Đang tải... (xem toàn văn)
nội dung của nghiên cứu này nhằm tối ưu thành phần môi trường và điều kiện lên men bán rắn sinh tổng hợp ra phytase ngoại bào từ chủng Aspergillus niger YD với mục tiêu tăng nâng suất để có hiệu quả kinh tế như một sản phẩm thương mại. Với các kết quả thực nghiệm đạt được, thành phần môi trường bao gồm: tinh bột bắp (73,00%) và bột đậu nành (24,44%), và các điều kiện lên men tối ưu như: nhiệt độ 370 C, thời gian lên men là 5 ngày và độ ẩm tương đối của môi trường lên men là 70%.
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN NI CẤY BỀ MẶT TẠO SINH KHỐI CHỨA PHYTASE CĨ HOẠT LỰC CAO TỪ Aspergilus niger YD Phạm Duy Hải1*, Nguyễn Văn Nguyện1, Hoàng Thị Hồng Thơm1, Trần Thị Lệ Trinh1 TĨM TẮT Việc bổ sung phytase tìm thấy tăng tỉ lệ tăng trưởng động vật có dày đơn mà cịn tăng hiệu sử dụng phosphate từ thức ăn giúp giảm mạnh tiết phosphor giảm nguy ô nhiễm mơi trường Vì vậy, nội dung nghiên cứu nhằm tối ưu thành phần môi trường điều kiện lên men bán rắn sinh tổng hợp phytase ngoại bào từ chủng Aspergillus niger YD với mục tiêu tăng nâng suất để có hiệu kinh tế sản phẩm thương mại Với kết thực nghiệm đạt được, thành phần môi trường bao gồm: tinh bột bắp (73,00%) bột đậu nành (24,44%), điều kiện lên men tối ưu như: nhiệt độ 370C, thời gian lên men ngày độ ẩm tương đối môi trường lên men 70% Với kết vừa nêu trênđã lên men sinh tổng hợp phytase ngoại bào có hoạt tính 917,40 ± 13,48 U/g Từ khóa: Aspergillus niger YD, phytase, ni cấy bề mặt I ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với cách tiếp cận đại, việc ứng dụng công nghệ sinh học nuôi trồng thủy sản hướng chủ đạo, mang tính khoa học có ý nghĩa lớn đến việc phát triển bền vững, cơng nghệ enzyme xem phương án thích hợp tham gia vào việc giải quyết, nâng cao hiệu thức ăn giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hoạt động ni thủy sản Vai trị enzyme tiêu hóa lipase, protease, amylase phytase bổ sung vào thức ăn vật nuôi thủy sản nghiên cứu ứng dụng rộng rãi thực tiễn Trong đó, bổ sung phytase thức ăn thủy sản ngày phổ biến ưu điểm mà mang lại, phytase giúp tăng cường lượng phosphor hữu dụng giảm lượng phosphor thải môi trường (Debnath ctv., 2005; Greiner Konietzny, 2006; Cao ctv., 2007; Kumar ctv., 2011; Adeola Cowieson, 2011) Hàm lượng bổ sung phytase vào phần ăn từ 250 đến 1.500 FTU/kg thường xem khoảng thích hợp nhiều loài cá (Adeola Cowieson, 2011) Sự thay đổi lượng phytase bổ sung tối ưu tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: loài cá, nguồn phytase khác nhau, công thức thức ăn Nhiều nghiên cứu bổ sung phytase vào thức ăn cho số loài cá chứng minh ảnh hưởng tích cực enzyme phytase cá da trơn Mỹ (Robinson ctv., 1996), cá trê phi (Van Weerd ctv., 1999; Nwanna ctv., 2005), cá Pangasius pangasius (Debnath ctv., 2005), cá trê lai (Phromkunthong ctv., 2005), cá basa Theo Debnath ctv., (2005), bổ sung phytase hàm lượng 500-1.500 FTU/kg thức ăn làm tăng hàm lượng protein tích lũy thể tăng độ tiêu hóa số chất khống cá Pangasius pangasius Bổ sung 250-500 FTU/ Trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thuỷ sản * Email: haipd.ria2@mard.gov.vn 106 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN kg phytase giúp tăng hiệu sử dụng phosphor hạn chế việc bổ sung phosphor vô vào thức ăn cá da trơn Mỹ (Robinson ctv., 