Enzyme bổ sung thức ăn chăn nuôi tự nhiên và tái tổ hợp quyền đình thi, đỗ thị tuyên

V IỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG N G H Ệ V IỆT NAM BỘ SÁCH CHUYÊIN KHẢO ÚNG DỤNG VÀ PHÁT TRIÊN CÓNG NGHỆ CAO QUYỂN ĐÌNH THI, Đ ỗ THỊ TUYÊN QUYỂN ĐÌNH THI, Đ ỗ THỊ TUYÊN Biên mục xuất phẩm Thư viện Quốc gia Việt Nam Quyền Đình Thi Enzyme bổ sung thức ăn chăn nuôi: Tự nhiên tái tổ hợp: Sách chuyên khảo / Quyền Đinh Thi, Đỗ Thị Tuyên - H: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 2013 - 366tr.: minh hoạ ; 24cm Thư mục: tr 361-365 ISBN 9786049131707 Enzym Thức ăn bổ sung Chăn nuôi Sách chuyên khảo 660.634 - dc23 KTH0003P-CIP VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM BỘ SÁCH CHUYÊN KHẢO ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ CAO HỘI ĐỔNG BIÊN TẬP Chủ tịch Hội đồng- GS.TSKH NGUYỄN KHOA SƠN Các ủy viên: GS.TSKH Nguyễn Đông Anh, GS.TSKH Nguyễn Xuân Phúc, PGS.TS Trương Nam Hải, GS.TSKH Phạm Thương Cát, PGS.TS Nguyễn Văn Tuyến Lời giới thiệu Viện Hàn lảm Khoa học Công nghệ Việt Nam quan nghiên cứu khoa học tự nhiên công nghệ đa ngành lớn nước, mạnh nghiên cứu bản, nghiên cứu phát triển công nghệ, điều tra tài nguyên thiên nhiên môi trường Việt Nam Viện tập trung đội ngũ cán nghiên cứu có trình độ cao, sở vật chất kỹ thuật đại đáp ứng yêu cầu nghiên cứu thực nghiệm nhiều ngành khoa học tự nhiên công nghệ Trong gần 40 năm xây dựng phát triển, nhiều công trình kết nghiên cứu có giá trị Viện đời phục vụ đắc lực cho nghiệp xây dựng bảo vệ Tổ quốc Để tổng hợp giới thiệu có hệ thống trình độ cao, công trình kết nghiên cứu tới bạn đọc nước quốc tế, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam định xuất sách chuyên khảo Bộ sách tập trung vào bốn lĩnh vực sau: • ứng dụng phát triển công nghệ cao; ■ Tài nguyên thiên nhiên môi trường Việt Nam, ■ Biển Công nghệ biển, « Giáo trình đại học sau đại học Tác giả chuyên khảo nhà khoa học đầu ngành Viện cộng tác viên họp tác nghiên cứu Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam xin trân trọng giới thiệu tới quý độc giả sách hy vọng sách chuyên khảo tài liệu tham khảo bổ ích, có giá trị phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ, đào tạo đại học sau đại học HÔI ĐỒNG BIÊN TÂP MUC LUC • • MỤC LỤC Trang BẢNG VIẾT TẮT 13 LỜI MỞ ĐẦU Chương GIỚI THIỆU CHUNG VÈ ENZYME 15 17 1.1 Đặc tính chung enzyme 18 1.2 Phân loại enzyme 19 1.3 Cấu trúc phân tử enzyme 21 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động enzyme 26 1.4.1 Anh hưởng nhiệt độ 26 1.4.2 Anh hưởng nồng độ chất 27 1.4.3 Anh hưởng nồng độ pH 30 1.5 ứng dụng enzyme 32 1.5.1 Sừ dụng enzyme để nghiên cứu, phân tích chất 34 1.5.2 ứng dụng enzyme phân tích thực phẩm 37 1.5.3 ứng dụng enzyme công nghiệp 38 1.5.4 ứng dụng enzyme nông nghiệp 38 Chương ENZYME BỐ SUNG VÀO THỨC ĂNCHĂN NUÔI 41 2.1 Tinh hình nghiên cứu giới 43 2.1.1 Cải thiện chất lượng hiệu sử dụng enzyme 46 2.1.2 Tìm nguồn enzyme tự nhiên 48 Quyền Đinh Thi, Đỗ Thị Tuyên 2.1.3 Tạo enzyme tái tổ hợp 49 2.1.4 Chuyên gene mã hóa enzyme vào thực vật 53 2.2 Sản xuất enzyme bổ sung thức ăn chăn nuôi giới 57 2.3 Hiệu đa enzyme so với đơn enzyme 58 2.4 Nghiên cứu sản xuất enzyme Việt Nam 60 2.4.1 Hiện trạng 60 2.4.2 Nghiên cứu enzyme tái tổ hợp 65 2.4.3 Nhập khâu liên doanh sản xuât 66 2.4.4 Hiệu kinh tế mức độ an toàn 67 Chưong XYLANASE 69 3.1 Cấu trúc, chức ứng dụng 69 3.1.1 Định nghĩa 69 3.1.2 Nguồn gốc phân loại 69 3.1.3 Cấu trúc 73 3.1.4 Cơ chế xúc tác 74 3.1.5 Úng dụng 76 3.1.6 Tình hình nghiêncứu xylanase 80 3.2 Xylanase tự nhiên 84 3.2.1 Tôi ưu sinh tônghợp 84 3.2.2 Tinh xylanase 92 3.2.3 Một số tính chất hóa lý 95 3.3 Xylanase tái tổ hợp 106 3.3.1 Biếu xylanase tái to hợp Pichia pastoris 106 3.3.2 Biểu XlnG2 Aspergillus 122 Mục lục Chưong