Nghiên cứu thu nhận cellulase từ vi khuẩn ruột mối và khả năng ứng dụng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ===  === ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU THU NHẬN CELLULASE TỪ VI KHUẨN RUỘT MỐI VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Giáo viên hướng dẫn : Th.S Đào Thị Thanh Xuân Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hoa_ MSSV:1152043873 Dƣơng Thị Hoài_MSSV:1152040549 Lớp : 52K - CNTP Vinh – tháng 5/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập -Tự -Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Thị Hoa_ MSSV:1152043873 Dƣơng Thị Hồi_MSSV:1152040549 Khóa : 52K - Hóa Thực Phẩm Ngành : Công nghệ thực phẩm 1.Tên đề tài : Nghiên cứu thu nhận cellulase từ vi khuẩn ruột mối khả ứng dụng 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 2016 Ngày hoàn thành đồ án Ngày tháng năm 2016 : Ngày tháng năm 2016 Chủ nhiệm môn Cán hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án vào ngày tháng Ngƣời duyệt (Ký, ghi rõ họ tên năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập -Tự -Hạnh phúc BẢN NHẬN XẾT TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Thị Hoa_MSSV:1152043873 Dƣơng Thị Hồi_MSSV:1152040549 Khóa : 52K - Hóa Thực Phẩm Ngành : Công nghệ thực phẩm Cán hƣớng dẫn : Cán duyệt ThS Đào Thị Thanh Xuân : Nội dung nghiên cứu, thiết kế: Nhận xét cán hƣớng dẫn: Ngày tháng năm 2016 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH Độc lập -Tự -Hạnh phúc BẢN NHẬN XẾT TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Thị Hoa_MSSV:1152043873 Dƣơng Thị Hồi_MSSV:1152040549 Khóa : 52K - Hóa Thực Phẩm Ngành : Công nghệ thực phẩm Cán hƣớng dẫn : Cán duyệt ThS Đào Thị Thanh Xuân : Nội dung nghiên cứu, thiết kế: Nhận xét cán duyệt: Ngày tháng năm 2016 Cán duyệt (Ký, ghi rõ họ tên) Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Vật liệu, phạm vi nội dung nghiên cứu 3.1 Vật liệu 3.2 Phạm vi nghiên cứu 3.3 Nội dung nghiên cứu 3.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan loài mối 1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Đặc điểm hình thái sinh học 1.1.3.Vi sinh vật cộng sinh ruột mối 1.2 TỔNG QUAN VỀ ENZYM CELLULASE 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Cấu trúc enzym cellulase 1.2.3 Phân loại enzym cellulase 10 1.2.4 Tính chất enzym cellulase 10 1.2.5 Cơ chất enzym cellulase 11 1.2.6 Cơ chế tác dụng enzym cellulase 13 1.2.7 Nguồn gốc enzym cellulase 15 1.2.8 Hoạt lực enzym cellulase (cơ chế thủy phân cellulose) 15 1.4 Nghiên cứu thu nhận enzym cellulase 16 1.4.1 Nuôi cấy phương pháp lên men bề mặt 16 1.4.2 Ni cấy phương pháp lên men chìm 17 1.5 Các ứng dụng thực tiễn nhóm enzym cellulase 18 1.5.1 Sơ lược ứng dụng nhóm enzym cellulase 18 1.5 Các ứng dụng nhóm enzym cellulase 19 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 26 2.1 Vật liệu 26 2.2 Hóa chất thiết bị 26 2.2.1 Hóa chất 26 2.2.2 Thiết bị, dụng cụ 28 2.3 Các môi trƣờng nuôi cấy 28 2.3.1 Môi trường giữ giống 28 2.3.2 Môi trường nhân giống 28 2.3.3 Môi trường tiếp giống M3 28 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 