Đa số cỏc dũng nấm Trichoderma phỏt triển ở trong đất cú độ pH từ 2.5ữ 9.5. Phỏt triển tốt ở pH 4.5 – 6.5. Nhiệt độ để Trichoderma phỏt triển tối ưu thường là 25 ữ 30 0C. Một vài dũng phỏt triển tốt ở 35 0C. Một số ớt phỏt triển được ở 40 0C (Gary J. Samuels, 2004). Theo Prasun K. M. và Kanthadai R. (1997) hỡnh thỏi khuẩn lạc và bào tử của Trichoderma khỏc nhau khi ở những nhiệt độ khỏc nhau. Ở 35 0C chỳng tạo ra những khuẩn lạc rắn dị thường với sự hỡnh thành bào tử nhỏ và ở mộp bất
thường, ở 37 0C khụng tạo ra bào tử sau 7 ngày nuụi cấy. Trichoderma là lồi sản xuất nhiều khỏng sinh và enzyme như chitinolytic (enzyme phõn giải chitin), cellulolytic (enzyme phõn giải cellulose), đõy là 2 enzyme chớnh phõn giải thành và màng tế bào, phỏ hủy khuẩn ty của cỏc nấm đối khỏng với Trichoderma. Một vài lồi Trichoderma
cú tỏc động làm tăng tỉ lệ nẩy mầm. Tuy nhiờn cơ chế của tỏc động này chưa được biết (Gary J. Samuels, 2004).
Trong quỏ trỡnh sinh sản vụ tớnh của Trichoderma cú thể xảy ra hiện tượng đột biến nờn di truyền lại cho thế hệ sau hoặc sai sút từ quỏ trỡnh phõn chia tế bào và tỏc động của điều kiện mụi trường sống khỏc nhau nờn sẽ dẫn đến sự sai khỏc và đa dạng trong kiểu gen cũng như kiểu hỡnh của cựng một lồi Trichoderma. Vỡ thế, sẽ tạo ra những dũng thớch nghi tốt trong điều kiện sinh thỏi, địa lý khỏc nhau và đõy chớnh là những dũng rất cú ý nghĩa trong nghiờn cứu cũng như trong việc tạo chế phẩm sinh học kiểm soỏt mầm bệnh thực vật (Gary E. Harman, 2000).
Trichoderma là nhúm vi nấm phổ biến ở đất nụng nghiệp, đồng cỏ, rừng, đầm muối và đất sa mạc. Hầu hết chỳng là những vi sinh vật hoại sinh, nhưng chỳng cũng cú khả năng tấn cụng những loại nấm khỏc. Trichoderma rất ớt tỡm thấy trờn thực vật sống và khụng sống nội kớ sinh với thực vật. Chỳng cú mặt khắp mọi mơi trừ những vĩ độ cực Nam và cực Bắc. Chỳng phổ biến trong những khu rừng nhiệt đới ẩm hay cận nhiệt đới hơn là những khu rừng ụn đới hay rừng phương Bắc. Chỳng tồn tại trong mụi trường như rễ cõy, lỏ cõy, trong đất hay sống trờn những vật đĩ chết, xỏc hữu cơ hay kớ
Luận văn tốt nghiệp Chương II. Tổng quan tài liệu
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 47
sinh trờn những loại nấm khỏc.
T.polysorum và T.viride cú mặt ở vựng khớ hậu lạnh, trong khi T.harzianum cú ở cỏc vựng khớ hậu núng. Điều này tương quan với nhiệt độ tối đa cho từng lồi.
Cỏc lồi Trichoderma thường xuất hiện ở đất acid, và Gochenaur (1970) cho rằng cú thể cú tương quan giữa sự hiện diện của T.viride với đất acid trong vựng khớ hậu rất lạnh ở Peru. Trichoderma cú thể phỏt triển tốt ở đất kiềm nếu như ở đú cú sự tập trung một lượng CO2 và bicarbonate Trichoderma cú thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khỏc nhau từ cacbonhydrat, amoni acid đến amonia.
Trichoderma là vi nấm ưa độ ẩm, chỳng đặc biệt chiếm ưu thế ở những nơi ẩm ướt.
