III. NUÔICẤY THU NHẬN PECTINASE:
2. Chuẩn bị môi trường: 1 Cơ sở lý thuyết:
2.3.1.2. Phương pháp nuôicấy chìm:
Vi sinh vật được nuôi cấy trong môi trường lỏng với cơ chất chủ yếu trong đa số trường hợp là tinh bột. Chỉ có một số ít giống vi sinh vật dùng nguồn cơ chất Carbon là glucose, saccharose. Thực tế, trong một số trường hợp người ta đường hóa sơ bộ tinh bột trước khi thanh trùng (bằng chế phẩm enzyme amylase). Khi đó đường maltose được tạo thành chất cảm ứng tốt, môi trường bị giảm độ nhớt nên dễ dàng cho quá trình khuấy trộn và sục khí.
Môi trường dinh dưỡng lỏng nuôi cấy chìm đối với Asp.niger và
Asp.awamorivar dịch chiết ép lõi bắp, nước chiết malt, bã củ cải.
Phương pháp nuôi cấy bề sâu đòi hỏi phải được vô trùng tuyệt đối ở các khâu vệ sinh tổng hợp, thanh trùng thiết bị, thanh trùng môi trường dinh dưỡng, thao tác nuôi cấy, không khí cung cấp cho quá trình nuôi cấy.
Trong nuôi cấy theo phương pháp chìm người ta thường sử dụng môi trường lỏng và được thực hiện trong những thùng lên men. Trong các thiết bị lên men, người ta thường lắp đặt hệ thống điều khiển cánh khuấy, hệ thống cung cấp oxy, hệ thống điều chỉnh pH và nồng độ các chất dinh dưỡng.
- pH của môi trường nuôi cấy thường đạt từ 6-7,2 là thích hợp. - Đối với nấm mốc, pH kiềm kìm hãm sự tổng hợp sinh khối và sự tích lũy enzyme pectinase
- pH=4 ức chế hoàn toàn sự tích lũy enzyme pectinase. Khi pH dịch về phía acid, ngya cả khi pH nằm trong khoảng 4,5-5, tuy sự tạo thành sinh khối không bị ảnh hưởng nhưng sự tạo thành enzyme pectinase bị kìm hãm. Tuy nhiên, pH của môi trường nuôi cấy A.niger và A.awamori 16 có thể dịch về 3,5-3,8 và 2,9-3,2 theo thứ tự.
- Vật liệu gieo cấy có thể là sợi nấm 24, 32 và 48h tuổi với hàm lượng từ 2-10%. Đối với A.niger vaø A.awamori, vật liệu gieo cấy là sợi nấm được ủ sơ bộ trong môi trường dinh dưỡng cho đến khi bắt đầu nứt nanh bào tử. Thời gian ủ sơ bộ thường là 38-42h. Lượng sợi nấm đem gieo cấy thường là 2%. Trong quá trình nuôi cấy, hàm lượng các chất hòa tan trong môi trường thường giảm từ 6% xuống còn 1,5-1,8%
• Phương pháp yếm khí
Clostridium pectinofementants 15 có khả năng tổng hợp pectinase một cách mạnh mẽ ở pha tăng trưởng của quá trình sinh trưởng và tăng đồng thời với tích lũy sinh khối. Sự tích lũy enzyme sẽ tối đa tương ứng với pha ổn định của sự sinh trưởng qua 55-60h
Cl.Felsineum cũng có thể được nuôi cấy yếm khí để nuôi pectinase. Phương pháp nuôi cấy bề mặt chỉ thích hợp cho nuôi cấy nấm mốc, xạ khuẩn, còn nuôi cấy chìm lại thích hợp cho nuôi cấy vi khuẩn và nấm men.
• Ưu điểm của phương pháp nuôi cấy chìm
- Là phương pháp nuôi cấy hiện đại, công nghệ cao, dễ cơ khí hoá, tự động hoá, năng suất cao, dễ tổ chức sản xuất và tiết kiệm sản xuất
- Enzyme thu được tinh khiết và đảm bảo điều kiện vệ sinh, vô trùng
• Nhược điểm
- Do thu được canh trường nồng độ enzyme thấp nên khi tách thu hồi, Enzyme sẽ có giá thành cao
- Tốn điện năng do khuấy trộn, nếu không đảm bảo vô trùng sẽ bị nhiễm hàng loạt, toàn bộ, gây tổn thất lớn