Đồ án Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis

Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 1 MỤC LỤC Trang Phần thứ nhất : Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới 3 Phần thứ hai : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis 6 Chương 1 : Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis 6 1. Sự xuất hiện của Zymomonas 6 2. Lòch sử phân lập 8 3. Đặc điểm nhận dạng 9 4. Danh pháp Zymomonas mobilis 10 5. Hình thái 11 6. Sinh lý 11 6.1. Một số môi trường thông dụng 12 6.2. Điều kiện sinh trưởng 13 Chương 2 : Cơ chế chuyển hóa đường thành ethanol với Z. mobilis 18 1. Con đường Entner – Doudoroff (KDPG) 19 2. Sự hình thành các sản phẩm phụ 25 3. Một số kỹ thuật di truyền trên Zymomonas mobilis 29 Chương 3 : Phương pháp lên men ethanol với Z. mobilis 33 1. Động học của quá trình lên men 33 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 35 2.1. nh hưởng của nồng độ đường ban đầu 35 2.2. nh hưởng của cơ chất 36 2.2.1.Cơ chất là hexose (glucose và fructose) 36 2.2.2. Cơ chất là hỗn hợp glucose và xylose 37 2.2.3. Cơ chất là arabinose 41 2.3. nh hưởng của các môi trường khác nhau 42 2.4. nh hưởng của nồng độ glucose 46 2.5. nh hưởng của pH ban đầu 46 2.6. nh hưởng cuả ion Na + và Cl - 47 2.7. nh hưởng của nhiệt độ 49 2.8. nh hưởng của môi trường kỵ khí 49 2.9. nh hưởng của Fufural 50 2.10. nh hưởng của các thành phần nitơ, kali, photpho 52 2.11. nh hưởng của nồng độ ethanol 52 2.12. nh hưởng của việc bổ sung ethanol 55 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 2 3. Phương pháp thực hiện 55 3.1. Vi khuẩn tự do 55 3.1.1. Lên men gián đoạn 56 3.1.2. Lên men liên tục 56 3.1.3. Lên men bán liên tục 60 3.2. Vi khuẩn cố đònh 61 3.2.1. Lên men gián đoạn 61 3.2.2. Lên men liên tục cố đònh tế bào trong cấu trúc ion gel 61 3.2.3. Lên men liên tục cố đònh tế bào trong cấu trúc non- covalent gel 63 3.2.4. Lên men liên tục – cố đònh tế bào trong cấu trúc cryogel 64 3.2.5. Lên men liên tục cố đònh tế bào bằng phương pháp hấp phụ 66 4. Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất công nghiệp 69 4.1. Sản xuất ethanol từ bã mía với Z. mobilis 71 4.2. Sản xuất ethanol từ dòch thủy phân tinh bột với Z. mobilis 72 Chương 4 : So sánh lên men ethanol với nấm men Saccharomyces cerevisiae và lên men ethanol với vi khuẩn Z. mobilis 76 1. Lên men với S. cerevisiae 76 2. Lên men với Z. mobilis 77 3. So sánh lên men Z. mobilis với S. cerevisiae 78 4. So sánh lên men Z. mobilis với các chủng vi sinh vật khác 84 Kết luận 85 Tài liệu tham khảo 86 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 3 Phần thứ nhất : TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ETHANOL TRÊN THẾ GIỚI “Ethanol, rượu etylic…” Những tên gọi từ rất lâu đã trở nên quen thuộc với mọi người, trong đời sống cũng như trong sản xuất. Vò cay nồng, hương thơm đặc trưng của ethanol đã được con người biết tới và vận dụng rất nhiều trong việc tạo nên nhiều sản phẩm đồ uống, trong số đó thậm chí có những sản phẩm đã trở nên gắn liền với giá trò tinh thần của một cộng đồng, một quốc gia. Không dừng ở đó, với sự phát triển ngày càng to lớn của các ngành công nghiệp hóa chất, công nghiệp hữu cơ… ethanol lại càng được con người tin dùng làm một dung môi phổ biến, hữu dụng và ít độc hại. Khi nền công nghiệp tiếp tục sản xuất ra hàng hóa và cung cấp dòch vụ, người ta càng quan tâm nhiều hơn việc mở rộng