Khảo sát thành phần môi trường tới quá trình sinh tổng hợp chitinase từ trichoderma luận văn tốt nghiệp đại học

Trờng đại học vinh khoa hóa học === === đồ án tốt nghiệp Đề tài: khảo sát thành phần môi trờng tới trình sinh tổng hợp chitinase từ Trichoderma GV hớng dẫn : ThS đào thị xuân SV thùc hiƯn : phan thÞ tháa Líp : 48K - C«ng nghƯ thùc phÈm M· sè SV : 0752040581 VINH - 12/2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Thị Thỏa Số hiệu sinh viên: 0752040581 Khóa: 48K Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài: Khảo sát thành phần mơi trường tới q trình sinh tổng hợp chitinase từ trichoderma Nội dung nghiên cứu, thiết kế tốt nghiệp: Họ tên cán hướng dẫn: ThS Đào Thị Thanh Xuân Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày tháng năm Ngày hoàn thành đồ án: Ngày tháng năm Ngày Chủ nhiệm môn (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm 2011 Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) tháng năm Người duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Thị Thỏa Số hiệu sinh viên: 0752040581 Khóa: 48K Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Cán hướng dẫn: Cán duyệt: ThS Đào Thị Thanh Xuân ThS Nguyễn Tân Thành Nội dung nghiên cứu, thiết kế: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………… Nhận xét cán hướng dẫn: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………… Ngày tháng năm 2011 Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Thị Thỏa Số hiệu sinh viên: 0752040581 Khóa: 48K Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Cán hướng dẫn: Cán duyệt: ThS Đào Thị Thanh Xuân ThS Nguyễn Tân Thành Nội dung nghiên cứu, thiết kế: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………… Nhận xét cán duyệt: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………… Ngày tháng năm 2011 Cán duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án cố gắng thân, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ kiến thức, tinh thần góp ý thầy, mơn Hóa thực phẩm - Khoa Hóa - Trường Đại học Vinh Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới ThS Đào Thị Thanh Xuân, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian thực đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ, giảng viên khoa Nông - Lâm - Ngư, Trường Đại học Vinh cung cấp cho em chủng Trichoderma Em xin chân thành cảm ơn cán phịng thí nghiệm khoa Hóa học tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án Cuối em xin tỏ lòng biết ơn tới gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ em suốt trình học tập làm đồ án Đây nguồn động viên vững giúp em vượt qua khó khăn để hồn thành tốt đồ án Do hạn chế trình độ kinh nghiệm, nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, mong giúp đỡ góp ý thầy, cô bạn Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, tháng 12 năm 2011 Sinh viên Phan Thị Thỏa MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU 12 Chương TỔNG QUAN 14 1.1 Nấm sợi Trichoderma 14 1.1.1 Vị trí phân loại 14 1.1.2 Đặc điểm hình thái 14 1.1.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa 15 1.1.4 Dinh dưỡng đường trao đổi chất Trichoderma 16 1.1.5 Ảnh hưởng yếu tố bên lên phát triển nấm Trichoderma 18 1.1.6 Hiện tượng ki sinh nấm Trichoderma 19 1.1.7 Mối liên hệ khả đối kháng nấm gây bệnh thực vật họat động enzyme chitinase Trichoderma spp 20 1.2 HỆ ENZYME CHITINASE 23 1.2.1 Định nghĩa .23 1.2.2 Phân loại 23 1.2.3 Các đặc tính enzyme chitinase 26 1.2.4 Các loại chất enzyme chitinase 29 1.2.5 Cơ chế tác dụng hệ enzyme chitinase .30 1.2.6 Cơ chế cảm ứng enzyme chitinase 31 1.2.7 Các nguồn thu nhận enzyme chitinase 32 1.2.9 Ứng dụng enzyme chitinase nông nghiệp y dược 34 1.2.10 Sơ lược nghiên cứu chitinase 37 1.3 Qui hoạch thực nghiệm 39 1.3.1 Định nghĩa .39 1.3.2 Đối tượng qui hoạch thực nghiệm ngành công nghệ 39 1.3.3 Các phương pháp qui hoạch thực nghiệm 39 1.3.4 Các