1996; Li Robinson, 1997) Hiện nay, phytase tổng hợp từ vi sinh vật có nhiều triển vọng việc bổ sung vào thức ăn cho cá so với loại phytase tổng hợp từ nguồn gốc khác Bởi vì, chúng có khoảng pH tối ưu rộng, bền vững với nhiệt có hoạt tính cao (Cao ctv., 2007) sản phẩm thương mại phytase sản xuất từ loài nấm A.niger Những nguồn thu nhận phytase từ vi sinh vật nấm mốc phytase tổng hợp từ nấm men vi khuẩn Trong đó, A.niger nghiên cứu nhiều phytase có nguồn gốc từ A.niger hoạt tính có tính chịu nhiệt cao hoạt tính ổn định (Kumar ctv., 2011), đồng thời dễ lên men với phương pháp lên men bề mặt Trong trình lên men sinh tổng hợp enzyme phải cung cấp đầy đủ dưỡng chất cho vi sinh vật sinh trưởng phát triển, điều kiện lên men (nhiệt độ, độ ẩm, thời gian lên men,…) chất cảm ứng quan trọng định hồn tồn q trình lên men Khi nguồn dinh dưỡng vừa đủ nấm mốc tập trung vào tạo thành enzyme không phát triển mạnh để tạo sinh khối thừa dinh dưỡng Bên cạnh mơi trường ni cấy vi sinh vật sinh phytase thường cám gạo, cám mỳ vật liệu có chứa chất cảm ứng cần thiết cho hình thành phytase Để cảm ứng cho việc tạo thành phytase, số chất khác bột dầu cải, lạc, hướng dương chất có phytate Ví dụ nấm mốc Rhizopus oligosporus NRRL 2990, A.niger NRC 5765, A.carbonarius NRC 401121, A.ficuum S.serevisiae sử dụng bột cải dầu làm chất để sản xuất phytase lên men bề mặt (Al-Asheh Duvnjak,1994) Ngoài ra, với kết bước đầu nghiên cứu tạo quy trình sản xuất phytase từ Aspergillus niger (A.niger) từ đề tài cấp Bộ NN&PTNT: “Nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học giàu enzyme để bổ sung, nâng cao hiệu sử dụng thức ăn nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)” (Nguyễn Văn Nguyện ctv., 2009) Nhóm thực tiến hành hồn thiện số thành phần mơi trường điều kiện lên men bán rắn với công suất 80 – 100 kg/mẻ nhằm nâng cao hoạt độ phytase để tạo hỗn hợp chế phẩm đa enzyme bổ sung vào thức ăn nuôi thủy sản II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Chủng Aspergillus niger YD (A.niger YD) Chủng Aspergillus niger YD (A.niger YD) nuôi cấy môi trường PDA (Potato dextrose agar) hãng Merck 37oC, sau 120 giờ thu bào tử bằng cách bổ sung thêm nước có chứa 0,1% Tween 80, pha loãng đạt 2x107 bào tử/ml Thành phần hỗn hợp dung dịch khoáng (dùng bổ sung cho kg môi trường lên men) bao gồm: KCl (2,5 g), pepton (0,9 g), MgSO47H2O (7,5 g), KH2PO4 (5,0 g), CaCl2 (10,0) hỗn hợp hoà tan nước cất Thành phần nguyên liệu dùng làm môi trường lên men bắn rắn: cám gạo, bột khoai mì, bột đậu nành trích ly dầu, bột gạo bột bắp 2.2 Phương pháp nghiên cứu Dựa phần kết nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học giàu enzyme để bổ sung, nâng cao hiệu sử dụng thức ăn nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)” (Nguyễn Văn Nguyện ctv., 2009) Nhóm thực tiếp tục nghiên cứu hồn thiện mơi trường ni cấy, điều kiện nuôi cấy để thu hoạt độ phytase cao ứng dụng quy trình ni cấy với quy mơ 80-100 kg/mẻ TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 107 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN Thí nghiệm (TN1): Khảo sát môi trường nuôi cấy ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp phytase Trong phần khảo sát thành phần dinh dưỡng môi trường lên men bán rắn với loại chất khảo sát: bột bắp, bột khoai mì, cám gạo, bột gạo bột đậu nành trình bày