T.hamatum và T.pseudokoningii cú thể chịu điều kiện cú độ ẩm cao hơn so với cỏc lồi khỏc. Tuy nhiờn, Trichoderma thường khụng chịu được độ ẩm thấp và điều này là một yếu tố gúp phần làm cho số lượng Trichoderma giảm rừ rệt trong những nơi cú độ ẩm thấp, song cỏc lồi Trichoderma khỏc nhau thỡ yờu cầu về nhiệt độ và độ ẩm cũng khỏc nhau.
Trichoderma cú thể được phỏt hiện trong đất bởi mựi hương của chỳng, hương dừa (6- pentyl-pyrone đĩ bay hơi) thường được tạo ra trong quỏ trỡnh sinh trưởng của
Trichoderma.
Với phương phỏp pha loĩng người ta ước tớnh Trichoderma cú thể đạt đến 3% tổng số vi nấm hiện diện trong cỏc loại đất rừng và 1,5% số lượng nấm trong đất đồng cỏ. Tuner và cộng sự (1997) chỉ ra rằng T.longibrachiatum và T.citrinoviride cú nhiều sự trựng nhau về khu vực phõn bố địa lớ. Sự phõn bố rộng khắp này cú lẽ do sự phỏt tỏn hiệu quả (nhờ giú hoặc cụn trựng) hoặc biểu hiện một quỏ trỡnh tiến húa rất sớm. Kết quả thớ nghiệm trong phũng thớ nghiệm cho thấy nấm Trichoderma cú khả năng ức chế một số nấm bệnh và sinh tổng hợp nhiều enzyme trong đú cú enzyme cellulase phõn giải cellulose rất tốt. Để mở rộng khả năng ứng dụng của chỳng trong sản xuất thỡ vấn đề nhõn sinh khối để tạo lượng lớn chế phẩm đĩ được đặt ra.
Trichoderma cú thể phỏt triển và hỡnh thành bào tử trờn mụi trường cú nhiều cellulose như: bĩ đậu phụ, bĩ ngụ, cỏm gạo, thúc, bĩ bia...Đặc biệt là trờn mụi trường bĩ đậu phụ nấm phỏt triển tốt nhất với lượng bào tử sản sinh 7,5.109 bào tử/g mụi trường. Tuy nhiờn, việc bảo quản chế phẩm này gặp nhiều khú khăn do độ ẩm. Thay vào đú cú mụi trường thúc tuy lượng bào tử sản sinh thấp hơn khoảng 3,2.109 bào tử/g mụi trường nhưng việc bảo quản thỡ dễ dàng hơn.
2.5.2.3. Cỏc yếu tố ảnh hƣởng quỏ trỡnh đƣờng húa:
Ảnh hưởng của cấu trỳc nguyờn liệu Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ảnh hưởng của pH
Luận văn tốt nghiệp Chương II. Tổng quan tài liệu
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 48
Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất Ảnh hưởng của cỏc chất kỡm hĩm
2.5.2.3.1. Cấu tỳc nguyờn liệu:
Cấu trỳc tự nhiờn của lignocellulose tạo ra nhiều cản trở đến quỏ trỡnh tấn cụng của cỏc enzyme. Ngay cả quỏ trỡnh thủy phõn cellulose tinh khiết, tốc độ thủy phõn cũng giảm theo thời gian. Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian vỡ một số lý do sau: sự ức chế enzyme do sản phẩm, sự giảm của cỏc phần cơ chất dễ thủy phõn, enzyme bị bất hoạt hoặc bị giữ lại trong cỏc lỗ xốp của cellulose.
Khả năng tiếp cận vật liệu lignocellulosic của cellulase đúng vai trũ quan trọng trong quỏ trỡnh thủy phõn. Cellulose cú bề mặt trong và ngồi, bề mặt ngồi bao gồm bề mặt bao quanh cỏc xơ sợi, bề mặt trong là bề mặt do cỏc mao quản bờn trong xơ sợi tạo thành. Nếu cellulose khụng được tiền xử lý, hiệu quả thủy phõn thấp. Xử lý loại bỏ ligninsẽ làm tăng khả năng thủy phõn cellulose.