28 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu tuyển chọn chủng có hoạt tính 30 2.5.1 Phương pháp chấm điểm 30 2.5.2 Phương pháp làm 30 2.5.3 Phương pháp cấy chuyền giữ giống 31 2.5.4 Phương pháp nhuộm Gram 31 2.6 Các phƣơng pháp tiến hành định tên vi sinh vật 32 2.6.1 Nhuộm Gram (phương pháp Hucker cải tiến ) 32 2.6.2.Thử khả di động 32 2.6.3.Thử Indol 33 2.6.4.Thử Metyl đỏ 33 2.6.5.Phản ứng Ure 34 2.6.6 Thử khả phản ứng Citrate 35 2.6.7 Thử catalaza 36 2.6.8 Khả thủy phân tinh bột (Test Amylaza) 36 2.6.9 Kiểm tra khả lên men loại đường 37 1.7 Xác định hàm lƣợng cellulose 38 1.7.1 Tổng quát 38 1.7.2 Cách xác định 38 2.8 Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn cellulase từ vi khuẩn ruột mối 39 2.8.1 Phương pháp nghiên cứu khả thủy phân cellulose chất khác nhờ cellulase 39 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân 2.8.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả thủy phân chất sắn ngô 39 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Sàng lọc chủng sinh cellulase cao 42 3.1.1 Kết tuyển chọn 42 3.1.2 Kết chấm điểm 42 3.1.3 Kết làm cấy chuyền 43 3.1.4 Kết nhuộm Gram 44 3.2 Đặc điểm tế bào sinh lý sinh hóa chủng Bacillus G4 44 3.2.1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc hình thái tế bào 44 3.2.2 Đặc điểm sinh hóa chủng 45 3.3.Nghiên cứu thu nhận enzym cellulase khả ứng dụng enzymcellulase 49 3.3.1.Nghiên cứu thu nhận enzym cellulase 49 3.3.2 Xác định hoạt tính Enzym 50 3.3.3 Nghiên cứu khả ứng dụng 51 3.3.4.Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả thủy phân chất sắn ngô 52 3.3.5.Xác định hàm lượng cellulose 59 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61 4.1 Kết luận 61 4.2 Đề nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Kết chấm điểm chủng vi khuẩn sinh enzym cellulase 43 Hình 3.2 Chủng đƣợc làm cấy chuyền 44 Hình 3.3 Đặcđiểm hình thái chủng 44 Hình 3.3 Hình thái khuẩn lạc hình thái tế bào chủng Bacillus G4 45 Hình 3.4 Hình ảnh nhuộm gram chủng G4 46 Hình 3.5 Thử khả di động chủng G4 46 Hình 3.6 Thử Indol 47 Hình 3.7 Thử metyl đỏ 47 Hình 3.8: Thử phản ứng Ure 48 Hình 3.9 Thử citrate 48 Hình 3.10 Thử catalaza 48 Hình 3.11.Đƣờng kính vịng thủy phân tinh bột 49 Hình 3.12.Thử khả lên men loại đƣờng 49 Hình 3.15.Ảnh hƣởng nhiệt độ tới khả thủy phân enzym 53 Hình 3.16.Ảnh hƣởng nhiệt độ tới hàm lƣợng glucose chất sắn 54 Hình 3.17.Ảnh hƣởng nồng độ enzym tới hàm lƣợng glucose chất ngơ 55 Hình 3.18.Ảnh hƣởng tỷ lệenzym/cơ chất tới hàm lƣợng glucose chất sắn…………………………………………………………………………56 Hình 3.19.Ảnh hƣởng giá trị pH tới hàm lƣợng glucose chất ngơ 57 Hình 3.20.Ảnh hƣởng giá trị pH tới hàm lƣợng glucose chất sắn 57 Hình 3.21 Ảnh hƣởng thời gian tới hàm lƣợng glucose chất ngô 58 Hình 3.22.