Hình 3.22 H iu qu kh lipid ca các ch ng nm men thay đi theo mt đt bào
B ng 1.4 Nm men đ nh danh đ c th tiêu hóa ca tơm
Tên loài S gi ng xác đ nh đ c Rhodosporidium palludigenum 26 Rhodosporidium toruloides 21 Rhodotorula mucilaginosa 19 Rhodosporidium sphaerocarpum 14 Rhodotorula glutinis 3 Rhodosporidium diobobatum 2 Sporidiobolus pararoseus 1 1.3.2. N m men Y. lipolytica và ng d ng x lý ph ph m th c ph m
Y. lipolytica là m t n m men nang (ascomycetous yeast) an tồn trong th c ph m. Nó đ c chú ý và nghiên c u nhi u vào đ u nh ng n m 70 nh vào kh n ng chuy n hóa nguyên li u k n c (alkanes, triglyceride và acid béo) đ t o ra protein. Loài n m men này khơng nh ng có kh n ng s n xu t và ti t ra canh tr ng nhi u lo i enzyme t nhiên nh lipase lip2p, protease có ho t tính cao mà cịn t ng h p đ c các acid h u c và đ ng ol [7].
Y. lipolytica thu c h Saccharomycetaceae, và thu c gi i n m Ascomyces (d i h Sacchromycetoideae) [57]. N m men này khác bi t v c u trúc gen và tính ch t sinh lý so v i các n m men khác và có nh ng đ c tính ph bi n c a n m m c và t bào nhân th c b c cao [58]. Nó th ng đ c tìm th y trên các c ch t có ngu n g c đ ng v t ho c th c v t mà các ngu n cacbon chính d i d ng các ankan; lipid ho c protein. M t khác nó đ c phân l p đ u tiên trên magarine. N m men này có th phân l p t các th c ph m giàu lipid và protein [59] nh phomai [60] ho c xúc xích [61].
Y. lipolytica khơng gây b nh [62]. Nó r t nh y c m v i nhi t đ cao t 32-34°C
[61]. Nhi u ngu n Y. lipolytica khơng có kh n ng phát tri n nhi t đ 32°C và là vi sinh v t hi u khí b t bu c. Y. lipolytica đã đ c C quan qu n lý Th c ph m và D c ph m Hoa K FDA (American food and drug administration) c p ch ng nh n GRAS (Generally Recognized As Safe) là s n ph m tuy t đ i an toàn. i u này cho phép chúng đ c s d ng trong công nghi p th c ph m ho c d c ph m.
16
Y. lipolytica có kh n ng đ ng hóa nhi u lo i đ ng nh glucose, galactose ho c
manitol nh ng nó khơng có kh n ng đ ng hóa saccharose do thi u ho t đ ng c a enzyme invertase [63]. Ng c l i, n m men này có kh n ng s d ng các ch t k n c nh alkan (nh hexadecan, decan), các acid béo (nh acid palmitic, acid rininoleic, acid lauric), và các triglycerid (trioleine, tripalmitine). Y. lipolytica c ng có th s d ng acetate nh m t ngu n cacbon duy nh t [63]. Y.lipolytica c ng có th t ng tr ng trong môi tr ng có b sung lipid nh ricinoleic (d u th u d u), s d ng lipid đ t ng h p thành lactone do ho t đ ng c a enzyme lipase và esterase [64].
i) Kh n ng t ng h p acid h u c
N m men Y. lipolytica đ c xem là m t tác nhân s n xu t acid citric v i s l ng l n ti m n ng v i nh ng u đi m nh s d ng đ c nhi u lo i c ch t (đ c bi t có kh n ng s d ng c ch t k n c), t c đ ph n ng hình thành s n ph m cao, hi u su t t ng h p cao, ch u đ c n ng đ c ch t cao, ch u đ c ion kim lo i và n ng đ oxy th p, ki m sốt q trình d dàng, t i thi u l ng ch t th i và n c th i [65].
