Đặc điểm sinh cellulases của chủng Trichoderma VTCC-F-873

Nghiên cứu về enzyme và ứng dụng của chúng trong các quá trình công nghiệp đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Trong nghiên cứu này, chủng nấm Trichoderma VTCC-F-873 có hoạt tính CMCase đã được định loại đến loài là Trichoderma harzianum VTCC-F-873 dựa trên các đặc điểm hình thái và đặc điểm trình tự ITS đầy đủ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc điểm sinh cellulases của chủng Trichoderma VTCC-F-873JOURNAL OF SCIENCE OF HNUENatural Sci. 2017, Vol. 62, No. 3, pp. 107-113This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vnDOI: 10.18173/2354-1059.2017-0013ĐẶC ĐIỂM SINH CELLULASES CỦA CHỦNG Trichoderma VTCC-F-873Dương Minh Lam, Trương Thị Chiên, Nguyễn Thị Kim Thảo và Nguyễn Phùng ThanhKhoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà NộiTóm tắt. Nghiên cứu về enzyme và ứng dụng của chúng trong các quá trình côngnghiệp đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Trong nghiên cứu này,chủng nấm Trichoderma VTCC-F-873 có hoạt tính CMCase đã được định loại đếnloài là Trichoderma harzianum VTCC-F-873 dựa trên các đặc điểm hình thái và đặcđiểm trình tự ITS đầy đủ. Điều kiện phù hợp nhất cho T. harzianum VTCC-F-873sinh endoglucanase khi sử dụng môi trường Sabouraud có pH = 6, nhiệt độ nuôi cấy 30 oC,thời gian nuôi cấy 48 giờ (8.7 ± 0.205 U/mL). Khả năng sinh endoglucanase giảm khimôi điều kiện nuôi cấy thay đổi lên 35 oC, pH là 7 hoặc 8 và thời gian nhiều hơn 48 giờ.Những đặc điểm sinh trưởng và sinh enzyme của chủng là phù hợp cho định hướngcông nghệ. Những nghiên cứu về đặc điểm của enzyme và tối ưu hóa điều kiện lênmen của chủng này là cần thiết.Từ khóa: Trichoderma, cellulase, endoglucanase, VTCC-F-873.1.Mở đầuSử dụng cellulase và hemicellulase cho thức ăn gia súc bắt đầu từ những năm 1980 [1, 2]và đã tăng lên nhanh chóng trong trong hai thập niên qua ở các lĩnh vực công nghiệp đồuống (bia và rượu vang), dệt, công nghiệp giấy và bột giấy [3-5]. Ngày nay, các enzymecellulase thương mại chiếm khoảng 20 % thị trường enzyme thế giới, trong đó chủ yếu làcellulase được sinh ra bởi Trichoderma và Aspergillus [6]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ rarằng Trichoderma spp. có khả năng sản xuất cellulase từ cơ chất như rơm, trấu, bã ngô vàcác cơ chất tương tự khác [7]. Giá thành của enzyme là yếu tố quyết định giá thành của sảnphẩm chuyển hóa từ sinh khối lignocellulose [8, 9]. Hệ enzyme cần thiết để thủy phâncellulose bao gồm (1) endoglucanase phân hủy các sợi cellulose một cách ngẫu nhiên; (2)cellobiohydrolase giải phóng các phân tử đôi từ cả hai đầu của chuỗi cellulose; và (3) betaglucosidase, sản xuất glucose từ chuỗi oligomer.Hiện nay có 265 loài Trichoderma được công nhận trong số 336 tên loài đã miêu tả [10].Trichoderma spp. có mặt phổ biến trong môi trường đất, đặc biệt là trong đất nông nghiệp,đất rừng. Vai trò nổi bật của Trichoderma đã được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quantâm và khẳng định là khả năng sinh enzyme cellulase, xylanase của chúng [11].Trong những năm gần đây, nghiên cứu tìm kiếm enzyme từ các chủng vi sinh vật tự nhiênNgày nhận bài: 28/2/2017. Ngày nhận đăng: 30/3/2017.Tác giả liên hệ: Dương Minh Lam, e-mail: duong.minhlam@gmail.com107Dương Minh Lam, Trương Thị Chiên, Nguyễn Thị Kim Thảo và Nguyễn Phùng Thanhcũng như nghiên cứu sinh tổng hợp các loại enzyme tái tổ hợp nhằm ứng dụng vào cácmục đích khác nhau được đẩy mạnh ở Việt Nam [12, 13]. Trong nghiên cứu này, chúng tôitrình bày đặc điểm sinh endoglucanase của chủng Trichoderma VTCC-F-873.2. Nội dung nghiên cứu2.1. Vật liệu và phương pháp nghiên cứuVật liệu: Chủng Trichoderma VTCC-F-873 được thu thập từ bộ sưu tập giống chuẩnquốc gia, Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội.Môi trường Sabouraud được dùng để nuôi cấy đánh giá hoạt tính endoglucanase; Môitrường PDA được dùng để nuôi cấy thu sinh khối, tách chiết ADN.Phương pháp định lượng cellulase [14]:Hoạt tính endoglucanase được xác định như sau: ống 1,5 mL chứa 450µL dung dịch0.5% CMC trong đệm citrate 50 mM, pH = 4,8 được bổ sung 50 µL dịch nuôi cấy.Hỗn hợp được ủ ấm ở 50 oC trong 30 phút. 750 µL dung dịch DNS được bổ sung để dừngphản ứng. Toàn bộ hỗn hợp sau phản ứng được đun sôi trong vòng 5 phút. Làm nguộitrong nước đá, pha loãng bằng nước cất 2 lần và xác định giá trị OD tại bước sóng ánh sáng540 nm. Mẫu đối chứng được chuẩn bị tương tự nhưng với trình tự: dung dịch CMC đượcủ ấm tại 50 oC trong thời gian 30 phút, sau đó bổ sung DNS trước rồi mới tới enzyme, đunsôi trong 5 phút, làm lạnh và xác định giá trị OD ở bước sóng ánh sáng 540 nm.Đường chuẩn D-Glucose: 450 µL dịch cơ chất CMC 0,5% trong đệm citrate 50 mM,pH = 4.8 được ủ ở 50 0C trong 30 phút. Sau đó, 50 µL dịch glucose đã pha loãng thành cácnồng độ (0,0; 0,75; 1,25; 1,5; 1,75; và 2 mg/mL) và 750 µL DNS được bổ sung. Hỗn hợpđược đun sôi trong vòng 5 phút và làm lạnh bằng nước và được đo OD ở bước sóng ánhsáng 540 nm. Tương quan giữa OD và lượng D-glucose được thể hiện qua phương trình:y = 23.84x + 1.878, với hệ số tin cậy của đường chuẩn: R2 = 0,997. Trong đó: y là hàmlượng D-glucose (mg/mL); x: là độ hấp thụ quang ở bước sóng 540 nm. 1 đơn vị hoạt tínhđược xác định là lượng enzyme cần thiết để giải phóng 1 µM glucose trong điều kiện thínghiệm.Phương pháp định danh:Tách chiết ADN theo phương pháp của Doyle and Doyle [15]; Phương ph ...