Nghiên cứu tuyển chọn và tối ưu hóa một số điều kiện sinh tổng hợp trehalose ở vi khuẩn

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu tuyển chọn tối ƣu hóa số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn NGUYỄN THỊ THU Ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Trần Liên Hà TS Nguyễn Mạnh Đạt Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI, 2021 TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu tuyển chọn tối ƣu hóa số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn NGUYỄN THỊ THU Ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Trần Liên Hà Chữ ký GVHD TS Nguyễn Mạnh Đạt Chữ ký GVHD Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI, 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Thị Thu Đề tài luận văn: “Nghiên cứu tuyển chọn tối ưu hóa số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn” Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số SV: CA190019 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 28/05/2021 với nội dung sau: 1) Bổ sung phần nghiên cứu sản xuất trehalose Việt Nam 2) Sửa lại câu từ cho phù hợp, sửa lỗi tả 3) Bổ sung tài liệu tham khảo số mục phương pháp nghiên cứu Ngày Giảng viên hƣớng dẫn PGS TS Trần Liên Hà TS Nguyễn Mạnh Đạt CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GS Nguyễn Văn Cách tháng năm 2021 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu khoa học tơi cộng Bộ môn Công nghệ Ezyme Protein, hướng dẫn PGS.TS Trần Liên Hà TS Nguyễn Mạnh Đạt Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Nguyễn Thị Thu Xác nhận quan (Viện Công Nghiệp Thực Phẩm – Bộ Công Thương) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …….……………………………………………………………………………… …….……………………………………………………………………………… ………….………………………………………………………………………… ………….………………………………………………………………………… ……………….…………………………………………………………………… ……………….…………………………………………………………………… …………………….……………………………………………………………… …………………….……………………………………………………………… ………………………….………………………………………………………… ………………………….…… LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn tới PGS TS Trần Liên Hà - Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội TS Nguyễn Mạnh Đạt – Viện Công nghiệp Thực phẩm - Bộ Công Thương, người trực tiếp giảng dạy hướng dẫn tơi tận tình q trình thực đề tài, giúp tơi vượt qua khó khăn hồn thành tốt khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn đến anh chị thuộc môn Công nghệ Enzym Protein - Viện công Nghiệp Thực phẩm, người giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình nghiên cứu Tơi xin cảm ơn tới thầy cô giáo cán Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm thầy Phịng Đào tạo sau đại học - Trường Đại học bách khoa Hà Nội hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi để giúp tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè bên, động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập thực khóa luận này, nguồn động lực giúp trưởng thành để bước đường tương lai Học viên Nguyễn Thị Thu TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Đề tài “Nghiên cứu tuyển chọn tối ưu hóa số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn” Nội dung nghiên cứu - Phân lập chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose - Tuyển chọn định danh chủng có khả sinh tổng hợp trehalose cao - Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố môi trường đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng vi khuẩn chọn - Tối ưu điều kiện nuôi cấy sinh tổng hợp trehalose cao Phƣơng pháp thực hiện: - Phân lập vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose từ nốt sần rễ lạc LDH 01 MD9 phương pháp sử dụng môi trường thạch YEMA-CR - Định danh chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose cao phương pháp giải trình tự gen - Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố môi trường đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng vi khuẩn chọn - Tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp trehalose phương pháp đáp ứng bề mặt, phương án cấu trúc có tâm sử dụng phần mềm Design expert 7.1.5 ® Stat-Ease Inc USA Kết - Đã phân lập 30 chủng vi khuẩn từ nốt sần rễ lạc, 8/30 chủng có khả sinh tổng hợp trehalose, đặc biệt chủng L4.2 có hàm lượng trehalose cao đạt 15,136 mg/100ml dịch lên men - Tiến hành định danh phương pháp sinh hóa giải trình tự gen 16S rARN, chủng L4.2 xác định tương đồng với Mycolicibacterium neoaurum (99,72%) đặt tên đầy đủ Mycolicibacterium neoaurum FIRI.L4.2 với mã số Genbank MT379556 - Đã khảo sát thành phần môi trường điều kiện nuôi cấy M neoaurum FIRI.L4.2 với tỷ lệ đường maltose:manitol 60:40 (%:%) với nồng độ 4%; nồng độ cao nấm men 1%; nồng độ NaCl 2%; nhiệt nuôi cấy 37oC; pH ban đầu 5; thời gian nuôi cấy ngày yếu tố cho hàm lượng trehalose đạt 79,613 (mg/100ml) Từ chọn yếu tố pH, nồng độ NaCl, nồng độ carbohydrate yếu tố có ảnh hưởng lớn để đưa vào tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp trehalose - Sử dụng phương pháp tốn học quy hoạch hóa thực nghiệm phương pháp đáp ứng bề mặt sử dụng phần mềm Design expert 7.1.5® Stat-Ease Inc., Mỹ, xác định điều kiện tối ưu cho môi trường lên men tạo trehalose chủng vi khuẩn M neoaurum FIRI.L4.2 pH = 6,7; NaCl = 3,13% carbohydrate = 2,15%, cho hàm lượng trehalose cao đạt 87,001 (mg/100ml) MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đường trehalose 1.2 Tính chất vật lý hóa học đường trehalose 1.2.1 Tính chất vật lý đường trehalose 1.2.2 Tính chất hóa học đường trehalose 1.3 Chức đường trehalose 1.3.1 Nguồn dự trữ lượng carbon 1.3.2 Tác nhân chống lạnh 1.3.3 Chất ổn định 1.3.4 Tác nhân chống gốc oxy hóa tự 1.4 Ứng dụng trehalose 1.4.1 Ứng dụng trehalose ngành công nghệ thực phẩm 1.4.2 Ứng dụng trehalose ngành mỹ phẩm 10 1.4.3 Ứng dụng trehalose ngành dược phẩm 10 1.4.4 Ứng dụng trehalose ngành nông nghiệp 11 1.5 Một số đường sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn 11 1.6 Một số vi khuẩn có khả tổng hợp trehalose 14 1.7 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn 16 1.7.1 Ảnh hưởng độ ẩm 16 1.7.2 Ảnh hưởng nồng độ NaCl cao 17 1.7.3 Ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng Cacbon 18 i 1.7.4 Ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng Nitơ .18 1.8 Tình hình nghiên cứu sản xuất trehalose .19 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Vật liệu hóa chất 20 2.1.1 Nguyên liệu dùng nghiên cứu 20 2.1.2 Hóa chất 20 2.1.3 Dụng cụ thiết bị 21 2.1.4 Môi trường nuôi cấy 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu .21 2.2.1 Phương pháp thu bảo quản mẫu .21 2.2.2 Nuôi cấy làm giàu vi sinh vật .21 2.2.3 Phương pháp phân lập [7] 22 2.2.4 Phương pháp giữ giống vi khuẩn 23 2.2.5 Phương pháp quan sát hình thái khuẩn lạc 23 2.2.6 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái sinh lý tế bào 23 2.3 Phương pháp tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose [25] 24 2.4 Phương pháp xác định hàm lượng trehalose 25 2.4.1 Phương pháp loại bỏ đường khử [76] 25 2.4.2 Định lượng trehalose kit trehalose K-TREH 07/17 (Megazyme) 26 2.5 Phương pháp định tên giải trình tự gene .28 2.5.1 Tách chiết ADN 28 2.5.2 Phương pháp điện di gel agarose 28 2.5.3 Định tên vi sinh vật giải trình tự 28 2.6 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh trehalose chủng chọn 29 2.6.1 Hoạt hóa chủng nghiên cứu 29 ii 2.6.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ đường maltose:manitol ban đầu đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 29 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đường maltose manitol đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 29 2.6.4 Khảo sát ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng Nitơ đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 29 2.6.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Nitơ đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 30 2.6.6 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 30 2.6.7 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 30 2.6.8 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả sinh tổng hợp đường trehalose chủng chọn 30 2.6.9 Khảo sát ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 30 2.7 Tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng phương pháp đáp ứng bề mặt, phương án cấu trúc có tâm 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose 32 3.1.1 Phân lập chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose 32 3.1.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose 32 3.2 Định danh vi khuẩn tuyển chọn có khả sinh tổng hợp trehalose cao 37 3.2.1 Một số đặc điểm sinh lý-sinh hóa chủng vi khuẩn L4.2 37 3.2.2 Định tên vi khuẩn chọn giải trình tự gen 38 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thành phần môi trường điều kiện nuôi cấy lên khả sinh tổng hợp trehalose chủng chọn 40 iii KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Từ kết nghiên cứu thu được, đưa số kết luận sau: - Đã phân lập 30 chủng vi khuẩn từ nốt sần rễ lạc, 8/30 chủng có khả sinh tổng hợp trehalose, đặc biệt chủng L4.2 có hàm lượng trehalose cao đạt 15,136 mg/100ml dịch lên men - Tiến hành định danh phương pháp sinh hóa giải trình tự gen 16S rARN, chủng L4.2 xác định tương đồng với M neoaurum (99,72%) đặt tên đầy đủ M neoaurum FIRI.L4.2 với mã số Genbank MT379556 - Đã khảo sát thành phần môi trường điều kiện nuôi cấy M neoaurum FIRI.L4.2 với tỷ lệ đường maltose:manitol 60:40 (%:%) với nồng độ 4%; nồng độ cao nấm men 1%; nồng độ NaCl 2%; nhiệt nuôi cấy 37oC; pH ban đầu 5; thời gian nuôi cấy ngày yếu tố cho hàm lượng trehalose đạt 79,613 (mg/100ml) Từ chọn yếu tố pH, nồng độ NaCl, nồng độ carbohydrate