- Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sữa đậu nành và bột đậu tới khả năng sinh enzym ngoại bào của Bacillus subtilis natto.
3.1.1.Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sữa đậu nành và bột đậu tới khả năng sinh enzym ngoại bào của Bacillus subtilis natto
𝑛 ∑𝑛𝑖=1 𝑥𝑖 (mm)
3.1.1.Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sữa đậu nành và bột đậu tới khả năng sinh enzym ngoại bào của Bacillus subtilis natto
năng sinh enzym ngoại bào của Bacillus subtilis natto
B. subtilis natto có nhiều trong rơm rạ, cỏ khô, phát triển rất tốt trên đậu tương
đã nấu chín, chúng cũng phát triển trên các loại ngũ cốc, các nguồn thực phẩm có nguồn gốc động vật như cá, thịt. Dựa trên đặc điểm này của B. subtilis natto, thí nghiệm chọn môi trường lên men là môi trường canh thang có bổ sung sữa đậu nành và bột đậu nành và thời gian lấy mẫu vào thời điểm 24 giờ.
Mục đích:
Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sữa đậu nành và bột đậu tới khả năng sinh enzym ngoại bào của Bacillus subtilis natto.
Tiến hành:
- Nuôi cấy B. subtilis natto trong 3 bình nón chứa 100ml môi trường thử, ủ trong máy lắc với tốc độ 110 vòng/phút, ở 370C trong 24 giờ theo phương pháp nêu ở mục 2.3.1.c;
- Sau 24 giờ thu dịch lên men của các môi trường; - Làm 20 gam natto theo phương pháp 2.3.3;
- Chuẩn bị dịch chiết của natto: lấy 5g natto nghiền nhỏ và hòa trong 100ml dung dịch đệm phosphat pH= 7,6, đem ly tâm tốc độ 4000 vòng/phút trong 15 phút, thu phần dịch trong, được dịch chiết của natto tự làm và natto của Nhật. - Thử và so sánh hoạt tính các enzym protease, amylase, cellulase của các dịch lên men của các môi trường, dịch chiết natto tự làm và natto chế phẩm theo nguyên tắc khuếch tán trên thạch theo các phương pháp nêu ở mục 2.3.4.a,
2.3.4.b, 2.3.4.c;
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần; - Các bình môi trường thử:
Bình 1: MT2 (môi trường canh thang)
Bình 2: MT3 (môi trường canh thang sữa đậu)
Bình 3: MT2 + bột đậu Kết quả:
Bảng 3.1. Đường kính vòng phân giải cơ chất của dịch lên men các môi trường canh thang bổ sung sữa đậu nành, bột đậu và của dịch chiết natto sau 24 giờ:
Môi trường
Protease Amylase Cellulase
𝑫̅casein (mm) ∆p1 (%) 𝑫̅tinh bột (mm) ∆a1 (%) 𝑫̅CMC (mm) ∆c1 (%) MT2 17,63 0 13,85 0 17,82 0 MT3 (MT2 + sữa đậu) 15,72 -10,83 15,10 +9,03 18,90 +6,06 MT2 + bột đậu nành 16,41 -6,92 18,56 +34,01 18,45 +3,54 Dịch chiết Natto tự làm 15,76 -10,61 17,38 +25,49 16,52 -7,30 Dịch chiết Natto Nhật 18,43 +1,13 17,64 +27,36 17,14 -3,82 Ghi chú:
𝑫̅casein, 𝑫̅tinh bột, 𝑫̅CMC lần lượt là đường kính vòng phân giải casein, tinh bột, CMC trung bình (mm);
∆p1, ∆a1, ∆c1 (%) lần lượt là % tăng 𝑫̅casein, 𝑫̅tinh bột, 𝑫̅CMCcủa các môi trường so với MT2.
Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện đường kính vòng phân giải cơ chất của dịch lên men các môi trường canh thang bổ sung sữa đậu nành, bột đậu và dịch chiết natto sau 24 giờ.
Nhận xét:
Các kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.1 cho thấy việc bổ sung đậu tương dưới các dạng sản phẩm khác nhau như sữa đậu nành, bột đậu đều không làm tăng khả năng sinh enzym protease của B. subtilis natto. Cụ thể môi trường canh thang bổ sung sữa đậu cho đường kính vòng phân giải casein nhỏ nhất (𝑫̅casein= 15,72 mm); môi trường canh thang bổ sung 3% bột đậu có đường kính vòng phân giải casein lớn hơn (𝑫̅casein= 16,41 mm). Dịch chiết natto của Nhật có hoạt độ protease cao nhất: 𝑫̅casein= 18,43 mm; dịch chiết của natto tự làm có hoạt độ protease thấp hơn môi trường canh thang và thấp hơn natto Nhật với 𝑫̅casein = 15,76 mm.