GLUCANASE 133 4.1 Cấu trúc, chức ứng dụng 133 4.1.1 Đặc tínlĩ cấu trúc cellulose 133 4.1.2 Khái niệm cellulase endo- Í3-ỉ,4-glucanase 136 4.1.3 Nguồn gốc phân loại 138 4.1.4 Cấu trúc 141 4.1.5 Cơ chế xúc tác 145 4.1.6 Các yếu tổ ảnh hưởng đến hoạt tính 147 4.1.7 Tình hình nghiên cứu (3-glucanase 149 4.1.8 ứng dụng (3-glucanase 156 4.2 /3-glucanase tự nhiên 4.2.1 /3 -glucanase từ A niger VTCC-F021 162 162 4.2.2 CMCase A từ A niger 4.2.3 f3 -glucanase từ Bacillus subtilis cc 4.3 Glucanase tái tô hợp 175 178 4.3.1 Nhân dòng gene mã hóa endoglucanase , , 4.3.2 Biêu glucanase tái tô hợp 178 4.3.3 Một số tính chất lý hóa EglA tái tổ hợp 4.3.4 Nhăn dòng gene mã hóa endo endo-ỊỈ-1,4 từ A niger VTCCF021 *^ ’ EglA 4.3.5 Thiêt' kê' plasmid biêu 193 Ị0 190 4.3.6 Thiết ke plasmid pANEglA biểu nấm mốc 194 4.3.7 Biếu rEglA p.pastoris GS115 196 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên 352 8.12.2.2.3 Chỉ tiêu theo dõi Trọng lượng lợn lúc 28 56 ngày tuổi; thức ăn ăn vào giai (ioạn 28-56 ngày; tỷ lệ chết; tỷ lệ tiêu chảy 8.12.2.2.4 Xử lý thống kê Xử lý ANOVA phần mềm MrNITAB phiên 13.2 8.12.3 Đánh giá hiệu chế phẩm Vietzyme M Đánh giá hiệu chế phẩm Vietzyme M thực Viện Chăn nuôi 8.12.3.1 Đánh giá hiệu Vietzyme M gà thịt thương phàm Gà Lương Phượng có nguồn gốc từ Nam Ninh, Trung Quốc giống gà thả vườn nuôi thích nghi công nhận giông gốc năm 2004 Bảng 8.7 M ô h ìn h th n g h iê m chế phẩm đa e n zym e trê n g th n g p h ẩ m L ô th i n g h iệ m C h i tiê u TN3 ĐC TN1 (■) (+) (0 ,1 % ) TN2 (0 ,5 % ) (1 % ) S ố cá th ể 10 10 10 10 10 S ố lần lặ p lại 3 3 T h i g ia n th í n g h iệ m (n g y) 72 72 72 72 72 G ăn K P C S + + + + + G ăn K P C S + C h ế p h ẩ m ro x a z y m e G (T h ụ y S ỹ) - + - - - C h o g ăn K P C S + C h ế p h ẩ m V ie tz y m e M - - + + + tự d o tự tự d o tự d o tụ ĐC C h ế đ ộ ăn Xylanase sinh tổng hợp từ A oryzae VTCC-F187, A niger VTCC-F017 tái tổ hợp; manannase biểu từ p pastoris GS115/pPMan; protease biểu từ B subtilis WB 800; glucanase biểu từ p pastoris G S115/pPeglA Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 353 Các thí nghiệm khảo sát khả sinh trường, hiệu sử (lụng thức ăn cho thịt vật nuôi bố trí theo phương pháp phân lô so sánh có lặp lại phần ăn khác Vật nuôi lô thí nghiệm có đồng giống, độ tuổi, giới tính chế độ chăm sóc, nuôi dưỡng quy trình phòng bệnh giống Thí nghiệm gà Lương Phượng tuần tuổi, bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, với lô lần lặp lại (5 gà trống, gà mải lần lặp lại) tổng số 150 (5x 3x 10) Bảng 8.8 C c h b ố t r í t h í n g h iệ m c h ế p h ẩ m V ie t z y m e M tr ê n g th n g p h ẩ m B ố trí th í n g h iệ m P h n g án b ổ s u n g N h ó m (Đ C -) K h ẩ u p h ầ n c s (K P C S ) N h ó m II (Đ C + ) K P C S + C h ế p h ẩ m ro x a z y m e G (c h u ầ n - T h ụ y Sỹ) N h ó m III (0 ,1 % ) K P C S + C h ế p h ẩ m V ie tz y m e M ,1 % N h ó m IV K P C S + C h ế V ie tz y m e M ,5 % K P C S + C h ế V ie tz y m e M 1% H m lư ợ n g V ie tz y m e M b ỗ s u n g (% = u /k g th ứ c ăn ) (0 ,5 % ) N h ó m V (1 % ) Ghi chú: KPCS: phần sờ Chế phẩm Vietzyme M (xylanase: 3260 u/g chê phẩm; mancmnase: 520 u/g chế phẩm; gỉucanase: 510 u/g chế phẩm; protease: 480 ư/g chề phâm) Vietzyme M bổ sung vào phần sớ với mức khác nhau: 0,1; 0,5 1% Bảng 8.9 K h ẩ u p h ầ n c s đ ể t h í n g h iệ m g L n g P h ợ n g s a u tu ầ n tu ổ i STT N g u y ê n liệ u T ỳ lệ k h ố i lư ợ n g (% ) M ứ c d in h d ỡ n g /k g th ứ c ăn Ngô ,2 M E (K c a l) ,1 K h ô đ ỗ tư n g ,0 P ro te in th ô % (C P ) B ột cá nhạt ,0 M E /C P ,1 C m tẻ ,0 C a (% ) 1,0 8 ,0 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên 354 V ita m in s ố ,2 P h o s p h o r tổ n g số (% ) K hoáng ,0 X th ô (% ) ,7 L y s in e 0,1 L y s in e (% ) ,0 M e th io n in e 