yếu tố có ảnh hưởng lớn để đưa vào tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp trehalose - Sử dụng phương pháp tốn học quy hoạch hóa thực nghiệm phương pháp đáp ứng bề mặt sử dụng phần mềm Design expert 7.1.5® Stat-Ease Inc., Mỹ, xác định điều kiện tối ưu cho môi trường lên men tạo trehalose chủng vi khuẩn M neoaurum FIRI.L4.2 pH = 6,7; NaCl = 3,13% carbohydrate = 2,15%, cho hàm lượng trehalose cao đạt 87,001 (mg/100ml) Kiến nghị: - Chủng vi khuẩn M neoaurum FIRI.L4.2 phân lập nghiên cứu thí nghiệm có tiềm ứng dụng để sản xuất đường trehalose, cần có nghiên cứu để hoàn thiện phát triển cơng nghệ đáp ứng nhu cầu ứng dụng vào sản xuất công nghiệp - Các hướng nghiên cứu hồn thiện tiếp tục tập trung vào việc đánh giá độc tính, độ an tồn sinh học vi khuẩn hồn thiện cơng đoạn làm giàu, tinh đường trehalose - Ngồi thể tập trung vào xác định, phân tách, tinh enzym hay tiến hành nghiên cứu biến đổi gen nhằm tăng hoạt tính hệ enzym sinh tổng hợp đường trehalose từ tế bào vi khuẩn này, qua tạo chế phẩm enzym ứng dụng trực tiếp cơng nghiệp sản xuất đường trehalose với quy mô lớn 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Adams, R P., E Kendall and K K Kartha (1990) "Comparison of free sugars in growing and desiccated plants of Selaginella lepidophylla." Biochemical Systematics and Ecology 18(2): 107-110 Allison, S D., B Chang, T W Randolph and J F Carpenter (1999) "Hydrogen bonding between sugar and protein is responsible for inhibition of dehydrationinduced protein unfolding." Arch Biochem Biophys 365(2): 289-298 Arakawa, T., J F Carpenter, Y A Kita and J H Crowe (1990) "The basis for toxicity of certain cryoprotectants: A hypothesis." Cryobiology 27(4): 401-415 Argüelles, J C (2000) "Physiological roles of trehalose in bacteria and yeasts: a comparative analysis." Arch Microbiol 174(4): 217-224 Avonce, N., A Mendoza-Vargas, E Morett and G Iturriaga (2006) "Insights on the evolution of trehalose biosynthesis." BMC Evolutionary Biology 6(1): 109 Bagum, N., K Yokoigawa, Y Isobe and H Kawai (1998) "Trehalose metabolism and leavening ability of bakers' yeast grown in the presence of sodium chloride." Journal of Fermentation and Bioengineering 86(5): 457-460 Beattie, G A and J Handelsman (1989) "A rapid method for the isolation and identification of Rhizobium from root nodules." Journal of microbiological methods 9(1): 29-33 Belocopitow, E and L R Maréchal (1970) "Trehalose phosphorylase from Euglena gracilis." Biochim Biophys Acta 198(1): 151-154 Benaroudj, N., D H Lee and A L Goldberg (2001) "Trehalose accumulation during cellular stress protects cells and cellular proteins from damage by oxygen radicals." J Biol Chem 276(26): 24261-24267 10 Brennan, P J and H Nikaido (1995) "The envelope of mycobacteria." Annu Rev Biochem 64: 29-63 11 Cai, X., I Seitl, W Mu, T Zhang, T Stressler, L Fischer and B Jiang (2018) "Biotechnical production of trehalose through the trehalose synthase pathway: current status and future prospects." Applied Microbiology and Biotechnology 102(7): 2965-2976 63 12 Cameron, R E (1962) "Species of Nostoc Vaucher Occurring in the Sonoran Desert in Arizona." Transactions of the American Microscopical Society 81(4): 379-384 13 Cardoso, F S., P Gaspar, J Hugenholtz, A Ramos and H Santos (2004) "Enhancement of trehalose production in dairy propionibacteria through manipulation of environmental conditions." International Journal of Food Microbiology 91(2): 195-204 14 Carpinelli, J., R Krämer and E Agosin (2006) "Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for trehalose overproduction: role of the TreYZ trehalose biosynthetic pathway." Applied and Environmental Microbiology 72(3): 1949-1955 15 Carpinelli, J., R Krämer and E Agosin (2006) "Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for trehalose overproduction: role of the TreYZ trehalose biosynthetic pathway." Applied and environmental microbiology 72(3): 1949-1955 16 Colaco, C., J Kampinga and B Roser (1995) "Amorphous stability and trehalose." Science 268(5212): 788 17 Cortina, C and F A Culiáñez-Macià (2005) "Tomato abiotic stress enhanced tolerance by trehalose biosynthesis." Plant Science 169(1): 75-82 18 Crowe, J H., J F Carpenter and L M Crowe (1998) "The Role Of Vitrification In Anhydrobiosis." Annual Review of Physiology 60(1): 73-103 19 Crowe, J H and L M Crowe (2000) "Preservation of mammalian cells— learning nature's tricks." Nature Biotechnology 18(2): 145-146 20 Crowe, J H., L M Crowe and D Chapman (1984) "Preservation of membranes in anhydrobiotic organisms: the role of trehalose." Science 223(4637): 701-703 21 Chen, Y S., G C Lee and J F Shaw (2006) "Gene cloning, expression, and biochemical characterization of a recombinant trehalose synthase from Picrophilus torridus in Escherichia coli." J Agric Food Chem 54(19): 7098-7104 22 Chi, Z., J Liu, J Ji and Z Meng (2003) "Enhanced conversion of soluble starch to trehalose by a mutant of Saccharomycopsis fibuligera sdu." J Biotechnol 102(2): 135-141 64 23 Chi, Z., J.