Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 Tối ưu hóa sinh tổng hợp lactase từ Aspergillus oryzae sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt- phương án cấu trúc có tâm Nguyễn Thúy Hương*, Mai Thục Di Bộ mơn Công nghệ Sinh học, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh Nhận ngày 11 tháng 12 năm 2012 Chỉnh sửa ngày 25 tháng 12 năm 2012; chấp nhận đăng ngày 15 tháng năm 2013 Tóm tắt Từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae chọn chủng Aspergillus oryzae BK0 sinh lactase cao Lên men bán rắn (SSF) với chất cám gạo trấu sử dụng để thực trình lên men Aspergillus oryzae BK0 tối ưu hóa q trình ni cấy để thu sản lượng lactase cực đại Chúng tơi thiết kế thí nghiệm theo phương pháp bề mặt (RSM) – phương án cấu trúc có tâm (CCD) thực tìm giá trị tối ưu yếu tố lactose (13.3%), (NH4)2SO4 (1.7%), pH (5.94), độ ẩm (61.04%), tỉ lệ giống (1.05%) cho sản lượng lactase cực đại theo mơ hình 4.120 U/g Chúng thử nghiệm nuôi cấy với điều kiện mơ hình kết thu sản lượng lactase 3.947 U/g Từ khóa: lactase, Aspergillus oryzae, RSM – CCD, solid state fermentation Mở đầu∗ nhiên Việt Nam, lactase chưa sản xuất với qui mô công nghiệp, bước đầu nghiên cứu qui mô phịng thí nghiệm Lactase (EC 3.2.1.23) hay cịn gọi lactase phlorizin hydrolase lactose galactohydrolase, loại enzyme thuộc họ β – galactosidase Lactase enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân lactose thành β – D – galactose α - D – glucose phản ứng galactosyl chuyển hóa gốc β – D – galactosyl lactose tạo galactoseoligosaccharide (GOS) Vì vậy, việc ứng dụng lactase ứng dụng hứa hẹn enzyme ngành công nghiệp thực phẩm [1-3] Trên giới sản xuất lactase ứng dụng rộng rãi thực phẩm [4] Tuy Lactase tạo từ nhiều chủng nấm mốc A oryzae, A niger, Aspergillus fonsecaeus, Aspergillus alliaceus Lactase cịn tổng hợp từ loại nấm men Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces fragilis, Candida pseudotropicalis Tuy nhiên lactase từ nấm mốc ổn định không cần ion kim loại (cofactor) cho hoạt động [5], đồng thời nấm mốc sản xuất enzyme ngoại bào nên dễ dàng cho việc thu nhận enzyme Vì vậy, nghiên cứu sử dụng nấm mốc Aspergillus oryzae Để giảm chi phí sản xuất enzyme việc lực chọn chất rẻ tiền sẵn có với vi sinh vật sản xuất phù hợp, _ ∗ Tác giả liên hệ ĐT: 84-966008067 E-mail: nthuong13567@yahoo.com N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 tối ưu hóa điều kiện ni cấy cần thiết Tối ưu hóa q trình lên men để xây dựng mơ hình nhằm thu sản lượng lớn gia tăng quy mô sản xuất có ý nghĩa quan trọng việc ứng dụng nghiên cứu lactase vào công nghiệp Các nghiên cứu tối ưu hóa thực phương pháp tối ưu đơn yếu tố không phản ánh tương tác lẫn yếu tố phương pháp tối ưu không hiển thị ảnh hưởng thực yếu tố lên hoạt tính enzyme Để khắc phục vấn đề này, sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt RSM để tối ưu hóa giá trị yếu tố nghiên cứu Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) phương pháp sử dụng toán học thống kê áp dụng rộng rãi để xác định ảnh hưởng yếu tố để tối ưu hóa q trình lên men sinh học [6, 7] RSM áp dụng rộng rãi để tối ưu thơng số q trình ni cấy để sản xuất lipase [8], tannase [9], α-amylase [10], β-cyclodextrin glucanotransferase [11], lactase [6, 12] Nguyên liệu phương pháp 2.1 Nguyên liệu Chủng vi sinh vật chủng nấm mốc thuộc lồi Aspergillus oryzae mơn Công