Ảnh hƣởng thời gian tới hàm lƣợng glucose chất sắn 59 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.2 Bảng kết phương pháp định tên 45 Bảng 3.3 Bảng hàm lƣợng glucose theo giá trị mật độ quang 50 Bảng 3.4.Hàm lượng glucose chất khác 51 Bảng 3.5.Hàm lượng glucosekhi thủy phân chất ngô nhiệt độ khác 52 Bảng 3.6.Hàm lượng glucose chất sắn nhiệt độ khác 53 Bảng 3.7.Hàm lượng glucose chất ngô nồng độ enzym khác 54 Bảng 3.8.Hàm lượng glucose chất sắn nồng độ enzym khác 55 Bảng 3.9.Hàm lượng glucose chất ngô giá trị pH khác 56 Bảng 3.10.Hàm lượng glucose chất sắn pH khác 57 Bảng 3.11.Hàm lượng glucose chất ngô thời gian khác 58 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn ThS Đào Thị Thanh Xuân, giảng viên khoa Hóa học, trƣờng Đại học Vinh tận tình hƣớng dẫn em suốt q trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy cơ, cán hƣớng dẫn thí nghiệm Phịng hóa thực phẩm, Phịng hóa hữu cơ, Trung tâm vệ sinh an toàn thực phẩm Trƣờng Đại học Vinh tạo điều kiện tận tình giúp đỡ em suốt q trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới bạn phịng thí nghiệm thực phẩm, bạn lớp gia đình tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đồ án SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Phƣơng trình đƣờng chuẩn glucose 0.8 y = 0.857x - 0.114 R² = 0.9999 Mật độ quang 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Hàm lƣợng glucose Hình 13 Đường chuẩn glucose 3.3.3 Nghiên cứu khả ứng dụng 3.3.3.1.Khảo sát khả thủy phân enzym chất khác Để khảo sát sử dụng loại chất ngô,lá sắn,giấy lọc Kết xác định hàm lƣợng thu đƣợc sau 1h thủy phân ,ở nhiệt độ 40 đƣợc trình bày bảng 3.4 hình 3.14 Bảng 3.4 Hàm lượng glucose chất khác Cơ chất Hàm lƣợng Lá ngô 1.8 Lá sắn 2.3 Giấy lọc 0.19 glucose(mg/ml) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 51 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Hình 3.14.Ảnh hưởng chất khác tới khả thủy phân Nhận xét :Kết thí nghiệm cho thấy loại chất khác nhau( giấy lọc ,lá ngô,lá sắn…) hàm lƣợng đƣờng sinh khác có hàm lƣợng cellulose khác nhau.Khảo sát thấy chất sắn (cho hàm lƣợng glucose 4.0) chất ngơ(cho hàm lƣợng glucose 1.8) có hàm lƣợng đƣờng sinh cao nên lựa chọn hai chất cho khảo sát thí nghiệm sau 3.3.4.Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả thủy phân chất sắn ngô 3.3.4.1.Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ảnh hưởng tới khả thủy phân chất ngô sắn -Thực khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ chất lên trình thủy phân Nhiệt độ thích hợp cho tăng trƣởng phát triển hầu hết chủng Bacilluslà khoảng từ 55-750C Ở nhiệt độ cao thấp hoạt độ enzym giảm bị bất hoạt Để nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ lên trình thủy phân nhờ enzym cellulase tơi thực khảo sát thủy phân nhiệt độ khác Sau tiến hành xác định hàm lƣợng glucose Từ thực nghiệm ta có kết nhƣ bảng 3.5 hình 3.15  Trên chất ngô Bảng 3.5.Hàm lượng glucose thủy phân chất ngô nhiệt độ khác Nhiệt độ(độ C) Nồng 40 độ 1.8 50 60 70 80 1.91 2.14 3.05 1.2 glucose(mg/ml) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 52 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Hàm lượng lucose(mg/ml) 3.5 3.05 2.5 2.14 1.8 1.91 1.5 1.2 Series1 0.5 0 20 40 60 80 100 Nhiệt độ Hình 3.15.