1.3.1. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của tê bào nâm men [21,24,39]
Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cây.
Thành phần cơ bản chiếm tối đa là nước: khoảng 75%, còn lại 25% chất khô bao gồm các thành phần:
Protein thô(N X 6,25): 30% - 75% trung bình 40%
Glucid: 25% - 50% trung bình 30%
Lipid: 2% - 5% trune bình 4%
Chất khoáng: 5% -11% trung bình 9%
1.3.1.1. Nưởc
Nước trong tế bào ở 2 dạng: nước liên kết (chủ yếu) và nước tự do. Trong đó nước ở thể keo của tế bào, thuộc phần nước liên kết chiếm tới 46% - 53% và phần giữa của tê bào 22% - 27%. Lượng nước khác nhau còn tùy thuộc vào chủng nấm men, kỹ thuật nuôi và phương pháp thu nhận tế bào.
1.3.1.2. Protein
Protein trong nấm men trung bình khoảng 50% (tính theo chất khô) và khoảng 45%
protein hoàn chỉnh và có đủ các acid amine không thay thế nhử: (mg/g men khô) Lysin 7,5;
Arginin 1,3; Histidin 11; Acid asparaginic 2,9; Serin 2,7; Glycin 1,5; Acid glutamic 3,9;
Alanin 8,7; Prolin 2,0; Tyrosin 2,8; Methionin 2,9; Leucin
5,4. Protein nấm men tương đương với protein động vật về mặt dinh dưỡng 1.3.1.3. Glucid
Glucid trong nấm men bao gồm các polvsaccharide dự trữ íglycogen 3 - 10% ; trehalose 2 - 15% và polvsaccharide cấu trúc (mannan 18,7 - 24,9%; glucan (9,47 - 10,96%) và chitin).
1.3.1.4. Lipid
Chat béo trong tế bào nấm men có các acid oleic, palmitic các lipid trung tính, glyceral, phospholipid, sterol tự do....
1.3.1.5. Tro
Thành phần tro của nấm men được trình bày trong bảng 1.4
K20 23,33 - 39,5 03 0,06 - 0,7
Na20 0,5 - 2,26 5 44,8 - 59,4
CaO 1,0-7,58 0,57 - 6,38
MgO 3,77 - 6,34 2 0,52 - 1,88 1
1.3.1.6' Vitamin
Tê bào nâm men rât giàu vitamin, nhât là vitamin nhóm B và tiền vitamin nhóm D2 là ergosterol, nó dược xem là nguồn neuyên liệu quỷ để sản xuất một số vitamin. Hàm lượng vitamin trong tế bào nấm men như sau: (pg./g nấm men khô) Inozit (B8): 600 - 15000; Biotin (B7 hay Vit): 0,6 - 0,7; Riboílaxin (Vit B2):30 - 60; Acid pantotenic (Vit B3); 2 - 9; Tianin (Vit B2); 24 - 50; Pvridoxin (B6):14 - 39; Nicotinamit (Vit B5): 370 - 750.
1.3.2. Dinh dưỡng nấm men [24]
Dinh dưỡng nâm men có thể chia làm 2 nguồn đó là dinh dưỡng ngoai bào và dinh dưỡng nội bào. Dinh dưỡng ngoại bào bao gồm các chất dinh dưỡng bên ngoài môi trường nuôi cấy được thấm qua màng hay được biến đổi trước khi vào trong tế bào. Còn khi m.ôi trường bên ngoài nghèo hoặc cạn kiệt các chất dinh dưỡng cần thiết thì tế bào sẽ sử dụng nguồn dự trữ nội bào như glycogen, trehalose, lipid và các hợp chất chứa Nitơ - dinh dưỡng nội bào,
Bảng 1.4: Thành phần tro của nấm men (%)[2Ỉ]
1.3.2. L Dinh dương carbon
VI nấm men thuộc nhóm dị dưỡng hóa năng nên nguồn carbon là các hợp chất hữu cơ như các glucid, rượu, acid hữu cơ, acid amine... có giá trị dinh dưỡng khác nhau. Khả năng hấp thụ các nguồn carbon khác nhau của nấm men phụ thuộc vào 2 yếu tô" : Thành phần hóa học thuộc về bản châ"t của nguồn carbon được sử dụng và đặc điểm sinh lý của tế bào nấm men.