phạm vi sử dụng cho các nguồn năng lượng. Việc giá cả gia tăng và không ổn đònh của thò trường dầu mỏ thế giới đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu sản xuất ra nhiên liệu thay thế là ethanol. Thu nhận ethanol từ sinh khối là phương pháp hiệu quả để xúc tiến về nguồn nhiên liệu. Việc chiết tách ethanol tự nhiên mang lại nguồn nhiên liệu có chất lượng tốt với giá cả “kinh tế”. Gần đây, ethanol đã trở thành một phần của thò trường khí đốt Mỹ. Việc sản xuất ethanol không những giảm sự phụ thuộc của Mỹ vào nguồn dầu mỏ nhập khẩu mà còn khuyến khích quốc gia này tập trung vào sản xuất ethanol như là một nguồn nhiên liệu thay thế. Ethanol có thể chòu được sự nén hơn xăng. Sử dụng nhiên liệu ethanol còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường, CO 2 giải phóng ra có thể tái sử dụng nhờ con đường quang hợp. Và một lần nữa, ethanol lại trở thành tâm điểm của mọi sự chú ý bởi vì nó đáp ứng khá tốt các mong đợi của những nhà nghiên cứu. Đây chính là lý do tại sao việc sản xuất ethanol không ngừng mở rộng, các phương pháp cũng như quy trình sản xuất ngày càng được nâng cao và hoàn thiện. Thò trường nhiên liệu ethanol sẽ gia tăng một cách đáng kể trong tương lai gần do EU và các tổ chức quốc tế khác đang khuyến khích sử dụng nguồn nhiên liệu sinh học trong các phương tiện vào việc vận chuyển. Sử dụng nguồn năng lượng tái sử dụng sẽ góp phần quan trọng giảm lượng CO 2 thải ra, do đó thúc đẩy việc đặt ra các luật lệ của nghò đònh Kyoto. Hơn nữa, chất thải công nghiệp có thể Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 4 chuyển thành sản phẩm có giá trò và làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nhiên liệu hóa thạch.  Lợi ích từ ethanol sinh học (cồn sinh học)  Là nguồn nhiên liệu có thể tái sử dụng  Ethanol cháy sinh ra năng lượng lớn nhưng ít gây ô nhiễm.  Giảm lượng CO 2 thải ra  Ethanol có khả năng chống kích nổ cao.  Có thể sản xuất trên quy mô lớn và không cạn kiệt.  An toàn về năng lượng : ít phụ thuộc vào nguyên liệu dầu thô  Mở rộng thò trường cho nền nông nghiệp Hình 1 : Sản lượng ethanol trên thế giới Ethanol thường được sử dụng ở dạng hỗn hợp 10% ethanol và 90% xăng dầu (Daishou, 2004). Khoảng 90% lượng ethanol hiện nay được sản xuất từ đường và các loại củ có chứa tinh bột, phần còn lại được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp. Thò trường sản xuất ethanol trên thế giới chủ yếu tập trung ở Brazil và Anh, chiếm 62% sản lượng thế giới (Hamelinck và cộng sự, 2005). Các sản phẩm nông nghiệp đa dạng được sử dụng như một nguồn nguyên vật liệu thô như : mía (chủ Mỹ : 20 tỷ lít/năm Châu Á : 5.5 tỷ lít/năm Châu Âu : 4.7 tỷ lít/năm Châu Úc : 0.2 tỷ lít/năm Brazil : 13.5 tỷ lít/năm Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 5 yếu ở Brazil, Ấn Độ, Thái Lan), bắp ngọt (Anh, Trung Quốc), lúa mì (Pháp, Canada, Thụy Điển), khoai mì (Thái Lan) …và hiệu suất ethanol cũng thay đổi trong một giới hạn rộng phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng (FIBGE, 2001). Yêu cầu quan trọng cho một chủng vi sinh vật hiệu quả là có thể lên men nhiều loại đường khác nhau từ các cấu trúc thực vật để sản xuất ethanol. Ban đầu, các nhà khoa học sử dụng nấm men lên men cellulose trong thực vật, tuy nhiên nấm men chỉ sử dụng được 2 trong 3 hợp chất của cellulose. Năm 1994, chủng vi khuẩn Zymomonas mobilis đã được phát hiện ra trong trái cây, một loại vi khuẩn mà có thể lên men được cả 3 hợp chất của cellulose. Hiện nay nhiều loài vi sinh vật có khả năng lên men ethanol nhưng nấm men Saccharomyces cerevisiae và vi khuẩn Zymomonas mobilis là hai ứng cử viên tốt nhất trong công nghiệp sản xuất ethanol. Z. mobilis trội hơn nấm men ở khả năng chòu được nồng độ đường cao, từ đó khuyến khích các nhà nghiên cứu tập trung khai thác khả năng của Z. mobilis trong việc sử dụng sucrose, glucose, và fructose nhờ con đường trao đổi chất Entner – Doudoroff . Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 6 Phần thứ hai : LÊN MEN ETHANOL VỚI VI KHUẨN ZYMOMONAS MOBILIS Chương 1 Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis  1. Sự xuất hiện của Zymomonas Rượu táo và rượu lê Vào đầu thế kỷ 20, nhu cầu của người tiêu dùng về rượu táo đã thay đổi. Họ yêu cầu rượu táo phải trong, ngọt thay vì chát đắng và đục như trước. Các nhà sản xuất gặp phải khó khăn lớn, đó là rượu táo ngọt dễ dẫn đến hiện tượng lên men lần hai, tức là “bệnh rượu táo”. Triệu chứng đầu tiên là sự thối hỏng và sự thoát khí. Vài ngày sau đó, áp suất khí trong chai tăng vọt làm nổ chai. Sự phát triển của một loài vi khuẩn đã làm thay đổi mùi hương và làm giảm vò ngọt của rượu táo. Rượu táo trở nên đục, sền sệt và sau đó trở nên trong hơn do có sự kết lắng. Một vài yếu tố dễ dẫn đến bệnh rượu táo như : độ acid thấp, hàm lượng đường dư và nhiệt độ tồn trữ cao. Barker và Hiller đã phân lập giống vi khuẩn trên vào năm 1911 và gọi chúng là giống A. Chúng lên men glucose và fructose mạnh mẽ tạo thành ethanol và CO 2 nhưng không lên men được đường sucrose, maltose và lactose. Năm 1943, Barker đã nghiên cứu và phân lập ra hai giống vi khuẩn từ những mẫu rượu táo bò bệnh, đến năm 1948 ông đặt tên chúng là giống B và giống C. Trong khi giống B và C chỉ tạo nên mùi hương dòu cho rượu táo thì giống A lại tạo ra mùi hương đặc trưng mạnh mẽ. Năm 1950, Millis đã phân lập được 33 giống vi khuẩn từ rượu táo và rượu lê, trong đó có 27 giống là tương tự giống B và 6 giống là tương tự giống C. Millis đã tiến hành xác đònh vài đặc tính hóa sinh của một giống từ rượu táo và một giống từ rượu lê. Cả 2 giống này đều tạo ra xấp xỉ 1.87 mol ethanol, CO 2 , H 2 S, acetaldehyd và acid lactic ứng với mỗi mol glucose. Millis còn nghiên cứu những biến đổi trong các mẫu rượu táo với sự có mặt của nấm men rượu táo bò bệnh trong quá trình lên men bởi nấm men. Ông thấy nấm men ban đầu giảm dần khi vi khuẩn gây bệnh rượu táo phát triển nhưng sau đó lại tăng trở lại sau ngày thứ 45. Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 7 Để ngăn chặn sự phát triển của bệnh rượu táo, Barker và Hiller đề nghò rượu táo phải có độ acid cao và nhiệt độ tồn trữ thấp. Còn Grove lại đề nghò nên bổ sung vào rượu táo (vốn có vò cay, chua gắt) acid tartaric hoặc nấm men bia. Barker đã đề nghò chế độ thanh trùng rượu táo là 60 o C. Carr cho rằng sự hư hỏng của rượu táo giống hiện tượng “framboisé” ở Pháp gây nên bởi Z. anaerobia. Còn Guittoneau và cộng sự tìm thấy mùi trái cây và vò rượu táo “framboisé” nhờ vào nồng độ acetaldehyd cao. Bidan đã phân lập được vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic từ rượu táo “framboisé”. Ông cho rằng sự tạo thành hơn 100mg acetaldehyd cho mỗi lít rượu táo là do nhiều chủng vi sinh vật gây nên. Nhưng theo quan điểm của Auclair, hiện tượng “framboisé” của rượu táo là do điều kiện kỵ khí bắt buộc và giá trò pH