5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận án
3.1.2.5. Ảnh hưởng của nguồn cacbon
Để khảo sát ảnh hưởng của nguồn cacbon đến khả năng sinh tổng hợp cellulase, chủng Peniophora sp. NDVN01 đã được lên men trong môi trường chứa 80% (v/v) dịch chiết khoai tây, 0,5% (w/v) bột giấy làm cơ chất cảm ứng và 0,2% (w/v) của một nguồn bổ sung cacbon (CMC, vỏ cà phê, xơ dừa, lõi ngô, vỏ lạc, rơm rạ, mùn cưa, bã mía, galactose, glucose, mannose, xylose, lactose, và sucrose). Kết quả được thể hiện ở hình 3.7.
Qua hình 3.7 cho thấy, nguồn cacbon rơm lúa có khả năng làm tăng năng suất sinh tổng hợp cellulase của chủng Peniophora sp. NDVN01 mạnh nhất lên hơn hai lần (7,02 U/ml) so với đối chứng không bổ sung thêm nguồn cacbon (3,48 U/ml). Các nguồn cacbon phức tạp khác (CMC, mùn cưa, lõi ngô, bã mía) có vai trò làm tăng nhẹ năng suất sinh tổng hợp cellulase từ 3-4%. Đa số các nguồn cacbon vô cơ khảo sát đều làm giảm năng suất sinh tổng hợp cellulase của chủng nấm, trong đó glucose làm giảm mạnh nhất chỉ còn 33% so với đối chứng không bổ sung thêm nguồn cacbon (hình 3.7A). Điều này được giải thích là do trong các nguồn cacbon phức tạp cellulose được tổng hợp bởi các đường đơn liên kết với nhau bằng các glycoside, để có nguồn đường sử dụng cung cấp cho quá trình trao đổi năng lượng chủng nấm đã phải sinh tổng hợp hàm lượng
cellulase cao để thủy phân. Do đó, đa số các nguồn cacbon phức tạp có vai trò làm tăng năng suất sinh tổng hợp cellulase và rơm lúa được chọn để tối ưu nồng độ bổ sung thích hợp. 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 CMC CS C
CC PS RS SD SB Gal GluMan Xyl Lac Suc ĐC Nguồn cac bon
Ho ạt t ính c el lulas e (U/ml) A 0,0 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Nồng độ rơm lúa (%, w/v) Ho ạt t ính c el lulas e (U/ml) B
Hình 3.7. Biểu đồ ảnh hƣởng của một số nguồn cacbon (A) và đồ thị ảnh hƣởng của nồng độ rơm lúa (B) đến khả năng sinh tổng hợp cellulase của
chủng nấm Peniophora sp. NDVN01
CMC: carboxymethyl cellulose; CS: vỏ cà phê; C: xơ dừa; CC: lõi ngô; PS: vỏ lạc; RS: rơm lúa; SD: mùn cưa; SB: bã mía; Gal: galactose; Glu: glucose;
Man: mannose; Xyl: xylose; Lac: lactose; Suc: sucrose; ĐC: đối chứng
Kết quả phân tích cho thấy việc bổ sung rơm lúa làm tăng năng suất cellulase bởi Peniophora sp. NDVN01 lên đáng kể từ 5,97 U/ml (34%) trong môi trường có chứa 0,1% (w/v) rơm lúa đến tối đa 17,37 U/ml (100%) trong môi trường có chứa 0,6% (w/v) rơm lúa, sau đó giảm dần còn 5,46 U/ml (31%) trong môi trường có chứa 1,4% (w/v) của rơm lúa (hình 3.7B).
Trong số các nguồn cacbon khác nhau được thử nghiệm (lõi ngô, thân cây ngô, rơm lúa mạch, cám lúa mạch) cám lúa mạch cho sản xuất tối đa cellulase bởi Fomitopsis sp. RCK2010 [54]. Cám lúa mạch cũng là nguồn cacbon thích hợp cho sản xuất cellulase cao bởi hai chủng nấm đảm phân lập từ sa mạc Sonoran [161]. CMC cho năng suất sinh tổng hợp cellulase cao nhất, tiếp theo là cellobiose và avicel trong số các nguồn khác nhau: glucose, xylose, CMC, cellulose kết tinh (avicel) và cellobiose được khảo sát để đánh giá là nguồn
cacbon thích hợp cho sản xuất cellulase của chủng nấm hoại sinh Phlebia gigantea [128]. Các chất thải của quá trình sản xuất ethanol từ lúa mạch, vỏ quýt là nguồn cacbon thích hợp nhất cho quá trình sản xuất cellulase của các chủng nấm đảm Fomes fomentarius IBB, Pseudotremella gibbosa IBB 22 [59].