Nuôi cấy 2 chủng với tất cả các điều kiện tối ưu chúng tôi vừa khảo sát cho mỗi chủng. Sau mỗi 6 giờ đo pH môi trường nuôi cấy, OD620nm và thu dịch enzyme
thô, xác định hoạt độ protease của 2 chủng theo phương pháp Anson cải tiến. Kết quả được trình bày tại bảng 3.12, đồ thị 3.5 và đồ thị 3.6.
Bảng 3.12. Động học quá trình lên men của 2 chủng Bacillus
Kí hiệu
chủng Thời gian (giờ) pH OD620nm Hoạt độ
protease (UI/ml) CT3 6 7,04 ± 0,02 0,667 ± 0,001 0,176 ± 0,026 12 7,24 ± 0,04 0,920 ± 0,002 0,230 ± 0,024 18 7,44 ± 0,01 1,667 ± 0,002 0,591 ± 0,017 24 7,93 ± 0,01 1,873 ± 0,003 0,965 ± 0,016 30 8,27 ± 0,02 1,983 ± 0,003 1,887 ± 0,019 36 8,46 ± 0,01 1,973 ± 0,003 2,309 ± 0,006 42 8,63 ± 0,02 1,805 ± 0,003 2,487 ± 0,025 48 8,66 ± 0,01 1,777 ± 0,006 2,430 ± 0,006 54 8,68 ± 0,00 1,687 ± 0,002 2,404 ± 0,006 60 8,65 ± 0,02 1,577 ± 0,003 2,379 ± 0,013 66 8,53 ± 0,01 1,511 ± 0,006 2,279 ± 0,020 72 8,40 ± 0,02 1,485 ± 0,003 2,109 ± 0,019 78 8,38 ± 0,01 1,353 ± 0,002 1,798 ± 0,015 84 8,35 ± 0,01 1,236 ± 0,002 1,541 ± 0,020 90 8,28 ± 0,01 1,287 ± 0,002 1,312 ± 0,013 CT7 6 6,58 ± 0,01 0,714 ± 0,002 0,187 ± 0.013 12 6,76 ± 0,02 1,285 ± 0,002 0,223 ± 0,038 18 7,15 ± 0,02 1,814 ± 0,002 0,409 ± 0,031 24 7,29 ± 0,01 2,158 ± 0,002 0,882 ± 0,016 30 7,55 ± 0,01 2,144 ± 0,002 1,317 ± 0,013 36 7,86 ± 0,01 2,027 ± 0,003 1,652 ± 0,013 42 8,09 ± 0,01 1,934 ± 0,003 1,851 ± 0,006 48 8,35 ± 0,01 1,843 ± 0,003 2,035 ± 0,019 54 8,31 ± 0,01 1,835 ± 0,004 1,997 ± 0,013 60 8,22 ± 0,01 1,785 ± 0,002 1,991 ± 0,023 66 8,21 ± 0,01 1,621 ± 0,005 1,416 ± 0,004 72 8,17 ± 0,01 1,636 ± 0,002 1,342 ± 0,006 78 8,08 ± 0,02 1,598 ± 0,001 1,211 ± 0,010 84 8,01 ± 0,02 1,582 ± 0,001 1,291 ± 0,006 90 7,93 ± 0,03 1,556 ± 0,004 1,151 ± 0,006
Đồ thị 3.5. Động học quá trình lên men của chủng CT3
Đồ thị 3.6. Động học quá trình lên men của chủng CT7
Kết quả trên cho thấy hai chủng có sự sinh trưởng khác nhau trong thời gian khảo sát. Khả năng sinh trưởng của chủng CT3 tăng dần theo thời gian đến 30 giờ,
đây là pha sinh trưởng, tại thời điểm 30 giờ mật độ tế bào của chủng CT3 đạt giá trị cao nhất có giá trị OD620nm là 1,983. Từ thời điểm 30 – 42 giờ chủng đi vào pha ổn định và sau 42 giờ là pha suy vong. Chủng CT7 tăng trưởng nhanh trong 24 giờ đầu, sau đó đạt trạng thái cân bằng đến khoảng 36 giờ và giảm nhẹ.
pH môi trường tăng dần ở cả hai chủng, từ pH ban đầu của MT là 7 đến 8,68 sau 54 giờ nuôi cấy với chủng CT3 và từ pH ban đầu của MT là 6,5 đến 8,35 sau 48 giờ nuôi cấy, điều này có thể giải thích trong thời gian sinh trưởng các chủng này tạo ra các sản phẩm trao đổi chất, trong đó có enzyme protease kiềm tiết vào môi trường làm pH môi trường tăng. Sau đó pH giảm dần có thể do lượng protease trong MT giảm. Theo tác giả Lê Ngọc Tú và La Văn Chứ, đối với các loài thuộc chi
BacilluspH thường chuyển về kiềm. Người ta có thể căn cứ vào pH của MT sau khi nuôi cấy để dự đoán lượng protease tích lũy trong MT.
Hoạt độ protease của 2 chủng tăng sau 18 giờ nuôi cấy, đạt cực đại tại 42 giờ đối với chủng CT3 và 48 giờ đối với chủng CT7, sau đó giảm dần ở các thời gian khảo sát tiếp theo. Vì vào giai đoạn đầu, VK sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn trong MT nên lượng enzyme thấp, về sau, chất dinh dưỡng trong MT bắt đầu giảm, VK tiết ra nhiều enzyme phân giải cơ chất để đáp ứng nhu cầu phát triển, do đó số lượng và chất lượng enzyme tăng cao dẫn đến hoạt tính enzyme đạt cực đại. Sau đó lượng enzyme do VK sinh ra giảm dần vì MT đã cạn kiệt chất dinh dưỡng và có thể do sự ức chế ngược của các sản phẩm trao đổi chất.
Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Trần Thụy (2009), về chủng Bacilluscho thấy hoạt độ protease cao nhất trong khoảng 36 – 44 giờ nuôi cấy.
Hoạt độ protease của chủng CT3 sau khi tối ưu hóa là 2,487 (UI/ml), trước tối ưu hóa là 1,832 (tăng 35,75%), của chủng CT7 sau tối ưu hóa là 2,035 (UI/ml), trước tối ưu hóa là 1,730 (UI/ml) (tăng 17,63%). So sánh với các chủng Bacillus sau khi tối ưu hóa của tác giả Nguyễn Thị Trần Thụy là 2,318 UI/ml, chủng CT3 cho hoạt lực protease cao hơn nên chúng tôi quyết định chọn CT3 để phân loại tới loài, thu chế phẩm và nghiên cứu về ảnh hưởng của một số yếu tố lí chế phẩm protease.