Ảnh hưởng nhiệt độ tới khả thủy phân enzym Kết từ đồ thị cho thấy nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng khoảng nhiệt độ từ 40 chất ngô 70 ÷ 70 nồng độ glucose sinh tăng 1.8 đến 3.05% Thủy phân cho lƣợng đƣờng lớn 3.05% Khi nhiệt độ tiếp tục tăng lên 80 , nồng độ đƣờng sinh giảm xuống nhanh còn1.2% Tốc độ phản ứng thuỷ phân enzym tăng theo nhiệt độ Tuy nhiên, đến nhiệt độ định tốc độ phản ứng giảm dần đến mức triệt tiêu bất hoạt.Vì enzym protein, đến nhiệt độ định, enzym bị bất hoạt khơng cịn tác dụng nữa.Chính lƣợng đƣờng glucose sinh giảm xuống Đối với hệ enzymcellulase cho chất ngơ nhiệt độ thích hợp 70 Vì lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho q trình thủy phân chất ngơ 70 tối ƣu  Trên chất sắn Bảng 3.6.Hàm lượng glucose chất sắn nhiệt độ khác Nhiệt độ(độ C) 40 50 60 70 Hàm lƣợng 4.01 4.5 6.6 3.2 glucose(mg/ml) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 53 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân 6.6 Hàm lượng glucose(mg/ml) 4.5 4.01 3.2 Series1 0 20 40 60 80 Nhiệt độ (độ C) Hình 3.16.Ảnh hưởng nhiệt độ tới hàm lượng glucose chất sắn Tƣơng tự chất sắn,nhiệt độ tối ƣu 60 cho nồng độ glucose cao 6.6 mg/ml 3.3.4.2.Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzym tới khả thủy phân chất ngô sắn Thực khảo sát ảnh hƣởng nồng độ enzym chất lên trình thủy phân Để nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ lên trình thủy phân nhờ enzym cellulase tơi thực khảo sát nồng độ enzym khác Sau tiến hành xác định hàm lƣợng glucose Sử dụng enzym tinh đƣợc tủa axetone nồng độ 90 có hoạt độ 1.8 UI/ml Từ thực nghiệm ta có kết trình bày bảng 3.7 hình 3.17  Trên chất ngô Bảng 3.7.Hàm lượng glucose chất ngô nồng độ enzym khác Tỷ lệ 0.8 0.9 1.8 2.7 1.7 1.71 1.71 enzyme/cơ chất(UI/g) Hàm lƣợng 1.34 glucose(mg/ml) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 54 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Hàm lượng glucose(mg/ml) 1.71 1.7 1.8 1.71 1.6 1.4 1.34 1.2 0.8 Series1 0.6 0.4 0.2 0,18 0,9 1,8 2,7 Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g) Hình 3.17.Ảnh hưởng nồng độ enzym tới hàm lượng glucose chất ngô  Trên chất sắn Bảng 3.8.Hàm lượng glucose chất sắn nồng độ enzym khác Tỷ lệ enzym/cơ 0.18 0.9 1.8 2.7 4.6 4.62 4.65 chất(UI/g) Hàm lƣợng 1.9 glucose(mg/ml) 4.62 4.6 4.65 Hàm lượng glucose(mg/ml) 4.5 3.5 2.5 1.9 Series1 1.5 0.5 0,18 0,9 1,8 2,7 Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g) Hình 3.18.Ảnh hưởng tỷ lệenzym/cơ chất tới hàm lượng glucose chất sắn SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 55 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Nhận xét: Từ đồ thị cho thấy lƣợng enzym cho vào tăng, tốc độ phản ứng ban đầu tăng lƣợng đƣờng khử tăng Khi nồng độ enzym 0.1% tức Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g) 0.18% lƣợng đƣờng khử tạo thành có 1.9 mg/ml.Khi enzym tăng từ 0.1% đến 0.5% (Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g)0.9)thì tốc độ phản ứng tăng nhanh ,lƣợng đƣờng khử tăng lên cao Khi lƣợng enzym cho vào tăng lên, tốc độ phản ứng tăng Tuy nhiên, lƣợng enzym tăng đến giới hạn định, nồng độ chất yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng, giá trị đó, tốc độ phản ứng không tăng Việc cho thấy ứng với nồng độ chất định, cần lƣợng enzym định, nhiều hàm lƣợng glucose tăng khơng đáng kể Nên tăng nồng độ lên 1.5%( Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g) 2.7%) lƣợng đƣờng glucose 4.65.