0,2 M e th io n in e (% ) ,4 9 M u ố i ăn 0,2 M e th io n in e + C y s t ,7 ,7 (% ) N a C I (% ) ,2 Ghi chú: Thành phần Vitamin số hao gồm: vitamin A+D: 470 klj; vitamin E+K: 1,08 g; vitamin Bì+B2+B6: 420 mg; vitamin BI2+H2+Foỉic acid 48,9 mg; Niacin: 1,2 g: D.Calpan: 400 mg; Fe+ Cu: ì,86 g; Zn+Mn: 7,5 g; I+Co+Se: 84 mg 8.12.3.2 Đánh giá hiệu chế phẩm Vietiytne M lọp Lợn ngoại (Landrace X Yorkshine —>cái F1 X đực Duroc —> F2 thí nghiệm) Trung tâm Nghiên cứu lợn Thụy Phưomg, Viện Chăn nuôi đơn vị giữ giống gốc cung cấp Thí nghiệm tiến hành lọn giai đoạn khác nhau: 8-15 kg; 15-20 kg 20-50 kg, bố trí hoàn hoàn ngẫu nhiên, với lô lần lặp lại (4x 3x 3) tổng số 36 Bảng 8.10 B ố trí th í n g h iệ m M ô h ìn h n g h iê n c ứ u t r ê n lợ n P h n g án b ổ s u n g H m lư ợ n g e n z y m e b ổ s u n g Đ C (-) K h ẩ u p h ầ n c sờ - (K P C S ) Đ C (+) KP C S + R oxazym e G2 ,1 % TN1 K P C S + V ie tz y m e M ,1 % TN2 K P C S + V ie tz y m e M ,5 % Chế phẩm Vietzyme M bổ sung vào KPCS để thư nghiệm lợn sau cai sữa theo tiêu chuẩn trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương- Viện Chăn nuôi Chương VẠT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Bảng 8.11 355 K h ẩ u p h ầ n c s đ ể t h í n g h iệ m lợ n c o n g ia i đ o n tă n g trư n g từ -2 k g STT N g u y ê n liệ u T ỷ lệ khối lư ợ n g (% ) M ứ c d in h d ỡ n g /k g th ứ c ăn Ngô ,4 M E (K c a l) 3250 K h ô d ầ u đ ậ u tư n g 18,31 P ro te in th ô % (C P ) 2 ,0 Đ ậ u tư n g g ia n g ,0 V ậ t c h ấ t k h ô (% ) 8 ,3 B ộ t cá nhạt ,0 L y z in (% ) 1,3 5 S ữ a bột ,0 M e th io n in e + C y s t (% ) ,7 6 D ầ u đ ậ u tư n g ,1 T h re o n in e (% ) ,8 7 D lc a lc i p h o s p h a te % 1,04 T ry p to p h a n (% ) ,2 (p h o s p h o r) B ộ t đá 1,01 C a (% ) ,9 P re m ix v ita m in ,2 P h o s p h o r d ễ tiê u (% ) ,4 10 L y s in e 0,11 11 M e th io n in e ,0 12 B io tro n ic S E (a c id ife r) ,2 13 C e lo s tin 0,01 14 M u ố i ăn ,4 Glii chủ: Thành phần Premix vitamin (kg): Vitamin A: 6000 kU; vitamin Dp 600 kU; vitamin E: 7.500 U; vitamin Kp 240 mg; vitamin B ị : 660 mg; vitamin Bp 1200 mg; vitamin Bp 850 mg; vitamin Bip 18 mg; NIACIN: 4875 mg; D-Calpan: 3000 mg; Folic acid: 200 mg; Biotin 25 mg; Cu 20 g; Fe 50 g; Mn 15 g; Zn 100 g; Co: 250 mg; Se: 150 mg; I: 300 mg B ả n g K h ẩ u p h ầ n c s đ ể t h í n g h iệ m lợ n c o n g ia i đ o n tă n g trư n g từ -5 kg STT N g u y ê n liệ u T ỷ lệ kh ố i lư ợ n g M ứ c d in h d ỡ n g /k g th ứ c ăn (% ) Ngô ,3 M E (K ca l) 3090 K h ô đ ỗ tư n g ,1 P ro te in th ô % (C P ) ,9 B ột cá nhạt C m tẻ ,0 ,1 C a (% ) ,9 P h o s p h o r a v a ila b le ,5 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuvên 356 B ột đ ,1 X th ô % ,1 P rim ix v ita m in ,1 L y s in e (% ) ,0 L y s in e ,1 M e t + C y s t (% ) ,6 P rim ix k h o n g ,1 T h re o n in e (% ) ,6 Bột xư n g ,4 10 M u ố i ăn ,4 Ghi chú: Thành phần Primix vitamin (kg): Vitamin A: 6000 kU: vitamin D3: 600 kU; vitamin E: 7.500 U; vitamin K3: 240 mg; vitamin Bi: 660 mg; vitamin B2: J200 mg; vitamin B6: 850 mg; vitamin B/2-' 18 nig; NIACIN: 4875 mg; D-Calpan: 3000 mg; Folic acid: 200 mg; Biotin 25mg; Cu 20 g; Fe 50g; Mn I5g; Zn lOOg; Co: 250 mg; Se: 150 mg: I: 300 mg Che phẩm Vietzyme M bo sung vào KPCS Ở mức độ khác nhau: 0,1%; 0,5% để thử nghiêm lợn sau cai sữa 8.12.3.3 Xác định khả sinh trưởng vật nuôi thí nghiệm 8.12.3.3.1 Sinh trưởng tích lũy Đối với gà: khối lượng thể gà thí nghiệm theo dõi từ 28 ngày tuổi đến 84 ngày tuổi Hàng tuần toàn số gà thí nghiệm cân vào ngày tuổi cuối tuần, cân con, thời gian cân từ 8-9 sáng trước cho ăn Người dụng cụ cân cố định Cân sử dụng để xác định khối lượng gà cân Nhơn Hòa (loại cân đồng hồ) sản xuất Việt Nam với kích cỡ khác nhau, cân nhỏ giới hạn tối đa 0,5 kg (độ xác 0,1 