Bổ sung sữa đậu nành và bột đậu vào môi trường canh thang còn làm cho hoạt độ của amylase và cellulase tăng nhẹ. Môi trường canh thang cho hoạt độ amylase nhỏ nhất với đường kính vòng phân giải tinh bột nhỏ nhất: 𝑫̅tinh bột = 13,85 mm; dịch chiết natto tự làm có hoạt độ cellulase nhỏ nhất với vòng phân giải CMC nhỏ nhất:
𝑫̅CMC = 16,52 mm; môi trường canh thang có bổ sung bột đậu có đường kính vòng
17,63 13,85 13,85 17,82 15,72 15,10 18,90 16,41 18,56 18,45 15,76 17,38 16,52 18,43 17,64 17,14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Protease Amylase Cellulase
Đ ườ ng k ính v òng phân gi ải cơ chấ t ( m m )
phân giải tinh bột lớn nhất (𝑫̅tinh bột = 18,56 mm), môi trường bổ sung sữa đậu nành cho đường kính vòng phân giải CMC lớn nhất (𝑫̅CMC = 18,90 mm).
Bàn luận:
Sau 24 giờ, khi bổ sung sữa đậu nành và bột đậu nành vào môi trường canh thang, hoạt độ enzym protease của môi trường nuôi cấy không tăng, tuy nhiên hoạt độ amylase và cellulase tăng nhẹ. Điều đó chứng tỏ với nồng độ khoảng 3 – 5% đậu, lượng protein trong sữa đậu đã tách bã chưa đủ để kích thích cho quá trình sinh protease của B. subtilis natto, cũng có thể do vi khuẩn cần thời gian sản xuất enzym protease để đồng hóa protein của đậu nành. Hoạt độ protease sau 24 giờ của dịch chiết natto tự làm thấp hơn hoạt độ protease của các môi trường khác vì khi đậu tương ở dạng hạt thì khả năng đồng hóa protein của vi khuẩn thấp hơn đậu dạng bột do vi khuẩn cần sinh cellulase để thủy phân vỏ hạt đậu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mặt khác, khi so sánh hoạt độ protease của dịch chiết natto Nhật và natto tự làm từ đậu Việt Nam thì cho kết quả hoạt độ protease của dịch chiết natto tự làm thấp hơn natto của Nhật. Điều này có thể do natto của Nhật sau khi lên men được bảo quản trong một thời gian lâu dài ở nhiệt độ thấp nên vi sinh vật vẫn tiếp tục lên men và sinh protease; còn natto tự làm mới được lên men sau 24 giờ.
Hơn nữa có thể nhận thấy hoạt độ enzym protease của B. subtilis natto của môi trường canh thang vẫn nhỏ hơn hoạt độ protease của dịch chiết natto Nhật. Điều này có thể giải thích do sản phẩm natto Nhật chỉ được lên men hoàn toàn bằng hạt đậu nành, không có thêm nguồn dinh dưỡng nào khác; còn môi trường canh thang thì giàu chất dinh dưỡng chứa nitơ bao gồm pepton, cao thịt,… rất có thể nguồn hydratcacbon và các acid amin sẵn có trong đậu nành thích hợp với sự phát triển và sinh enzym của B. subtilis natto. Đồng thời, theo các tài liệu công bố thành phần acid amin trong protein đậu nành có số lượng tương đương acid amin trong thịt, ngoài ra trong đậu nành còn chứa nhiều vitamin, khoáng chất, vi lượng mà môi trường canh thang còn thiếu [4], [8].
Do sự có mặt của tinh bột và vỏ đậu nành trong sữa đậu nành và bột đậu đã giúp kích thích cho các enzym amylase và cellulase sinh ra nhiều hơn nên hoạt độ
các enzym này của môi trường khi bổ sung sữa đậu nành và bột đậu tăng nhẹ hơn so với khi không bổ sung.
Kết luận sơ bộ:
Việc bổ sung sữa đậu nành, bột đậu vào môi trường canh thang sau 24 giờ nuôi cấy không kích thích vi khuẩn sinh nhiều protease hơn đồng thời làm tăng sinh amylase và cellulase. Sau 24 giờ nuôi cấy B. subtilis natto trong môi trường canh thang, hoạt độ protease thấp hơn của dịch chiết natto Nhật và cao hơn của dịch chiết natto tự làm.