bảng Bảng Khảo sát nguồn chất môi trường lên men sinh phytase Nguồn chất Lần lặp lại (n) Điều kiện lên men n =3 Thời gian nuôi cấy ngày, nhiệt độ 300C, độ ẩm mơi trường 60%, dung dịch khống pepton (2,24%) tỉ lệ cấp giống 25% (v/w) Bột khoai mì Bột đậu nành Bột bắp Cám gạo Bột gạo Thí nghiệm (TN2): Khảo sát tỷ lệ hỗn hợp thành phần dinh dưỡng ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp phytase Khi có kết khảo sát thành phần chất chọn lựa thành phần hỗn hợp Hoạt tính (ĐVHT/g) chất làm mơi trường lên men, tiếp tục thực khảo sát tỷ lệ hỗn hợp để chọn lựa tỷ lệ thích hợp làm nguồn chất Cách bố trí thí nghiệm thực bảng Bảng Khảo sát lựa chọn tỷ lệ hỗn hợp chất làm môi trường lên men Tỷ lệ chất (a:b) Lần lặp lại (n) Điều kiện lên men n =3 Thời gian nuôi cấy ngày, nhiệt độ 300C, độ ẩm mơi trường 60%, dung dịch khống pepton (2,24%) tỉ lệ cấp giống 25% (v/w) TL 1:1 TL 2:1 TL 3:1 TL 4:1 TL 1:2 TL 1:3 Thí nghiệm (TN3): Khảo sát nhiệt độ thời gian lên men ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp phytase Tiếp tục khảo sát điều kiện lên men với thời gian lên men từ 2-7 ngày nhiệt độ lên men từ 30-450C Thí nghiệm 4: Khảo sát độ ẩm môi trường lên men sinh phytase Khi có kết khảo sát thí nghiệm tiếp tục khảo sát độ ẩm từ 55% đến 75% môi trường lên men 108 Hoạt tính (ĐVHT/g) 2.3 Phương pháp phân tích Phương pháp phân tích hoạt độ phytase : TCVN 8678:2011 (ISO 30024:2009) Màu sắc, mùi vị : TCVN 1532-1993 Độ ẩm : TCVN 4329 – 2007 Salmonella : TCVN 4829-2001 Độ tố Aflatoxin : LC/MS/MS Côn trùng sống : TCVN 1540-86 Xác định tổng nấm men, nấm mốc : TCVN 5750:1993 Ngoài ra, để xác định độ ẩm nhanh cân đo độ ẩm hồng ngoại MX-50 - Nhật Bản TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2.4 Phương pháp xử lý số liệu Xử lý thống kê phần mềm SPSS 15.0 Excel 2007 để đánh giá khác nghiệm thức (p0,05) Đối với nguồn chất bột bắp bột đậu nành cho hoạt tính phytase cao là: 343,54 ± 40,94 (ĐVHT/g) 157,42 ± 4,28 (ĐVHT/g) Qua kết thí nghiệm cho thấy nguồn cung cấp nguồn dưỡng chất chất cảm ứng từ bột bắp bột đậu nành cho hoạt tính phytase cao hơn, dự án chọn hỗn hợp bột bắp bột đậu nành làm nguồn chất tối ưu để thu nhận sinh khối phytase từ chủng A.niger YD khảo sát làm nghiên cứu 3.2 Kết lựa chọn tỷ lệ hỗn hợp thành phần dinh dưỡng Với phần khảo sát TN1 lựa chọn hỗn hợp dinh dưỡng bột bắp bột đậu nành làm nguồn dinh dưỡng cung cấp nguồn carbon phần nguồn nitơ (vì nguồn cung cấp nitơ cho nghiên cứu peptone), đồng thời làm chất cảm ứng để sinh tổng hợp phytase môi trường lên men bán rắn với độ ẩm ban đầu 60% Khảo sát gồm tỷ lệ thành phần hỗn hợp khác kết thể sau: tỷ lệ 1:1 sinh phytase thấp (169,12 ± 9,17 ĐVHT/g), nhiên với tỷ lệ bột bắp:bột đậu nành 3:1 có khả sinh enzyme phytase từ chủng A.niger cao (727,38 ± 17,97 ĐVHT/g), cịn tỷ lệ khác hoạt độ phytase nằm khoảng 225÷427 ĐVHT/g Với kết nghiên cứu này, dự án chọn môi trường dinh dưỡng cho lên men bán rắn với chủng A.niger YD hỗn hợp gồm: tỷ lệ bột bắp:bột đậu nành 3:1, thành phần peptone mơi trường khống có thành phần phosphor để tăng khả sinh tổng hợp phytase + Bột bắp: 73,32% + Bột đậu nành: 24,44% + Thành phần peptone khống: 2,24% TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 109 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN Hình Ảnh hưởng tỷ lệ hỗn hợp (bột bắp: bột đậu