thấp của rượu táo gây ra. Pollard lại cho rằng hiện tượng “framboisé” này là kết quả lên men của 2 giống: vi khuẩn kỵ khí gây bệnh rượu táo Zymomonas và vi khuẩn hiếu khí acid acetic. Lên men nhựa cây thùa (Agave sap) Hình 2 : Cây thùa Hình 3 : Rượu thùa (Pulque) Từ năm 1923 đến 1924, khi sống ở Mexico, Lindner đã nghiên cứu lên men aguamiel. Aguamiel là một loại nhựa của cây thùa, nó được sử dụng để lên men rượu thùa, một loại thức uống có cồn chứa khoảng 4 – 6% ethanol. Lindner đã khám phá ra rằng chủng vi sinh vật gây lên men là một giống vi khuẩn mà ông đặt tên là Termobacterium mobile, ngày nay là một chủng thuộc Zymomonas mobilis. Bia Shimwell đã phân lập được Zymomonas lần đầu tiên từ bia, từ bề mặt sân phơi nấm men bia và từ những bàn chải của các thiết bò rửa thùng bia. Gần đây, người ta thấy rằng Zymomonas là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng trong sản xuất bia. Trong những thùng hoặc két bia, sự nhiễm Zymomonas xảy ra do môi trường kỵ khí và sự có mặt của các hợp chất đường có trong bia. Vi khuẩn này tạo ra dung dòch nhớt và mùi táo thối do sự hình thành acetaldehyd và khí H 2 S. Khi thời tiết ấm áp, sự hư hỏng chỉ xảy ra trong vòng từ 2 – 3 ngày. Vì vậy, Harrison đã phát biểu rằng Zymomonas là một giống vi sinh vật quan trọng rất phổ biến gây nên sự Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 8 phá hủy trầm trọng những két bia lớn với tốc độ cực nhanh ở các nhà máy bia. Tuy nhiên, hiện tượng này lại không xảy ra ở các loại bia nhẹ như bia Đức. Lên men nhựa cây cọ Rượu vang cọ là một thức uống có cồn phổ biến ở vùng nhiệt đới từ sự lên men tự phát từ thành phần nhựa của cây. Rượu vang cọ chứa khá nhiều chủng vi sinh vật phức tạp, trong đó Zymomonas là một giống vi khuẩn quan trọng không thể thiếu. Chúng giúp lên men cồn và tạo bọt cho rượu nhờ sự hình thành khí CO 2 . CO 2 cùng với một lượng nhỏ acid lactic và acid acetic góp phần làm tăng độ acid của loại rượu vang này. Bên cạnh đó, mùi và vò của rượu vang cọ cũng chòu ảnh hưởng bởi thành phần acetaldehyd và mùi trái cây đặc trưng do Zymomonas gây nên. Giống Zymomonas này rất thích nghi với môi trường giàu chất dinh dưỡng của nhựa cây cọ do có chứa sucrose, glucose, fructose, acid amin. Zymomonas có thể chòu được nồng độ cồn cao và pH thấp trong điều kiện yếm khí. Lên men nước mía Gongalves de Lima và cộng sự đã phân lập Zymomonas từ quá trình lên men nước mía, loại mía này được trồng ở miền Bắc Brazil. Mật ong chín Ruiz-Argueso và Rodriguez-Navarro đã phân lập Zymomonas từ mật ong chín hoặc từ con ong. Hai giống vi sinh vật chủ yếu có trong mật ong chín là Gluconobacter và Lactobacillus. 2. Lòch sử phân lập Bảng 1 : Một số nguồn phân lập Z. mobilis Nguồn phân lập Môi trường Điều kiện, kết quả Tác giả Hèm bia Thạch gelatin Xuất hiện khuẩn lạc sau 11 ngày ở 22 o C. Barker và Hillier, 1912 Bia tiệt trùng Thạch agar (2% glucose ) Yếm khí Shimwell, 1937 Dòch nước táo Môi trường lỏng (1% chất chiết men, 0.001% actidione) Yếm khí, pH = 4.5, 25 o C Millis, 1951-1956 Rượu vang cọ Zairese 3 canh trường chứa dòch chiết nấm men (Difco) khác nhau. Khuẩn lạc sau 4 -5 ngày ở 30 o C có dạng hình hạt đậu, đường kính từ 1 – 4mm, màu xanh sậm. Swings và Deley, 1974 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 9 3. Đặc điểm nhận dạng  Là một loại vi khuẩn gram âm, có roi dài từ 1 – 1.4µm  Không hình thành bào tử  Một số loài có từ 1 -4 tiên mao.  