g) cân lớn giới hạn tối đa kg (độ xác từ đến g) Đối với lợn: Cân khối lượng thể thí nghiệm từ ngày bắt đầu thí nghiệm ngày kết thúc thí nghiệm, cân cân điện tử 8.12.3.3.2 Sinh trưởng tuyệt đối Sinh trưởng tuyệt đối tính theo công thức TCVN p - p 2.39.1977 giá trị băng gam/con/ngày sau: A = ——— (A độ t sinh trưởng tuyệt đổi; P khối lượng thể cân lần sau (gam); Chưong VẠT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 357 P| khối lượng thể cân lần trước (gam); t thời gian hai lần cân (ngày)) 8.12.3.3.3 Tiêu tốn chi phí thức ăn Hàng ngày cân xác lượng thức ăn cho vật nuôi ăn vào lúc sáng đến đó, ngày hôm sau vét lượng thức ăn dư thừa máng để cân thức ăn thừa Lượng thức ăn tiêu thụ ngày (kg) = Tổng lượng thức ăn cho vào ngày (kg) - tổng lượng thức ăn thừa ngày (kg) Lượng thức ăn tiêu thụ trung bình thể vật nuôi ngày tổng lượng thức ăn tiêu thụ ngày chia cho tổng số cá thể vật nuôi thí nghiệm Tiêu tốn thức ăn cho lkg thịt vật nuôi thí nghiệm (iTTA/kg tăng khối lượng) ITT A (kg)/kg tăng khối lượng tính tổng lượng thức ăn tiêu tốn thời kì (kg) chia cho tổng khối lượng thể vật nuôi thí nghiệm 8.12.3.3.4 Tỷ lệ nuôi sống Tỷ lệ nuôi sống (%) = [Số gà cuối kỳ (con)]: [Số gà đầu kỳ (con)] X 100 8.12.3.3.5 Đánh giá suất thịt gà nuôi Đe đánh giá suất cho thịt, tiến hành mổ khảo sát gà thí nghiệm Trong đề tài chi mổ khảo sát thí nghiệm gà phương thức nuôi nhốt lô thí nghiệm khác Mỗi lô mổ 12 gồm gà trống gà mái có khối lượng tương đương khối lượng trung bình toàn đàn Thời gian mô khảo sát gà độ tuổi 84 ngày tuổi Phương pháp mồ gà khảo sát theo phương pháp Bùi Quang Tiến (1993) Omojolal cộng (2007) đánh giá bàng tiêu [Khối lượng gà sống]: = [Khối lượng gà nhịn đói sau 12 (chi cho gà uống nước)] Khối lu-ợng thân thịt (thịt xẻ): khối lượng gà sau cắt tiết, vặt lông, bỏ ruột, phổi, khí quản, lách, mật, màng sừng mề, đầu xương bàn chân [Tỷ lệ thân thịt (%)] = [Khối lượng thịt xẻ (gam)]: [Khối lượng sống (gam)] x 100 358 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên Khối lượng thịt đùi tỷ lệ thịt đùi: Rạch đường cắt từ khớp xương đù trái, song song với xương sống dẫn đến chồ đùi ngực Tách cắt bỏ đùi Cân khối lượng đùi trái nhân đôi sau tính tỷ lệ đùi theo công thức [Tỷ lệ thịt đùi (%)] = [Khối lượng đùi trái X (gam)]: [Khối lượng thịt xẻ (gam)] X 100 Khối lượng ngực tỷ lệ thịt ngực: Khối lượng ngực khối lượng nhực trái (bỏ da, bỏ xương) nhân đôi [Tỷ lệ thịt ngực (%)] = [Khối lượng ngực X (gam)]: [Khối lượng thịt xẻ (gam)] X 100 Khối lượng mỡ bụng tỷ lệ mỡ bụng: Lấy toàn mỡ xoang mỡ bụng, cân lên ta khối lượng mỡ bụng [Tỷ lệ mỡ bụng (%)] = [Khối lượng mỡ bụng (gam)]: [Khối lượng thịt xẻ (gam)] X 100 Tỷ lệ quan nội tạng: Tim, lách, gan, tụy Tách ruột thừa, dày tuyến mề loại bỏ phân sau cân cân phân tích (gram) Sau tính tỷ lệ quan nội tạng so với khối lượng thịt xẻ [Tỷ lệ gan (%)] = [Khối lượng gan (gam)] : [Khối lượng thịt xé (gam)] X 100 Các quan nội tạng khác xác định tương tự tính tỷ lệ gan 8.12.3.3.6 Xác định hàm lượng nước thịt Chất lượng thịt đánh giá bàng hàm lượng nước thịt Hàm lượng nước đánh giá theo phương pháp Tsai cộng (1981) : Lấy xác g thịt ngực thịt đùi, đổ vào cm2 giấy thấm (Whatman N°l), dàn mặt phẳng 10,2 X 10,2 cm Sau ép với lực xấp xỉ 32 kg/cm3 phút (lực ép xác định cân đồng hồ Nhơn Hòa, ép mặt phẳng cân Tính lượng nước liên kết khối thịt giải phóng phút ép, so với mầu ban đầu ta tính tỷ lệ % nước chứa bắp thịt [Tỷ lệ nước thịt (%)] = [Lượng nước giải phóng phút ép (gam)]: [Khối lượng th ị t ban đầu (gam)] X 100 8.12.3.3.7 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thu thập hàng ngàỵ hàng tuần cách khách quan đảm bảo xác Các số liệu thu thập xử lý thống Chipcyng VẠT LIẸU VÀ PHƯƠNG PHÁP 359 kê theo hàm ANOVA máy tính với phân mềm Excel Các