(tăng khơng đáng kể) Vì nồng độ enzym tối ƣu 0.5% hay Tỷ lệ enzym/cơ chất(UI/g) 0.9% 3.3.4.3.Khảo sát ảnh hưởng giá trị pH tới khả thủy phân chất ngô sắn Thực khảo sát ảnh hƣởng pH chất lên trình thủy phân Mỗi enzymthu từ lồi, chủng khác có dải pH hoạt động khác Và enzym có pH tối ƣu, mà hoạt tính đạt cao nhất.Khi pH cao thấp hoạt tính giảm Để nghiên cứu ảnh hƣởng pH đến hoạt độ cellulase, tiến hành hòa tan cách sử dụng dung dịch đệm có pH từ 3-8 Tiến hành thủy phân cellulase, nhiệt độ thực nghiệm nhiệt độ tối ƣu Kết trình bày bảng 3.9 hình 3.19 Trên chất ngô Bảng 3.9.Hàm lượng glucose chất ngô giá trị pH khác Giá trị pH Hàm lƣợng 1.78 5.4 3.71 2.11 2.03 2.01 glucose(mg/ml) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 56 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân Hàm lƣợng glucose(mg/ml) 5.4 3.71 2.11 1.78 2.03 2.01 0 10 Giá trị pH Hình 3.19.Ảnh hưởng giá trị pH tới hàm lượng glucose chất ngô Ở chất ngô,pH cao pH Và giảm mạnh từ pH pH  Trên chất sắn Bảng 3.8.Hàm lượng glucose chất sắn pH khác Giá trị pH Hàm lƣợng 3.54 3.78 3.71 1.68 1.56 glucose(mg/ml) Hàm lượng glucose(mg/ml) 4.5 3.54 3.78 3.71 3.5 2.5 1.68 1.56 1.5 0.5 0 10 pH chất sắn Hình 3.20.Ảnh hưởng giá trị pH tới hàm lượng glucose chất sắn Khi pH tăng từ ÷ hàm lƣợng glucose thu đựơc 3.54 ÷ 3.78 % nhƣng pH tăng từ 5,0 ÷ hàm lƣợng glucose thu đƣợc giảm xuống 1.56 Mỗi SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 57 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân enzym hoạt động tốt khoảng giá trị pH tối ƣu,cao thấp enzym bị ức chế Đối với chất sắn pH cho giá trị cao nhất.Đối với chất ngơtrong pH cho giá trị cao Khoảng pH hoạt động enzym có ý nghĩa với sản xuất cơng nghiệp quy mô công nghiệp, việc giữ pH giá trị khơng đổi khó khăn, Vì vậy, khoảng pH hoạt động giúp trình vận hành đơn giản mà đạt đƣợc hiệu trình cao Kết thu đƣợc giá trị pH tối ƣu chất sắn chất ngô 3.3.4.4.Khảo sát ảnh hưởng thời gian tới khả thủy phân chất ngô sắn Thực khảo sát ảnh hƣởng thời gian lên trình thủy phân Kết trình bày bảng3.10 hình3.22  Trên chất ngô: Bảng 3.9.Hàm lượng glucose chất ngô thời gian khác Thời gian(giờ) Hàm 0.5 lƣợng 1.62 2.51 2.96 2.97 glucose(mg/ml) 3.5 2.97 Hàm lượng glucose(mg/ml) 2.96 2.51 2.5 1.62 1.5 0.5 0 0.5 1.5 2.5 3.5 Thời gian(giờ) Hình 3.21 Ảnh hưởng thời gian tới hàm lượng glucose chất ngô Nhận xét: Kết thí nghiệm cho thấy thời gian thủy phân kéo dài hàm lƣợng đƣờng glucose sinh tăng lên mạnh từ 1.62 ÷ 2.96 thời gian từ 0.5 ÷ SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 58 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xn thủy phân Sau hàm lƣợng đƣờng glucose tăng lên 3.98 thời điểm 3h thủy phân Tuy nhiên, tăng không đáng kể nên xem nhƣ sau thủy phân nồng độ đƣờng glucose không tăng thêm nhiều Kết cho thấy thời gian thủy phân tối ƣu chất ngô  Trên chất sắn Bảng 3.9 Hàm lường glucose chất sắnở thời gian khác Thời gian(giờ) 0.5 Hàm lƣợng 1.71 3.93 4.01 3.98 glucose(mg/ml) Hàm lượng glucose(mg/ml) 4.5 4.01 3.93 3.98 3.5 2.5 1.71 1.5 0.5 0 0.5 1.5 2.5 3.5 Thời gian (giờ) Hình 3.22.