nành) đến hoạt độ phytase 3.3 Kết điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp phytase 3.3.1 Kết ảnh hưởng thời gian nhiệt độ đến sinh tổng hợp hoạt độ enzyme phytase Theo kết khảo sát bảng cho thấy mơi trường có nhiệt độ ni cấy khác thời gian cho hoạt tính enzyme phytase cao vào ngày thứ Hoạt tính cao ni cấy 30oC, 37oC, 40oC 45oC 368,56 ± 17,52; 742,56 ± 25,01; 561,35 ± 24,86 465,41 ± 36,34 (ĐVHT/g) Đối với chủng A.niger YD khảo sát, theo kết nghiên cứu thời gian cho hoạt tính enzyme cao ngày thứ Từ kết nghiên cứu, chọn ngày thứ ngày cho hoạt tính enzyme cao để tiến hành thí nghiệm Bảng Ảnh hưởng thời gian lên men đến sinh tổng hợp phytase Nhiệt độ (0C) Thời gian nuôi cấy (ngày) Hoạt độ phytase (ĐVHT/g) 30 59,63b ± 8,08 145,86a ± 7,76 287,14b ± 15,09 368,56a ± 17,52 385,23a ± 25,02 365,42a ± 17,33 37 86,41c ± 6,61 289,42c ± 6,18 521,38c ± 36,11 742,56d ± 25,01 721,32c ± 15,95 729,14c ± 28,35 40 55,64b ± 6,60 187,42b ± 9,74 268,38ab ± 9,49 561,35c ± 24,86 601,23b ± 23,90 589,28b ± 33,58 45 42,38a ± 8,24 197,32b ± 2,60 246,84a ± 11,80 465,41b ± 36,34 412,38 a± 24,62 382,42a ± 18,40 (Ghi chú: Các giá trị với mẫu tự khác cột khác biệt có ý nghĩa (p< 0,05) Số liệu thể giá trị trung bình độ lệch chuẩn, số lần lặp lại 5) Đồng thời, kết ảnh hưởng nhiệt độ lên men đến sinh tổng hợp hoạt độ enzyme phytase thể Hình nhiệt độ ni cấy tối ưu để thu nhận phytase 37oC, kết hợp lý nhiệt độ nằm 110 khoảng nhiệt độ tối ưu chủng vi sinh vật sản sinh phytase Hơn chủng A.niger YD hoạt hóa 37oC, ni cấy nhiệt độ chủng có điều kiện thuận lợi để sinh trưởng sinh tổng hợp enzyme TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Hình Kết ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh tổng hợp phytase Kết tương tác yếu tố nhiệt độ thời gian lên men bán rắn với hỗn hợp chất (bột bắp + bột đậu nành) thấy nhiệt độ 370C thời gian lên men ngày với chủng A.niger YD khảo sát sinh tổng hợp phytase cao nhất: 742,56 ± 25,01 (ĐVHT/g) 3.3.2 Kết khảo sát độ ẩm môi trường lên men đến sinh tổng phytase Kết khảo sát thể hình 4, khảo sát dãy độ ẩm từ 55% đến 75% thấy độ ẩm thấp cao (55% 75%) khả sinh tổng hợp phytase thấp điều kiện môi trường ảnh hưởng đến khả sinh trưởng nấm mốc Tại độ ẩm 70% khả sinh tổng hợp phytase cao (954,39 ± 34,94 ĐVHT/g) Hình Ảnh hưởng độ ẩm môi trường lên men đến hoạt độ phytase Từ kết khảo sát thành phần môi trường điều kiện lên men bán rắn mục dự án tiến hành lên men thực nghiệm với công suất 80 kg/mẻ kết hoạt độ phytase sinh khối đạt 917,40 ± 13,48 (ĐVHT/g) Từ kết số so với số liệu khảo sát phịng thí nghiệm với cơng suất kg/mẻ đạt 96%, hiệu suất lên men thực nghiệm dạng pilot đạt TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 111 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN IV THẢO LUẬN Trong nghiên cứu lựa chọn nguồn dinh dưỡng cung cấp nguồn cacbon phù hợp môi trường lên men bán rắn, theo Vats Banerjee (2002) cho có mặt mơi trường đường đơn ngăn cản mạnh trình tổng hợp enzyme phytase sinh cao nguồn carbon tinh bột, nhiên việc thiết kế mơi trường có độ dính cao khó Vì kết hợp đường đa đường đơn cho kết tốt Trong nghiên cứu Trần Thị Tuyết ctv., (2005) chủng A.niger NRRL-363 sử dụng phương pháp lên men bề mặt, khảo sát bốn nguồn chất khác nhau: cám gạo, bột mì, bột đậu nành bột bắp Kết bột đậu nành bột bắp cho thấy hoạt