giá trị thu đem so sánh chuẩn Fisher’s để nhận biết mức ý nghĩa 95% 8.12.3.3.8 Sinh tổng hợp EglA Đe đánh giá mức độ sinh tổng hợp EglA theo thời gian, chủng A niger VTCC-F021 nuôi cấy môi trường CPY 30°c, lắc 200 rpm Dịch nuôi cấy thu thời gian khác để xác định hoạt tính EglA 8.12.3.3.9 Ảnh hưởng nồng độ chất cảm ứng Đe xác định mức độ cảm ứng chất CMC đến khả sinh tổng hợp EglA, chủng nấm nghiên cứu nuôi cấy môi trường CPY, bổ sung CMC với nồng độ khác từ 0,12%, sau 120 thu dịch canh trường xác định hoạt tính EglA 8.12.3.3.10 Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy Chủng A niger VTCC-F021 nuôi cấy môi trường CPY bổ sung 1% CMC, lắc 200 rpm 120 giờ, nhiệt độ khác nhau: 28, 30 37°c để đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy lên sinh tổng hợp EglA chủng nấm tìm nhiệt độ nuôi cấy tối ưu 8.12.3.3.11 Ảnh hưởng nguồn carbon Chúng A niger VTCC-F021 nuôi cấy môi trường CPY chứa 1% CMC, cao nấm men thay số nguồn carbon khác, lắc 200 rpm 37°c, 120 Sau xác định nguồn carbon bã mía cảm ứng sinh tổng hợp EglA cao lại dễ kiếm cao nấm men, bã mía đưa vào môi trường với nông độ khác 0,2-1,4%, nuôi 120 37 C 8.12.3.3.12 Nguồn nitrogen Đe khảo sát mức độ sinh tổng hợp EglA với nguồn nitrogen khác nhau, chủng A niger VTCC-F021 nuôi cấy môi trường CPY bổ sung 1% CMC 0,4% bã mía 37°c, lấc 200 rpin sau 120 peptone thay nguồn nitrogen khác bột đậu tương, bột cá, urea, (NH4)2S04 NaN03 360 Quyền Đinh Thi, Đỗ Thị Tuyên Sau xác định bột đậu tương nguồn nitrogen thay peptone, nồng độ bột đậu tương thay đổi từ 0,2 đến 2% môi trường nuôi cấy chủng A niger VTCC-F021 Sau 120 nuôi cấy 8.12.3.3.13 Ảnh hưởng pH môi trường nuôi cấy Chủng A niger VTCC-F021 nuôi cấy môi trường CPY bổ sung 1% CMC, 0,4% bã mía, 1,4% bột đậu tương, pFl thay đổi từ 3,5 đến 8,0 bàng dung dịch HCl/NaOH, lắc 200 rpm, 37°c, 120 361 TÀI LIỆU THAM KHẢO Alan DE, Surekha A, Yuan CL (1977) Purification and properties of a b-mannosidase from Aspergillus niger J Biol Chem 6:2026-2031 Araujo A, Warrd o , w (1990) Extracellular mannanase and galactanase from selected fungi J chem bio 6:171-178 Cann IK, Kocherginskaya s, King MR, White BA, Mackie RI (1999) Molecular cloning, sequencing, and expression of a novel multidomain mannanase gene from Thermoanaerobacterium polysaccharolyticum J Bacteriol 181:1643-1651 Christgau s, Kauppinen s, Vind J, Kofod LV, Dalboge H (1994) Expression cloning, purification and characterization of a beta-1,4-mannanase from Aspergillus aculeatus Mol Biochem Biol 33:917-925 Civas A, Eberhard R, Le Dizet p , Petek F (1984) Glycosidases induced in Aspergillus tamarii J.Biochem 219:857-863 Đàm Thị Hồng, Đỗ Thị Tuỵên Quyền Đình Thi (2009) Tối ưu số điều kiện nuôi cấy chúng nấm Aspergillus awamori VTCC-F-312 sinh tống hợp xylanase Tạp chí Khoa học chăn nuôi 19, pp 41- 48 Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Xuân Sâm, Lại Thị Ngọc Hà (2003) Nghiên cứu thu nhận số đặc tính mannanase từ Aspergillus awamori BK In: Báo cáo KH, Hội nghị CNSH Toàn quốc NXB Khoa học Kỳ thuật, Hà Nội 16-17/12/2003, pp 546-549 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm, 2012 Công nghệ enzyme NXB Khoa học kỹ thinật 362 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên Đồ Thị Tuỵên, Đàm Thị Hồng, Quyền Đình Thi (2009) Đánh giá số tính chất hóa lý xylanase chủng nấm Aspergillus niger DSMỈ957 dịch tinh sơ Tạp chi Nông nghiệp phát triên nông thôn.