nghệ Sinh học – Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Giống ni mơi trường PGA 300C ngày giữ giống 40C Môi trường nuôi cấy Môi trường giữ giống PGA Môi trường lên men: môi trường bán rắn với tỉ lệ cám/trấu 1/3, lactose, amonium sulphate Hóa chất ONPG(o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside) Duchefa, Hà Lan 2.2 Phương pháp Phương pháp vi sinh Khảo sát điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến trình lên men phương pháp tối ưu đơn yếu tố, kết thí nghiệm trước tiền đề cho thí nghiệm Phương pháp hóa sinh Phương pháp thu enzyme thơ Dùng nước cất pha trộn với môi trường nuôi cấy với tỉ lệ 1: thể tích nhiệt độ phịng Lắc (180rpm) 1h Đem hỗn hợp thu lọc qua lớp vải, ly tâm dịch sau lọc 5000 vòng/phút 20 phút, phần dịch thu enzyme thơ [3] Phương pháp xác định hoạt tính lactase Hoạt tính lactase xác định dựa phản ứng với chất ONPG, chất bị lactase thủy phân tạo galactose onitrophenol (màu vàng) Thành phần oNP hấp thụ bước sóng 420nm Hoạt độ lactase xác định lượng enzyme thủy phân 1micromol ONPG thành galactose o-nitrophenol phút 300C đơn vị thể tích (hoặc đơn vị khối lượng chất) [13-15] 2.3 Bố trí thí nghiệm 2.3.1 Khảo sát khả sinh lactase chủng Aspergillus oryzae A.oryzae BK0, BK1, BK2, BK3, BK4, BK5 nuôi môi trường bản, tỉ lệ cám/trấu 3/1, hàm lượng lactose 12.5%, hàm lượng amonium sulphate 1.5%, pH 5.5, độ ẩm 65%, tỉ lệ giống 1% Sau ngày thu xác định hoạt tính enzyme lactase 2.3.2 Thiết kế thí nghiệm tìm yếu tố tâm phương pháp RSM-CCD Để thiết kế thí nghiệm tối ưu mơ hình CCD, trước tiên ta tìm thí nghiệm tâm 10 N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 yếu tố cần khảo sát hàm lượng lactose, hàm lượng amonium sulphate, pH, độ ẩm, tỉ lệ giống theo bảng Điểm tâm chọn điểm mà cho hoạt tính enzyme cao ta khảo sát yếu tố riêng lẻ Sau có điểm tâm, ta thiết kế thí nghiệm theo mơ hình CCD, chọn nhân phương án yếu tố phần 25-1 nghiên cứu mức (-α, -1, 0, +1, +α) (Bảng 3), có 32 thí nghiệm tiến hành (Với α = (5 − 1) = ) [7] Hàm đáp ứng chọn hoạt tính enzyme lactase (Y, U/g) Mơ hình hóa biểu diễn phương trình bậc 2: Y = b0 +b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x4 + b5x5 + b12x1x2 + b13x1x3 + b14x1x4 + b15x1x5 + b23x2x3 + b24x2x4 + b25x2x5 + b34x3x4 +b35x3x5 + b45x4x5 + b1x12 + b2x22 + b3x32 + b4x42 + b5x52 Trong đó, Y sản lượng lactase (U/g); x1, x2, x3, x4, x5 hàm lượng lactose, hàm lượng (NH4)2SO4, pH, độ ẩm tỉ lệ giống; b1, b2, b3, b4, b5 hệ số bậc 1; b12, b13, b14, b15 , b23, b24, b25, b34, b35, b45 hệ số tương tác cặp yếu tố; x1, x2, x3, x4, x5, x1x2, x1x3, x1x4, x1x5, x2x3, x2x4, x2x5, x3x4, x3x5, x4x5 biến độc lập Tính tốn, lập phương trình hồi quy, chọn điểm tối ưu yếu tố cho sản lượng lactase đạt cực đại chương trình Design-Expert 8.0.7, từ áp dụng vào thực nghiệm [7] 2.3.3 Đánh giá mơ hình thực nghiệm Lên men thử nghiệm mơ hình tối ưu so sánh với kết dự đốn mơ hình Kết 3.1 Kết tuyển chọn chủng nấm mốc tổng hợp lactase mạnh Từ chủng Aspergillus oryzae phịng thí nghiệm mơn Cơng nghệ Sinh học Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, ta thu chủng Aspergillus oryzae BK0 có khả sinh lactase mạnh (Bảng 1) Bảng Kết khảo sát khả sinh lactase chủng Aspergillus oryzae Chủng Aspergillus oryzae BK0 BK1 BK2 BK3 BK4 BK5 Hoạt tính enzyme lactase (U/g) 3.736 3.293 1.325 0.557 2.279 3.276 Bảng Mức khảo sát hàm lượng