Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh tổng hợp cellulase của chủng vi khuẩn (A19) phân lập từ đất trồng và (C1) từ bã bông thải trồng nấm rơm đã được nghiên cứu. Chủng A19 sinh tổng hợp cellulase tối ưu khi nuôi cấy trên môi trường CSM chứa nguồn carbon cám gạo và nguồn nitơ (NH4)2SO4, sau 48 giờ nuôi cấy ở 35°C với pH ban đầu là 5,5.
ởi chủng có hoạt độ nhỏ (IU/mL) Dựa kết nghiên cứu, nguồn nitơ (NH4)2SO4 chủng A19 NH4Cl chủng C1 lựa chọn bước nghiên cứu tiếp 124 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấy đến khả sinh cellulase chủng vi khuẩn… Ảnh hưởng pH ban đầu Ảnh hưởng điều kiện pH ban đầu mơi trường ni cấy đến hoạt tính cellulase hai chủng nghiên cứu thể hình A19 C1 Hoạt độ enzyme (IU/mL) 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 pH ban đầu môi trường nuôi cấy 7,5 8,0 Hình Ảnh hưởng pH ban đầu tới hoạt độ cellulase hai chủng A19 C1 Hai chủng vi khuẩn chịu ảnh hưởng mạnh điều kiện pH mơi trường Hoạt tính enzyme mạnh ni cấy chủng A19 mơi trường có pH 5,5 đạt 5,41±0,41 (IU/mL) chủng C1 mơi trường có pH 5,0 đạt 3,75±0,31 (IU/mL) (hình 5) Cả hai chủng nghiên cứu sinh tổng hợp cellulase điều kiện pH môi trường từ đến Khả sinh cellulase dải pH môi trường từ 4,5 – 6,5 thấy chủng vi khuẩn Cellulomonas uda [12] chủng thuộc chi Bacillus số nghiên cứu [13,14] Dựa vào kết thu được, pH môi trường 5,5 5,0 lựa chọn cho môi trường nuôi cấy tương ứng với chủng vi khuẩn A19 C1 nghiên cứu tiếp Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy Đối với enzyme ngoại bào, nhiệt độ ảnh hưởng đến việc tiết enzyme cách thay đổi tính chất vật lý màng tế bào [15] Mức độ tiết enzyme tỷ lệ thuận với hoạt độ Các tác giả Murao cộng (1988) báo cáo nhiệt độ tối ưu để sản xuất cellulase phụ thuộc vào chủng vi sinh vật [16] Do đó, nhiệt độ tối ưu để sản xuất enzyme vi sinh vật tạo khác Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy đến hoạt độ cellulase sinh hai chủng vi khuẩn thể hình Hai chủng A19 C1 có khả sinh tổng hợp cellulase mạnh nhiệt độ nuôi cấy 35°C (chủng A19 đạt 5,03±0,39 IU/mL chủng C1 đạt 4,1±0,34 IU/mL) Hoạt độ cellulase hai chủng giảm dần nhiệt độ nuôi cấy tăng 35°C 125 Tran Thi Hong Nguyet* Phan Due Thanh Hoạt độ enzyme (IU/mL) A19 C1 30°C 35°C 40°C 45°C Nhiệt độ nuôi cấy 50°C 55°C Hình Ảnh hưởng nhiệt độ ni cấy đến hoạt độ cellulase hai chủng A19 C1 Kết luận Hai chủng vi khuẩn phân lập từ đất bã thải trồng nấm rơm gồm A19 C1 Hai chủng có khả sinh enzyme cellulase tốt với môi trường sở CSM, sau 4872 nuôi cấy Hai chủng nghiên cứu sinh cellulase điều kiện nhiệt độ nuôi cấy từ 35°C55°C (tốt 35°C) với dải pH ban đầu rộng từ đến pH ban đầu tốt đới với chủng A19 5,5 C1 Hai chủng thể khả đồng hoá nhiều nguồn carbon sinh cellulase mạnh với nguồn carbon cám gạo A19 CMC C1 Nguồn nitơ tốt khả sinh tổng hợp cellulase bới hai chủng A19 C1 (NH4)2SO4 NH4Cl TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Balachandrababu, M.M Revathi, A Yadav and N Sakthivel, 2012 Purification and characterization of a thermophilic cellulose from a novel cellulolytic strain, Paenibacillus barcinonensis J Microbiol Biotechnol., 22, pp.1501-1509 [2] S Salmon and S.M Hudson, 1997 Crystal morphology, biosynthesis and physical assembly of cellulose, chitin, and chitosan Rev Macromol Chem Phys., 37, pp.199-276 [3] M.K Bhat, 2000 Cellulases and related enzymes in biotechnology Adv Biotechnol.;1:355–83 [4] S.J Sreeja, P.W.J Malar, F.R.S Joseph, T Steffi, G Immanuel and A Palavesam, 2013 Optimization of cellulase production by Bacillus altitudinis APS MSU and Bacillus licheniformis APS2 MSU, gut isolates of fish Etroplus suratensis IJOART, 2, pp.401-406 [5] J.M Kim, I.S Kong and J.H Yu, 1987 Molecular cloning of an endoglucanase gene from an alkalophilic Bacillus sp and its expression in Escherichia coli Appl Environ Microbiol., 53(11), pp.2656-2659 [6] K Apun, 1995 Lecture notes on cellulase production National Centre for