nồng độ tối ưu của nó trong mội trường để có hiệu quả sinh tổng hợp cao nhất 1.3.3 Chọn giống vỉ sinh vật có khả năng sinh enzim cao Không phải tất cả các loại vi sinh vật đều có khả năng sinh enzim như nhau và ngay cả những chủng của... protease của vi sinh vật chỉ được chú ý nghiên cứu từ năm 1950, mặc dù từ năm 1918-1919, Waksman đã phát hiện được khả năng phân giải protein của xạ khuẩn Trong vài chục năm sau đó, số công trình nghiên cứu protease của vi sinh vật đã phát hiển nhanh chóng Một số công trình thu protease từ vi sinh vật như: Enzim, nguồn nguyên liệu Tác giả Năm Subtilizin A (Bacỉllus subtìlìs) Guntelberg và Ottensen 1950... lOOml Lọc trong trước khi dùng 2.4 Các phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp phân lập Trước khi lấy mẫu các dụng cụ lấy mẫu được thanh trùnh bằng cồn Mẩu được lấy từ năm địa điểm khác nhau và trộn đều trước khi xác định (lấy khoảng lOg đất và 90 ml nước đã vô trùng cho vào bình tam giác 250 ml) Đun dung dịch đất cách thủy 1 0 - 1 5 phút ở 80°c để các vi khuẩn không sinh bào tử sẽ chết, số có bào tử... khiển được tốc độ sinh tổng họp enzim trong khi sản xuất Các enzim tham gia thủy phân được vi sinh vật tổng họp là những enzim cảm ứng Hiện tượng cảm ứng trong tổng hợp enzim được Monod-Jacob tìm ra vào năm 1961, cơ chế điều khiển này thể hiện rất rõ ở vi sinh vật Tác động của các yếu tố bên ngoài lên tế bào vi sinh vật thường là tác động trực tiếp, tế bào vi sinh vật phản ứng lại các tác động này thường... dụng các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH và đặc biệt là cơ chất để điều khiển quá trình sinh tổng họp enzim của vi sinh vật Các enzim thủy phân một chất nào đó và khi có mặt chất đó trong môi trường nuôi cấy thì lượng enzim này được tổng hợp ra gấp nhiều lần so với bình thường khi không có cơ chất, được gọi là enzim cảm ứng Các chất được đưa vào môi trường nuôi cấy để kích thích tổng hợp ra enzim