Nguồn carbon dinh dưỡng được nấm men sử dụng một cách dễ dàng nhất phải kể đến là nhóm glucid, cụ thể là các monosacchariđe được tất cả các loài nấm men sử dụng.
Nó được coi là nguồn carbon vạn năng đối với vi sinh vật vì tất cả các quá trình biến dưỡng và tổng hợp vật chất đều bất nguồn từ cơ chất đầu tiên là glucose. Các loại đường pentose tuv thuộc monosacchariđe nhưng nhiều loài nấm men, trong đó có giống Saccharomyces lên men rượu, lại không thế sử dụng được. Một sô" loài nâ"m men dùng trong sản xuâ"t nâ"m men gia súc thuộc giống Candida, Torulopsis có thể đồng hóa được pentose vì thế nó thường được ứng dụng để thusinh khôi khi nuôi trên dịch thủy phân tù' gỗ, các nguồn giàu hemicellulose. d;ch kiềm sulfit. Những loai disaccharide (saccharose, maltose. lactose) hay trisaccharide (cellobiose, rafinose) không phải bất cứ chủng loài nấm men nào cũng có thê đồng hóa được mà còn tùy thuộc vào các enzym thủy phân tương ứng có trong nấm men để có thể chuyển các loại dường trên thành đường đơn (glucose. íructose, các pentose).
Phần lớn các loài thuộc giống Saccharomvces khác nhau giữa chúng trước hết là khả năng đồng hóa cốc loại đường trong quá trình trao đổi chất carbohvdrate. Đôi với các nguồn carbon khác như các loại rượu và acid hữu cơ thì khả năng đồng hóa là giống nhau ở tất cả các loài trong cùng một giông.
Trong số các loài thuộc giông Saccharomyces, s. cerevisiae khi cho lên men đường từ tinh bột sẽ phát triển hơn các loài khác vì nó có thể lên men được những dextrin đơn giản.
Bảng 1.5. Khả năng đồng hóa các nguồn carbohydraíe của nấm men [24]
Giong
Các
cại dường loại rượuCát acid hữu
Galactose
ưìo
rd1—
Ú iSj
4;
t/í
c3 c£ T<! <1)1
~o\ 3Ì
Vt o
>-X
'v ra s
y
•_>
"c
V.
■_> ’ l
— X
vin; + 1/3 - - - - - - - - -
cerevisiae + + 1/3 - - - - - - - - -
uvarum - - + - - - -
1_L - - - -
carlsbergensis + + + - - - - - - - -
chevalieri + - 1/3- 1 - - - - - - -
oviỊormis - 1/3- - - - - - -
chodaii + + - - - - - - -
-
Hầu hết các loài nấm men đều không cố các enzym thuộc nhóm byđroiase như amylase, cellulase...nên không sử dụng trực tiếp dược tinh bột, cellulose và hemicellulose. Nếu muốn sử dung các nguồn polysaccharide này cần phai tiến hành thủy phân ( bằng acid hay enzym ) trước khi nuôi nârr. men.
Nâm men cũng có thể sử dụng các acid hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cacbon và năng lượng duy nhât. Các sản phẩm trung gian trong chu trình Krebs (aciđ sucxinic, íumaric, malic...) đều là nguồn carbon dinh dưỡng cho nấm men.
Ờ một số chủng loài nâm men còn có thể sử dụng các acid béo làm nguồn dinh dưỡng c, khả năng sử dụng phụ thuộc vào chủng loài, chiều dài của mạch c và mức
độ điện lv của acid béo.
Trong vài thập kỷ gần đây, việc phân lập và tạo ra các chủng nấm men có khả năng sử dụng hydrocacbon từ dầu mỏ và khí đốt làm nguồn carbon đang được quan tâm. Hướng nghiến cứu này không những giải quvết được vấn đề về ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn protein đơn bào và vitamin từ sinh khôi nẩm men để bổ sung thức ăn trong chăn nuôi.