Ảnh hưởng thời gian tới hàm lượng glucose chất sắn Nhận xét: Kết thí nghiệm cho thấy thời gian thủy phân kéo dài hàm lƣợng đƣờng glucose sinh tăng lên mạnh từ 1.71 ÷ 3.93 thời gian từ 0.5 ÷ thủy phân Tiếp tục thủy phân hàm lƣợng đƣờng glucose tăng chậm.Sau hàm lƣợng đƣờng glucose giảm xuống 3.98 thời điểm 3h thủy phân.Kết cho thấy thời gian thủy phân tối ƣu 3.3.5.Xác định hàm lượng cellulose Tính kết Hàm lƣợng xơ thơ đƣợc tính theo cơng thức = 100% Trong đó:m khối lƣợng mẫu SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 59 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân : khối lƣợng mẫu sau sấy w: độ ẩm Ta có kết sau: W= (ngơ)=1.967g, (sắn)=1.683g 100%=5%(trong ban đầu cân 1g mẫu, sau sấy lần đến khối lƣợng khơng đổi ,sai số khơng q 0.001 đạt 0.95g  Hàm lƣợng xơ thô lásắn  Hàm lƣợng xơ thô ngô SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài 100%= 100%= 100%=17.71% 100%=20.71% Page 60 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Khảo sát trình thủy phân cellulose đƣợc tiến hành cách tổng qt từ thí nghiệm thăm dị ban đầu, nhằm tìm điều kiện tốt cho trình thủy phân Từ thí nghiệm khảo sát yếu tố, rút đƣợc điểm tốt cho trình thủy phân enzym cellulase Lựa chọn đƣợc chất thích hợp là: Lá ngơ sắn  Trên chất ngô Nhiệt độ :70 độ C Thời gian thủy phân :2 PH thích hợp :4 Nồng độ enzym:0.5%  Trên chất sắn Nhiệt độ :60 độ C Thời gian thủy phân :2 PH thích hợp :5 Nồng độ enzym:0.5%  Nồng độ glucose đạt đƣợc cao 6.6 (mg/ml) 5.2 Đề nghị - Ứng dụng việc đƣa enzym cellulase tinh vào thực tiễn - Tiến hành khảo sát tìm enzym cellulase có hoạt tính từ chủng vi sinh vật khác - Đề nghị khảo sát thêm thời gian, nhiệt độ xử lý nguyên liệu Khảo sát thêm nhiều chế độ nhiệt độ trình thủy phân để tìm nhiệt độ thích hợp Nghiên cứu quy mô lớn nhƣxƣởng thực nghiệm SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 61 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC [1] Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm, 2004 Công nghệ Enzyme.Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [2] Phạm Thị Ánh Hồng, 2003 Kỹ thuật sinh hóa Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [3] Nguyên Lân Dũng, Bùi Xuân Đồng, Lê Đình Lƣơng, 1982: Vi Nấm NXB KH & KT, Hà Nội [4] Trần Thị Ánh Tuyết, Trƣơng Quốc Huy Khảo sát điều kiện nuôi cấyvà phương pháp tách chiết enzyme cellulase từ vi khuẩn Bacillus Subtilis Tuyển tập Báo cáo hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ7 [5] Lê Hồng Phú Nghiên cứu thu nhận chế phẩm vi sinh vật tổng hợp enzyme pectinase cellulase ứng dụng sản xuất cà phê nhân theo phương pháp lên men [6] Nguyến Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty Vi sinh vật học Nhà xuất Giáo dục, 2003 [7] Châu Hoàng Vũ Thu nhận tinh enzyme cellulase từ trichoderma phương pháp lên men bán rắn Khoa luận cử nhân khoa học, Trƣờng Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [8] Nguyễn Hồi Hƣơng & Bùi Văn Thế Vinh Bài giảng Thực hành hóa sinh