lactose, nitơ, pH, độ ẩm tỉ lệ giống để tìm thí nghiệm tâm Các mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Hàm lượng lactose (% w/w) 7.5 10 12.5 15 17.5 20 Hàm lượng (NH4)2SO4 (%w/w) pH Độ ẩm Tỉ lệ giống (%w/w) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 55 60 65 70 75 80 0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 Bảng Nồng độ yếu tố dùng RSM – CCD Biến Nhân tố x1 x2 x3 x4 x5 Hàm lượng lactose (% w/w) Hàm lượng (NH4)2SO4 (% w/w) pH Độ ẩm (%) Tỉ lệ giống (%) Hệ số mã hóa tự nhiên tương ứng -1 -α α 10 12.5 15 17.5 20 0,5 1,5 2,5 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 55 60 65 70 75 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 Bảng Kế hoạch thực RSM – CCD để tối ưu hóa sản lượng lactase Thí nghiệm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Môi trường x1 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 12.50 17.50 10.00 20.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 x2 1.00 1.00 2.00 2.00 1.00 1.00 2.00 2.00 1.00 1.00 2.00 2.00 1.00 1.00 2.00 2.00 1.50 1.50 0.50 2.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 x3 5.00 5.00 5.00 5.00 6.00 6.00 6.00 6.00 5.00 5.00 5.00 5.00 6.00 6.00 6.00 6.00 5.50 5.50 5.50 5.50 4.50 6.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 x4 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 55.00 75.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 Hoạt tính lactase (U/g) – ngày x5 1.25 0.75 0.75 1.25 0.75 1.25 1.25 0.75 0.75 1.25 1.25 0.75 1.25 0.75 0.75 1.25 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.50 1.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Thực nghiệm 0.662 0.127 0.129 0.951 3.927 0.803 3.879 0.694 0.856 0.934 0.261 0.24 1.936 3.825 1.134 0.515 1.489 0.635 2.607 0.44 0.396 2.76 2.098 1.04 0.511 0.953 3.796 3.779 3.721 3.727 3.798 3.716 Suy từ mơ hình 0.715 0.120 0.1100 0.915 3.880 0.780 3.798 0.625 0.803 0.925 0.277 0.204 1.899 3.789 1.099 0.431 1.513 0.707 2.666 0.514 0.480 2.810 2.160 1.112 0.532 0.987 3.721 3.721 3.721 3.721 3.721 3.721 11 12 N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 3.2 Kết thí nghiệm tâm mơ hình CCD để tối ưu hóa lượng lactase Sau tối ưu yếu tố riêng lẻ phương pháp cổ điển để tìm điểm tâm mơ hình CCD, ta thu kết bảng Các điểm tâm hàm lượng lactose 15%, hàm lượng amonium sulphate 1.5%, pH 5.5, độ ẩm 65% tỉ lệ giống 1% Theo S Nizamuddin cộng (2008) hàm lượng lactose bổ sung 12.5% Trong nghiên cứu nhóm cộng này, mơi trường ni cấy có bổ sung thêm glucose có sai khác với kết Kết pH 5.5 phù hợp với nghiên cứu S.Mirdamadi cộng (1997), theo nhóm tác giả pH tối ưu A oryzae từ 4.5 đến 5.4 Độ ẩm môi trường nuôi cấy theo nghiên cứu S Nizamuddin cộng (2008) 90%, Điều giải thích mơi trường bán rắn nghiên cứu nhóm tác giả tỉ lệ cám gạo trấu 1:1 Bảng Kết khảo sát điểm tâm mơ hình CCD Các mức Mức Hoạt tính Hàm lactase lượng (U/g) lactose (% w/w) 7.5 0.821 Mức Mức Mức Mức Mức 10 12.5 15 17.5 20 Hàm lượng nguồn nitơ (%w/w) 1.760 3.717 3.794 2.795 1.740 Độ ẩm Hoạt tính pH Hoạt tính lactase lactase (U/g) (U/g) Tỉ lệ Hoạt tính lactase giống (U/g) (% w/w) 0.5 1.206 4.5 0.859 55 1.830 0.5 Hoạt tính lactase (U/g) 1.830 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 2.732 3.791 2.660 1.603 1.010 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 1.596 3.779 2.491 2.428 2.296 60 65 70 75 80 2.792 3.793 2.469 1.589 1.101 