Nghiên cứu sinh tổng hợp enzym cellulase từ vi khuẩn ruột mối

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ===  === N TT NGHIP Đề tài: NGHIấN CU SINH TNG HỢP ENZYM CELLULASE TỪ VI KHUẨN RUỘT MỐI \ GV hƣớng dẫn: SV thực hiện: Mã số sinh viên: Lớp: ThS Đào Thị Thanh Xuân Hà Thị Thu Thắm 1152040499 52K - CNTP Nghệ An - 5/2016 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập -Tự -Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hà Thị Thu Thắm Mã số sinh viên: 1152040499 Khóa: 52K - CNTP Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài: Nghiên cứu sinh tổng hợp enzym cellulase từ vi khuẩn ruột mối Nội dung nghiên cứu, thiết kế tốt nghiệp: Cán hƣớng dẫn: ThS Đào Thị Thanh Xuân Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày tháng năm 201 Ngày hoàn thành đồ án: Ngày tháng năm 201 Ngày tháng năm 201 Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án vào ngày SVTH: Hà Thị Thu Thắm tháng năm 201 Người duyệt (Ký, ghi rõ họ tên) Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập -Tự -Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hà Thị Thu Thắm Mã số sinh viên: 1152040499 Khóa: 52K - CNTP Ngành: Công nghệ thực phẩm Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu, thiết kế Nhận xét cán hƣớng dẫn Ngày tháng năm 201 Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) SVTH: Hà Thị Thu Thắm Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập -Tự -Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hà Thị Thu Thắm Mã số sinh viên: 1152040499 Khóa: 52K - CNTP Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Cán hƣớng dẫn: ThS Đào Thị Thanh Xuân Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu, thiết kế Nhận xét cán hƣớng dẫn tháng năm 201 Cán duyệt (Ký, ghi rõ họ tên) Ngày SVTH: Hà Thị Thu Thắm Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp, nỗ lực bạn thân, em đƣợc hỗ trợ lớn tập thể Thầy, Cơ, Gia đình bạn bè Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS Đào Thị Thanh Xuân, giảng viên khoa Hóa học, trƣờng Đại học Vinh tận tình hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo trƣờng Đại học Vinh nói chung, thầy khoa Hóa học trƣờng Đại học Vinh nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cƣơng nhƣ mơn chun ngành, giúp em có đƣợc sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp SVTH: Hà Thị Thu Thắm i Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU vi TÓM TẮT ĐỒ ÁN vii LỜI MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Vật liệu, phạm vi nội dung nghiên cứu CHƢƠNG TỔNG QUAN .4 1.1 Tổng quan loài mối 1.1.1 Giới thiệu sơ lƣợc mối 1.1.2 Đẳng cấp loại hình mối .5 1.1.3 Vi sinh vật cộng sinh ruột mối 1.2 Khái quát enzym 1.2.1 Khái niệm enzym .5 1.2.2 Nguồn thu nhận enzym .6 1.3 Enzym cellulase .7 1.3.1 Định nghĩa 1.3.2 Đặc điểm cấu tạo 1.3.3 Phân loại 1.3.4 Đặc tính vật lý hóa học 10 1.3.5 Cơ chế tác dụng enzym cellulase .10 1.4 Cellulose 11 1.4.1 Cellulose tự nhiên 11 1.4.2 Đặc điểm cấu tạo .12 1.5 Thu nhận cellulase từ vi sinh vật 13 1.5.1 Các nguồn thu nhận enzym 13 1.5.2 Nuôi cấy phƣơng pháp lên men bề mặt 16 1.5.3 Nuôi cấy phƣơng pháp lên men chìm 17 1.5.4 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình sinh tổng tổng hợp cellulase 18 1.6 Ứng dụng enzym cellulase 20 1.6.1 Cellulase với công nghiệp thực phẩm .20 SVTH: Hà Thị Thu Thắm ii Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân 1.6.2 Trong công nghệ sản xuất giấy bột giấy 21 1.6.3 Trong công nghiệp chế biến thực phẩm 21 1.6.4 Trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi 22 1.6.5 Trong công nghiệp sản xuất dung môi hữu 22 1.6.6 Trong công nghệ xử lý rác thải sản xuất phân bón vi sinh 23 1.7 Tình hình nghiên cứu thu nhận cellulase từ ruột mối giới Việt Nam .23 1.7.1 Tình hình nghiên cứu giới 23 1.7.