5. XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ ENZYME AMYLASE: 1 Đơn vị đo hoạt độ:
5.4.2. Môi trường dinh dưỡng:
Trong sản xuất chế phẩm Amylase theo phương pháp nuôi cấy bề mặt trên canh trường rắn người ta hay dùng nhất là cám lúa mì. Đây là mơi trường tự nhiên tốt nhất để sinh tổng hợp Amylase.
Cám lúa mì thường chứa khoảng 20 - 30% tinh bột, 10 - 12% protit. Ngoài ra cịn chứa muối khống, các nguyên tố vi lượng, vitamin...
Để tiết kiệm cám người ta cịn trộn thêm các ngun liệu khác vào mơi trường như trấu, mùn cưa, bã khoai tây, bã bia...
Ở nước ta do khơng có cám lúa mì nên trong sản xuất người ta hay dùng nhất là bột ngô vàng, cám gạo và trấu đem trộn lẫn với nhau.
Thành phần tối ưu để thu được chế phẩm Amylase có hoạt độ cao từ Asp.awamori là cám 75% ( hàm lượng tinh bột 29% ) bột ngô 6% ( hàm lượng tinh bột 55% ) và 19% trấu. Hàm lượng tinh bột chung là 25%. Điều kiện tối ưu khi nuôi cấy là: to 32OC, độ ẩm 57% và nuôi trong 42 giờ.
Ngồi tinh bột, mơi trường cần chứa maltose và dextrin. Sự có mặt của glucose, fructose và saccarose có tác dụng giúp cho sự phát triển của nấm mốc nhưng lại hạn chế
sự tích tụ Amylase. Ngược lại khi thêm lactose và MgO vào mơi trường lỏng thì nấm mốc phát triển kém nhưng lại tạo nhiều Amylase.
Ngoài gluxit, để tổng hợp Enzyme, vi sinh vật nói chung và nấm mốc nói riêng đều cần đến chất chứa nitơ. Nguồn nitơ có thể có sẵn trong cám, bột ngơ, khi cần thiết có thể bổ sung thêm từ khơ lạc, khô đậu tương hoặc từ các muối amin hoặc ure. Theo kết quả nghiên cứu của giáo sư Phenicxơva, nấm mốc Asp.awamori có thể phát triển tốt trong mơi trường chứa 0,05% đạm vơ cơ nhưng để tạo α-Amylose thì cần tăng nồng độ tới 0,15%; để tạo glucoamylase cần tăng tới 0,4%. Nhiều nguồn đạm hữu cơ cũng có tác dụng tốt đến sinh trưởng và phát triển của nấm mốc nhưng ít có hiệu quả về phương diện tích tụ Enzyme. Ví dụ khi bổ sung gelatin casein và ngay cả cao ngơ vào canh trường thì việc tích tụ Enzyme vẫn thua kém so với nguồn đạm vô cơ. Ngược lại, nếu ta thêm mầm, rễ của hạt ươm mầm vào canh trường lại có tác dụng tốt đến tích tụ Enzyme.
Sự tạo thành và tích tụ Amylase cịn gắn với sự có mặt của các ion Mg2+, Ca2+ và photpho, đặc biệt là magie. Trong môi trường thiếu MgSO4, Amylase hầu như không đc tạo thành, hàm lượng chỉ vào khoảng 0,05% - Sau magie là photpho, ion P đóng vai trị quan trọng trong việc tạo thành acid nucleic. Hàm lượng của muối KH2PO4 vào khoảng 0,1 - 0,2%.
Canxi có trong thành phần của α-Amylase. Một phân tử α-Amylase có tới 2 hoặc 3 ion canxi. Người ta cho rằng tính chịu nhiệt của Enzyme này phụ thuộc số ion canxi có trong phân tử; nhưng cũng có ý kiến cho rằng tính bền nhiệt của Enzyme này còn phụ thuộc vào thành phần acid amin, nhất là hàm lượng của acid glutamic.
Lưu huỳnh cũng đóng vai trị quan trọng khơng kém. Hoạt độ Amylase gắn liền với sự có mặt của nhóm –SH; mặt khác cịn tham gia vào thành phần của acid amin cấu tạo thành Enzyme. Hàm lượng lưu huỳnh trong canh trường chứa 0,04g/100ml đảm bảo cho hoạt độ Amylase đạt cực đại và bằng 360 đv/100ml. Nếu giảm tới 0,004% hoạt độ Amylase của Asp.orysee chỉ còn 50% và bằng 180 đv/100ml.
Hoạt độ của một số chủng ni trên mơi trường cám lúa mì theo phương pháp bề mặt
Asp.oryae KC 70.0 450.0 30.0 50.0 Asp.oryae U476 85.0 665.0 80.0 40.0 Asp.niger S4-10- 111 0.65 437.0 70.0 0.5 Asp.awamori 14.5 850.0 30.0 0