(6),pp: 16- 21 10 Đỗ Thị Tuyên, Nguyễn Sỹ Lê Thanh, Quyền Đình Thi (20)9) Biểu đánh giá tính chất hóa lý xylanase tái tổ từ chủng Aspergillus niger DSM1957 Pichia pastoris G SỈ15 Hội nghị Quốc gia sinh vật biến đổi gene quản lý an toàn sinh học (GMO), pp: 151-157 11 Do Thi Tuyen, et al., Effects of Vietzyme M preparations on the growth rate of Luongphuong chickens at 12 weeks of age The 1st International Conference “Animal Production and Environment” © 2012 Can Tho University All rights reserved, 2012: p 91-96 12 Do T.T and D.T Quyen, Purification and properties of a xylanase from Bacillus subilis Gl Tc CNSH, 2011 9(1): p 99105 13 Do T.T., D.T Quyen, and T.H Dam, Purification and characterization of a thermo-tolerant and organic solvmttolerant xylanase from Aspergillus awamori VTCC-FU2 ScienceAsia, 2012 38: p 157-165 14 Do T.T, Quyên, D.T., Nguyen, T.N., Nguyen, V.T., Molectlar characterization of a glycosyl hydrolase family 10 xylarase from Aspergillus niger Protein expression and purification 92, 2013, 196-202 15 Ethier N, Talbot G, Sygusch J (1998) Gene cloning, DNA sequencing, and expression of thermostable beta-mannarase from Bacillus stearothermophdus Appl Environ Microliol 64:4428-4432 16 Gibbs MD, Elinder AU, Reeves RA, Bergquist PL (19)6) Sequencing, cloning and expression of a beta-l,4-mannaiase gene, manA, from ’ the extremely thermophilic anaerobic bacterium, Caldicellulosiruptor Rt8B.4 FEMS Microbiol Lett 141:37-43 17 Gubitz GM, Sachslehner A, Haltrich D (2001) Micronal mannanase: subtrate, production and application In: Baker JO, TÀI LIỆU THAM KHẢO 363 Himmel ME (eds) Glycosyl Hydrolases for Biomass Conversion American Chemical Society, Washington, DC D, pp 236-262 18 Henrissat B (1991) A classification of glycosyl hydrolase based on amino acid sequence similarities Biochem J 280:309-316 19 Hogg D, Pell G, Dupree p , Goubet F, Martin-Orue SM, Armand SHJ (2003) The modular architecture of Cellvibrio japonicus mannanase in glycoside hydrolase families and 26 points to differences in their role in mannan degradation Biochem J 371:1027-1043 20 Hogg D, Woo E, Bolam DN, McKie VA, Gilbert HJ, Pickersgill RW (2001) Crystal structure of mannanase 26A from Pseudomonas cellulosa and analysis of residues involved insubstrate binding Biochem J 276:31186-31192 21 Kurakake M, Komaki T (2001) Production of b-mannanase and b-mannosidase from Aspergillus awamori K4 and their properties Cur Microbiol 42:377-380 22 Lê Thị Thu Giang, Quyền Đình Thi, Cao Thị Vân Hậu, Đặng Thị Thu (2003) Sinh tổng hợp xác định số tính chất endo-b-mannanase chủng Bacillus thuringensis DDH2 In: Báo cáo KH, Hội nghị CNSH Toàn quốc 2003 NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, pp 1204-1208 23 Luthi E, Jasmat NB, Grayling RA, Love DR, Bergquist PL (1991) Cloning, sequence analysis, and expression in Escherichia coli of a gene coding for a beta-mannanase from the extremely thermophilic bacterium "Caldocellum saccharolylicum" Appl Environ Microbiol 57:694-700 24 Lê Thanh Hoàng, Đỗ Thị Tuyên, Lê Văn Ty, Nguyên Thị Ánh Tuyết, Lê Đình Quyền, Quyền Đình Thi Nghiên cứu sàn xuất chế phẩm sonlazyme từ Aspegillus oryzae VTCC-F0187 thiết bị lên men xốp in Hội nghị CNSH Toàn quốc năm 2013, 2013, Hà Nội NXB Khoa học Công nghệ 25 Mendoza NS, Arai M, Sugimoto K, Ueda M, Kawaguchi T, Joson LM (1995) Cloning and sequencing of beta-mannanase gene from Bacillus subtilis NM-39 Biochim Biophys Acta 1243:552-554 364 Quyền Đình Thi, Đỗ Th Tuytỉn 26 Miller GL (1959) Use of dinitrosalicylic acid reagerĩ for determination of reducing sugars Anal Chem 31:426-428 27 Nguyễn Hữu Chấn, 1995 Enzyme xúc tác sinh học NXB Y học 28 Nguyễn Hữu Quân, Vũ Van Hạnh, Quyền Đình Thi Tỉnh đánh giá tính chất lý hóa chitinase từ nâm Lecanic llium lecanii 43H in Hội nghị CNSH Toàn quốc năm 2013 20 D Hà Nội: NXB Khoa học Công nghệ 29 Nguyễn Thị Tháo, NSL Thanh, VTT Hằng, DT Tuyên, TV Giang, VH Diệp, NTH Trang, LT Hoàng, NV Thuật, NTT Thùy, DT Tuyết, TTB Hồng, Quyền Đình Thi (2009) Tạo vi sinh vật biến đổi gene sinh tổng hợp enzyme tái tô hợp ứng dụng