phương pháp kế hoạch thực nghiệm cực trị 40 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Vật liệu thiết bị 41 2.1.1 Vật liệu môi trường vi sinh vật 41 2.2 Hóa chất thiết bị sử dụng .41 2.2.1 Hóa chất 41 2.2.2 Thiết bị 41 2.3 Phương pháp nghiên cứu 42 2.3.1 Điều kiện nuôi cấy 42 2.3.2 Kỹ thuật cấy chuyền giữ giống 42 2.3.3 Phương pháp tách chiết chitin từ vỏ tôm 42 2.3.4 Xác định hàm lượng glucosamin (phương pháp Elson - Morgan) 43 2.3.5 Phương pháp xác định hoạt tính enzyme chitinase .45 2.3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần môi trường đến khả sinh tổng hợp chitinase 46 2.3.7 Phương pháp tối ưu thành phần môi trường nuôi cấy qui hoạch thực nghiệm 47 10 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thành phần mơi trường đến q trình sinh tổng hợp chitinase 54 3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng (NH4)2SO4 đến trình sinh tổng hợp chitinase 55 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng pepton đến trình sinh tổng hợp chitinase 56 3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng chitin đến trình sinh tổng hợp chitinase 57 3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng KH2PO4 đến trình sinh tổng hợp chitinase .59 3.2 Tối ưu hóa mơi trường nuôi cấy ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp chitinase 60 3.2.1 Tối ưu hóa mơi trường theo phương pháp bậc hai mức tối ưu 60 3.2.2 Tối ưu hóa mơi trường theo phương pháp bậc hai trực giao .66 KẾT LUẬN .76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 DANH MỤC CÁC BẢNG Hình 1.1 Trichoderma harzianum KRL-AG2 phát triển môi trường PDA (Vùng màu xanh chứa bào tử) 15 Hình 1.2 Khuẩn ty quan sinh bào tử nấmTrichoderma 15 Hình 1.3 A Trichoderma ký sinh nấm Pythium gây bệnh họ đậu (Trichoderma nhuộm màu vàng; Pythium nhuộm màu xanh) [41]; B Sự ký sinh Trichoderma (T) nấm gây bệnh R.solani (R) 20 Hình 1.4 Sơ đồ phân cắt chitin enzyme thuộc nhóm chitinase [38] 24 Hình 1.5 Mơ hình cấu trúc khơng gian enzyme chitinase Serratia marcescens .25 Hình 1.6 Mơ hình cấu trúc khơng gian chitinase Hodeum vulgare 26 Hình 1.7 Cấu trúc hóa học allosamidin dẫn xuất allosamidin [40] 28 Hình 1.8 Cấu trúc hóa học chitin [40] 29 Hình 1.9 Cơ chế hoạt động hệ enzyme chitinase Trichoderma [24] 31 Hình 2.1 chitin thu 43 Hình 2.2 Cường độ màu nồng độ khác .45 Hình 2.3 Chitin huyền phù 1% 46 Bảng 2.1 Ma trận qui hoạch thực nghiệm 48 Bảng 2.2 Bảng ma trận qui hoạch thực nghiệm .51 Hình 3.1 Đường chuẩn glucosamin (g/ml) 54 Bảng 3.1 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo hàm lượng (NH4)2SO4 55 Hình 3.2 Sự biến thiên hoạt độ chitinase theo nồng độ (NH4)2SO4 55 Bảng 3.2 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo nồng độ pepton 56 Hình 3.3 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo nồng độ peptone .57 Bảng 3.3 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo nồng độ chitin 58 Hình 3.4 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo nồng độ chitin 58 Bảng 3.4 Sự biến thiên hoạt độ enzyme chitinase theo hàm lượng KH2PO4 59 Hình 3.5 Sự biến thiên hoạt độ chitinase theo nồng độ KH2PO4 60 Bảng 3.5 Các mức khoảng biến thiên 61 Bảng 3.6 Ma trận mở rộng kết qui hoạch thực nghiệm .61 Bảng 3.7 Ma trận mở rộng kết qui hoạch thực nghiệm .67 ... Vì tơi lựa chọn đề tài: ? ?Khảo sát thành phần môi trường tới trình sinh tổng hợp chitinase từ trichoderma? ?? 13 Mục tiêu đề tài: Lựa chọn môi trường nuôi cấy cho hoạt tính chitinase cao Nhiệm vụ... Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài: Khảo sát thành phần môi trường tới trình sinh tổng hợp chitinase từ trichoderma Nội dung nghiên cứu, thiết kế tốt nghiệp: ... cơng trình nghiên cứu khảo sát số yếu tố tác động lên trình sinh tổng hợp hệ enzyme chitinase chủng nấm mốc Trichoderma sp Năm 39 2004, tác giả Tô Duy Khương thực đề tài khảo sát sinh tổng hợp chitinase