L ời cam đoan
3.4.1. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy
Thời gian nuôi cấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng mạnh đến sự sinh tổng hợp cellulase của VSV. Để xác định thời gian tối ưu để thu nhận enzyme cellulase có hoạt lực cao nhất chúng tôi tiến hành nuôi 2 chủng Bacillus trên MT4 có bổ sung 2% chất cảm ứng là lõi ngô, với chủng ĐM20.2 thì bổ sung 2% rơm. Sau các khoảng thời gian khác nhau: 12, 24, 36, 48, 60, 72 giờ thu dịch enzyme, xác định hoạt độ cellulase theo phương pháp 2.4.10. Kết quả được trình bày ở bảng 3.9 và hình 3.11.
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến hoạt độ cellulase của 2 chủng Bacillus
STT Thời gian Chủng ĐM19.1 Hoạt độ cellulase (UI/g) Chủng ĐM20.2
1 12 25,637 ± 0,044 11,546 ± 0,051 2 24 29,844 ± 0,051 13,782 ± 0,025 3 36 37,037 ± 0,025 27,961 ± 0,025 4 48 36,609 ± 0,025 29,667 ± 0,051 5 60 29,520 ± 0,044 21,372 ± 0,051 6 72 26,564 ± 0,044 19,651 ± 0,025 0 5 10 15 20 25 30 35 40 12 24 36 48 60 72 Chủng ĐM19.1 Chủng ĐM20.2 Hoạt độ cellu lase (UI/g )
Thời gian (giờ)
Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến hoạt độ cellulase của
Kết quả ghi nhận được ở bảng 3.9 cho thấy chủng ĐM19.1 có hoạt độ cellulase cao nhất sau 36 giờ nuôi cấy (37,037 UI/g). Chủng ĐM20.2 có hoạt độ cao nhất sau 48 giờ nuôi cấy (29,623 UI/g), vì chủng này sinh trưởng chậm hơn nên thời gian tổng hợp enzyme cao nhất chậm hơn. Vào giai đoạn đầu (12 giờ sau khi cấy giống) hoạt độ cellulase thấp (25,637 (UI/g) ở chủng ĐM19.1 và 11,546 (UI/g) ở chủng ĐM20.2) do VK sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn trong MT nên lượng enzyme tạo ra thấp. Nhưng dần dần về sau, chất dinh dưỡng trong MT giảm, VK phải tiết ra nhiều enzyme phân giải cơ chất để đáp ứng nhu cầu sinh trưởng và phát triển. Do đó, lượng enzyme được sinh ra tăng cao dẫn đến hoạt tính enzyme cực đại tại thời gian nuôi cấy tối ưu (36 giờ ở chủng ĐM19.1 và 48 giờ ở chủng ĐM20.2). Sau đó từ 48 giờ đến 72 giờ, hoạt tính cellulase của VK tạo ra giảm dần có thể là do sự thay đổi pH và sự trao đổi chất của tế bào trong suốt quá trình lên men (Krishna, 1999) [56]. Ngoài ra, do hàm lượng chất dinh dưỡng và cơ chất cảm ứng trong MT đã giảm đi dẫn đến sự giảm sinh tổng hợp cellulase của VK (Laurent et al., 2000) [57]. Bên cạnh đó do sự ảnh hưởng của sự tích lũy cellobiose trong quá trình phân giải cơ chất gây nên sự ức chế hoạt động của cả endoglucanase và β-glucosidase (Howel và Mangat, 1978) [51].
Theo một số công trình nghiên cứu, thời gian nuôi cấy tối ưu để thu enzyme cũng tùy thuộc vào từng dòng VK cũng như MT cơ chất cảm ứng khác nhau. Ray et al. (2007) đã cho rằng việc sinh tổng hợp cellulase tối ưu đạt được tại 96 giờ nuôi cấy cho hai dòng VK B. subtilis CY5 và B. circulan TP3 [73], Afzal I. (2012) phát hiện rằng hoạt tính cellulose của B. cereus MRLB1 đạt cực đại tại 72 giờ lên men [38].
Vậy thời gian để sinh tổng hợp cellulase cao nhất ở chủng ĐM19.1 là 36 giờ, ở chủng ĐM20.2 là 48 giờ.