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 24 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 25 2.1 Vật liệu 25 2.2 Hóa chất thiết bị 25 2.2.1 Hóa chất 25 2.2.2 Thiết bị, dụng cụ .26 2.3 Các môi trƣờng nuôi cấy 26 2.3.1 Môi trƣờng giữ giống D5 26 2.3.2 Môi trƣờng nhân giống (LB lỏng khơng có CMC) 27 2.3.3 Môi trƣờng nuôi cấy: gồm môi trƣờng .27 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu tuyển chọn chủng có hoạt tính .27 2.4.1 Phƣơng pháp chấm điểm 27 2.4.2 Phƣơng pháp làm 28 2.4.3 Phƣơng pháp cấy chuyền giữ giống 28 2.4.4 Phƣơng pháp nhuộm Gram 28 2.5 Phƣơng pháp xác định hoạt độ enzym theo phƣơng pháp Miller 29 2.5.1 Nguyên tắc 29 2.5.2 Tiến hành 29 2.5.3 Cách tính kết 29 2.6 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng khử phƣơng pháp định lƣợng DNS .30 2.6.1 Nguyên tắc 30 2.6.2 Cách tiến hành 30 2.7 Phƣơng pháp lựa chọn môi trƣờng nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng tới trình sinh tổng hợp cellulase .31 2.7.1 Lựa chọn môi trƣờng nuôi cấy .31 2.7.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ nhân giống .31 2.7.3 Ảnh hƣởng thời gian thu nhận 32 SVTH: Hà Thị Thu Thắm iii Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân 2.7.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ 32 2.7.5 Ảnh hƣởng pH 32 2.7.6 Ảnh hƣởng nồng độ chất .32 2.7.7 Ảnh hƣởng nguồn chất khác .33 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Kết tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả sinh Enzym cellulase 34 3.1.1 Kết tuyển chọn 34 3.1.2 Kết chấm điểm 34 3.1.3 Kết làm cấy chuyền 35 3.1.4 Kết nhuộm Gram .36 3.2 Kết xác định hoạt độ .36 3.3 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng tới trình sinh tổng hợp cellulase 37 3.3.1 Lựa chọn môi trƣờng nuôi cấy .37 3.3.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ nhân giống .38 3.3.3 Ảnh hƣởng thời gian đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase 39 3.3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase 40 3.3.5 Ảnh hƣởng pH đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase 41 3.3.6 Ảnh hƣởng nồng độ chất đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase 42 3.3.7 Ảnh hƣởng nguồn chất đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase 43 KẾT LUẬN .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH: Hà Thị Thu Thắm iv Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CMC : Cacboxylmethyl cellulose CMCase : Cacboxylmethyl cellulase DNS : Dinitro salisylic MC : Methyl cellulose pH : Puisauce de hydrogen sp : Species SVTH: Hà Thị Thu Thắm v Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân DANH MỤC HÌNH, BẢNG, BIỂU Trang Hình Hình 1.1 Gỗ mối Hình 1.2 Enzym cellulase Hình 1.3 Cấu trúc khơng gian ba chiều enzym cellulase Hình 2.1: Chủng G4 cấy chuyền làm môi trƣờng D5 25 Hình 3.1 Kết chấm điểm chủng vi khuẩn sinh enzym cellulase .35 Hình 3.2 Chủng G4 đƣợc làm cấy chuyền 36 Hình 3.3 Đặc điểm hình thái chủng G4 36 Bảng Bảng 3.1 Kết sàng lọc vi sinh vật có khả sinh enzym cellulase .34 Bảng 3.2 Kết đo OD mẫu enzym thu nhận từ G4 .37 Bảng 3.3: Kết đo hoạt tính enzym cellulase mơi