-M Wang, Z.-M Chi and F Ye (2009) "Trehalose accumulation from corn starch by Saccharomycopsis fibuligera A11 during 2-l fermentation and trehalose purification." Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 37(1): 19 24 Daniel M B., M D R., Stuart J E (1996) Protein method USA 25 de Castro A G., B H., Strøm A R , Tunnacliffe A (2000) "Anhydrobiotic engineering of gram-negative bacteria." Applied and environmental microbiology 66(9): 4142-4144 26 De Smet, K A L., A Weston, I N Brown, D B Young and B D Robertson (2000) "Three pathways for trehalose biosynthesis in mycobacteria." Microbiology 146(1): 199-208 27 Deshwal, V K and A Chaubey (2014) "Isolation and Characterization of Rhizobium leguminosarum from Root nodule of Pisum sativum L." 2: 464 28 Dinh, B., H Dung, T Thi, B Huyen, B f Quân, V Nam and C Minh (2010) Optimization carotenoids production by rhodotorula glutinis gbdou using design of Plackett-Burman matrix and central composite design - response surface methodology 29 Donnamaria, M C., E I Howard and J R Grigera (1994) "Interaction of water with α,α-trehalose in solution: molecular dynamics simulation approach." Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 90(18): 2731-2735 30 Drennan, P M., M T Smith, D Goldsworthy and J van Staden (1993) "The occurrence of trehalose in the leaves of the desiccation-tolerant angiosperm Myrothamnus flabellifolius welw." Journal of Plant Physiology 142(4): 493-496 31 Duddu, S P., G Zhang and P R Dal Monte (1997) "The Relationship Between Protein Aggregation and Molecular Mobility Below the Glass Transition Temperature of Lyophilized Formulations Containing a Monoclonal Antibody." Pharmaceutical Research 14(5): 596-600 32 Elbein, A., Y T Pan, I Pastuszak and D Carroll (2003) "Elbein AD, Pan YT, Pastuszak I, Carroll D New insights on trehalose: a multifunctional molecule Glycobiology 13: 17R-27R." Glycobiology 13: 17R-27R 65 33 Elbein, A D (1974) "The Metabolism of α,α-Trehalose" Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry R S Tipson and D Horton, Academic Press 30: 227-256 34 Elbein, A D and M Mitchell (1973) "Levels of glycogen and trehalose in Mycobacterium smegmatis and the purification and properties of the glycogen synthetase." J Bacteriol 113(2): 863-873 35 Elbein, A D., Y T Pan, I Pastuszak and D Carroll (2003) "New insights on trehalose: a multifunctional molecule." Glycobiology 13(4): 17R-27R 36 Elbein, A D., I Pastuszak, A J Tackett, T Wilson and Y T Pan (2010) "Last step in the conversion of trehalose to glycogen: a mycobacterial enzyme that transfers maltose from maltose 1-phosphate to glycogen." J Biol Chem 285(13): 9803-9812 37 Engelhard, M (2004) Trehalose and the nitrogen fixing nodule symbiosis of legumes : studies on rhizobia deficient in the trehalose-6-phosphate synthase gene "ots"A 38 Fairbairn, D and R F Passey (1957) "Occurrence and distribution of trehalose and glycogen in the eggs and tissues of Ascaris lumbricoides." Experimental Parasitology 6(6): 566-574 39 Frederick, T M., E A Taylor, J L Willis, M S Shultz and P J Woodruff (2013) "Chromate reduction is expedited by bacteria engineered to produce the compatible solute trehalose." Biotechnol Lett 35(8): 1291-1296 40 Friedman, S (1960) "The purification and properties of trehalase isolated from Phormia regina, Meig." Archives of Biochemistry and Biophysics 87(2): 252258 41 Garg, A K., J.-K Kim, T G Owens, A P Ranwala, Y D Choi, L V Kochian and R J Wu (2002) "Trehalose accumulation in rice plants confers high tolerance levels to different abiotic stresses." Proceedings of the National Academy of Sciences 99(25): 15898 42 Goddijn, O., T C Verwoerd, E Voogd, R Krutwagen, P de Graff, J Poels, K van Dun, A S Ponstein, B Damm and J Pen (1997) "Inhibition of Trehalase Activity Enhances Trehalose Accumulation in Transgenic Plants." Plant Physiology 113(1): 181-190 66 43 Goddijn, O J., T C Verwoerd, E Voogd, R W Krutwagen, P T de Graaf, K van Dun, J Poels, A S Ponstein, B Damm and J Pen (1997) "Inhibition of trehalase activity enhances trehalose accumulation in transgenic plants." Plant Physiol 113(1): 181-190 44 Hazelwood, L A., M C Walsh, M A H Luttik, P Daran-Lapujade, J T Pronk and J.