[28], [29], [30], [33], [39].
Ở vi sinh vật: nhiều nhà khoa học đã phát hiện ra rất nhiều loại vi sinh vật có
khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme chitosanase như Streptomyces sp. N174,
Streptomyces griseus HUT 6037, Bacillus sp. no. 7-M, Bacillus pumilus BN-262,
Bacillus circulans MH-K1, Bacillus circulans WL-12, Penicillium islandicum,
Nocardia orientalis, Aspergillus oryzae, Aspergillus fumigatus, Metarhizium anisopliae. Cụ thể là:
Năm 1996, Anthony L. Tarentino và Frank Maley đã tinh sạch và nghiên cứu các đặc tính của enzyme Endo--N-acetylglucosaminidase từ Streptomyces griseus.
Năm 1997, Masaru Mitsutomi thuộc Bộ môn Khoa học sinh học ứng dụng,
Khoa Nông nghiệp, Đại học Saga, Nhật Bản đã nghiên cứu tinh sạch chitosanase từ
Streptomyces griseus HUT 6037. Streptomyces griseus HUT 6037 có thể tạo ra
chitosanase ngoại bào khi phát triển trong môi trường có chứa chitosan. Enzyme này có pH tối thích trong khoảng từ 4,5 - 6,0.
Vào năm 1999, Jun-ichi Saito, Akiko Kita, Yoshiki Higuchi, Yoshiho Nagata, Akikazu Ando, và Kunio Miki thuộc Khoa Công nghệ sinh học, Đại học Kyoto, Nhật
Bản đã tìm ra cấu trúc tinh thể của enzyme chitosanase từ Bacillus circulans MH-K1. Chitosanase từ Bacillus circulans MH-K1 là một loại protein ngoại bào có trọng lượng
phân tử là 29 kDa bao gồm 259 amino acid. Cấu trúc tinh thể của loại enzyme này
được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ dị thường đa bước sóng và được tinh chế để
nghiên cứu tinh thể (nghiên cứu trật tự sắp xếp của các nguyên tố) R = 19,2% (Rtự
do = 23,5%) đối với sự nhiễu xạở 1,6-Å được tập hợp bởi sự bức xạ synchrotron.
Enzyme này có hai phần có dạng hình cầu phía trên và phía dưới, mà vị trí hoạt động
nếp trong phân tử của chitosanase từ Bacillus circulans MH-K1 thì tương tự với
chitosanase từ Streptomyces sp. N174, mặc dù trật tự của các amino acid của hai loại
chitosanase này chỉ giống nhau khoảng 20%. Tuy nhiên, có ba vùng mà ở đó hình học
tôpô (ngành hình học nghiên cứu các tính chất không bị ảnh hưởng của sự thay đổi
hình dáng và kích thước) có sự khác nhau đáng kể. Ngoài ra, cầu nối disulfide giữa
Cys50 and Cys124 nối với cấu trúc gấp nếp 1 và cấu trúc xoắn ốc 7 của hai loại
chitosanase này không giống nhau. Ngoài ra, sự định hướng của hai cấu trúc xoắn ốc
trụ cột, nối hai phần với nhau, cũng khác nhau là nguyên nhân cho sự khác nhau về
hình dạng và kích thước của vị trí hoạt động của hai loại enzyme này do đó chúng sẽ
thủy phân các loại chitosan khác nhau.
Vào năm 1999, Jae Kweon Park, Kumiko Shimono, Nobuhisa Ochiai, Kazutaka Shigeru, Masako Kurita, Yukari Ohta, Katsunori Tanaka, Hideyuki Matsuda, và Makoto Kawamukai thuộc Bộ môn Khoa học đời sống và Công nghệ sinh học, Khoa Khoa học môi trường và đời sống, Đại học Shimane, Nhật Bản đã tinh sạch và phân tích gen của
enzyme chitosanase ngoại bào từ vi khuẩn gram âm Matsuebacter chitosanotabidus 3001. Giá trị pH tối thích của loại enzyme này là 4,0 và nhiệt độ tối thích của nó trong khoảng
30 đến 40°C. Enzyme chitosanase đã tinh sạch có khả năng phân giải với hoạt tính cao (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 1.7. Cấu trúc của chitosanase từ Bacillus circulansMH-K1 và chitosanase từ Streptomyces sp. N174 [29]
Cấu trúc của chitosanase Bacillus circulans MH-K1 bên trái và cấu
trúc của chitosanase Streptomyces sp. N174 bên phảiđược minh họa
bằng các biểuđồ có hình dải ruy băng. Cấu trúc xoắnốc trụ cột có màu vàng [29].