Biotechnology Education, London [7] R.C Kasana, R Salwan, H Dhar, S Dutt and A Gulati, 2008 A rapid and easy method for the detection of microbial cellulases on agar plates using Gram’s iodine Cur 126 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấy đến khả sinh cellulase chủng vi khuẩn… Microbiol, 57, pp.503-507 [8] G.L Miller, 1959 Use of dinitrosalycylic acid reagent for determination of reducing sugar Anal Chem., 31, pp.538-542 [9] S.A.S.C Faria, P.Z Bassinello and M.V.C Penteado, 2012 Nutritional composition of rice bran submitted to different stabilization procedures Braz J Pharm Sci., 48(4), pp.651-657 [10] D Deka, P Bhargav, A Sharma, D Goyal, M Jawed and A Goyal, 2011 Enhancement of cellulase activity from a new strain of Bacillus subtilis by medium optimization and analysis with various cellulosic substrates Enzyme Res., 2011, 151656 [11] S Sadhu, P Saha, S Mayilraj and T.K Maiti, 2011 Lactose-enhanced cellulase production by Microbacterium sp isolated from fecal matter of zebra (Equus zebra) Curr Microbiol., 62, pp.1050-1055 [12] K Nakamura and K Kitamura, 1988 Cellulases of Cellulomonas uda Meth Enzymol., 160, pp.211-216 [13] Y.H Li, M Ding, J Wang, G.J Xu and F Zhao, 2006 A novel thermoacidophilic endoglucanase, Ba- EGA, from a new cellulose-degrading bacterium, Bacillus sp AC-1 Appl Microbiol Biotechnol., 70, pp.430-436 [14] M.A Patel, M.S Ou, L.O Ingram and K.T Shanmugam, 2005 Simultaneous saccharification and co-fermentation of crystalline cellulose and sugar cane bagasse hemicellulose hydrolysate to lactate by a thermo-tolerant acidophilic Bacillus sp Biotechnol Prog., 21, pp.1453-1460 [15] J Vortruba, J Pazlarova M Dvorakova, L Vachora, M Strnadov, H Kucerova, V Vinter, R Zourabian and J Chaloupka, 1991 External factors involved in the regulation of synthesis of an extracellular proteinase in Bacillus megaterium: Effect of temperature Appl Microbiol Biotechnol., 35, pp.352-357 [16] S Murao, R Sakamoto and M Arai, 1988 Cellulase of Aspergillus aculeatus: Methods in Enzymology In: Wood, W.A dan Kellog, S.T London: Academic Press Inc ABSTRACT Effect of culture conditions on two cellulase-producing bacteria isolated from cultivated soil and cotton residue of straw mushroom production Tran Thi Hong Nguyet1 and Phan Due Thanh2* Pham Cong Binh High School, Yen Lac District, Vinh Phuc Province Faculty of Biology, Hanoi National University of Education In this study, the effect of culture conditions on the ability of cellulase production by two bacterial strains, isolated from cultivated soil (A19) and from cotton residue of straw mushroom production (C1), were studied Strain A19 synthesized cellulase optimally when it was cultured on CSM medium containing a carbon source of rice bran and a nitrogen source of (NH4)2SO4, after 48 hours of culturing at 35°C, and initial pH of 5.5 The best culture conditions for cellulase production of strain C1 were on CSM medium containing CMC as a carbon source and NH4Cl as a nitrogen source, after 72 hours of incubation at temperature of 35°C, initial pH of At these optimal culture conditions, cellulase activity of these two strains A19 and C1 were 5.03±0.39 and 4.1±0.34 (IU/mL), respectively Keywords: Bacteria, cellulase, cellulose, endoglucanase, exoglucanase 127 .. .Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấy đến khả sinh cellulase chủng vi khuẩn Ảnh hưởng pH ban đầu Ảnh hưởng điều kiện pH ban đầu mơi trường ni cấy đến hoạt tính cellulase hai chủng nghiên cứu. .. Hai chủng vi khuẩn phân lập từ đất bã thải trồng nấm rơm gồm A19 C1 Hai chủng có khả sinh enzyme cellulase tốt với môi trường sở CSM, sau 48 72 nuôi cấy Hai chủng nghiên cứu sinh cellulase điều kiện. .. Gulati, 20 08 A rapid and easy method for the detection of microbial cellulases on agar plates using Gram’s iodine Cur 126 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấy đến khả sinh cellulase chủng vi khuẩn