Cơ chất được được nghiờn cứu trong luận văn này là bựn giấy, cú cấu trỳc mạch carbon ngắn nờn khả năng tiếp cận của enzyme cellulase là khỏ dễ dàng.
2.5.2.3.2. Nhiệt độ:
Tốc độ phản ứng thủy phõn tăng theo nhiệt độ, tuy nhiờn đến một nhiệt độ nhất định, tốc độ phản ứng sẽ giảm dần và đến mức triệt tiờu.
Phần lớn enzyme hoạt động mạnh nhất ở nhiệt độ 40 – 500 C. Riờng đối với enzyme cellulase, nhiệt độ tối ưu là 500 C. Những enzyme khỏc nhau đều cú nhiệt độ tối ưu khỏc nhau.
Khi ở nhiệt độ 00 C, enzyme bị hạn chế hoạt động rất mạnh, nhưng khi đưa nhiệt độ lờn từ từ, hoạt tớnh của enzyme sẽ tăng dần đều đến mức tối ưu. Nếu đưa nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tối ưu, hoạt tớnh enzyme sẽ bị giảm, khi đú enzyme khụng cú khả năng phục hồi hoạt tớnh.
Phản ứng vụ hoạt của enzyme dưới tỏc dụng của nhiệt thường biểu diễn là phản ứng bậc một: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.5.2.3.3. pH:
pH mụi trường thường ảnh hưởng đến mức độ ion húa cơ chất, enzyme và đặc biệt ảnh hưởng đến độ bền của enzyme. Chớnh vỡ thế pH cú ảnh hưởng rất mạnh đến phản ứng của enzyme.
Nhiều enzyme hoạt động rất mạnh ở pH trung tớnh. Tuy nhiờn cũng cú nhiều enzyme hoạt động ở mụi trường acid yếu. Một số enzyme khỏc lại hoạt động mạnh ở pH kiềm
Luận văn tốt nghiệp Chương II. Tổng quan tài liệu
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 49
và cả pH acid. Đối với enzyme cellulase, khoảng pH thớch hợp là 4 – 5, trong đú tốt nhất là 4.8.
2.5.2.3.4. Nồng độ enzyme:
Khi nồng độ enzyme tăng, tốc độ phản ứng tăng theo đường thẳng. Tuy nhiờn, khi nồng độ enzyme đạt đến một ngưỡng nào đú, nồng độ cơ chất sẽ trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng. Khi đú, tốc độ phản ứng sẽ khụng tăng nữa mà là một đường nằm ngang.
2.5.2.3.5. Nồng độ cơ chất:
Khi nồng độ cơ chất tăng, tốc độ phản ứng enzyme tăng, vỡ sẽ cú nhiều cơ chất va chạm với enzyme tiến hành phản ứng. Khi nồng độ cơ chất đủ lớn, cỏc enzyme bị bĩo hũa cơ chất, vỡ vậy, tăng nồng độ cơ chất thỡ tốc độ phản ứng sẽ khụng thay đổi đỏng kể.
2.5.2.3.6. Cỏc chất kỡm hĩm:
Cỏc chất kỡm hĩm hoạt động của enzyme thường là cỏc chất cú mặt trong cỏc phản ứng enzyme, làm giảm hoạt tớnh enzyme nhưng lại khụng bị enzyme làm thay đổi tớnh chất húa học, cấu tạo húa học và tớnh chất vật lý của chỳng.
Tựy thuộc vào bản chất của chất kỡm hĩm người ta chia ra những chất kỡm hĩm cạnh tranh và chất kỡm hĩm khụng cạnh tranh. Cỏc chất kỡm hĩm khụng cạnh tranh thường gồm hai loại: kỡm hĩm do sản phẩm phản ứng và kỡm hĩm do thừa cơ chất.
Đối với enzyme cellulase, người ta nhận thấy, sản phẩm của phản ứng thủy phõn, bao gồm cả cellobiose và glucose đều cú tỏc động kỡm hĩm hoạt tớnh của cellulase, đặc biệt là cellobiose.
Luận văn tốt nghiệp Chương III. Vật liệu và phương phỏp
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 50