L ời cam đoan
3.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ngoài pH, nhiệt độ cũng là một yếu tố quyết định đến hiệu quả sinh tổng hợp cellulase của VSV. Chúng thường phát triển chậm ở những nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn nhiệt độ tối ưu, từ đó làm giảm khả năng sinh tổng hợp enzyme.
Hầu hết VK Bacillus có khả năng sinh trưởng trong giới hạn nhiệt độ khá rộng, dao động từ 250
C – 450C. Nhằm tìm nhiệt độ tối ưu cho sự sinh cellulase của 2 chủng Bacillus nghiên cứu chúng tôi tiến hành khảo sát theo phương pháp đã trình bày ở mục 2.4.13.3. Nuôi chủng ĐM19.1 trong MT4, bổ sung lõi bắp với nồng độ 2%, pH của MT là 7,0; chủng ĐM20.2 được nuôi trong MT4 với cơ chất là rơm cũng ở nồng độ 2%, pH của MT là 6,5. Sau 36 giờ (chủng ĐM19.1) và 48 giờ (chủng ĐM20.2) nuôi cấy, thu dịch enzyme thô và xác định hoạt độ cellulase của 2 chủng Bacillus theo phương pháp 2.4.10. Kết quả được trình bày ở bảng 3.13 và hình 3.15.
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ cellulase của 2 chủng Bacillus
STT Nhiệt độ
(oC)
Hoạt độ cellulase (UI/g)
Chủng ĐM19.1 Chủng ĐM20.2 1 25 38,816 ± 0,051 35,360 ± 0,025 2 30 43,316 ± 0,025 38,507 ± 0,025 3 35 42,390 ± 0,051 39,713 ± 0,044 4 40 38,625 ± 0,025 35,757 ± 0,067 5 45 36,389 ± 0,025 31,579 ± 0,025 6 50 31,388 ± 0,026 29,006 ± 0,025
Từ kết quả trên cho thấy, 2 chủng Bacilluscó khả năng sinh cellulase ở tất cả điều kiện nhiệt độ nghiên cứu. Hai chủng Bacillus cho hoạt độ cellulase cao trong khoảng nhiệt độ từ 30 – 350C, hoạt độ đạt tối đa ở nhiệt độ nuôi cấy 300C đối với chủng ĐM19.1 (43,316 UI/g) và 350C đối với chủng ĐM20.2 (39,713 UI/g). Từ nhiệt độ tối ưu hoạt độ cellulase giảm dần và thấp nhất ở 500C (31,388 UI/g đối với chủng và 29,006 UI/g đối với chủng ĐM20.2). Nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao so với nhiệt độ tối ưu sẽ tác động lên khả năng chuyển hóa các hợp chất, làm ức chế hoạt động của các hệ enzyme, làm thay đổi khả năng trao đổi chất của VK vì thế làm giảm khả năng phát triển và sinh sản dẫn đến khả năng sinh cellulase cũng giảm.
Theo Aiba S. và cộng sự (1973) thì ở nhiệt độ thấp quá trình trao đổi chất xảy ra chậm dẫn đến hiệu quả tổng hợp cellulase không cao, còn ở nhiệt độ cao sẽ làm biến tính cellulase cũng như các enzyme trong các quá trình trao đổi chất dẫn đến hoạt tính cellulase không đạt mức tối đa [37].
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 25 30 35 40 45 50 Chủng ĐM19.1 Chủng ĐM20.2 Nhiệt độ (0 C) Ho ạt độ cell ula se (UI /g)
Một số nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng nhiệt độ 300C là nhiệt độ tối ưu cho sinh tổng hợp cellulase ở Bacillus (Afzal I., 2012), (Abdelnasser và Ahmed, 2007), (Abou – Taleb, 2009) [35], [36], [38].
Vậy nhiệt độ tối ưu để nuôi cấy Bacilluscho hoạt độ cellulase cao nhất là 300C với chủng ĐM19.1 và chủng ĐM20.2 là 350
C.
Tóm lại, các điều kiện MT thích hợp cho sự sinh tổng hợp cellulase của 2 chủng Bacillus nghiên cứu ở bảng 3.14.
Bảng 3.14. Các điều kiện MT thích hợp cho sự sinh tổng hợp cellulase của 2 chủng Bacillus
Điều kiện MT Chủng ĐM 19.1 Chủng ĐM20.2
1. Chất cảm ứng 2% lõi ngô 2% rơm
2. Thời gian nuôi cấy 36 giờ 48 giờ
3. Nguồn nitơ 3% cao nấm men 3% cao nấm men
4. pH 7,0 6,5
5. Nhiệt độ 300C 350C
Hoạt độ cellulase của chủng ĐM19.1 sau khi tối ưu hóa là 43,316 (UI/g) tăng 67,23% so với trước khi tối ưu hóa là 29,403 (UI/g); của chủng ĐM20.2 sau tối ưu hóa là 39,713 (UI/g) tăng 57% so với trước tối ưu hóa là 22,637 (UI/g). Do chủng ĐM19.1 có hoạt lực cellulase cao hơn nên chúng tôi quyết định chọn chủng ĐM19.1 để phân loại tới loài, thu CPE và nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lí hóa lên CPE cellulase.