tính phytase cao Từ cho thấy kết tương tự với kết nghiên cứu thực 02 nguồn chất chứa phytate (bột đậu nành bột bắp) cho hoạt tính phytase cao chủng A.niger YD Đồng thời, nhóm nghiên cứu tiếp tục tiến hành kết hợp 02 nguồn chất để hình thành nên mơi trường dinh dưỡng với tỉ lệ thích hợp kết thật ngạc nhiên với tỉ lệ 3:1 (bột bắp:bột đậu nành) hoạt tính phytase cao cao khảo sát với nguồn chất đơn Ngoài ra, nghiên cứu Vats ctv., (2004) cho thấy chủng nấm A.nigervarteigham nguồn cacbon thích hợp để sản xuất phytase lại glucose kết hợp với tinh bột (2%) Theo Ebune ctv., (1995) nghiên cứu sản xuất phytase từ chủng A.ficuum mơi trường rắn có chứa bột cải dầu chất cảm ứng Kết cho thấy bổ sung bột cải dầu 5,2% làm tăng sản lượng phytase Tổng hợp nguồn liệu từ cơng trình nghiên cứu, nhóm thực định sử dụng hỗn hợp bột bắp bột đậu nành theo tỉ lệ 3:1 nguồn dinh 112 dưỡng kết hợp với thành phần hổn hợp dung dịch khoáng nêu phần vật liệu tạo thành hỗn hợp môi trường lên men sinh tổng hợp sinh khối giàu phytase Tuy nhiên, lựa chọn thành phần môi trường lên men, bước cần phải tiến hành khảo sát lựa chọn điều kiện lên men phù hợp Trong trình lên men A niger YD sinh phytase tăng dần từ ngày thứ cao vào ngày thứ khác biệt có ý nghĩa so với ngày khác Kết tương tựvới kết Shieh Ware (1968) A niger NRRL 3135; Vats Banerjee (2002) A.niger Trần Thị Tuyết ctv., (2005) chủng A.niger NRRL 363 nuôi cấy để sản xuất phytase phương pháp lên men bề mặt môi trường cám mì thời gian đạt giá trị phytase cao ngày sau ngày enzyme bị phân hủy hồn tồn Vì vậy, thời gian ni cấy ngày xem tối ưu để A.niger YD sinh phytase cao áp dụng cho thí nghiệm Đồng thời, nhiệt độ điều kiện quan trọng trình lên men Hầu hết vi sinh vật dùng sản xuất phytase thuộc dạng ưa nhiệt trung bình ngoại trừ nấm ưa nhiệt Thermomyces lamiginosus (T.lamiginosus), T.thermophilus, Streptococcus thermophile (Wodzinski Ullah, 1996) Nhiệt độ tối ưu cho trình sinh tổng hợp phytase hầu hết vi sinh vật nằm khoảng từ 25- 37oC (Narahara ctv., 1982) phù hợp với kết nghiên cứu 370C nhiệt độ tối ưu cho A.niger YD sinh tổng hợp phytase cao Ngoài ra, lên men bán rắn, điều kiện quan trọng kiểm sốt độ ẩm mơi trường lên men Nếu độ ẩm phù hợp hệ sợi nấm mốc phát triển nhanh chóng sinh tổng hợp sản phẩm mạnh (Pandey, Soccol Mitchell, 2000) Cịn độ ẩm cao TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN độ ẩm tối ưu làm giảm xốp môi trường, giảm vận chuyển oxy tăng cường hình thành sợi nấm khí sinh Tương tự vậy, độ ẩm thấp độ ẩm tối ưu dẫn đến làm giảm hoà tan chất dinh dưỡng chất rắn Kết nghiên cứu độ ẩm môi trường lên men tối ưu 70% pH 6,5-7,0 chủng A.niger YD hỗn hợp chất (bột bắp bột đậu nành), kết tương tự với nghiên cứu Batal Karem (2001), độ ẩm 60-70% thích hợp cho A.niger sinh tổng hợp phytase theo Vats Banerjee (2002) pH tối ưu cho sinh tổng hợp phytase A.niger 6,5 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Văn Nguyện, Phạm Duy Hải, Bạch Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Thanh Nhãn, Nguyễn Văn Thanh, 2009 Báo cáo tổng hợp đề tài: “Nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học giàu enzyme bổ sung nâng cao hiệu sử dụng thức ăn nuôi cá tra”, Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II Tài liệu tiếng Anh Al-Asheh S., Duvnjak Z., 1994 The effect of surfactants on the phytase