Trƣờng Đại học Kỹ thuật & Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh, 2009 [9] Lê Quốc Nam Thu nhận tinh enzyme cellulase từ nấm mốc Aspergilluse niger, mucor môi trường lên men bán rắn Trƣờng Đại học Tôn Đức Thắng, 2007 [10] Hồ Thị Bích Liên Sàng lọc vi sinh vật sinh enzyme cellulase từ ruột mối tối ưu hóa mơi trường nhằm nâng cao hoạt tính enzyme Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Mở TP Hồ Chí Minh, 2014 [11] Trần Thạnh Phong, Hồng Quốc Khánh, Võ Thị Hạnh, Lê Bích Phƣợng, Nguyễn Duy Long, Lê Tấn Hƣng, Trƣơng Thị Hồng Vân Thu nhận enzyme cellulsae SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 62 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xn trichoderma reesei mơi trường bán rắn.Tạp chí phát triển Khoa học Công Nghệ, tập 10, số 07-2007 [12] Nguyễn Trần Nhật Minh Khảo Sát Quy Trình Sản Xuất Enzyme Cellulase Từ NấmTrichoderma Reesei.Khóa luận tốt nghiệp [13] Nguyễn Văn Tuân Tuyển chọn, nuôi cấy chủng Aspergillus awamori sinh tổng hợpendo-β-1,4-Glucanase đánh giá tính chất lý hóa endo-β-1,4-Glucanase Luận văn thạc sĩ khoa học.Viện khoa học cơng nghệ Việt Nam 2009 TÀI LIỆU NƢỚC NGỒI [14] Uhlig H, Industrial Enzymes and their Applications (John Wiley & Sons, Inc, New York) 1998, 435 [15]Rajeev K Sukumaran, Reeta Rani Singhania and Ashok Pandey,Microbial cellulases , Production, applications and challenges [16] Goldbeck R, Andrade CCp, Ramos MM, Pereira GAG, Maugeri Filho F Identification and characterization of cellulases produced by Acremonium strictum isolated from Brazilian biome International Research Journal of Microbiology (IRJM) (ISSN: 2141 – 5463) Vol 4(6) pp 135 – 146, June, 2013 [17] Ponnuswamy Vijayaraghavan and S.G Prakash Vincent Purification and Characterization of Carboxymethyl Cellulase from Bacillus sp Isolated from a Paddy Field Polish Journal of Microbiology, 2012, Vol 61, No 1, 51 – 55 [18] ALI, Nagham1, YAZAJI, SABAH , HAJALI, A.2 and AZMEH, M.F.Optimization of cellulase production by submerged fermentation of agriculture wastes by Trichoderma spp.Department of Food Science, faculty of Agriculture, Damascus University [19] M.K Bakare1, I.O.Adewale, A Ajayi3, O.O.Shonukan3 Purification and characterization of cellulase from the wild-type and two improved mutants of Pseudomonas fluorescens.Department of Biochemistry and Microbiology, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria, 10 August, 2005 [20] Ekundayo Opeyemi Adeleke, Bridget Okiemute Omafuvbe, Isaac Olusanjo Adewale, Mufutau Kolawole Bakare Purification and characterization of a cellulase obtained from cocoa (Theobroma cacao) pod-degrading Bacillus coagulans Co4 Turkish Journal of Biochemistry, 2012; 37 (2): 222 – 230 SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 63 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân [21] Li-Jung Yin, Hsin-Hung Lin and Zheng-Rong Xiao Purification and characterization of a cellulase from Bacillus subtilis YJ1.Journal of Marine Science and Technology, Vol 18, No 3, pp 466 – 471 (2010) [22] Mahmoud Abdul-Megead Yassien, Aif Ahmad Mohammad Jiman-Fatani