Thu nhận chế phẩm enzyme cellulase từ xạ khuẩn và ứng dụng sản xuất bột rong thực phẩm

Chủng Micromonospora VTCC-A-1787 được tuyển chọn để nghiên cứu sản xuất cellulase. Điều kiện nuôi cấy tối ưu để thu được cellulase từ chủng xạ khuẩn này là môi trường cải tiến ISP-4 với pH 6,5 ; nhiệt độ nuôi cấy 33o C ± 1, tốc độ lắc 180v/phút, chất cảm ứng CMC 1,5%, bã mía 2%, bột cá 0,4%. Sau thời gian nuôi cấy 132 giờ cellulase thu được có hoạt độ cao 188,93UI/ml. Kết tủa enzyme bằng ethanol ở nồng độ 75%, thời gian kết tủa là một giờ ở 4o C, thu được chế phẩm cellulase có hoạt độ 216,2UI/g
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thu nhận chế phẩm enzyme cellulase từ xạ khuẩn và ứng dụng sản xuất bột rong thực phẩmTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảnSố 1/2014KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU ÑAØO TAÏO SAU ÑAÏI HOÏCTHU NHẬN CHẾ PHẨM ENZYME CELLULASE TỪ XẠ KHUẨNVÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT BỘT RONG THỰC PHẨMOBTAINING CELLULASE FROM ACTINOBACTERIAAND APPLICATION FOR PRODUCING SEAWEED POWDER FOR FOODNguyễn Phước Bảo Hoàng1, Trần Thị Luyến2Ngày nhận bài: 26/3/2013; Ngày phản biện thông qua: 03/7/2013; Ngày duyệt đăng: 10/3/2014TÓM TẮTChủng Micromonospora VTCC-A-1787 được tuyển chọn để nghiên cứu sản xuất cellulase. Điều kiện nuôi cấy tối ưuđể thu được cellulase từ chủng xạ khuẩn này là môi trường cải tiến ISP-4 với pH 6,5 ; nhiệt độ nuôi cấy 33oC ± 1, tốc độlắc 180v/phút, chất cảm ứng CMC 1,5%, bã mía 2%, bột cá 0,4%. Sau thời gian nuôi cấy 132 giờ cellulase thu được cóhoạt độ cao 188,93UI/ml. Kết tủa enzyme bằng ethanol ở nồng độ 75%, thời gian kết tủa là một giờ ở 4oC, thu được chếphẩm cellulase có hoạt độ 216,2UI/g. Điều kiện thích hợp cho hoạt động của C-CPE cellulase của chủng MicromonosporaVTCC-A-1787 là 45oC, pH 6,0. Kết quả bước đầu ứng dụng enzyme này thủy phân rong thu được bột rong có chất lượngđáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng và đảm bảo chỉ tiêu vi sinh vật dành cho thực phẩm yêu cầu gia nhiệt trước khi sử dụng.Từ khóa: xạ khuẩn, Micromonospora, cellulase, thủy phânABSTRACTMicromonospora VTCC-A-1787 strain was chosen for research into cellulase production. Optimum cultureconditions for produce cellulase from this strain were improved environment ISP-4, pH 6,5; culture temperature33 ± 1°C; with inductive substance CMC 1,5%, 2% bagasse powder and 0,4% fish powder. After 132 hours of culture,cellulase reached the activity 188,93UI/ml. Cellulase was precipitated by ethanol 75%, time of precipitation was 1 hour at4°C. The enzyme preparation has activity of 216,2UI/g. Optimum condition for enzyme activity was pH 6.0 and 45°C. Thepreparation was used for hydrolyzing seaweed for seaweed powder. The result shows that the quality of seaweed powdercan meet nutrition requirements and microbiological criteria for foods.Keywords: Actinomycetes, Micromonospora, cellulase, hydrolysisI. ĐẶT VẤN ĐỀRong biển là nguồn thực phẩm giàu chất dinhdưỡng [2], nhưng còn chứa hàm lượng cellulose khácao. Việc phân hủy cellulose bằng các tác nhân lý hóakhông được khuyến khích trong chế biến thực phẩmngày nay. Do đó, nghiên cứu thủy phân cellulosechuyển hóa dưới dạng đường chức năng bằngphương pháp sinh học là một hướng đi có nhiềutriển vọng, vì điều kiện phản ứng nhẹ, ít gây ô nhiễmmôi trường và cho sản phẩm có chất lượng tốt [5].Enzyme ngày càng được sử dụng rộng rãi, nhấtlà trong công nghiệp thực phẩm. Nguồn enzyme visinh vật rất được quan tâm, do có thể nuôi cấy trênmôi trường rẻ tiền, dễ tìm. Trong các loài vi sinh vật,12chúng tôi quan tâm đến xạ khuẩn chi Micromonosporađược phân lập tại Việt Nam, đây là loài có cácnghiên cứu và ứng dụng còn hạn chế.Vì vậy trong bài báo này, chúng tôi xin trình bàykết quả nghiên cứu thu nhận chế phẩm cellulase kỹthuật từ chủng xạ khuẩn đã lựa chọn; từ chế phẩmenzyme này sử dụng để thủy phân sản xuất bộtrong thực phẩm.II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU1. Nguyên vật liệu- Ba chủng xạ khuẩn Micromonospora ký hiệulà A-1787, A-1820 và A-1762 được cung cấp từNguyễn Phước Bảo Hoàng: Cao học Công nghệ Sau thu hoạch 2008 – Trường Đại học Nha TrangGS.TS. Trần Thị Luyến: Trường Đại học Nha TrangTRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 109Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảnPhòng Giống vi sinh vật thuộc Trung tâm Công nghệsinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội. Chủng đượccấy truyền và nuôi ở 30oC trong môi trường thạchnghiêng YS.- Rong mứt Porphyra Vietnamensis, rong biểntự nhiên, thu mua tại Nha Trang vào tháng 11/2011.Rong có màu tím, tươi, sạch, cọng rong dai, mềm.Có mùi đặc trưng, không lẫn với các loài rong khác,không có mùi lạ, màu lạ, không có dấu hiệu hư hỏng.- Môi trường nuôi cấy ISP-4 cải tiến: K2HPO40,1%, MgSO4.7H2O 0,1%, CaCO3 0,2%, NaCl 0,1%.Đã thay đổi nguồn carbon và nitrogen ban đầu là bộtcá và bã mía, có bổ sung chất cảm ứng CMC [6].2. Nội dung nghiên cứuNghiên cứu các nội dung chính sau:- Lựa chọn chủng xạ khuẩn MicromonosporaVTCC thích hợp và nghiên cứu ảnh hưởng của mộtsố điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh tổng hợpcellulase có hoạt tính cao.- Nghiên cứu phương pháp thích hợp để thunhận dịch chiết và chế phẩm enzyme kỹ thuật ở quymô phòng thí nghiệm.- Bước đầu ứng dụng chế phẩm enzyme trênthủy phân rong mứt sản xuất bột rong thực phẩm vàđánh giá chất lượng của bột rong này.3. Phương pháp nghiên cứu- Cách tiến hành thí nghiệm: Chủng MicromonosporaSố 1/2014VTCC-A-1787 → Hoạt hóa → Nuôi cấy → Ly tâm →Dịch chứa cellulase → Kết tủa → C-CPE cellulase→ Thủy phân rong → Sấy → Bột rong [7].- Phương pháp xác định đường cong sinhtrưởng: Đo độ hấp thụ quang học ở bước sóng620 nm [4].- Phương pháp xác định hoạt tín ...