trƣờng 38 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng tỷ lệ thời gian nhân giống đến hoạt độ cellulase .38 Bảng 3.5 Khả sinh tổng hợp cellulase chủng G4 môi trƣờng M3 .39 Bảng 3.6 Hoạt tính cellulase theo nhiệt độ phản ứng 40 Bảng 3.7 Hoạt tính cellulase theo pH nuôi cấy môi trƣờng lên men lỏng 41 Bảng 3.8 Hoạt tính cellulase theo nồng độ chất mơi trƣờng .42 Bảng 3.9 Hoạt tính cellulase theo nguồn chất môi trƣờng lỏng .43 Biểu Biểu đồ 3.1 Đƣờng chuẩn Glucose 37 Biểu đồ 3.2 Ảnh hƣởng tỷ lệ đến hoạt tính enzym cellulase 39 Biểu đồ 3.3 Hoạt tính chủng G4 nuôi môi trƣờng lỏng M3 thời gian khác 40 Biểu đồ 3.4: Nhiệt độ tối ƣu cho hoath tính enzym cellulase cao 41 Biểu đồ 3.5 Ảnh hƣởng pH lên hoạt tính enzym cellulase chiết tách từ chủng G4 .42 Biểu đồ 3.6 Hoạt tính cellulase nồng độ khác 43 Biểu đồ 3.7 Hoạt tính chủng G4 nuôi môi trƣờng lỏng M3 chất khác 44 SVTH: Hà Thị Thu Thắm vi Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Hình 3.1 Kết chấm điểm chủng vi khuẩn sinh enzym cellulase Từ kết chấm điểm hoạt tính ta nhận thấy chủng G4 có đƣờng kính vịng thủy phân lớn Do chủng G4 đƣợc lựa chọn để tiến hành nghiên cứu 3.1.3 Kết làm cấy chuyền Sau làm 24 - 36 ta thu đƣợc khuẩn lạc đồng hình thái màu săc SVTH: Hà Thị Thu Thắm 35 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Hình 3.2 Chủng G4 làm cấy chuyền 3.1.4 Kết nhuộm Gram Khảo sát hình dạng vi thể cho thấy đa số chủng vi khuẩn hình cầu,bắt màu Gram (+) Hình 3.3 Đặc điểm hình thái chủng G4 3.2 Kết xác định hoạt độ Chủng G4 đƣợc nuôi môi trƣờng M3 máy lắc ổn nhiệt 37C, với tốc độ lắc 150 vịng/phút Đo hoạt tính enzym sau ngày nuôi Sau tiến hành dựng đƣờng tƣơng quan nồng độ glucose với OD540nm thu đƣợc kết bảng sau Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phƣơng trình đƣờng chuẩn Nồng độ (g/l) 0.2 0.4 0.6 0.8 Mật độ quang OD 0.057 0.2288 0.4002 0.572 0.743 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 36 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.1 Đường chuẩn Glucose Qua biểu đồ 3.1 nhận thấy nồng độ glucose chuẩn tƣơng quan tuyến tính với giá trị OD540nm theo phƣơng trình y = 0.8576x - 0.1144 với mức độ tin cậy 99,9% Dựa vào phƣơng trình đƣờng chuẩn chúng tơi xác đƣợc hoạt tính enzym cellulase chủng G4 Kết đƣợc trình bày bảng 3.2 Bảng 3.2 Kết đo OD mẫu enzym thu nhận từ G4 Lần đo Mật độ quang (OD) Hoạt độ cellulase 0.207 2.08 0.21 2.1 0.195 2.0 3.3 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng tới trình sinh tổng hợp cellulase 3.3.1 Lựa chọn môi trường nuôi cấy - Mỗi vi sinh vật có mơi trƣờng thích hợp khác Tiến hành nghiên cứu khả sinh tổng hợp enzym cellulase môi trƣờng lên men LB, M3, D6 CMC- Broth để tìm mơi trƣờng ni cấy tối ƣu cho hoạt tính cellulase cao - Chủng G4 đƣợc nuôi cấy môi trƣờng trên, nuôi máy lắc nhiệt độ 37C, tốc độ quay 150 vịng/phút Sau tiến hành xác định hoạt độ enzym sau ngày nuôi Kết đo đƣợc nhƣ sau: SVTH: Hà Thị Thu Thắm 37 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Bảng 3.3: Kết đo hoạt tính enzym cellulase mơi trƣờng Mơi trƣờng Hoạt tính cellulase (  mol/ml/phút) LB 0.85 M3 2.47 D6 0.56 CMC- Broth 0.44 Từ kết cho thấy chủng G4 thích hợp với mơi trƣờng M3 để thu đƣợc hàm lƣợng enzym cellulase cao Chủng G4 đƣợc nuôi cấy môi trƣờng M3 để nghiên cứu yếu tố 3.3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ nhân giống - Số lƣợng tế bào nuôi cấy ban đầu ảnh lớn đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase Vì