2.4.1. Nguồn nguyên liệu thu nhận enzyme chitosanase
Enzyme chitosanase ựược tìm thấy từ: vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, virus, sâu bọ, côn trùng và một số loài thực vật, song hiện nay nguồn cung cấp chủ yếu là vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm, chúng ựược phân lập từ ựất, nơi có xác của các loài giáp xác (tôm, cuaẦ) phân huỷ. Cơ sở của sự phân lập này dựa trên nguyên tắc ở ựâu có cơ chất ở ựó có vi sinh vật phân giải cơ chất ựó.
Nhìn chung ựể lựa chọn vi sinh vật làm nguồn thu nhận enzyme phải thỏa mãn ựiều kiện quan trọng là: Khả năng tổng hợp enzyme mạnh trong thời gian ngắn, có khả năng sử dụng các nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm; Không tạo ra các sản phẩm phụ trong quá trình lên men sản xuất; Tách chiết sản phẩm dễ dàng.
2.4.1.1. Các nguồn vi sinh vật ựã ựược nghiên cứu trong sản xuất chitosanase chitosanase
Dựa vào sự tương ựồng của chuỗi acid amin, chitosanase ựược phân loại thành 5 họ: GH-5, GH-8, GH-46, GH-75. Trong ựó, họ GH-46 nhất là các chitosanase từ Bacillus và Streptomyces ựã ựược nghiên cứu rộng rãi nhất về ựặc tắnh xúc tác, cơ chế phản ứng, cấu trúc protein, chuỗi amino acid Ầtrong khi các họ khác mới chỉ có những nghiên cứu bước ựầu về tinh sạch protein và tách enzyme. GH-5 bao gồm các enzyme có khả năng thủy phân chitosan, carboxymethylcellulose và hoạt tắnh transglycosylation, GH-8 lại gồm có các enzyme có khả năng thủy phân nhiều loại cơ chất ngoài chitosan, nó còn có hoạt tắnh cellulases, licheninases và endo-xylanases. đặc biệt, họ GH-75 ựều là các enzyme từ nấm và không có tắnh ựồng ựẳng với enzyme thuộc GH-46. đối với họ GH-80 thì sự khác nhau cơ bản nhất giữa enzyme thuộc GH-80
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 18
(chitosanase từ Matsuebacter chitosanotabidus) và GH-46 có ựầu xúc tác là Gl 141 trong khi GH- 46 là Asp 80 (chitosanase từ Streptomyces sp. N174) (Shimono et al., 2002) [52].
Bảng 2.4. Một số chủng vi sinh vật sinh tổng hợp chitosanase ựã ựược nghiên cứu
Họ enzyme Nguồn vi sinh vật
GH-5 -Streptomyces griceus HUT 6037
-Thermomonospora fusca GH-8 -Bacillus circulans WL-12 -Paenibacillus fukuinnensis D-2 -Bacillus sp. No.7M GH-46 -Nocardioides sp. strain N106
-Amycolatopsis sp. strain CsO-2
-Streptomyces coelicolor A3(2), SCO0677 hay SCF91.37
-Streptomyces coelicolor A3(2),SCO2024 hay SC3A3.02
-Chlorella virus PBCV-1 -Bacillus coagulans -Burkholderia gladioli -Bacillus circulans MH-K1 -Bacillus subtilis -Bacillus amyloliquefaciens -Bacillus sp. strain CK4 GH-75
Tất cả các enzyme chitosanase thuộc họ GH-75 ựều là các enzyme từ nấm như: Aspergillus (Aspergillus oryzae,Aspergillus
fumigatus), Penicillium, Beauveria,Cordyceps, Fusarium
(Fusarium solani), Hypocrea, Magnaporthe,
Metarhizium(Metarhizium anisopliae) và Neurospora
GH-80 -Matsuebacter chitosanotabidus
-Sphingobacterium multivorum
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 19
Trong các nguồn thu nhận thì chitosanase thu từ nguồn vi khuẩn và xạ khuẩn cho hoạt tắnh enzyme tốt hơn, ựặc biệt với sự phát triển của công nghệ sinh học trong việc tái tổ hợp gen ựang hứa hẹn việc tạo ra các chủng vi sinh vật có khả năng sinh enzyme với những ựặc tắnh quý báu như khả năng chịu nhiệt, khả năng phân giải cơ chất ở các mức ựộ khác nhau ựể thu các sản phẩm với ựộ chọn lọc và tinh khiết cao.