Bài giảng Công nghệ sinh học - Chuyên đề 4: Công nghệ sản xuất enzyme

Bài giảng Công nghệ sinh học - Chuyên đề 1: Công nghệ sản xuất enzyme cung cấp cho học viên những kiến thức về công nghệ thu chế enzyme từ vi sinh vật; cơ chế một số phương pháp tinh chế enzyme; mối liên hệ giữa nồng độ muối với khả năng kết tủa enzyme; quy trình tinh sạch lactase từ canh trường nấm sợi Aspergilus Niger;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ sinh học - Chuyên đề 4: Công nghệ sản xuất enzyme Chuyên đề 4CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 1 science4.1. CN THU CHẾ PHẨM ENZYME TỪVSV TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 2 science CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNHA - Phân lập, tuyển chọn và cảitạo giống VSVB - Nuôi cấy VSV sinh tổng hợpEnzymeC -Tách và tinh chế enzyme TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 3 scienceA-PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN, CẢI TẠOGIỐNG TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 4 science PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN• Phân lập: nghiên cứu kĩ các tài liệu về khả năng sinh enzyme cần tách chiết, sau đó tiến hàng phân lập từ đất, nước, không khí, từ một số thực vật, từ một số SP,…• Tuyển chọn: Từ bộ sưa tập giống của đơn vị, tỉnh, quốc gia nhằm tuyển chọn được chủng VSV có khả năng sinh trưởng nhanh, sinh TH enzyme cao, ổn định TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 5 science CẢI TẠO GIỐNG VSV = TÁC NHÂN ĐỘT BIẾN• Đột biến bằng tác nhân vật lý, hóa học:- Dùng tia X (rownghen), tia , tia UV (hiệu quảnhất)• Đột biến bằng phương pháp SHPT:- Biến nạp ADN: TB nhận tiếp xúc trực tiếp với dịch chiết TB cho, không cần tiếp xúc giữa các TB- Tiếp hợp gen: AND được truyền đi từ TB cho đến TB nhận khi 2 TB tiếp xúc với nhau- Tải nạp ADN: được chuyền từ TB cho đến TB nhận nhờ vai trò trung gian của thực khuẩn thể (Phage) TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 6 scienceBIẾN NẠP ADN TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 7 scienceTIẾP HỢP ADN TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 8 science TẢI NẠPTS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 9 scienceB-NUÔI CẤY VI SINH VẬT TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 10 science PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY BỀ MẶT• Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng• Tiệt trùng• Điều chỉnh hàm ẩm• Gieo giống và điều khiển quá trình lên menƢu, nhược điểm của phương pháp:+Nồng độ enzyme thu được cao hơn phương pháp nuôi cấychìm+canh trường sau khi sấy khô vận chuyển dễ dàng+tránh được nhiễm trùng toàn bộ khối canh trường và tốn ítnăng lượng+ chiến diện tích nuôi cấy, TB làm việc gián đoạn, khó cơ giớihóa, năng suất thấp, tốn nhiều công lao động TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 11 science PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY CHÌMVSV phát triển trong môi trường dinh dưỡng lỏng (C, N, muối khoáng và vitamin), cósục khí: sự tiết E vào môi trường xảy ra trong suốt quá trình lên men.• Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng• Tiệt trùng• Điều chỉnh pH, t• Cấy giống• Lên men• Ưu, nhược điểm:- LM liên tục tiết kiệm được diện tích SX- Dễ cơ giới hóa và tự động hóa, năng suất cao- E thu được ít nhiễm tạp- Nồng độ E trong canh trường thấp ->cô đặc->giá thành cao- Tốn nhiều điện năng do sục khí. Không đảm bảo được vô trừng tuyệt đối thì dễ xảy ra sự tạp nhiễm toàn bộ khối MT- Thường được áp dụng ở các nước đã phát triển TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 12 science CÁC THÔNG SỐ CẦN KIỂM SOÁT TRONG TB LÊN MEN• Các thông số vật lý:-Nhiệt độ: 2-106 kcal/giờ -> làm nguội TBLM-pH: cần được điều chỉnh liên tục bằng điện cực nhậy và vô trùng(NaOH, KOH, amoniac, a. phosphoric, a. sulfuric)- Bọt: do sục khí, khuấy đảo -> phá bọt, thu hồi bọt- Oxy: khí cần được tiệt trùng và chọn tốc độ sục khí• Các thông số sinh lý:- Cân bằng năng lượng: làm lạnh, tận dụng Q ->lên men- Áp suất CO2: có lợi với VSV yến khí (Bac. Subtilis)/có hại- Áp suất O2: có lợi cho lên men E. coli và TH E penicillinacylase- Cảm ứng, ức chế: ví dụ cellulase cảm ứng tốt với T. vinide- Khả năng trích ly: Tỷ lệ nucleotid cao sẽ làm tăng độ nhớt -> khó trích ly enzyme TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering 13 scienceC- TÁCH CHIẾT ENZYME TỪ VSV TS. Bùi Xuân Đông, PhD in ingeneering ...