production and the reduction of the phytic acid content in canola meal by Aspergillus carbonarius during solid-state fermentation process Biotechnol Lett 1692, pp 183-188 Cao, L., Wang, W., Yang, C., Yang, Y., Diana, J., Yakupitiyage, A., Luo, Z., and Li, D., 2007 Application of microbial phytase in fish feed Enzyme and microbial technology 40 (4): 497– 507 Ebune, A., Al-Asheh, S., Duvnjak, Z., 1995 Production of phytase during solid-state fermentation using Aspergillus ficuum NRRL 3135 in canola meal Biores Technol 53, pp 7-12 Gargova, S., Sariyska, M., 2003 Effect of culture conditions on the biosynthesis of aspergillus V KẾT LUẬN Từ thí nghiệm nghiên cứu tìm thành phần mơi trường điều kiện lên men bề mặt tối ưu cho sinh tổng hợp phytase từ A.niger YD này, đồng thời kết hợp kết nghiên cứu Nguyễn Văn Nguyện ctv., (2009) xây dựng quy trình lên men sinh tổng hợp phytase dạng pilot có cơng suất 80-100 kg/mẻ với môi trường lên men (bột bắp (73,32%), bột đậu nành (24,44%) thành phần khống (2,24%), độ ẩm mơi trường ban đầu (70%), nhiệt độ lên men (370C) thời gian lên men ngày Kết sinh khối giàu phytase sau lên men đạt 917,4 (ĐVHT/g) niger phytase and acid phosphates Enzyme and microbial technology 32, pp.231-235 Han, Y.W., Gallagher, D.J., and Wilfred, A.G., 1987 Phytase production by Aspergillus ficuum on semi-solid substrate J Ind Microbiol., 2, 195200.20 Hardy, R.W., 2000 New developments in aquatic feed ingredients, and potential of enzyme supplements In: Cruz -Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., TapiaSalazar, M., Hidayat, B.J., Eriksen, N.T., Wiebe, M.G., 2006 Acid phosphatase production by aspergillus niger m402a in continuous flow culture Fems microbiol lett 254, pp 324-331 Kim, D.S., Godber, J.S., Kim, H.R., 1999 Culture condition for a new phytase- producing fungus Biotechnology letters 21, pp 1077-1081 Kumar, V., Sinha, A.K., Makkar, H.P.S., De-Boeck, G., Becker, K., 2011 Phytate and phytase in fish nutrition Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition Li, X., Chi, Z., Liu, Z., Yan, K., Li, H., 2008 Phytase prodby a marine yeast Kodamea ohmeri BG3 A biochemistry and biotechnology 149 (2): 183– 193 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 113 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Liu, B.L., Jong, C.H., Tzeng, Y.M., 1999 Effect of immonbilization on pH and thermal stability of aspergillus ficuum phytase Enzyme and microbial technology 25, 517-521 Nakamura, Y., Kukuhara, H., Sano, K., 2000 Secreted phytase activities of yeast, Biosci Biotechnol Biochem 64(4), pp 841-844 Narahara, H., Kodama, Y., Yoshida, T., Pichangkura, S., Ueda, R., Taguchi, H., 1982 Growth and enzyme production in a solid state fermentation culture of Aspergillus oryzae J Ferment Technol 60, pp 311-319 Nwanna, L.C., Fagbenro, O.A.,& Adeyo, A.O., 2005 Effects of different treatments of dietary soybean meal and phytase on the growth and mineral deposition in African catfish Clarias gariepinus Journal Of Animal And Veterinary Advance 4: 980-987 Pandey, A., Soccol, C.R., Mitchell ,D.A., 2000a New developments in solid state fermentation Ibioprocesses and products Process Biochemist 35, pp 1153-1169 Pandey, A., Szakacs, G., Soccol, C.R., Rodriguez-Leon, J.A., Soccol, A.T., 2001 Production, purification and