-M Daran (2009) "Identity of the Growth-Limiting Nutrient Strongly Affects Storage Carbohydrate Accumulation in Anaerobic Chemostat Cultures of <em>Saccharomyces cerevisiae</em>." Applied and environmental microbiology 75(21): 6876 45 Hermes, H F., R F Tandler, T Sonke, L Dijkhuizen and E M Meijer (1994) "Purification and Characterization of an l-Amino Amidase from Mycobacterium neoaurum ATCC 25795." Applied and environmental microbiology 60(1): 153159 46 Higashiyama, T (2002) "Higashiyama, T Novel functions and applications of trehalose Pure Appl Chem 74, 1263-1269." Pure and Applied Chemistry 74 47 Hincha, Dirk K and M Hagemann (2004) "Stabilization of model membranes during drying by compatible solutes involved in the stress tolerance of plants and microorganisms." Biochemical Journal 383(2): 277-283 48 Hoben, H J and P Somasegaran (1982) "Comparison of the Pour, Spread, and Drop Plate Methods for Enumeration of Rhizobium spp in Inoculants Made from Presterilized Peat." Applied and environmental microbiology 44(5): 12461247 49 Hottiger, T., T Boller and A Wiemken (1987) "Rapid changes of heat and desiccation tolerance correlated with changes of trehalose content in Saccharomyces cerevisiae cells subjected to temperature shifts." FEBS Lett 220(1): 113-115 50 Hounsa, C G., E V Brandt, J Thevelein, S Hohmann and B A Prior (1998) "Role of trehalose in survival of Saccharomyces cerevisiae under osmotic stress." Microbiology (Reading) 144 ( Pt 3): 671-680 51 Hyde, K D., A H Bahkali and M A Moslem (2010) "Fungi—an unusual source for cosmetics." Fungal Diversity 43(1): 1-9 67 52 Intelligence, M (2020) Trehalose market - growth, trends, covid-19 impact, and forecasts (2021 - 2026) 53 J H Crowe, a F A Hoekstra and L M Crowe (1992) "Anhydrobiosis." Annual Review of Physiology 54(1): 579-599 54 Jang, I.-C., S.-J Oh, J.-S Seo, W.-B Choi, S I Song, C H Kim, Y S Kim, H.-S Seo, Y D Choi, B H Nahm and J.-K Kim (2003) "Expression of a Bifunctional Fusion of the <em>Escherichia coli</em> Genes for Trehalose-6-Phosphate Synthase and Trehalose-6-Phosphate Phosphatase in Transgenic Rice Plants Increases Trehalose Accumulation and Abiotic Stress Tolerance without Stunting Growth." Plant Physiology 131(2): 516 55 Jang, I C., S J Oh, J S Seo, W B Choi, S I Song, C H Kim, Y S Kim, H S Seo, Y D Choi, B H Nahm and J K Kim (2003) "Expression of a bifunctional fusion of the Escherichia coli genes for trehalose-6-phosphate synthase and trehalose-6-phosphate phosphatase in transgenic rice plants increases trehalose accumulation and abiotic stress tolerance without stunting growth." Plant Physiol 131(2): 516-524 56 Jiang, L., M Lin, Y Zhang, Y Li, X Xu, S Li and H Huang (2013) "Identification and characterization of a novel trehalose synthase gene derived from saline-alkali soil metagenomes." PloS one 8(10): e77437 57 Kandror, O., A DeLeon and A L Goldberg (2002) "Trehalose synthesis is induced upon exposure of Escherichia coli to cold and is essential for viability at low temperatures." Proceedings of the National Academy of Sciences 99(15): 9727-9732 58 Karim, S., H Aronsson, H Ericson, M Pirhonen, B Leyman, B Welin, E Mäntylä, E T Palva, P Van Dijck and K O Holmström (2007) "Improved drought tolerance without undesired side effects in transgenic plants producing trehalose." Plant Mol Biol 64(4): 371-386 59 Kawai, H., M Sakurai, Y Inoue, R Chûjô and S Kobayashi (1992) "Hydration of oligosaccharides: Anomalous hydration ability of trehalose." Cryobiology 29(5): 599-606 68 60 Kempf, B (1998) "Uptake and synthesis of compatible solutes as microbial stress responses to high-osmolarity environments." Arch Microbiol 170: 380386 61 Kempf, B and E Bremer (1998) "Uptake and synthesis of compatible solutes as microbial stress responses to high-osmolality environments." Arch Microbiol 170(5): 319-330 62 Kim, T.-K., J.-H Jang, H.-Y Cho, H.-S Lee and Y.-W Kim (2010) "Gene cloning and characterization of a trehalose synthase from Corynebacterium glutamicum ATCC13032." Food Science and Biotechnology 19(2): 565-569 63 Kizawa, H., J.-i Miyazaki, A Yokota, Y Kanegae, K.-i Miyagawa and Y Sugiyama (1995) "Trehalose Production by a Strain of Micrococcus varians." Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 59(8): 1522-1527 64 Klähn, S and M Hagemann (2011) "Compatible solute biosynthesis in cyanobacteria." Environmental Microbiology 13(3): 551-562 65 Kubota, M (2005) " New features and properties of trehalose." New Food Industry 47(3): 317–329 66 Lee, S.-B., H.-B Kwon, S.-J Kwon, S.-C Park, M.-J Jeong, S.-E Han, M.O Byun and H Daniell (2003) "Accumulation of trehalose within transgenic chloroplasts confers drought tolerance." Molecular Breeding 11(1): 1-13 67 Lemieux, R U and H F Bauer (1954) "A chemical synthesis of D-trehalose." Canadian Journal of Chemistry 32(4): 340-344 68 Li, H., H Su, S B Kim, Y K Chang, S K Hong, Y G Seo and C J Kim (2012) "Enhanced production of trehalose in Escherichia coli by homologous expression of otsBA in the presence of the trehalase inhibitor, validamycin A, at high osmolarity." J Biosci Bioeng 113(2): 224-232 69 Liang, J., R Huang, Y Huang, X Wang, L Du and Y Wei (2013) "Cloning, expression, properties, and functional amino acid residues of new trehalose synthase from Thermomonospora curvata DSM 43183." Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 90: 26-32 70 López-Gómez, M., N A Tejera, C Iribarne, J A Herrera-Cervera and C Lluch (2012) "Different strategies for salt tolerance in determined and 69 indeterminate nodules of Lotus japonicus and Medicago truncatula." Archives of Agronomy and Soil Science 58(9): 1061-1073 71 Makkar, K and S Jangra (2017) "Isolation and characterization of Rhizobium from Chickpea (Cicer arietinum)." Int J Curr Microbiol App Sci 6(11): 28802893 72 Martín, M C., L A Díaz, M B Manzanal and C Hardisson (1986) "Role of trehalose in the spores of Streptomyces." FEMS Microbiology Letters 35(1): 4954 73 Maruta, K., K Hattori, T Nakada, M Kubota, T Sugimoto and M Kurimoto (1996) "Cloning and sequencing of trehalose biosynthesis genes from Rhizobium sp M-11." Biosci Biotechnol Biochem 60(4): 717-720 74 Maruta, K., H Mitsuzumi, T Nakada, M Kubota, H Chaen, S Fukuda, T Sugimoto and M Kurimoto (1996) "Cloning and sequencing of a cluster of genes encoding novel enzymes of trehalose biosynthesis from thermophilic archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius." Biochim Biophys Acta 1291(3): 177181 75 Maruta, K., T Nakada, M Kubota, H Chaen, T Sugimoto, M Kurimoto and Y Tsujisaka (1995) "Formation of trehalose from maltooligosaccharides by a novel enzymatic system." Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 59(10): 1829-1834 76 Megazyme (2017) "Trehalose assay procedure, K - TREH 07/17." 77 Mendes, V., A Maranha, P Lamosa, M S da Costa and N Empadinhas (2010) "Biochemical characterization of the maltokinase from Mycobacterium bovis BCG." BMC Biochem 11: 21 78 Miranda, J A., N Avonce, R Suárez, J M Thevelein, P Van Dijck and G Iturriaga (2007) "A bifunctional TPS-TPP enzyme from yeast confers tolerance to multiple and extreme abiotic-stress conditions in transgenic Arabidopsis." Planta 226(6): 1411-1421 79 Mokobi, F (September 8, 2020) "Ziehl-Neelsen Staining- Principle and Procedure with Results." Microbe Notes 70 80 Moon, J E., W Heo, S H Lee, S H Lee, H G Lee, J H Lee and Y J Kim (2020) "Trehalose Protects the Probiotic Yeast Saccharomyces boulardii against Oxidative Stress-Induced Cell Death." J Microbiol Biotechnol 30(1): 54-61 81 Müller, J., Z.-P Xie, C Staehelin, R B Mellor, T Boller and A Wiemken (1994) "Trehalose and trehalase in root nodules from various legumes." Physiologia Plantarum 90(1): 86-92 82 NASATI (2020) "Lần Việt Nam sản xuất đường trehalose từ tinh bột sắn." Bộ Khoa Học Và Công Nghệ - Cục Thông Tin Khoa Học Và Công Nghệ Quốc Gia 83 O’Brien-Nabors, L., ed (2012) "Alternative sweeteners (4th ed.)." Boca Raton: CRC Press ISBN 978-1-4398-4614-8 84 Ohtake, S., R Martin, A Saxena, B Pham, G Chiueh, M Osorio, D Kopecko, D Xu, D Lechuga-Ballesteros and V Truong-Le (2011) "Room temperature stabilization of oral, live attenuated Salmonella enterica serovar Typhi-vectored vaccines." Vaccine 29(15): 2761-2771 85 Ohtake, S and Y J Wang (2011) "Trehalose: Current Use and Future Applications." Journal of Pharmaceutical Sciences 100(6): 2020-2053 86 Oku, K., H Chaen, S Fukuda and M Kurimoto (1999) "Effect of Trehalose on Suppression of Trimethylamineformation from Boiling Fish Meat." NIPPON SHOKUHIN KAGAKU KOGAKU KAISHI 46(5): 319-322 87 Oku, K., M Kurose, M Kubota, S Fukuda, M Kurimoto, Y Tujisaka, A Okabe and M Sakurai (2005) "Combined NMR and quantum chemical studies on the interaction between trehalose and dienes relevant to the antioxidant function of trehalose." The journal of physical chemistry B 109(7): 3032-3040 88 Oku, K., H Watanabe, M Kubota, S Fukuda, M Kurimoto, Y Tsujisaka, M Komori, Y Inoue and M Sakurai (2003) "NMR and Quantum Chemical Study on the OH···π and CH···O Interactions between Trehalose and Unsaturated Fatty Acids:  Implication for the Mechanism of Antioxidant Function of Trehalose." Journal of the American Chemical Society 125(42): 12739-12748 89 Olsson, C and J Swenson (2020) "Structural Comparison between Sucrose and Trehalose in Aqueous Solution." The journal of physical chemistry B 124(15): 3074-3082 71 90 Pan, Y T., V Koroth Edavana, W J Jourdian, R Edmondson, J D Carroll, I Pastuszak and A D Elbein (2004) "Trehalose synthase of Mycobacterium smegmatis: purification, cloning, expression, and properties of the enzyme." Eur J Biochem 271(21): 4259-4269 91 Park, M., W J Mitchell and F Rafii (2016) "Effect of Trehalose and Trehalose Transport on the Tolerance of Clostridium perfringens to Environmental Stress in a Wild Type Strain and Its Fluoroquinolone-Resistant