Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng Pectinase ở một số chủng Bacillus

Mục tiêu của luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng Pectinase ở một số chủng Bacillus là nhằm nâng cao hiệu quả sinh tổng hợp Pectinase của một số chủng Bacillus; nâng cao hiệu quả hoạt động của chế phẩm enzym Pectinase từ các chủng Bacillus được chọn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng Pectinase ở một số chủng Bacillus THƯ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ĐẶNG THỊ MAI PHƯƠNGNGHIÊN CỨU SỰ TỔNG HỢP CẢM ỨNG PECTINASE Ở MỘT SỐ CHỦNG BACILLUSChuyên ngành: Vi Sinh Vật HọcMã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS: PHẠM THỊ ÁNH HỒNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2010 Lời cảm ơn Để có được kết quả của luận văn này, em xin gởi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắcđến: PGS-TS PHẠM THỊ ÁNH HỒNG Đã đưa ra phương hướng, mục tiêu cũng như hướng dẫn khoa học cặn kẽ cho em trong suốt quátrình thực hiện luận văn này. Em xin gởi lời cảm ơn đến: Anh TRẦN QUỐC TUẤN Đã luôn động viên và hỗ trợ em rất nhiều trong công việc. Em vô cùng biết ơn các Thầy Cô khoa Sinh, trường Đại Học Sư Phạm tp Hồ Chí Minh, đặc biệt làTS. TRẦN THỊ THANH THỦY, đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm và dành cho em sự giúp đỡ quýbáu trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị và các bạn lớp cao học vi sinh K18 đã cùng tôi học tập,động viên và có những trợ giúp cần thiết đúng lúc cho tôi.Cuối cùng, con xin gởi lời biết ơn vô hạn đến Ba Mẹ đã yêu thương và luôn ủng hộ con tiếp bước trêncon đường học vấn của mình. Tôi xin cam đoan các số liệu được trình bày trong phần kết quảcủa luận văn này là do chính bản thân tôi thực hiện không sao chépcủa người khác. Đặng Thị Mai Phương MỞ ĐẦU Đã từ lâu enzym được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp, y học và nghiệncứu khoa học. Việc nghiên cứu và sử dụng các chế phẩm enzym có ý nghĩa rất lớn vì nó thúc đẩy các quytrình sản xuất, rút ngắn thời gian sản xuất, tối ưu hóa chất lượng sản phẩm, làm tăng hiệu xuất chếbiến,…Vì vậy nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sử dụng. Hiện nay người ta khai thác nhiều enzym từ vi sinh vật và được ứng dụng rất nhiều trong đời sống, sảnxuất. So với nguồn khai thác enzym từ động vật và thực vật, nguồn enzym từ vi sinh vật có nhiều ưu điểmnhư hoạt tính enzym cao, thời gian tổng hợp enzym từ vi sinh vật rất ngắn (chỉ vài ngày), nguyên liệu sảnxuất rẻ tiền, có thể sản xuất hoàn toàn theo qui mô công nghiệp. Trong số các enzym thì pectinase có ứng dụng khá rộng rãi chỉ sau amylase và protease. Trong ứngdụng, pectinase được chia làm hai nhóm chính là: pectinase acid và pectinase kiềm. Pectinase acid chủyếu được thu nhận từ nấm mốc, được dùng trong li trích và chế biến các loại nước ép trái cây, rượu và tạora các sản phẩm đơn bào. Pectinase kiềm được li trích chủ yếu từ vi khuẩn và dùng trong chế biến các câycó sợi, trong công nghiệp giấy, xử lí nước thải và lên men trà, cà phê. Nhằm đa dạng hoá nguồn cung cấp enzym pectinase từ vi sinh vật và nâng cao hiệu quả sinh tổng hợppectinase, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng pectinase của một số chủngBacillus ”.Mục tiêu của đề tài:- Nâng cao hiệu quả sinh tổng hợp pectinase của một số chủng Bacillus- Nâng cao hiệu quả hoạt động của chế phẩm enzym pectinase từ các chủng Bacillus được chọn.Nội dung của đề tài bao gồm: - Xác định đường kính vòng phân giải pectin của enzym pectinase từ sáu chủng Bacillus. Từ đó chọnlọc một hoặc hai chủng có vòng phân giải lớn nhất - Nuôi cấy các chủng vi khuẩn Bacillus chọn lọc được trên những môi trường nuôi cấy khác nhau(không có chất cảm ứng và có chất cảm ứng) để thu nhận enzym pectinase. - Xác định và so sánh hoạt tính enzym pectinase trong canh trường vừa thu nhận được trong điều kiệncó và không có chất cảm ứng. - Khảo sát loại nguyên liệu cảm ứng thích hợp nhất cho việc sinh tổng hợp enzym pectinase cao. - Kháo sát nồng độ chất cảm ứng tối ưu cho việc sinh tổng hợp enzym pectinase cao nhất. - Từ các nghiên cứu trên, chọn loại nguyên liệu cảm ứng và thời gian nuôi cấy tối ưu cho việc sinh tổnghợp enzym pectinase ở các chủng vi khuẩn được chọn. - Khảo sát các điều kiện nuôi cấy khác(nhiệt độ, pH, nguồn nitơ) ảnh hưởng đến sinh tổng hợppectinase ở các chủng vi khuẩn được chọn. - Tối ưu hoá các điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, pH, nguồn nitơ) bằng quy hoạch thực nghiệm nhằm thuđược sản lượng pectinase cao. - Nuôi cấy thử nghiệm các chủng vi khuẩn Bacillus được chọn trên môi trường tối ưu hóa để kiểm tramô hình tối ưu. - Khảo sát các điều kiện hoạt động tối ưu của enzym pectinase như: pH, nồng độ cơ chất, nhiệt độ, thờigian phân hủy cơ chất và xác định sự ảnh hưởng của một số ion kim loại lên sự hoạt động của enzym. - Tách chiết, thu nhận xác định hoạt tính, xác định hiệu xuất thu nhận, hiệu suất hoạt tính các chế phẩmenzym pectinase từ canh trường nuôi cấy các chủng vi khuẩn Bacillus chọn lọc được. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1. ENZYM PECTINASE1.1.1. Giới thiệu chung Lịch sử nghiên cứu pectinase bắt đầu từ khi người ta hiểu biết về cấu trúc pectin và cơ chế phân cắtpectin của những enzym này. [44] Trong nhiều thập niên gần đây việc sản xuất pectinase từ vi sinh vật đã trở nên phổ biến. Nhiều visinh vật như vi khuẩn, nấm men, nấm mốc đều có khả năng sản xuất enzym pectinase. Người ta cũng đãchứng minh rằng: pectinase là một enzym cảm ứng có thể được sản xuất từ nhiều nguồn cacbon khác nhau(Aguilar, 1987; Maldonado, 1989; Frieddrich, 1994; Nair, 1995; Nair, 1997). [44] Cùng với sự phát triển của sinh học phân tử người ta đã đẩy mạnh nghiên cứu việc tạo dòng và biểuhiện gen của enzym pectinase trong các tế bào chủ khác nhau (Whitehead, 1995; Surgey, 1996; Dalbogre,1997; Yakoby, 2000); Tuy nhiên, ...