việc nghiên cứu tỷ lệ mơi trƣờng nhân giống giúp tìm tỷ lệ tiếp giống cho hoạt tính enzym cellulase cao - Chuẩn bị môi trƣờng nhân giống (môi trƣờng lỏng LB) với tỷ lệ 2.5%; 5%, 10% 15%, - Chủng G4 đƣợc nuôi cấy môi trƣờng nhân giống tỷ trên, sau 18 - 24 đƣợc tiếp giống vào môi trƣờng lên men M3, nuôi máy lắc nhiệt độ 37C, tốc độ quay 150 vịng/phút Sau tiến hành đo hoạt độ khoảng thời gian ngày Kết đo đƣợc nhƣ sau: Bảng 3.4 Ảnh hƣởng tỷ lệ thời gian nhân giống đến hoạt độ cellulase Tỷ lệ (%) 2.5 10 15 Hoạt tính cellulase (  mol/ml/phút) 1.04 1.97 1.39 1.23 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 38 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ đến hoạt tính enzym cellulase Từ kết đo đƣợc cho thấy: Tỷ lệ nhân giống cho hoạt tính enzym cellulase cao tỷ lệ 5% với thời gian nuôi ngày 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase Vi sinh vật sau trải qua giai đoạn sinh trƣởng phát triển ta tiến hành thu nhận enzym Thời gian thích hợp để thu nhận enzym hoạt độ enzym đạt cao Chủng G4 đƣợc nuôi môi trƣờng lỏng M3, nuôi máy lắc nhiệt độ 37C, tốc độ quay 150 vịng/phút Sau tiến hành ly tâm với tốc độ quay 4500 vòng, đo hoạt độ thời điểm 1, 2, ngày để xác định hoạt độ enzym Kết thu đƣợc nhƣ sau: Bảng 3.5 Khả sinh tổng hợp cellulase chủng G4 môi trƣờng M3 Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ Mật độ quang (OD) 0.149 0.151 0.267 0.262 Hoạt độ cellulase (  mol/g/phút) 1.70 1.718 2.47 2.437 Thời gian SVTH: Hà Thị Thu Thắm 39 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.3 Hoạt tính chủng G4 ni mơi trường lỏng M3 thời gian khác Từ kết cho thấy hoạt tính cellulase cao ngày ni cấy thứ 3, hoạt tính đạt 0.267 (  mol/g/phút) Đến ngày thứ hoạt tính enzym cellulase giảm dần Do ta thu nhận dịch enzym cellulase sau ngày nuôi cấy, dịch enzym đƣợc dùng để thực nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố nhiệt độ, pH, ảnh hƣởng nguồn chất khác 3.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase Để nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ Giống đƣợc tiếp tỷ lệ 5% Qúa trình sinh tổng hợp đƣợc thực nhiệt độ khác nhau: 30C, 37C 45C, chủng đƣợc nuôi cấy máy lắc 37C, tốc độ quay 150 vòng/phút, sau ngày nuôi đo hoạt độ Kết thu đƣợc bảng sau: Bảng 3.6 Hoạt tính cellulase theo nhiệt độ phản ứng T0 C 30 37 45 Mật độ quang (OD) 0.144 0,253 0.162 Hoạt độ cellulsae (  mol/g/phút) 1.67 2.38 1.79 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 40 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.4: Nhiệt độ tối ưu cho hoath tính enzym cellulase cao Ta thấy môi trƣờng lỏng, nhiệt độ T = 37C enzym cellulase hoạt động mạnh Ở nhiêt độ thấp nhƣ nhiệt độ cao 37C hoạt độ giảm Điều nhiệt độ thấp cao 37C enzym cellulase bị ức chế dẫn đến hoạt động thấp 3.3.5 Ảnh hưởng pH đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase pH ảnh hƣởng đến mức độ ion hóa chất, ngồi cịn ảnh hƣởng tới trình sinh tổng hợp enzym Để nghiên cứu ảnh hƣởng PH lên hoạt độ enzym cellulase Chúng tiến hành nuôi chủng G4 môi trƣờng M3 giá pH khác nhau: 2; 3; 4; 5; 6; Nuôi lắc 37C, tốc độ quay 150 vòng/phút, tiến hành lấy mẫu ngày nuôi thứ đem xác định hoạt độ Kết thu đƣợc nhƣ sau: Bảng 3.7 Hoạt tính cellulase theo pH nuôi cấy môi trƣờng lên men lỏng pH 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Mật độ quang (OD) 0.0158 0.0167 0.172 0.267 0.262 0.195 0.843 0.849 1.855 2.47 2.438 2.0 Hoạt tính cellulase (  mol/g/phút) SVTH: Hà Thị Thu