nhất đối với chitosan có độ deacetyl là 90% và glycol chitosan, cả hai loại chitosan này
đều được enzyme phân cắt ngẫu nhiên trong nội mạch phân tử nhưng loại enzyme
chitosanase từ Matsuebacter chitosanotabidus 3001 không thủy phân chitin, cellulose
hoặc các dẫn xuất của chúng. Trong số các chất ức chế, loại chitosanase đã tinh sạch này chỉ bị ức chế bởi Ag+. Các nhà khoa học cũng đã tìm ra trật tự sắp xếp của các amino acid
của enzyme chitosanase từ Matsuebacter chitosanotabidus 3001 và thấy rằng đây là một
loại chitosanase mới, trật tự sắp xếp này không thể hiện bất kỳ một sự tương đồng nào với các enzyme chitosanase đã biết trước đó.
Vào năm 2002, Rie Yatsunami, Yuri Sakihama, Mamie Suzuki, Tetsuya
Fukazawa, Shinji Shimizu, Tomoko Sunami, Kimiko Endo, Akio Takenaka và Satoshi Nakamura ở Viện Kỹ thuật Tokyo, Midori-ku, Yokohama, Nhật Bản đã phát hiện ra
gen mã hóa một loại chitosanase mới từ Bacillus sp. chủng K17. Trật tự nucleotide của gen tương ứng với một protein có 453 amino acid. Trật tự các amino acid của chủng K17 có tính tương đồng cao với họ enzyme thủy phân glycoside 8.
Vào năm 2006, Chih-Yu Cheng, Chu-Han Chang, Yue-Jin Wu, và Yaw-Kuen Li thuộc trung tâm Khoa học phân tử và Bộ môn Hóa ứng dụng, Đại học quốc gia
Chiao Tung, Hàn Quốc đã phát hiện một loại chitosanase từ Aspergillus fumigatus, thuộc nhóm enzyme thủy phân glycoside họ 75. Enzyme này có thể thủy phân liên kết
GlcNAc-GlcN và GlcN-GlcN của cơ chất,thuộc loại chitosanase I.
Cho đến nay, các nhà khoa học trong nước chưa nghiên cứu nhiều về enzyme
chitosanase, các đề tài thường tập trung nghiên cứu enzyme chitinase. Ví dụ năm
1999, Đinh Duy Kháng, Nông Văn Hải, Trương Nam Hải, Chikafusa Fukazawa đã nghiên cứu tinh chế và xác định tính chất của chitinase từ đậu tương (Báo cáo Khoa
học Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội). Cũng trong năm 1999, Nguyễn
Thị Thu Trang, Nguyễn Lân Dũng đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp chitinase của
chủng vi khuẩn Bacillus Q3 có hoạt tính kháng nấm cao. Trong nghiên cứu đã phân lập được 22 chủng vi khuẩn có khả năng phân giải chitin từ mẫu đất nông nghiệp lấy ở
Hà Nội và tỉnh Thái Bình, Hoà Bình. Trong số 22 chủng này, có chủng Bacillus Q3 có hoạt tính chitinase và có khả năng sử dụng chitinase để ức chế mạnh mẽ nhiều chủng
nấm gây bệnh thực vật (Aspergillus VN04-460; Trichoderma VN04-412; Eurotium amstelodami; Eurotium chevalieri; Fusarium oxysporum).
Năm 2001, Đinh Minh Hiệp, Đại học Khoa học Tự nhiên đã nghiên cứu thu
nhận chitinase từ nấm mật Coprinus Fimentarius và các đặc tính của nó.