0.75 1.0 1.25 1.5 2.792 3.793 2.469 1.589 1.101 3.3 Tối ưu hóa giá trị yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng lactase phương pháp RSM -CCD Sau có điểm tâm, thực thí nghiệm theo RSM – CCD, xử lý Design expert 8.0.7 Giá trị hàm đáp ứng theo thực nghiệm tiên đốn theo mơ hình trình bày bảng Dựa vào số liệu thống kê ta phân tích yếu tố ảnh hưởng đến kết tối ưu so với kết tâm phương án theo tiêu chuẩn Student Bảng Phân tích thí nghiệm tâm phương án ∑(y Sth2 = 0 − y )2 u =1 = 0.0015 , N0 −1 Sb j = Sth2 = 0.0069 N Với N0 số thí nghiệm tâm, N tổng số thí nghiệm Tra bảng Student: t p ( f ) với p = 0,05; N0 y 3.796 3.779 3.721 3.727 3.798 3.716 u y 3.756 0 y −y 0.040 0.023 -0.035 -0.029 0.042 -0.040 0 (y − y ) 0.0016 0.0005 0.0012 0.0009 0.0018 0.0016 f = N − = ; t0.05 (5) = 2.015 Tính ý nghĩa tính theo cơng thức tj = bj Sbj N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 Bảng So sánh tính ý nghĩa số hồi quy theo tiêu chuẩn Student 13 Trong đó: yi: giá trị đo thực _ nghiệm; y i : giá trị tính tốn theo phương trình Các biến số hồi quy x0 x1 x2 x3 x4 x5 x1 x2 x1 x3 x1 x4 x1 x5 x2 x3 x2 x4 x2 x5 x3 x4 x3 x5 x4 x5 x1 x2 x3 x4 x5 Các số hồi quy 3.64 -0.267 -0.400 0.720 -0.149 -0.004 -0.082 -0.336 0.459 -0.148 -0.204 -0.346 0.488 -0.145 -0.244 -0.239 -0.559 -0.444 -0.430 -0.433 -0.642 Tính ý nghĩa Kiểm định ý nghĩa + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 529.583 38.846 58.196 104.753 21.678 0.582 11.930 48.885 66.780 21.532 29.680 50.339 70.999 21.096 35.500 34.772 81.329 64.597 62.561 62.997 93.404 Ghi chú: +: số có ý nghĩa, -: số không ý nghĩa Vậy hệ số có ý nghĩa là: l = 20 Phương trình hồi quy có dạng: Y= 3.64 – 0.267x1 – 0.400x2 + 0.720x3 – 0.149 x4 – 0.082x1x2 – 0.336x1x3 + 0.459x1x4 – 0.148x1x5 0.204x2x3 – 0.346x2x4 + 0.488x2x5 – 0.145x3x4 – 0.244x3x5 – 0.239x4x5 – 0.559x12 - 0.444 x22 – 0.430x32 – 0.433 x42 – 0.642 x52 Hệ số hồi qui (R2) tính 0.9608 Điều thể có 96.08% số liệu thực nghiệm tương thích với số liệu tiên đốn theo mơ hình Kiểm tra tương thích phương trình theo tiêu chuẩn Fisher N F= S du2 ? S th ∑( y − y ) i với Stt2 = i =1 N −l i N ∑ ( y − y ′) i Stt2 = i =1 N −l i = 0.007 ; F = Stt2 = 4.622 Sth2 Tra bảng F1− p ( f1 , f ) với p = 0, 05 ; f1 = N − l ; f = N − , F1−0,05 (12, 5) = 4.6777 F < F1− p ( f1 , f ) đó, phương trình tương thích với thực nghiệm Kết phân tích hồi quy cho thấy hàm lượng lactose, hàm lượng (NH4)2SO4, pH, độ ẩm bốn yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh tổng hợp lactase, pH xem yếu tố ảnh hưởng lớn Mặt đáp ứng (Hình 1, Hình 2, Hình 3, Hình 4) thể tương tác cặp yếu tố từ biểu đồ xác định giá trị tối ưu yếu tố làm cho hàm đáp ứng cực đại Đồ thị hình 1, 2, 3, cho thấy yếu tố hàm lượng lactose, hàm lượng (NH4)2SO4 độ ẩm tác động âm yếu tố pH tác động dương đến trình sinh tổng hợp lactase pH tăng sản lượng lactase tăng Tuy nhiên hàm lượng lactose, hàm lượng (NH4)2SO4, độ ẩm tăng đến mức độ sản lượng lactase bắt đầu giảm dần Mơ hình dự đốn sản lượng lactase tối đa đạt 4.120U/g hàm lượng lactose 13.3%, hàm lượng (NH4)2SO4 1.7%, pH 5.94, độ ẩm 61.04%, tỉ lệ giống 1.05% Đánh giá mơ hình thực nghiệm Để kiểm tra kết mơ hình, tiến hành thí nghiệm với giá trị dự đốn để thu lactase cực đại Hoạt tính lactase nhận từ kết thực nghiệm 3.947U/g, hoạt tính lactase thu 14 N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 