nông nghiệp, công nghiệp y dược Hội nghị Quôc gia sinh vật biến đôi gene quản lý an toàn sinl học (GMO) pp:l 15-126 30 Pettey LA, Carter SD, Senne BM, Shriver JA (2002) Effe:ts of beta-mannanase addition to corn-soybean meal diets on g-owth performance, carcass traints and nutrient disgestibility of a weanling and growing-finishing pigs Animal Sci J 80: 0121019 31 Politz o , Krah M, Thomsen KK, Borriss R (2000) A tighly thermostable endo-(l,4)-beta-mannanase from the narine bacterium Rhodothermus marinus Appl Microbiol Biotechnol 53:715-721 32 Phạm Thị Trân Châu, Phan Tuấn Nghĩa, 1992 Hóa sinl học NXB Giáo dục 33 Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2006 Công nghệ sinl học Tập NXB Giáo dục 34 Ratto M, Poutanen K (1988) Production of mannan-degnding enzymes Biotechnol Lett 10:661-664 35 Reese E, T, Shibata Y (1965) b- mannanase of fungi J Biol Chem 11:167-183 36 Sachslehner A, Foidl G, Foidl N, Gubitz GM, Haltrbh D (2000) Hydrolysis of isolated coffee mannan and coffee ectract by mannanase of Sclerotium rolfsii J Biotechnol 80:127- L4 TÁI LIẸU THAM KHẢO 365 37 Stalbrand H, Saloheimo A, Vehmaanpera J, Henrissat B, Penttila M (1995) Cloning and expression in Saccharomyces cerevisiae of a Trichoderma reesei beta-mannanase gene containing a cellulose binding domain Appl Environ Microbiol 61:1090-1097 38 S unna A, Gibbs MD, Chin CWJ, Nelson PJ, Bergquist PL (2000) A gene encoding a novel multidomain beta-1,4mannanase from Caldibacillus cellulovorans and action of the recombinant enzyme on kraft pulp Appl Environ Microbiol 6-6:664-670 39 Trinh D.K, Do Thi Tuyen, Quyen Dinh Thi, Nghiem Ngoc Minh, Purification and characterization of a novel detergenta:nd organic solvent-resistant endo-beta-1,4-glucanase from a n ewly isolated basidiomycete Peniophora sp NDVN01 Turk J Biol., 2013 37: p 1-8 40 Yoshida S, Sako Y, Uchida A (1998) Cloning, sequence a nalysis, and expression in Escherichia coli of a gene coding for asn enzyme from Bacillus circulans K-l that degrades guar gum Biios-ci Biotechnol Biochem 62:514-520 NHÀ XUÁT BẢN KHOA HỌC T ự NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ 18 đường Hoàng Quốc Việt, cầu Giấy, Hà Nội Điện thoại: Phòng Phát hành: 04.22149040; Phòng Biên tập: 37917148; Phòng Quản lý Tổng hợp: 04.22149041; Fax: 04.37910147, Email:nxb@vap.ac.vn; www.vap.ac.vn ENZYME BỔ SUNG THỨC ĂN CHĂN NUÔI: Tự NHIÊN VÀ TÁI TỐ HỢP Q u y ề n Đ ì n h T h i, Đ ỗ T h ị T u y ê n C h ịu tr c h n h iệ m x u ấ t b n : Giám đốc T rần Văn sắc T ổ n g b iê n tậ p : GS TSKH Nguyễn Khoa Son T h ẩ m đ ịn h n ộ i d u n g : G S V S T S K H Đ i D u y B a n P G S T S N g u y ễ n T h ị N g ọ c D a o B iê n tậ p : Lẻ P h i L o a n , N g u y ễ n V ă n V ĩn h K ỹ th u ậ t v i tín h : T rầ n T h ị K im Liê n T rìn h b y b ìa : N g u y ễ n B ích N g a _ ISBN: 978-604-913-170-7 In 2 c u ố n k h ổ ký K H X B : X c m t i: N h in K h o a h ọ c v C ô n g n g h ệ , 7 -2 /C X B /0 -3 /K H T N C N cấp ngày In x o n g v n ộ p lư u c h iể u Q u ý I n ă m 16 th n g s ố đăng 12 nă m [...]... mannanase, glucanase và protease để ứng dụng bổ sung thức ăn cho chăn nuôi làm tăng trọng và giảm tiêu tốn thức ăn cho vật nuôi Để khai thác, sử dụng enzyme có hiệu quả, cần có những hiểu biết nhất định về enzyme, đặc biệt là các enzyme bổ sung vào thức ăn chăn nuôi Cuốn sách chuyên khảo này là tài liệu có giá trị tham khảo cho các nhà nghiên cứu về các enzyme bổ sung vào thức ăn chăn nuôi và những cán bộ... chủng tái tổ hợp cũng như biểu hiện chủng tái tổ hợp để sản xuất enzyme nói chung Mặt khác cũng có tác dụng tham khảo cho các nhà sản xuất, chế biến và tiêu thụ thức ăn chăn nuôi Cuốn sách chuyên khảo này được chia làm 8 chương: Chương 1 giới thiệu chung về enzyme: cấu trúc chức năng, ứng