STT Vi khuẩn biển Nguồn phân lập
Nguồn tài liệu tham
khảo
1 Alginovibrio aquatilis Từ nước biển, đất [59]
2
Alteromonas sp. (chủng H-4) Từ phân hủy tảo biển Lamina
japonia, [60] [61] 3 Tamlanap sp. Hải sâm Apostichopus japonicus [62] 4 Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5 Từ đất ngập mặn [63] 5 Vibrio furnissii H1 Rong biển thối rửa [64] 6 Pseudomonas alginovora Tảo nâu Laminaria [56], [65]
7 Vibrio sp. Tảo nâu [66]
8 Vibrio harveyi AL-128 Nước biển [67]
Đáng chú ý năm 1976 I. W. Davidson và cộng sự thuộc trường đại học Edinburgh, vương quốc Anh đã tiến hành nghiên cứu alginate lyase từ vi khuẩn biển thuộc họ Pseudomonadaceae. Đây là enzyme ngoại bào thuộc
EC4.2.2.3 đã mở ra hướng nghiên cứu mới các chủng vi khuẩn biển được phân lập từ rong biển sống trong môi trường giàu alginate [55].
Mỗi chủng vi khuẩn thường sinh mỗi loại enzyme và đa số là enzyme Endolytic. Tuy nhiên, cũng có nhiều chủng vi khuẩn tạo ra nhiều hơn một enzyme như Pseudomonas alginovora có cả enzyme poly G và poly M [56]. Doubets và cộng sự [58] đã công bố alginate lyases (EC 4.2.2.3) thu từ 2 loài vi khuẩn biển A3, W3 được phân lập từ rong nâu Fucus. Trong đó, chủng vi khuẩn biển A3 sinh alginate lyase ngoại bào đặc hiệu Poly M và W3 sinh alginate lyase nôi bào đặc hiệu poly G [58].
Vi khuẩn là sinh vật có khả năng sinh sản nhanh, phát triển mạnh, thích ứng tốt với điều kiện công nghiệp. Môi trường dinh dưỡng để nuôi vi khuẩn rẻ tiền, dễ kiếm. Nên enzyme thu từ việc nuôi vi khuẩn sẽ nhanh hơn, rẻ hơn giúp tăng lợi nhuận. Bên cạnh đó, việc tìm kiếm alginate lyase mới từ vi khuẩn giúp dễ dàng hơn trong việc xác định gen mã hóa enzyme do bộ gen của vi khuẩn biển nhỏ hơn sơ với các sinh vật khác như vi nấm hay động vật biển, dẫn đến dễ dàng hơn trong việc nghiên cứu enzyme tái tổ hợp nhằm ứng dụng trong quy mô công nghiệp [68].
Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng các alginate lyase có khả năng kém trong ổn định nhiệt độ, hiệu suất xúc tác thấp để sản xuất AOS ở quy mô công nghiệp. Vì vậy, hiện nay các nhà khoa học tập trung vào tìm kiếm các alginate lyase từ vi khuẩn biển có hiệu suất cao, hoạt tính cao ứng dụng tiềm năng trong sản xuất alginate oligosaccharide như chủng vi khuẩn biển Bacillus sp. Alg07 [3].
1.3.2. Đặc tính xúc tác của một số alginate lyase từ vi khuẩn biển
Hầu hết alginate lyase được công bố từ vi khuẩn biển là enzyme ngoại bào như Pseudoalteromonas atlantica AR06 [69], Bacillus sp. TAG8 [5]. Điều này có thể được giải thích là do alginate là hợp chất đại phân tử, khó có thể hấp thu qua thành tế bào vi khuẩn. Do đó, các chủng vi khuẩn biển cần phải tiết ra môi trường enzyme chuyển hóa alginate thành alginate oligosaccharide để dễ dàng sử dụng cho hoạt động sống của chúng. Tuy
nhiên, một số vi khuẩn biển cũng được tìm thấy có sản xuất alginate lyase nội bào như Alteromonas sp. [61]. Điều này chứng tỏ, vi sinh vật biển có những cơ chế đặc biệt để có thể sử dụng các chất dinh dưỡng ở môi trường nhằm mục đích cung cấp nguồn năng lượng cho sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Vì vậy, khi tìm kiếm, nghiên cứu alginate lyase từ vi khuẩn biển cần phải tiến hành kiểm tra dịch chiết nội bào và ngoại bào để xác định đúng vị trí sản xuất của alginate lyase. Nhiều yếu tố, chẳng hạn như nguồn cacbon, nguồn nitơ ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật và sản xuất alginate lyase. Tuy nhiên, chỉ có một vài báo cáo liên quan đến tối ưu hóa quá trình lên men, điều kiện nuôi cấy và vi sinh vật sản xuất alginate lyase [70], [71]. Hầu hết các công bố liên quan đến alginate lyase từ vi khuẩn biển đều sử dụng môi trường biển có bổ sung alginate là nguồn carbon cảm ứng vi khuẩn sinh enzyme [3], [70], [72], [73]. Do đó, khi nghiên cứu vi sinh vật sinh alginate lyase thì cần nghiên cứu ảnh hưởng của chất cảm ứng (bảng 1.3).