and Hani Zakaria Asfour Production, purification and characterization of cellulase from Streptomyces sp African Journal of Microbiology Research Vol 8(4), pp 348 – 354, 22 January, 2014 [23] H Ariffin, N Abdullah, M.S Umi Kalsom, Y Shirai and M.A Hassan Production and characterization of cellulase by Bacillus Pumilus EB3 International Journal of Engineering and Technology, Vol 3, No 1, 2006, p 47 – 53 [24] 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 [25] 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, S-221 00 Lund [26] Montenecourt, B.S (1983) Trichoderma reesei cellulases Trends in Biotechnology, 1(5), pp 156-161 [27] Richa Gautam, Jitender Sharma Optimization, Purification of Cellulase produced from Bacillus Subtilis Subsp Inaquosorum under solid state fermentation and its potential applications in Denim Industry International Journal of Science and Research (IJSR) ISSN (Online): 2319 – 7064, Impact Factor (2012) [28].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 [29] Om Shankar, M K Shrivastava, Anoop Batra, V Tripathi, Vikas Gupta, and Kuldeep Kumar Production, Purification, Characterization and Application of Cellulose from Trichoderma species ISSN: 2320 – 7051 Int J Pure App Biosci (4): 222 – 239 (2014) SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 64 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Đào Thị Thanh Xuân [30] Martinez, D., et al (2008) Genome sequencing and analysis of the biomassdegrading fungus Trichoderma reesei (syn Hypocrea jecorina) Nature Biotechnology, 26(5), pp 553-560 [31] Linder, M., et al (1995).The difference in affinity between two fungal cellulose-binding domains is dominated by a single amino acid substitution FEBS letters, 372(1), pp 96-98 [32] Nema, N., Alamir, L And Mohammad, M Production of cellulase from Bacillus cerus by submerged fermentation using corn husks as subtrates International Food Research Journal 22(5): 1831 – 1836 (2015) [33] Shazia Shafique, Rukhsana Bajwa andSobiya Shafique.Cellulase biosynthesis by selected trichoderma species Institute of Mycology and Plant Pathology,University of the Punjab, Quaid-e-Azam Campus Lahore, Pakistan [34] 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 [35] T K GHOSE Measurement of cellulase activities.Biochemical Engineering Research Centre,Indian Institute of Technology, New Delhi-110016, India SVTH: Nguyễn Thị Hoa Dương Thị Hoài Page 65 ... TÓM TẮT ĐỒ ÁN Nghiên cứu thu nhận cellulase từ vi khuẩn ruột mối khả ứng dụng Nội dung nghiên cứu: - Tuyển chọn chủng có hoạt tính cellulase cao để tiến hành nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm chủng... tế song vi? ??c ứng dụng chúng vào thực tiễn điều dễ dàng nên lý vấn đề ? ?Nghiên cứu thu nhận cellulase từ vi khuẩn ruột mối khả ứng dụng? ?? đƣợc chọn làm đề tài thảo luận Nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu... khoa học thực tiễn cho nghiên cứu sâu enzym cellulase từ ruột mối Kết nghiên cứu nguồn tham khảo tốt cho nghiên cứu ứng dụng cụ thể enzym cellulase thu nhận từ nguồn để đƣa vào thực tiễn sản xuất