dụng của enzyme; Chương 2 giới thiệu về enzyme bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, 4 chương tiếp theo cho 4 loại enzyme. .. glucanase và protease; Chương 7 là nhận xét và đánh giá về thức ăn chăn nuôi bổ sung đơn enzyme và đa enzyme; Chương 8 là vật liệu và phương pháp cho những nghiên cứu cụ thể 16 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên Các tác già cũng xin chân thành cám ơn những ý loến đóng góp của bạn đọc để chúng tôi có thể bổ sung, sửa chữa và hoàn thiện hơn trong các lần in tiếp theo Các tác giả 17 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VÈ ENZYME. .. vào thức ăn đhăn nuôi, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn cho vật nuôi Mặt khác sử dụng nguồn vi sinh vật đề sản xuất enzyme có thể clhủ động điều khiển quá trình sinh tổng hợp enzyme, nâng cao hàm lượng enzyme trong tế bào của chúng dễ dàng hơn so với thực vật và động vật bàng các biện pháp công nghệ sinh học như tối ưu các 18 Quyền Đinh Thi, Đỗ Thị Tuyên điều kiện nuôi cấy, tối ưu môi trường nuôi cấy, hay... SẢN XUÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHÉ PHÁM ĐA ENZYME 285 7.1 Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phâm enzyme 285 7.1.1 Tạo nguyên liệu đầu vào 285 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên 10 7.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất subtilisỉn tái tô hợp 287 7.1.3 Quy trình công nghệ sản xuất glucanase tái to hợp 291 7.1.4 Quy trình công nghệ sàn xuât mannanase tái tô hợp 296 7.1.5 Quy trình công nghệ sản xuất xylanase tái to hợp 301... loại enzyme Người ta thường gọi tên và phân loại enzyme bằng cách lấy tên cư chất đặc hiệu của enzyme cộng thêm đuôi “ase” Ví dụ: urease là enzyme tác dụng vào ure, proteinase là enzyme tác dụng vào protein, lipase là enzyme tác dụng vào lipide, amylase là enzyme tác dụng vào tinh bột Đối với các nhóm enzyme cùng xúc tác một loại phản ứng thường lấy tên của phản ứng enzyme thêm đuôi “ase” Ví dụ: - Enzyme. .. hoạt động và động học của enzyme Từ đó sẽ giúp chúng ta hiểu được mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng của enzyme Enzyme có khả năng và hiệu lực xúc tác rất lớn, có tính đặc hiệu rất cao Để đảm bảo chức năng của enzyme là chất xúc tác sinh học, cấu trúc của enzyme phải rất tinh vi và phức tạp Enzyme là những protein hình hạt, vì vậy enzyme cũng có những bậc cấu trúc như protein: bậc I, n, m và IV cẩu... enzyme xylanase tái tổ hợp trong p pastoris từ chủng A.niger DSM1957 (Đo Thi Tuyên et al., 2009) 1.4.2 Anh hưởng nồng độ cơ chất Tăng nồng độ cơ chất sẽ làm tăng tốc độ phản ứng (nồng độ enzyme không đôi) Hoạt tính tối ưu đạt được khi tất cả các enzyme liên kết với cơ chất Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên 28 Hình 1.5 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất Ví dụ: Năm 1902, Adrian Brown đã nghiên cứu enzyme Ị3fructofuranosidase:... Công nghệ sinh học enzyme đã tạo ra một loạt các chủng sinh vật biến đổi gene sinh tổng hợp các enzyme tái tổ hợp như lipase, mannanase, xylanase, glucanase, protease (subtilisin) để có thê ứng dụng vào nông nghiệp, công nghiệp và y dược Bên cạnh đó phòng chúng tôi cũng đã sàng lọc được rất nhiều các chủng vi sinh vật tự nhiên như Bacillus, Aspergillus có khả nàng sinh tổng hợp các enzyme xylanase, mannanase,... pháp tách chiết protein 345 8.10.1 Tinh sạch protein tái to hợp 345 8.10.2 Điện di SDS-PAGE 345 8.11 Các phương pháp sản xuất enzyme tái tổ hợp 345 8.11.1 Lên men sản xuất glucanase 346 8.11.2 Lên men sản xuất mannanase 346 Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên 12 8.11.3 Lên men sản xuât subtiỉỉsin 346 8.11.4 Lên men sản xuất xylanase 346 8.11.5 Lên men sản xuat enzyme thô 347 8.12 Các phương pháp thử nghiệm ché