s Sự tạo thành enzym cẩm ứng là ự tổng hợp enzym de novo chứ không phả
1.5 .1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt:
Trong phương pháp này vi sinh vật phát triển và bao phủ trên bể mặt môi
trường rắn hoặc lỏng, các hạt chất dinh dưỡng rắn, đã được làm ẩm, dùng làm
môi trường (cám, gạo, bã bột mì, cám mì, bã đậu nành, ngô mảnh, đậu tương...).
Môi trường thường dùng nhất để nuôi nấm mốc là cám. Vi sinh vật sử dụng những chất dinh dưỡng và oxy phân tử của không khí để hô hấp, tạo hệ sợi nấm
phát triển nhanh chóng và đồng bộ, sự tổng hợp enzym đã được hoàn thành sau khoảng 36 -48 giờ, có khi lâu hơn tùy chủng. Để tăng sự tổng hợp enzym người
ta còn thêm vào môi trường dinh đưỡng những chất cảm ứng cần thiết như củ
cải đường giàu pectin và cellulose, bột đậu tương giầu protein...
Để cấu trúc môi trường thông thoáng hơn, người ta còn thêm vào trấu,
mùn cưa, vỏ cây, lõi ngô ... Tuy nhiên nếu thêm vào nhiều hơn 15% -20% sẽ
Chương !:Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý_ phế liệu da giày
làm nghèo dinh dưỡng của môi trường, do đó để thuận lợi khi cần phải cho một lượng lớn các phụ liệu là việc bổ sung các nguồn nitơ vô cơ, phospho cũng như
các vật liệu giàu dinh dưỡng khác như malt, nước dịch ngô, dịch khoai tây...
Môi trường rắn cân làm ẩm đến 58% - 60%. Là độ ẩm tương đối thích hợp cho nhiều loại nấm mốc nuôi bể mặt với khay hở. Trong khi nuôi cấy nên giữ
độ ẩm không khí phòng nuôi khoảng 95% - 100% . Môi trường được tiệt trùng ở 1 -I,5 atm trong thời gian 45 -60 phút. Sau khi làm nguội môi trường bằng không khí lạnh, sạch đến nhiệt độ 38 - 40°C thì cấy giống vi sinh vật vào.
Nhiệt độ nuôi thích hợp đa số nấm mốc là 30 - 32° C. Nếu nhiệt độ xuống dưới 24”C và trên 45° C, nấm mốc phát triển chậm, sinh bào tử yếu, thời gian nuôi cấy dài và đưa đến làm giảm khả năng sinh tổng hợp enzym.
Thời gian nuôi cấy nấm mốc khoảng 36 - 60 giờ. Nhiều chủng AspergilÏus tạo enzym cao nhất lúc mới bắt đầu sinh bào tử. Một số trường hợp khác enzym được tích tụ vào lúc mốc sinh nhiễu bào tử. Sau thời gian nuôi cấy thích hợp tùy chủng, canh trường bể mặt nấm mốc có thể đem nghiền nhỏ trong máy nghiền chuyên dụng, dùng nước cất hoặc dung dịch nuôi để chiết rút
enzym khỏi môi trường, loại bỏ những phần tử không hoà tan, kết tủa enzym
bằng muối vô cơ hay dung môi hữu cơ. Sấy khô chế phẩm đến độ ẩm 8% - 12% để sử dụng như là chế phẩm enzym thô.
1.5.2 Phương pháp nuôi cấy bề sâu:
Môi trường nuôi cấy sinh vật theo phương pháp nuôi cấy bể sâu thường là
môi trường lỏng. Thành phần dinh dưỡng của môi trường lồng sẽ khác nhau với
mỗi loại vi sinh vật khác nhau và thường chứa các dạng tỉnh bột, đường và một
số vật liệu khác làm nguồn cacbon. Còn nguồn nitơ được cung cấp bởi nước
Chương l:Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý phế liệu da giày
chiết ngô, nước chiết malt, dịch tự phân nấm men. Thành phần khoáng của môi
trường có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo ra các enzym mong muốn.
Nếu môi trường chứa tinh bột thì tỉnh bột phải được hồ hoá sơ bộ rồi dịch hoá bằng một ít amylase sau đó cho các thành phần khác vào thùng đặc biệt rồi
đổ nước và xông hơi vào. Môi trường được tiệt trùng ở 118 - 125°C trong 45 -
60 phút, sau đó làm nguội đến 30° C rồi tiến hành cấy giống vi sinh vật vào.
Quá trình sinh tổng hợp các enzym theo phương pháp bể sâu được thực biện
trong 2 — 4 ngày với điều kiện sục khí liên tục, khuấy đều, cộng thêm một ít axít oleic đã thanh trùng để làm mất bọt.
Đặc điểm của nuôi cấy bể sâu là nếu enzym ngoại bào do vi sinh vật tiết vào môi trường trong suốt quá trình nuôi cấy thì chế phẩm có thể thu được từ nước lọc sau khi tách bỏ hệ sợi nấm. Vì sau khi nuôi cấy 3 ngày, trong sợi nấm không còn quá 10% -— 15% enzym. Nếu là enzym nội bào không tiết ra được môi trường ngoài thì phải dùng phương pháp chiết rút từ tế bào sau khi đã xử lý tế bào (nghiển, dùng enzym thuỷ phân vách tế bào nấm mốc...).
Điều quan trọng nữa là cần chọn chế độ hiếu khí và pH tối ưu cho sinh tổng hợp các loại enzym vì ảnh hưởng rất lớn đến mức độ và vận tốc hình thành enzym. Khi áp dụng nuôi cấy bể sâu, muốn có kết quả tốt cần xác định lượng oxy cần thiết trong thời gian sinh trưởng của mỗi loài vi sinh vật. Thể tích thùng lên men càng lớn càng khó khống chế yếu tố này. Ở Nhật Bản thường dùng các thùng lên men 20 - 30mỶ. Theo các tác giả ở Nhật, nên cấy trực tiếp vi khuẩn
vào thùng lên men (không qua giai đoạn nuôi cấy trung gian) sẽ giúp môi
trường khỏi bị nhiễm.
Chương l: Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý phế liệu da giày
So sánh 2 phương pháp nuôi cấy thì mỗi phương pháp đều có những mặt ưu và khuyết điểm riêng. Tuy vậy, phương pháp nuôi cấy bể sâu vẫn được ấp dụng rộng rãi nhất hiện nay, thường áp dụng trong nuôi cấy vi khuẩn. Nếu khắc
phục được những nhược điểm trên, nó hứa hẹn là phương pháp hiện đại và kinh
tế nhất trong tương lai.