A.niger
Quá trình sinh tổng hợp enzyme phụ thuộc rất lớn vào sự phát triển của tế bào nấm mốc nên thời gian nuôi cấy hay thời điểm thu nhận chế phẩm enzyme là một trong những nhân tố quan trọng quyết định hoạt tính của enzyme cao hay thấp. Do đó, thí nghiệm được tiến hành để khảo sát ảnh hưởng thời gian nuôi cấy nấm mốc
A.niger (48 giờ, 72 giờ, 96 giờ và 120 giờ) để tìm ra thời điểm nấm mốc phát triển tối ưu để sinh PME có hoạt tính cao. Kết quảđược đo đạc, thống kê và tổng hợp ở bảng 7.
Bảng 7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến hoạt tính PME từ A.niger Thời gian ủ (giờ) Hoạt tính PME (U/mL)
0 giờ 0a
48 giờ 15,21b ± 0,2 72 giờ 22,88c ± 0,18
96 giờ 41,16d ± 4,18
120 giờ 12,80b ± 0,26
Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%
Theo bảng 7 ta thấy hoạt tính của enzyme A.niger PME thu được tăng dần khi thời gian ủ kéo dài đến 96 giờ. Sau đó hoạt tính bắt đầu giảm khi thời gian nuôi cấy tăng từ 96 giờ đến 120 giờ. Hoạt tính enzyme cao nhất là ( 41,16U/mL ± 4,18) đạt được ở thời gian ủ là 96 giờ ( 4 ngày).
Kết quả thu được còn cho thấy hoạt tính enzyme thu được liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của tế bào nấm mốc. Điều này có thể được giải thích là do trong 24 giờ sau khi cấy, nấm mốc A.niger đang dần thích nghi với điều kiện môi trường, do đó chúng chưa gia tăng mật số đáng kể. Vì thế, việc thu chế phẩm enzyme ở thời điểm này là quá sớm khiến cho enzyme chưa được tổng hợp nhiều, nên enzyme thu được có hoạt tính khá thấp. Trong 24 giờ sau đó, nấm mốc bắt đầu gia tăng mật số, nên hoạt tính của enzyme bắt đầu tăng.
Như vậy, thời gian để nấm mốc phát triển tối ưu, sinh tổng hợp enzyme có hoạt tính cao nhất là 96 giờ sau khi cấy. Điều này có thể được giải thích là do trong khoảng thời gian này nấm mốc đã hoàn toàn thích nghi với điều kiện môi trường và gia tăng mật số rất nhanh. Đồng thời với việc gia tăng mật số của nấm mốc là việc tổng hợp enzyme tăng mạnh. Do đó, thời điểm tốt nhất để thu chế phẩm enzyme tương ứng với điều kiện rắn là 96 giờ. Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Patil (2006) khi tiến hành nghiên cứu sản xuất pectinase từ hoa hướng dương trên cảđiều kiện lên men rắn. Venugopal et al., (2007) khi tiến hành nuôi cấy A.niger trên cơ chất là thịt hạt cà phê trong 96 giờ ở pH bằng 5,4 trong điều kiện lên men rắn thì thu được endo – pectinase có hoạt tính cao nhất vào khoảng 5,4 U/mL.
Sau thời gian phát triển tối ưu, hoạt tính của enzyme A.niger PME thu được bắt đầu giảm. Điều này là do sau giai đoạn tăng trưởng nấm mốc sẽ chết đi, trong khi đó số bào tử mới được hình thành trong điều kiện cơ chất đã cạn kiệt nên không thể tăng trưởng được nữa. Vì vậy, quá trình sinh tổng hợp enzyme hầu như ngừng lại nên hoạt tính enzyme thu được thấp. Do đó, nếu tiếp tục kéo dài thời gian nuôi cấy thì hoạt tính PME sẽ giảm xuống.
0 10 20 30 40 50 0 20 40 60 80 100 120 140
Thời gian ủ (giờ)
H o ạ t tí n h P M E ( U /m L )
Hình 11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến hoạt tính PME
Tóm lại, điều kiện ủ nấm mốc thích hợp nhất nhằm thu được enzyme A.niger PME
có hoạt tính cao là ở nhiệt độ phòng trong thời gian 96 giờ khi được nuôi cấy trên bề mặt môi trường ở trạng thái rắn.