properties of microbial phytases Bioresource Technol 7, pp 203-214 114 Papagianni, M., Nokes, S.E., Filer, K., 2001 Submerged and solid state phytase fermentation by Aspergillus niger: effects of agitation and medium viscosity on phytase production, fungal morphology and inoculum performance Food Technol Biotechnol 39(4), pp 319-326 Phromkunthong, W., and Gabaudan, J., 2006 Used of microbial phytase to replace inorganic phosphorus in sex-reversed red tilapia: dose response Songklanakarin J Sci Technol 28 (4): 731-743 Tran Thi Tuyet, Nguyen Duy Long, Hoang Quoc Khanh, 2005 Production of phytase by Aspergillus niger NRRL 363 Proceedings of Vietnam-Korea international symposium on Biotechnology and Bio-system engineering, pp, 39-43 Vats, P., Banerjee, U.C., 2004 Production studies and catalytic properties of phytases Enzyme and microbial technology 35, pp 3-14 Vats, P., Sahoo, D.K., Banerjee.,2004 Production of phytase (myo-Inositolhexakisphosphate Phosphohydrolase) by Aspergillus niger van Teighem in Laboratory-Scale fermenter Biotechnol Prog 20, pp 737-743 Wodzinski, R.J., Ullah, A.H.J., 1996 Phytase Adv Appl Microbiol 42, pp 263-303 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN STUDY ON MEDIUM COMPOSITION AND CONDITIONS OF SEMISOLID FERMENTATION SYNTHESIZE HIGH ACTIVITY PHYTASE FROM Aspergilus niger YD Pham Duy Hai1*, Nguyen Van Nguyen1, Hoang Thi Hong Thom1, Tran Thi Le Trinh1 ABSTRACT Phytase supplementation has been found to increase not only the growth rate of monogastric animals but also the efficiency of phosphate utilization in feeds, which significantly reduces phosphorus excretion and the chances of environmental pollution Thus, the objectives of this study were to optimize medium composition and conditions of fermentation semi-solid state for extracellular phytase by Aspergillus niger YD with the aim to increase yields to make it economical as a commercial product With the experimental results achieved, medium composition include: corn starch (73%) and soybean meal (24.44%); and fermentation conditions optimum such as: temperature is 370C, fermentation time is days and relative humidity of medium is 70% With these parameters along and other parameters has been studied before, the extracellular phytase activity offermentation was 917.40±13.48 U/g Keywords: Aspergillusniger YD, phytase, semi-solid fermentation, activity Người phản biện: ThS Nguyễn Thị Hương Thảo Ngày nhận bài: 29/5/2015 Ngày thông qua phản biện: 10/6/2015 Ngày duyệt đăng: 15/6/2015 Center for Fishery Postharvest Technology, Research Institute for Aquaculture No.2 * Email:haipd.ria2@mard.gov.vn TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 6/2015 115 ... mốc tập trung vào tạo thành enzyme không phát triển mạnh để tạo sinh khối thừa dinh dưỡng Bên cạnh mơi trường ni cấy vi sinh vật sinh phytase thường cám gạo, cám mỳ vật liệu có chứa chất cảm... sát tỷ lệ hỗn hợp thành phần dinh dưỡng ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp phytase Khi có kết khảo sát thành phần chất chọn lựa thành phần hỗn hợp Hoạt tính (ĐVHT/g) chất làm môi trường lên men, tiếp... ẩm môi trường lên men đến hoạt độ phytase Từ kết khảo sát thành phần môi trường điều kiện lên men bán rắn mục dự án tiến hành lên men thực nghiệm với công suất 80 kg/mẻ kết hoạt độ phytase sinh