Thắm 41 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.5 Ảnh hưởng pH lên hoạt tính enzym cellulase chiết tách từ chủng G4 Từ kết cho thấy: pH có ảnh hƣởng lớn đến khả sinh tổng hợp cellulase Sự thay đổi pH làm cho hoạt tính enzym thay đổi Từ kết nghiên cứu cho thấy mơi trƣờng có pH từ - có khả sinh tổng hợp đƣợc enzym Tuy nhiên G4 sinh tổng hợp cellulase tốt pH = 3.3.6 Ảnh hưởng nồng độ chất đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase Nồng độ chất thích hợp cho q trình sinh tổng hợp enzym cellulase nồng độ mà hoạt tính thu đƣợc cao Để nghiên cứu ảnh hƣởng nồng độ chất Giống đƣợc tiếp với tỷ lệ 5%, trình sinh tổng hợp đƣợc thực nồng độ khác nhau: 1%; 2.5%; 5%; 10%; 15% 20%, chủng đƣợc nuôi máy lắc 37C, tốc độ quay 150 vòng/phút Xác định hoạt độ sau ngày ni Kết thu đƣợc: Bảng 3.8 Hoạt tính cellulase theo nồng độ chất môi trƣờng Nồng độ (g/l) 2.5 10 15 20 Mật độ quang (OD) 0.024 0.028 0.08 0.404 0.14 0.09 Hoạt tính enzym (  mol/g/phút) 0.896 0.922 1.259 3.358 1.648 1.324 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 42 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.6: Hoạt tính cellulase nồng độ khác Từ kết kết luận nồng độ 10 hoạt tính enzym thu đƣợc cao 3.3.7 Ảnh hưởng nguồn chất đến trình sinh tổng hợp enzym cellulase Cơ chất với nồng độ định thƣờng đóng vai trị chất cảm ứng cho q trình sinh tổng hợp enzym Để nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn chất lên trình sinh tổng hợp enzym cellulase tơi thực ni chủng G4 mơi trƣờng có chứa nguồn chất khác nhƣ ngô, sắn, giấy lọc CMC Nuôi lắc 37C, tốc độ quay 150 vịng/phút Sau tiến hành xác định hoạt độ sau ngày nuôi cấy Từ thực nghiệm ta có kết sau: Bảng 3.9 Hoạt tính cellulase theo nguồn chất mơi trƣờng lỏng Nguồn chất CMC Lá ngô Lá sắn Giấy lọc Mật độ quang (OD) 0.07 0.11 0.08 0.04 Hoạt tính enzym (  mol/g/phút) 1.19 1.45 1.26 1.00 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 43 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân Biểu đồ 3.7 Hoạt tính chủng G4 nuôi môi trường lỏng M3 chất khác Từ kết ta thấy: - Hoạt tính enzym cellulase nguồn chất khác khác - Dựa vào kết ta thấy hoạt tính enzym cellulase mơi trƣờng có chứa chất ngơ cao SVTH: Hà Thị Thu Thắm 44 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân KẾT LUẬN Kết xác định hoạt độ tập hợp gồm chủng vi sinh vật từ ruột mối cho thấy hầu hết chủng có hoạt tính cellulase Tuy nhiên, khả sinh tổng hợp cellulase chủng không giống - Chọn chủng G4 có khả sinh tổng hợp enzym cellulase cao để tiến hành nghiên cứu - Nghiên cứu khả sinh tổng hợp enzym cellulase số môi trƣờng xác định đƣợc môi trƣờng M3 mơi trƣờng thích hợp cho q trình sinh tổng hợp enzym cellulase - Nghiên cứu ảnh hƣởng số yếu tố tới trình sinh tổng hợp cho thấy: + Cellulase tách chiết từ G4 có hoạt tính cao sau ngày ni cấy, hoạt tính enzym thơ đạt 2.47  mol/g/phút + pH = thích hợp cho q trình sinh tổng hợp Tại pH = hoạt độ đạt 2.47 + Nồng độ cám gạo thích hợp cho sinh tổng hợp enzym cellulase 10% Tại nồng độ hoạt tính cellulase enzym thô thu đƣợc 3.358  mol/g/phút + Nhiệt độ thích hợp cho q trình sinh tổng hợp enzym cellulase 37C SVTH: Hà Thị Thu Thắm 45 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Khƣu Phƣơng Yến Anh (2007), “Nghiên cứu khả sinh enzym cellulase số chủng nấm sợi phân lập từ rừng ngập mặn Cần Thơ”, Luận văn thạc sĩ sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh, tr.7-26 Phạm Thị Trân Châu Phan Tuấn Nghĩa (2006), Công nghệ sinh học tập enzym ứng dụng, Nxb Giáo dục Việt Nam, tr.121-141 Hoàng Quốc Khánh (2003), “Khả sinh tổng hợp đặc điểm cellulase Aspergillus niger Rnnl - 363”, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc Hà Nội, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, tr.304-307 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm, 2004 Công nghệ Enzym Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lƣợng, Cao Cƣờng, Thí nghiệm cơng nghệ sinh học, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Lê Hồng Phú, Nghiên cứu thu nhận chế phẩm vi sinh vật tổng hợp enzym pectinase cellulase ứng dụng sản xuất cà phê nhân theo phương pháp lên men PTS Nguyễn Đức Lƣợng - Nguyễn Chúc - Lê Văn Việt Mẫn, Thực tập vi sinh vật học thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM Nguyễn Đức Lƣợng (chủ biên) (2004), Công nghệ enzym, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trần Non Nƣớc, Võ Văn Song Toàn, Dƣơng Thị Hƣơng Giang Trần Nhân Dũng (2012), “Tuyển chọn tối ƣu hóa vi khuẩn kỵ khí sinh tổng hợp enzym cellulase chất bột giấy”, Tạp chí khoa học, Trƣờng Đại học Cần Thơ, 22b, tr 43 - 53 10 Trần Thạnh Phong, Hồng Quốc Khánh, Võ Thị Hạnh, Lê Bích Phƣợng, Nguyễn Duy Long, Lê Tấn Hƣng, Trƣơng Thị Hồng Vân Thu nhận enzym cellulsae trichoderma reesei môi trường bán rắn Tạp chí phát triển Khoa học Cơng Nghệ, tập 10, số 07-2007 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 46 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân 11 Nguyễn Văn Tuân Tuyển chọn, nuôi cấy chủng Aspergillus awamori sinh tổng hợp endo -β-1,4-Glucanase đánh giá tính chất lý hóa endo -β-1,4Glucanase Luận văn thạc sĩ khoa học Viện khoa học công nghệ Việt Nam 2009 12 Nguyễn Trần Nhật Minh Khảo Sát Quy Trình Sản Xuất Enzym Cellulase Từ Nấm Trichoderma Reesei Khóa luận tốt nghiệp 13 Trần Thị Ánh Tuyết, Trƣơng Quốc Huy (2010), “Khảo sát điều kiện nuôi cấy phƣơng pháp tách chiết enzym cellulase từ vi khuẩn Bacillus subtilis”, Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 7, trƣờng Đại học Đà Nẵng, tr 378 - 384 Tài liệu nƣớc 13 J Environ Biol Optimization of solid state fermentation conditions for the production of cellulase by Trichoderma reesei Journal of Environmental Biology January 2012 14 Ramin M, Alimon A R and Abdullah (2009), “Identification ò cellulolytic bacteria isolated from the termite Coptotermes curvignathus (homgren)”, Journal ò Rapid Methods & Automation in Microbiology (17), pp 103 - 116 15 M M V Baig Cellulolytic enzyms of trichoderma lignorum produced on banana ogro-waste: optimisation of culture medium and conditions Journal of Scientific and Industrial Research, January 2005, pp 57-66 16 Elberson M A., Malekzadeh f., Yazdi M T., Kameranpour N., Noori Daloii M R., Matte M H., Shahamat M., Colwell R R., Sowers K R (2000), “ Cellulomonas persica sp Nov., mesophilic cellulose-degrading bacteria isolated from forest soils”, International journal ò Systematic and Evolutionary Microbiology (50), pp 993 - 996 17 Pasti M B., Belli M L (1985)), (Cellulolytic activity of Actinomycetes isolated from Termites (Termitidae) gut” FEMS Microbiol, 41 pp 107 - 112 18.Tran Thanh Phong, Hoang Quoc Khanh,Vo Thi Hanh, Le Bich Phuong, Nguyen Duy Long, Le Tan Hung, Truong Thi Hong Van Institute of Tropical Biology, Vietnamese Academy of Science and Technology “ Optimization of cellulase production by trichoderma reesei on solid substrate medium ” development