Khảo sát hoạt tính Lignin Peroxidase, manganese Peroxidase, cellulase của chủng Phanerochaete Chrysosporium khi bị xử lý bằng Shock nhiệt và tia UV

Với mục đích nâng cao chất lượng chủng vi sinh vật này nhằm thu được enzyme có hoạt tính cao sử dụng trong việc phân hủy chất hữu cơ trong tự nhiên, chúng tôi đã sử dụng 2 tác nhân UV và shock nhiệt để gây đột biến cho Phanerochaete chrysosporium và theo dõi sự thay đổi hoạt tính Lignin Peroxidase (LiP), Manganese Peroxidase (MnP) và cellulase theo thời gian chiếu tia UV và nhiệt độ gây shock nhiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát hoạt tính Lignin Peroxidase, manganese Peroxidase, cellulase của chủng Phanerochaete Chrysosporium khi bị xử lý bằng Shock nhiệt và tia UVLương Bảo Uyên và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ63(1): 76 - 80KHẢO SÁT HOẠT TÍNH LIGNIN PEROXIDASE, MANGANESE PEROXIDASE,CELLULASE CỦA CHỦNG PHANEROCHAETE CHRYSOSPORIUM KHI BỊ XỬ LÝBẰNG SHOCK NHIỆT VÀ TIA UVLương Bảo Uyên, Phạm Thị Ánh HồngTrường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia TP Hồ Chi MinhMỞ ĐẦUSau cellulose, lignin là một polymer phongphú trong tự nhiên được thực vật tổng hợp, lànguồn chất thơm lớn trên trái đất. Lignin tạođộ cứng cho tế bào thực vật, giúp cho thực vậttránh được sự xâm nhiễm của vi sinh vật.Việc chuyển hóa nguồn chất hữu cơ nàythành các sản phẩm có ích cũng như giảiquyết vấn đề ô nhiễm môi trường hiện gặpnhiều khó khăn. Nhiều công trình nghiên cứucho thấy Phanerochaete chrysosporium làloài vi sinh vật được biết và được nghiên cứunhiều do khả năng phân hủy lignin bằng hệenzyme của chúng. Với mục đích nâng caochất lượng chủng vi sinh vật này nhằm thuđược enzyme có hoạt tính cao sử dụng trongviệc phân hủy chất hữu cơ trong tự nhiên,chúng tôi đã sử dụng 2 tác nhân UV và shocknhiệt để gây đột biến cho Phanerochaetechrysosporium và theo dõi sự thay đổi hoạttính Lignin Peroxidase (LiP), ManganesePeroxidase (MnP) và cellulase theo thời gianchiếu tia UV và nhiệt độ gây shock nhiệt.*Từ khóa: Lignin Peroxidase (LiP), ManganesePeroxidase (MnP), cellulase, shock nhiệt, tia UVNGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁPNguyên liệu:Chủng nấm mục trắng Phanerochaetechrysosporium được Phòng sinh học phân tửtrường Đại học Khoa học tự nhiên phân lập từthân gỗ mục.Phương phápPhương pháp định hoạt tính LiP dựavào sự oxi hóa xanh methylen, làm giảm sựhấp thu ở bước sóng 664nm.*Tel:76Phương pháp định hoạt tính MnP dựavào sự oxi hóa hợp chất Phenol red, gia tănghấp thu ở bước sóng 610nm.Phương pháp định hoạt tínhCellulase: sử dụng CMC (carboxylmethylcellulase) như cơ chất, ủ chiết dịch enzymevới CMC trong 1 giờ, pH 4.5. Hệ enzymecellulase tác dụng lên CMC, phóng thích racác phân tử đường glucose, dựa vào lượngđường khử ta xác định được hoạt tính enzymeKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNHoạt tính của LiP, MnP và Cellulase theothời gian nuôi cấyĐặc tính của Phanerochaete chrysosporium làmột loài vi sinh vật hiếu khí nên chúng tôinuôi cấy lắc trong môi trường PGB (lỏng).Trước khi thực hiện các thí nghiệm tạo độtbiến cho Phanerochaete chrysosporium chúngtôi khảo sát thời gian nuôi cấy lắc đểPhanerochaete chrysosporium phát triển tốt vàcho hoạt tính 3 loại enzyme một cách tối ưu.Hoạt tính LiP thay đổi không nhiềutrong 12 ngày nuôi cấy lắc. Tuy nhiên hoạttính của LiP có xu hướng giảm dần khi thờigian nuôi cấy kéo dài. Vậy thu chế phẩm cóhoạt tính LiP cao nhất là từ ngày thứ 5 đếnngày thứ 7.Hoạt tính của MnP và Cellulase đạtđược mức cao nhất là ngày thứ 7.Vậy qua kết quả khảo sát hoạt tính của LiP,MnP và Cellulase theo thời gian nuôi cấy lắcPhanerochaete chrysosporium, chúng tôinhận thấy chế phẩm thu được ở ngày thứ 7 sẽcho hoạt tính của cả 3 loại enzyme ở mức caonhất. Trong các thí nghiệm sau chúng tôi sửdụng chế phẩm thu được từ việc nuôi cấy lắcPhanerochaete chrysosporium trong môitrường PGB trong vòng 7 ngày.; Email:lbuyen@hcmuns.edu.vnSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.Lrc-tnu.edu.vnLương Bảo Uyên và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆShock nhiệtNhiệt độ tối ưu cho sự phát triển củaPhanerochaete chrysosporium là 28 – 40oC,nên việc thực hiện shock nhiệt chúng tôi bắtđầu ở 50oC. Và cũng qua khảo sát thì ở nhiệtđộ 80oC hoạt tính của 3 loại enzyme đạt đượcsẽ thấp hơn cả nuôi cấy ở nhiệt độ bìnhthường ngay trong thời gian là 30 phút nêncác thí nghiệm chúng tôi tiến hành trongkhoảng nhiệt độ từ 50 – 70oC. Và để nghiêncứu sự thay đổi hoạt tính của 3 enzyme trên ởPhanerochaete chrysosporium khi bị shocknhiệt, chúng tôi sử dụng các tơ nấm trên môitrường thạch nghiêng (PGA) cho vào dungdịch agar 0.05% và thực hiện shock nhiệt ở50oC, 60oC, và 70oC. Sau đó sử dụng các tơnấm này tiếp tục tăng sinh trong môi trườngPGB và nuôi cấy lắc để thu enzyme.Hoạt tính của Lignin Peroxidase (LiP) khitạo shock nhiệt cho Phanerochaetechrysosporium ở 50oC, 60oC, 70oCVì nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển củaPhanerochaete chrysosporium trong khoảng28oC – 40oC nên ở nhiệt độ 50oC hoạt tínhLiP của Phanerochaete chrysosporium chưacó sự bức phá cao. Hoạt tính LiP tăng dần nếutăng thời gian shock nhiệt ở 50 oC.Ở 60 oC hoạt tính LiP đạt cực đại ở 120 phút(0.077UI/ml) tăng 2.5 lần so với mẫu không63(1): 76 - 80shock nhiệt (0.033UI/ml). Sau đó giảm dần vàđến 180 phút thì hoạt tính đạt được (0.021UI/ml) thấp hơn đối chứng (0.033UI/ml).Ở 70oC hoạt tính LiP cao nhất ở thời gian 15phút là 0.05UI/ml và giảm dần, khi tăng thờigian shock nhiệt đến 90 phút thì hoạt tính củaLiP chỉ còn 0.018UI/ml thấp hơn hoạt tínhban đầu nếu không tạ ...