Nghiên c u hóa sinh ch ra r ng s tích t acid acetic trong t bào n m men là do ho t tính c a enzyme tham gia vào q trình đ ng hóa c b n gi m trong đi u ki n ngu n nit khan hi m [66]. Trong đi u ki n bình th ng, enzyme ATP-citrate lyase c t acid citric thành oxaloacetate and acetyl-CoA [66]. Tuy nhiên, khi ngu n nit c n ki t s kích ho t enzyme adenosine monophosphate deaminase chuy n hóa AMP. K t qu là gi m cofactor c n thi t cho enzyme ATP-citrate lyase, d n đ n đ t đo n chu trình Krebs và s tích t c a các s n ph m trao đ i ch t trong giai đo n đ u chu trình, nh là acid citric [7]. Sau đó, acid citric trong ti th đi ra t bào ch t do trao đ i v i oxaloacetate trong t bào ch t tr c khi ti t ra canh tr ng thông qua ch t v n chuy n đ c hi u Yhm2p [7]. Quá trình t ng h p và ti t acid citric di n ra nhanh h n pH trung tính do pH này, gen đi u hòa t ng t ng h p ch t v n chuy n Yhm2p ho t đ ng [7]. Thêm vào đó, tính tốn đ ng h c và đ xu t r ng quá trình ti t acid citric có nhi u m t l i v n ng l ng [7].
Ngoài acid citric và acid isocitric, n m men Y. lipolytica còn có kh n ng sinh t ng h p và ti t ra canh tr ng nh ng acid h u c khác có th k đ n nh : acid isocitric, acid succinic, α -ketoglutaric acid, itaconic acid … [65].
17
ii) Kh n ng t ng h p protease
N m men Y. lipolytica đ c ch ng minh có kh n ng t ng h p alkaline extracellular protease, chi m 1-2% t ng l ng protein c a t bào [67]. H n 99% enzyme t ng h p đ c ti t ra môi tr ng nuôi c y và ch 1% enzyme đ c gi l i bên trong t bào [67]. Ngoài alkaline extracellular protease, n m men Y. lipolytica cịn có ti t ra mơi tr ng ngồi ít nh t 3 lo i acid protease và m t ribonuclease [68].
Sinh t ng h p protease n m men Y. lipolytica b nh h ng m nh b i pH môi
tr ng. pH acid (pH < 6,8), ph n l n acid protease đ c ti t ra môi tr ng, ng c l i, pH ki m (pH 9-10), alkaline extracellular protease đ c t ng h p [68].
iii) Kh n ng t ng h p lipase
Sinh t ng h p lipase c a n m men Y. lipolytica t ng cao khi môi tr ng nuôi c y có ch a c ch t k n c nh acid béo, triglyceride, methyl ester [69]. Y. lipolytica không ch s n sinh enzyme lipase ngo i bào mà còn còn sinh t ng h p enzyme lipase liên k t v i t bào. Trong đi u ki n ngu n carbon tr nên khan hi m và n m men trong pha cân b ng c a quá trình sinh tr ng, c hai lo i enzyme lipase trên đ u đ c ti t ra mơi tr ng ngồi [69].
i u ki n môi tr ng khan hi m ngu n carbon ho c ngu n nit d ng ph c t p s thúc đ y n m men Y. lipolytica t o ra lipase [70].
iv) M t s ng d ng Y. lipolytica trong x lý ph ph m th c ph m
Trong công nghi p ch bi n cá, ch h n n a l ng nguyên li u đ c ch bi n thành s n ph m cho ng i. Ph n còn l i sinh ra l ng ph ph m, ph ph m kh ng l th ng đ c ch bi n thành b t cá [67]. Ph ph m t cá th ng có hàm l ng lipid cao, đi u này làm gi m giá tr th ng ph m c a b t cá. Trong báo cáo c a mình, Yano và c ng s (2008) đã ch ra kh n ng s d ng Y. lipolytica đ x lý ho c nâng cao giá tr cho ph ph m t cá [71]. Ti n hành lên men tr ng thái r n cho cá xay nh v i Y. lipolytica giúp gi m b t hàm l ng ch t béo trong ph ph m t cá. Sau khi 96 gi
k t h p v i đ o tr n gián đo n, l ng ch t béo thô đã gi m t i 46% trong khi l ng protein hao h t không đ n 1%. V i cùng th i gian lên men nh v y, s d ng h n h p vi khu n ch làm gi m đ c 28,3% l ng ch t béo thô trong ph ph m t cá [72].
18
Y. lipolytica c ng đ c s d ng đ x lý n c th i t nhà máy s n xu t oliu, d u
c , bã d a ... đ t o ra các s n ph m có giá tr gia t ng cao nh protein đ n bào, lipase, acid citric ... (B ng 1.5).