theo dự đốn mơ hình 4.120 U/g (Hình 5) Sự tương quan chặt chẽ hai kết tính tốn giúp khẳng định tính xác mơ hình tồn điểm tối ưu [16] Hình Đồ thị bề mặt đáp ứng biểu diễn phụ thuộc hoạt tính lactase (U/g) vào hàm lượng (NH4)2SO4 (%) pH Hình Đồ thị bề mặt đáp ứng biểu diễn phụ thuộc hoạt tính lactase (U/g) vào hàm lượng lactose (%) (NH4)2SO4 (%) Hình Đồ thị bề mặt đáp ứng biểu diễn phụ thuộc hoạt tính lactase (U/g) vào độ ẩm pH Hình Đồ thị bề mặt đáp ứng biểu diễn phụ thuộc hoạt tính lactase (U/g) vào hàm lượng lactose (%) pH Hình So sánh hoạt tính lactase (U/g) kết thực nghiệm mơ hình N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 Kết luận Với mục tiêu nghiên cứu sản xuất chế phẩm lactase Việt Nam, báo chọn chủng nấm mốc Aspergillus oryzae BK0 có khả sinh tổng hợp lactase cao chủng môn Công nghệ Sinh học – ĐH Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Cơng cụ thiết kế thí nghiệm tối ưu đa yếu tố theo phương pháp đáp ứng bề mặt - phương án cấu trúc có tâm (RSM - CCD) theo chúng tơi đánh giá công cụ mạnh việc tối ưu hóa giá trị yếu tố làm cho hàm đáp ứng cực đại Việc sử dụng công cụ với phần mềm chuyên dụng Design expert giảm thời gian tiêu tốn, giảm thí nghiệm đồng thời lựa chọn giải pháp tối ưu phần mềm đề nghị Qua áp dụng phương pháp mơ hình hóa RSM – CCD kiểm tra thực nghiệm, xác định môi trường lên men bán rắn tối ưu để nuôi cấy Aspergillus oryzae BK0 thu lactase cực đại (4.120 U/g) giá trị hàm lượng lactose 13.3%, hàm lượng (NH4)2SO4 1.7%, pH 5.94, độ ẩm 61.040, tỉ lệ giống 1.05% Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4] Holker U, Lenz J , Solid-state fermentationbiotechnological advantages Curr Opin Microbiol (2005), pp.201-306 Robert P Tengerdy, Solid substrate fermentation Trends in Biotechnology, vol 3, No (1985) S Nizamuddin, A Sridevi and G Narasimha, Production of β-galactosidase by Aspergillus oryzae in solid-state fermentation African Journal of Biotechnology, vol (8), (2008), pp 1096-1100 Duarte P.M Torres, Maria Pilar F Gonc¸alves, Jos´e A Teixeira, and L´ıgia R Rodrigues, Galacto-Oligosaccharides: Production, Properties, Applications, and Significance as Prebiotics Comprehensive [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] 15 Reviews in Food Science and Food Safety, Vol 9, Issue 5, (2010), pp 438–454 Gonzalez RR, Monsan P, Purification and some characteristics of β-galactosidase from Aspergillus fonsecaeus Enzyme Microb Technol 13 (1991), 349-352 Seval Dagbagli, Yekta Goksungur, Optimization of β-galactosidase production using Kluyveromyces lactis NRRL Y-8279 by response surface methodology Electronic Journal of Biotechnology, Vol.11, No.4 (2008) Castillo E Del, Process Optimization A Statistical Approach Springer Science New York, USA: (2007), 118-122 He, Y.Q and Tan, T.W., Use of response surface methodology to optimize culture medium for production of lipase with Candida sp 99-125 Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, vol 43, no 1-4, (2006), pp 9-14 Battestin, V and Macedo, G.A., Tannase production by Paecilomyces variotii Bioresource Technology, vol 98, no 9, (2007), p 1832-1837 Uma Maheswar Rao, J.L and Satyanarayana, T., Improving production of hyperthermostable and high maltose-forming α-amylase by an extreme thermophile Geobacillus thermoleovorans using response surface methodology and its applications