Không phát triển trên môi trường thạch hoặc nước thòt dinh dưỡng.  Là loài vi khuẩn vi hiếu khí (kỵ khí không bắt buộc)  Có thể lên men đường glucose và fructose  Tạo ra số mol ethanol và CO 2 bằng nhau  Số lượng nucleotide: 2056416  Số gen : 1998  Số gen ARN: 60  Chứa khoảng 47.5 – 49.5% guanine và cytosine (G+C). Hình 4 : Vi khuẩn Zymomonas mobilis Thành phần môi trường thích hợp để phát hiện vi khuẩn (tính theo phần trăm khối lượng / thể tích) gồm :  Dòch chiết malt : 0.3  Dòch chiết nấm men : 0.3  Glucose : 2  Peptone : 0.5  Actidione : 0.002  pH = 4 Canh trường trên được cho vào chai có đậy nắp ren dung tích 25ml với những ống Durham, 20ml/chai rồi đem đi tiệt trùng. Bổ sung ethanol vào sao cho nồng độ ethanol cuối cùng xấp xỉ 3% (v/v). Sự có mặt của Zymomonas được nhận biết khi có khí bay lên ở 25 – 30 o C sau 2 – 6 ngày. Kết quả dương tính có thể là do những vi khuẩn hoặc một vài nấm men dại, cho nên cần phải có thuốc nhuộm màu gram, có thể sử dụng phương pháp nhuộm màu miễn dòch huỳnh quang có độ nhạy phát hiện 160 – 2500 tế bào/ ml. Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 10 4. Danh pháp Zymomonas mobilis Một khóa phân loại cho giống vi khuẩn này cần dựa trên hệ thống phân tích các dữ liệu về kiểu hình, phân tích thành phần các cặp base nitơ trong chuỗi ADN, mức độ liên quan giữa các bộ gen (ADN tương đồng), sự giống nhau về phổ sắc ký protein, phổ hồng ngoại của những tế bào nguyên… Giống : Zymomonas (Kluyver và van Niel, 1936) Loài : Zymomonas mobilis (Kluyver và van Niel, 1936) Họ : Sphingomonadaceae Bộ : Sphingomonadales Lớp: Proteobacteria; Alphaproteobacteria  Loài phụ Zymomonas mobilis subsp. mobilis (Kluyver và van Niel, 1936; De Ley và Swings, 1976) Chủng tiêu biểu : ATCC 10988 (còn có các tên khác như NCIB 8938, NNRL B-806, DSM 424, IMG 1655, L192) (Phòng nghiên cứu vi sinh vật, Đại học Delft). Chủng tiêu biểu về kiểu hình : Z6 (còn có các tên khác như ATCC, 29191, NCIB 11199).  Loài phụ Zymomonas mobilis subsp. pomaceae (Millis, 1951 – 1956; De Ley và Swings, 1976) Chủng tiêu biểu : ATCC 29192 (còn có tên khác như NCIB 11200) (Barker, 1948). Bảng 2 : Danh pháp một số chủng thuộc loài Z.mobilis đại diện hiện nay [...]... Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 31 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Bảng 9 : Hệ thống các enzyme được mã hóa trong Z mobilis GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 32 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Chương 3 Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1 Động học của quá trình lên men Con... có khả năng kháng cự mạnh mẽ hơn, chỉ bò kìm hãm bởi 5 loại chất kháng sinh (Swings và De Ley, 1977) GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 16 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Hình 5 : Biểu đồ biểu diễn sự nhạy cảm của Z mobilis với thuốc nhuộm Hình 6 : Biểu đồ biểu diễn sức đề kháng và sự nhạy cảm của Zymomonas với một số chất kháng sinh GVHD... Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 17 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Chương 2 : Cơ chế chuyển hóa đường thành ethanol bởi Zymomonas mobilis Trên quy mô công nghiệp, hiện nay có hai cách để sản xuất ethanol Cách thứ nhất là tổng hợp ethanol từ etylen, cách thứ hai được trình bày cụ thể sau đây là sản xuất ethanol bằng phương pháp lên men rượu Lên men rượu... dấu hiệu của sự lên men Nhiệt độ 14 – 18oC : sự lên men xảy ra sau 4 ngày Nhiệt độ phòng 16 – 26oC : sự lên men xảy ra sau 2 ngày Vậy khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự lên men là 25 – 31oC GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 13 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Bảng 5 : Sự sinh trưởng của Zymomonas trong môi trường lỏng tiêu chuẩn ứng với những giá... chủng vi khuẩn khác làm cho chúng có hoạt tính lên men ethanol Ngoài ra, nhờ các phương pháp gây đột biến cổ điển có chọn lọc, ngày nay người ta đã tạo ra các thể đột biến Z mobilis có đặc tính lên men được cải thiện và không có sự hình thành các sản phẩm phụ GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 29 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Bên cạnh ethanol, ... men được diễn ra liên tục với nồng độ ethanol cao Bảng 6 : Hệ thống các enzyme đường phân trong Zymomonas mobilis GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 22 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Trong Z mobilis , các enzyme của con đường Entner – Doudoroff có thể kháng cự tốt hơn với ethanol, cho nên hệ thống tế bào tự do của Z mobilis có thể nhanh chóng... suất lên men tăng ở 20% (w/v) nồng độ đường ban đầu nhưng không có sự gia tăng đáng kể trong vi c hấp thu cơ chất Với 25 % (w/v) tất cả các chủng đều giảm khả năng hấp thu cơ chất và lên men ethanol Bảng 10 : nh hưởng của nồng độ đường ban đầu lên sản xuất ethanol với các chủng Z mobilis khác nhau GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 35 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi. .. Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 19 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis Đối với nhóm vi sinh vật kỵ khí, quá trình sinh năng lượng không kèm theo vi c liên kết với oxi không khí Ngày nay, người ta hiểu rằng oxi hóa không chỉ có nghóa là liên kết với oxi mà còn bao gồm cả quá trình mất hydro (RH2 + A AH2), quá trình tách hydro ra sau khi kết hợp với nước (A + H2O 2+... GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 15 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis 6.2.11 Sinh trưởng với sự hiện diện của nhân tố vibriostatic 0/129 Kết quả nghiên cứu cho thấy tất cả các chủng Z mobilis đều nhạy cảm với hợp chất 0/129 (2,4-diamino-6,7-diisopropylpteridine) trong môi trường rắn tiêu chuẩn (khảo sát trên 41 chủng Z mobilis - Swings và... khuẩn khác lên men ethanol cũng có enzyme này là Zymomonas anaerobia (D J McGill, D W Ribbons & E A Dawes), Zymosarcina ventriculi (Arbuthnott, Bauchop & Dawes, 1960) và Erwinia amylovora (A Haq & E A Dawes) Enzyme ethanol dehydrogenase xúc tác cho phản ứng khử acetaldehyde GVHD : PGS TS Lê Văn Vi t Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 25 Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis . Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 5 yếu ở Brazil, Ấn Độ, Thái Lan), bắp ngọt (Anh, Trung Quốc), lúa mì (Pháp, Canada, Thụy. đường Entner – Doudoroff nên glucose được chủng vi khuẩn này chuyển hóa thành ethanol một cách nhanh chóng. Vì thế, áp suất thẩm thấu ngoại bào của dung dòch glucose có thể nhanh chóng được cân bằng. chất Entner – Doudoroff . Đồ án chuyên ngành : Lên men ethanol với vi khuẩn Zymomonas mobilis GVHD : PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thò Ánh Minh Trang 6 Phần thứ hai : LÊN MEN ETHANOL VỚI VI