magazine most, volume 10, number 07 - 2007 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 47 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân 19 BY K Selby and C C.Maitland The Cellulase of Trichoderma viride separation of the components involved in the solubilization off cotton Shirley Institute, Didebury, Marnche8ter 20(Received 16 December 1966) 20 T K GHOSE Measurement of cellulase activities Biochemical Engineering Research Centre, Indian Institute of Technology, New Delhi-110016, India 21 Shazia Shafique, Rukhsana Bajwa and Sobiya Shafique Cellulase biosynthesis by selected trichoderma species Institute of Mycology and Plant Pathology, University of the Punjab, Quaid-e-Azam Campus Lahore, Pakistan 22 M Moosavi-Nasab and M Majdi-Nasab Cellulase Production by Trichoderma reesei using Sugar Beet Pulp Department of Food Science and Technology, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, I R Iran 23 Anikó Brumbauer, Gote Johansson & KatiRéczey Fractionation of cellulase and  -glucosidase in a Trichoderma reesei culture liquid by use of two-phase partitioning Department of Biochemistry, Lund University, P.O Box 124, S221 00 Lund 24.MacFaddin J F (1980), Biochemical test for dentification of medical bacteria Lippincott Williams and Wilkins, pp 150 - 376 25 T Nakari-Setala and M Penttila Production of Trichoderma reesei cellulases on glucose-containing media Appl Environ Microbiol, 1995 26 Schwarz W H (2001), “The cellulose degradation by anaerobic bacteria”, Appl Microbiol Biotechnol (56), pp 634 - 64.9 27 Linder, M., et al (1995).The difference in affinity between two fungal cellulosebinding domains is dominated by a single amino acid substitution FEBS letters, 372(1), pp 96-98 28 Kleywegt, G.J., et al (1997) The crystal structure of the catalytic core domain of endoglucanase I from Trichoderma reesei at 3.6 Å resolution, and a comparison with related enzyms1 Journal of molecular biology, 272(3), pp 383-397 29 Schaefer A., Konrad R., Kuhnigk T., Kaempfer P., Hertel H., Koenig H.(1996), “Hemi ellulose-degrading bacteria and yeasts from the termite gut”, Journal Of Applied Bacteriology 80(5), pp 471 - 478 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 48 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Đào Thị Thanh Xuân 30 Mattinen, M.L., et al (1997) Three-dimensional structures of three engineered cellulose-binding domains of cellobiohydrolase I from Trichoderma reesei Protein science, 6(2), pp 294-303 31 Montenecourt, B.S (1983) Trichoderma reesei cellulases Trends in Biotechnology, 1(5), pp 156-161 32 Saloheimo, M., et al (1997) cDNA cloning of a Trichoderma reesei cellulase and demonstration of endoglucanase activity by expression in yeast European Journal of Biochemistry, 249(2), pp 584-591 SVTH: Hà Thị Thu Thắm 49 Lớp: 52K - Hóa thực phẩm ... giải 50 60%, hệ vi sinh vật ruột mối tiêu hóa đến 90% cellulose gỗ Một số nhà nghiên cứu vi sinh vật giới nghiên cứu nhóm vi sinh vật có khả sinh enzym cellulase cộng sinh ruột mối gồm Cellulomanas,... cho nghiên cứu sâu enzym cellulase từ ruột mối Kết đề tài bổ sung cho nghiên cứu trƣớc ruột mối, đồng thời làm sở cho nghiên cứu ruột mối Kết nghiên cứu nguồn tham khảo tốt cho nghiên cứu ứng dụng... hệ sinh vật cộng sinh ruột mối Hệ sinh vật cộng sinh ruột mối có khả sinh enzym cellulase thích hợp để ứng dụng ngành công nghiệp chuyển hóa sinh khối Theo nghiên cứu Subodh cộng (2012) vi sinh