Bioresource Technology, vol 98, no 2, (2007), p 345-352 Ibrahim H.M et al., Optimization of medium β-cyclodextrin for the production of glucanotransferase using central composite design (CCD) Process Biochemistry, vol 40, no 2, (2005), p 753-758 Ana Paula Manera et al., Optimization of the Culture Medium for the Production of βGalactosidase from Kluyveromyces marxianus CCT 7082 Food Technol Biotechnol, vol 46 (1), (2008), pp 66–72 Đặng Thị Thu, Nguyễn Văn Cách, Bùi Thị Hải Hòa, Tuyển chọn nghiên cứu điều kiện lên men sinh tổng hợp β-Galactosidase từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae Tạp chí khoa học cơng nghệ, tr 23 – 31, tập 45, (2007), số Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, (2004) Park YK, DeSanti MSS, Pastore GM, Production and characterization of β galactosidase from Aspergillus oryzae Journal of Food Science, vol 44(1), (1979), pp 100 S Miradamadi, N Moazami, M.N gorgani, Production of β- galactosidase in submerged media by Asp oryzae PTCC 5163 J Sci Islamic Repub Iran, vol 8(1), (1997), 23 -27 16 N.T Hương, M.T Di /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 29, Số (2013) 8-16 Optimization of Lactase Production using Aspergillus oryzae by Response Surface Methodology-Central Composite Design Nguyễn Thúy Hương, Mai Thục Di Department of Biotechnology, University of Technology, VNU – HCM 268 Lý Thường Kiệt Str., 14 Ward, 10 Dist., Hồ Chí Minh, Vietnam Abstract: Aspergillus oryzae BK0 strain producing lactase was selected from Aspergillus oryzae strains of laboratory Aspergillus oryzae BK0 has the ability of producing the hightest activity of lactase and chosen to study the conditions of fermentation to produce lactase from soil polluted with milk dairy factory effluents Optimization of lactase (E.C 3.2.1.23) was carried out in Solid State Fermentation (SSF) with rice bran and rice husk Response surface methodology - Central composite design was used to investigate the effects of five fermentation parameters (lactose concentration, (NH4)2SO4 concentration, pH, initial moisture and spore ratio) on lactase enzyme production Results of the statistical analysis showed that the fit of the model was good in all cases Maximum specific enzyme activity of 4.120 U/g was obtained at the optimum levels of process variables (lactose (13.3%), (NH4)2SO4 (1.7%), pH (5.94), moisture (61.04%), spore ratio (1.05%)) The response surface methodology was found to be useful in optimizing and determining the interactions among process variables in lactase enzyme production Testing the model obtained with lactase activity of 3.947 U/g Keywords: Aspergillus oryzae, lactase RSM – CCD, solid state fermentation ... phục vấn đề này, sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt RSM để tối ưu hóa giá trị yếu tố nghiên cứu Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) phương pháp sử dụng toán học thống kê áp dụng rộng rãi để xác định... ứng bề mặt - phương án cấu trúc có tâm (RSM - CCD) theo chúng tơi đánh giá công cụ mạnh việc tối ưu hóa giá trị yếu tố làm cho hàm đáp ứng cực đại Việc sử dụng công cụ với phần mềm chuyên dụng. .. mốc Aspergillus oryzae BK0 có khả sinh tổng hợp lactase cao chủng môn Công nghệ Sinh học – ĐH Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Cơng cụ thiết kế thí nghiệm tối ưu đa yếu tố theo phương pháp đáp ứng