Nghiên cứu sản xuất chế phẩm Enzym ngoại bào tử mùn trồng của các loại nấm ăn phổ biến ở Việt Nam

Sự ứng dụng của chế phẩm enzym trong đời sống đã mang lại rất nhiều hiệu quả to lớn cho toàn nhân loại. Hiện nay, chế phẩm enzym đã bước đầu được sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường và mang lại hiệu quả kinh tế. Trong bài báo này chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu sản xuất chế phẩm enzym ngoại bào có chứa các enzym phân hủy lignin gồm: lignin peroxidaza, mangan peroxidaza và laccaza từ mùn trồng của một số loại nấm ăn phổ biến ở Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sản xuất chế phẩm Enzym ngoại bào tử mùn trồng của các loại nấm ăn phổ biến ở Việt NamHãa sinh Nghiªn cøu s¶n xuÊt chÕ phÈm enzym ngo¹i bµo tö mïn trång cña c¸c lo¹i nÊm ¨n phæ biÕn ë viÖt nam TRẦN THỊ THU HƯỜNG, PHẠM KIÊN CƯỜNG, BÙI THU HÀ, ĐÀO HƯƠNG GIANG Tóm tắt: Sự ứng dụng của chế phẩm enzym trong đời sống đã mang lại rất nhiều hiệu quả to lớn cho toàn nhân loại. Hiện nay, chế phẩm enzym đã bước đầu được sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường và mang lại hiệu quả kinh tế. Trong bài báo này chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu sản xuất chế phẩm enzym ngoại bào có chứa các enzym phân hủy lignin gồm: lignin peroxidaza, mangan peroxidaza và laccaza từ mùn trồng của một số loại nấm ăn phổ biến ở Việt Nam.Từ khóa: Lignin peroxidaza; Mangan peroxidaza; Laccaza; Chế phẩm enzym ngoại bào 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cho đến nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, con người đã có nhiều ứngdụng to lớn của chế phẩm enzym để phục vụ cho cuộc sống. Chế phẩm enzym đã được sửdụng trong rất nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm, dầu ăn, chế biến thứcăn chăn nuôi, giấy và bột giấy, dệt may, da giày... Và một trong những ứng dụng mới nhấtcủa chế phẩm enzym đó là sử dụng trong công nghệ xử lý các chất gây ô nhiễm môi trườngbởi enzym đã mang lại hiệu quả vượt trội cho quá trình xử lý. Các enzym ngoại bào phân huỷ lignin (EPL) được các loài nấm mục trắng tiết ra trongquá trình sinh trưởng, bao gồm 3 enzym chính là lignin peroxidaza (LiP), manganperoxidaza (MnP) và laccaza (Lac) lần đầu tiên được Tien và Kirk phát hiện vào năm 1983[1]. Đến năm 1985 [2], Bumpus và các cộng sự trong nghiên cứu của mình đã cho rằng vớiđặc tính đặc hiệu cơ chất tương đối của hệ enzym ngoại bào phân hủy lignin, có thể sử dụngcác enzym này cho mục đích sinh phân huỷ nhiều hợp chất gây ô nhiễm môi trường có cấutạo tương tự như phân tử lignin. Đã có rất nhiều nghiên cứu về các enzym phân hủy lignin từ các loài vi sinh vật nóichung và từ các loài nấm mục trắng nói riêng cho thấy, các enzym này có khả năng phân hủynhiều loại chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường như các loại thuốc nhuộm, các loạihydrocacbon vòng thơm... [3, 4, 5, 6]. Do đó, việc nghiên cứu sản xuất các chế phẩm enzymcó chứa các enzym phân hủy lignin sẽ có ý nghĩa thực tiễn trong các công nghệ xử lý cácchất gây ô nhiễm môi trường nói chung và các chất gây ô nhiễm môi trường đặt thù quốcphòng nói riêng. Kể từ khi các enzym ngoại bào phân hủy lignin được phát hiện khả năng phân hủy nhiềuhợp chất gây ô nhiễm môi trường, đã có một số tác giả ở Việt Nam nghiên cứu chế tạo chếphẩm chứa các enzym này. Tuy nhiên, các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào các enzymphân hủy lignin từ quá trình lên men chìm hoặc lên men rắn chủ động các chủng vi sinh vật[5, 7]. Việc nghiên cứu để chế tạo chế phẩm enzym từ các enzym phân hủy lignin được thunhận tự nhiên từ mùn trồng nấm, phụ phẩm của quá trình sản xuất nấm thương phẩm, chưađược công bố nhiều. Do vậy, trong báo cáo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu cácđiều kiện để sản xuất chế phẩm enzym ngoại bào có chứa các enzym phân hủy lignin gồm:lignin peroxidaza, mangan peroxidazavà laccaza từ mùn trồng của một số loại nấm ăn phổbiến ở Việt Nam.146 T.T.T.Hêng, P.K. Cêng, B.T. Hµ, §. H. Giang, Nghiªn cøu s¶n xuÊt … ë ViÖt Nam.Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP * Cơ chất tách chiết enzym: mùn trồng của 03 loại nấm ăn phổ biến ở Việt Nam là:nấm sò trắng (Pleurotus pulmonarius), nấm sò tím (Pleurotus ostreatus), nấm sò vua(Pleurotus eryngii). * Xác định hoạt tính enzym: 1) Phản ứng xác định hoạt tính MnP gồm: đệm axit tartaric,cơ chất phenolsulfonphthalein, MnSO4, H2O2, dịch enzym. Phản ứng được bắt đầu bằng việcbổ sung H2O2, sau đó xác định lượng cơ chất còn lại trong phản ứng bằng máy quang phổ ởbước sóng 564nm. Đối chứng là hỗn hợp phản ứng không có MnSO4. Hoạt tính MnP đượctính thông qua lượng cơ chất mất đi khi có MnSO4 so với khi không có MnSO4. 2) Phản ứngxác định hoạt tính LiP gồm: đệm axit tartaric, azureB, H2O2, dịch enzym. Phản ứng được bắtđầu bằng việc bổ sung H2O2, sau đó xác định lượng cơ chất còn lại trong phản ứng bằng máyquang phổ ở bước sóng 651nm. 3) Phản ứng xác định hoạt tính Lac tương tự phản ứng củaMnP nhưng không bổ sung MnSO4 và H2O2. Đối chứng của phản ứng LiP và Lac là hỗn hợpphản ứng trong đó dịch nuôi cấy được khử trùng ở 121oC trong 30 phút.1 đơn vị hoạt tínhenzym là lượng enzym xúc tác để biến đổi 1M cơ chất trong 1 phút. Các mẫu được quyhoạt tính theo 1g bã nấm tươi ban đầu hoặc theo g chế phẩm khô. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Lựa chọn điều kiện thu nhận enzym ngoại bào để sản xuất chế phẩm3.1.1. Lựa chọn dung dịch tách hệ enzym phân huỷ lignin Vì hệ EPL trong mùn trồng nấm là ngoại bào, nên chúng tôi nhận ...