Mutant." International journal of microbiology 2016: 4829716-4829716 92 Paul, M J., L F Primavesi, D Jhurreea and Y Zhang (2008) "Trehalose metabolism and signaling." Annu Rev Plant Biol 59: 417-441 93 Pichereau, V., A Hartke and Y Auffray (2000) "Starvation and osmotic stress induced multiresistances Influence of extracellular compounds." Int J Food Microbiol 55(1-3): 19-25 94 Pilon-Smits, E A H., N Terry, T Sears, H Kim, A Zayed, S Hwang, K van Dun, E Voogd, T C Verwoerd, R W H H Krutwagen and O J M Goddijn (1998) "Trehalose-producing transgenic tobacco plants show improved growth performance under drought stress." Journal of Plant Physiology 152(4): 525-532 95 Qu, Q., S J Lee and W Boos (2004) "TreT, a novel trehalose glycosyltransferring synthase of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus litoralis." J Biol Chem 279(46): 47890-47897 96 Reina-Bueno, M., M Argandoña, J J Nieto, A Hidalgo-García, F IglesiasGuerra, M J Delgado and C Vargas (2012) "Role of trehalose in heat and desiccation tolerance in the soil bacterium Rhizobium etli." BMC Microbiology 12(1): 207 97 Richards, A B., S Krakowka, L B Dexter, H Schmid, A P M Wolterbeek, D H Waalkens-Berendsen, A Shigoyuki and M Kurimoto (2002) "Trehalose: a review of properties, history of use and human tolerance, and results of multiple safety studies." Food and Chemical Toxicology 40(7): 871-898 98 Roelofs, D., M G M Aarts, H Schat and N M Van Straalen (2008) "Functional ecological genomics to demonstrate general and specific responses to abiotic stress." Functional Ecology 22(1): 8-18 72 99 Romero, C., J M Bellés, J L Vayá, R Serrano and F A Culiáñez-Macià (1997) "Expression of the yeast trehalose-6-phosphate synthase gene in transgenic tobacco plants: pleiotropic phenotypes include drought tolerance." Planta 201(3): 293-297 100 Ruhal, R., S Aggarwal and B Choudhury (2011) "Suitability of crude glycerol obtained from biodiesel waste for the production of trehalose and propionic acid." Green chemistry 13(12): 3492-3498 101 Ruhal, R and B Choudhury (2012) "Improved trehalose production from biodiesel waste using parent and osmotically sensitive mutant of Propionibacterium freudenreichii subsp shermanii under aerobic conditions." J Ind Microbiol Biotechnol 39(8): 1153-1160 102 Ruhal, R and B Choudhury (2012) "Use of an osmotically sensitive mutant of Propionibacterium freudenreichii subspp shermanii for the simultaneous productions of organic acids and trehalose from biodiesel waste based crude glycerol." Bioresour Technol 109: 131-139 103 Ruhal, R., R Kataria and B Choudhury (2013) "Trends in bacterial trehalose metabolism and significant nodes of metabolic pathway in the direction of trehalose accumulation." Microbial Biotechnology 6(5): 493-502 104 Ryu, S I., C S Park, J Cha, E J Woo and S B Lee (2005) "A novel trehalose-synthesizing glycosyltransferase from Pyrococcus horikoshii: molecular cloning and characterization." Biochem Biophys Res Commun 329(2): 429-436 105 Sakamoto, T., T Yoshida, H Arima, Y Hatanaka, Y Takani and Y Tamaru (2009) "Accumulation of trehalose in response to desiccation and salt stress in the terrestrial cyanobacterium Nostoc commune." Phycological Research 57(1): 66-73 106 Sellstedt, A and K H Richau (2013) "Aspects of nitrogen-fixing Actinobacteria, in particular free-living and symbiotic Frankia." FEMS Microbiology Letters 342(2): 179-186 107 Sharma, S C (1997) "A possible role of trehalose in osmotolerance and ethanol tolerance in Saccharomyces cerevisiae." FEMS Microbiology Letters 152(1): 11-15 73 108 Shen, Y., K Du, L Zou, X Zhou, R Lv, D Gao, B Qiu and W Ding (2019) "Rapid and continuous on-chip loading of trehalose into erythrocytes." Biomedical Microdevices 21(1): 109 Shimakata, T and Y Minatogawa (2000) "Essential Role of Trehalose in the Synthesis and Subsequent Metabolism of Corynomycolic Acid in Corynebacterium matruchotii." Archives of Biochemistry and Biophysics 380(2): 331-338 110 Singer, M A and S Lindquist (1998) "Multiple Effects of Trehalose on Protein Folding In Vitro and In Vivo." Molecular Cell 1(5): 639-648 111 Slade, L and H Levine (1991) "A food polymer science approach to structure-property relationships in aqueous food systems: non-equilibrium behavior of carbohydrate-water systems." Adv Exp Med Biol 302: 29-101 112 Somasegaran, P and H J Hoben (2012) Handbook for rhizobia: methods in legume-Rhizobium technology, Springer Science & Business Media 113 Streeter, J G (1985) "Accumulation of alpha,alpha-trehalose by Rhizobium bacteria and bacteroids." Journal of Bacteriology 164(1): 78-84 114 Streeter, J G and M L Gomez (2006) "Three Enzymes for Trehalose Synthesis in <em>Bradyrhizobium</em> Cultured Bacteria and in Bacteroids from Soybean Nodules." Applied and environmental microbiology 72(6): 4250 115 Suárez, R., A Wong, M Ramírez, A Barraza, C Orozco Mdel, M A Cevallos, M Lara, G Hernández and G Iturriaga (2008) "Improvement of drought tolerance and grain yield in common bean by overexpressing trehalose6-phosphate synthase in rhizobia." Mol Plant Microbe Interact 21(7): 958-966 116 Sugawara, M., E J Cytryn and M J Sadowsky (2010) "Functional role of Bradyrhizobium japonicum trehalose biosynthesis and metabolism genes during physiological stress and nodulation." Applied and environmental microbiology 76(4): 1071-1081 117 Sun, W Q and P Davidson (1998) "Protein inactivation in amorphous sucrose and trehalose matrices: effects of phase separation and crystallization." Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 1425(1): 235-244 118 Tanaka, M., Y Machida, S Niu, T Ikeda, N R Jana, H Doi, M Kurosawa, M Nekooki and N Nukina (2004) "Trehalose alleviates polyglutamine-mediated 74 pathology in a mouse model of Huntington disease." Nature Medicine 10(2): 148154 119 Tsusaki, K., T Nishimoto, T Nakada, M Kubota, H Chaen, T Sugimoto and M Kurimoto (1996) "Cloning and sequencing of trehalose synthase gene from Pimelobacter sp R48." Biochim Biophys Acta 1290(1): 1-3 120 Tzvetkov, M., C Klopprogge, O Zelder and W Liebl (2003) "Genetic dissection of trehalose biosynthesis in Corynebacterium glutamicum: inactivation of trehalose production leads to impaired growth and an altered cell wall lipid composition." Microbiology (Reading) 149(Pt 7): 1659-1673 121 Thompson, A., K Anno, M L Wolfrom and M Inatome (1954) "Acid Reversion Products from D-Glucose." Journal of the American Chemical Society 76(5): 1309-1311 122 Trevelyan, W E and J S Harrison (1956) "Studies on yeast metabolism The trehalose content of baker's yeast during anaerobic fermentation." Biochem J 62(2): 177-183 123 Van Dijck, P., D Colavizza, P Smet and J M Thevelein (1995) "Differential importance of trehalose in stress resistance in fermenting and nonfermenting Saccharomyces cerevisiae cells." Applied and environmental microbiology 61(1): 109-115 124 Vanaporn, M and R W Titball (2020) "Trehalose and bacterial virulence." Virulence 11(1): 1192-1202 125 Wang, J H., M Y Tsai, J J Chen, G C Lee and J F Shaw (2007) "Role of the C-terminal domain of Thermus thermophilus trehalose synthase in the thermophilicity, thermostability, and efficient production of trehalose." J Agric Food Chem 55(9): 3435-3443 126 Wei, Y.-T., Q.-X Zhu, Z.-F Luo, F.-S Lu, F.-Z Chen, Q.-Y Wang, K Huang, J.-Z Meng, R Wang and R.-B Huang (2004) "Cloning, expression and identification of a new trehalose synthase gene from Thermobifida fusca genome." Acta biochimica et biophysica sinica 36(7): 477-484 127 Wolf, A., R Krämer and S Morbach (2003) "Three pathways for trehalose metabolism in Corynebacterium glutamicum ATCC13032 and their significance in response to osmotic stress." Mol Microbiol 49(4): 1119-1134 75 128 Wolski, E., E Menusi, M Mazutti, G Toniazzo, E Rigo, R Cansian, A Mossi, J Oliveira, M Luccio, D Oliveira and H Treichel (2008) "Response Surface Methodology for Optimization of Lipase Production by an Immobilized Newly Isolated Penicillium sp." Industrial & Engineering Chemistry Research IND ENG CHEM RES 47 129 Womersley, C and L Smith (1981) "Anhydrobiosis in nematodes—I The role of glycerol myo-inositol and trehalose during desiccation." Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry 70(3): 579-586 130 Yue, M., X L Wu, W N Gong and H B Ding (2009) "Molecular cloning and expression of a novel trehalose synthase gene from Enterobacter hormaechei." Microbial Cell Factories 8(1): 34 131 Zhang, R., Y T Pan, S He, M Lam, G D Brayer, A D Elbein and S G Withers (2011) "Mechanistic analysis of trehalose synthase from Mycobacterium smegmatis." The Journal of biological chemistry 286(41): 35601-35609 132 Zhang, R., Y T Pan, S He, M Lam, G D Brayer, A D Elbein and S G Withers (2011) "Mechanistic analysis of trehalose synthase from Mycobacterium smegmatis." Journal of Biological Chemistry 286(41): 35601-35609 76 ... chọn tối ưu hóa số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn? ?? Nội dung nghiên cứu - Phân lập chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp trehalose - Tuyển chọn định danh chủng có khả sinh tổng hợp trehalose. .. số điều kiện sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn? ?? Mục tiêu nghiên cứu: Tuyển chọn tối ưu điều kiện nuôi cấy chủng vi khuẩn sinh tổng hợp trehalose cao CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đường trehalose. .. Một số đường sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn 11 1.6 Một số vi khuẩn có khả tổng hợp trehalose 14 1.7 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp trehalose vi khuẩn 16 1.7.1 Ảnh hưởng