Tuyển chọn, xác định điều kiện phù hợp và tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp enzyme laccase của chủng BVP 10.2

Bài viết trình bày enzyme laccase có khả năng xúc tác phản ứng chuyển hóa các hợp chất phenol thành các gốc quinin vào sau đó oxy hóa chúng thành quinon, phản ứng oxy hóa gắn liền với sự khử phân tử oxy tạo thành nước. Chủng nấm mốc BVP 10.2 được phân lập, tuyển chọn từ các mẫu bùn thải tại một số cơ sở dệt nhuộm có sự tham gia xúc tác của các cơ chất đặc hiệu là Syringaldazine và ABTS với hoạt độ enzyme laccase cao nhất sau 5 ngày nuôi cấy đạt 85,5 U/ml.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tuyển chọn, xác định điều kiện phù hợp và tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp enzyme laccase của chủng BVP 10.2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TUYỂN CHỌN, XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN PHÙ HỢP VÀ TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN SINH TỔNG HỢP ENZYME LACCASE CỦA CHỦNG BVP 10.2 Nguyễn Thị Phương Mai1*, Nguyễn Tuấn Anh1, Bùi Nguyễn Minh Thu2 TÓM TẮT Enzyme laccase có khả năng xúc tác phản ứng chuyển hóa các hợp chất phenol thành các gốc quinin vào sau đó oxy hóa chúng thành quinon, phản ứng oxy hóa gắn liền với sự khử phân tử oxy tạo thành nước. Chủng nấm mốc BVP 10.2 được phân lập, tuyển chọn từ các mẫu bùn thải tại một số cơ sở dệt nhuộm có sự tham gia xúc tác của các cơ chất đặc hiệu là Syringaldazine và ABTS với hoạt độ enzyme laccase cao nhất sau 5 ngày nuôi cấy đạt 85,5 U/ml. Enzyme laccase được tổng hợp cao nhất đạt 190 U/ml trong điều kiện môi trường với 2% tỷ lệ cấp giống ban đầu; 10 g/l glucose; 1,5 g pepton + 1,5 g (NH4)2SO4; 0,3 mM Veratryl alcohol, nồng độ CuSO4 là 250 µm, pH 6, trên máy lắc ở 350C với tốc độ lắc 200 vòng/phút. Tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp enzyme laccase của nấm mốc BVP 10.2 ở nồng độ glucose 1,4%: Veratryl alcohol 0,04%, pH 6 laccase được tích lũy trong môi trường đạt 296 U/ml trong 7 ngày nuôi cấy. Từ khóa: Enzyme laccase, phân lập, tuyển chọn, điều kiện nuôi cấy sinh tổng hợp laccase, tối ưu hóa. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 có vai trò quan trọng trong chu trình tuần hoàn của cacbon, cũng như oxy hóa các chất màu, thuốc Laccase (EC 1.10.3.2, benzenediol: oxygen nhuộm, các chất thơm,…[6].oxidoreductase) là một polyphenol oxidase có chứanhiều nguyên tử đồng trong trung tâm hoạt động, Enzyme laccase được phân bố rộng rãi trong tựtham gia vào liên kết chéo của các monomer, phân nhiên trong các loại thực vật, nấm mốc và vi khuẩn.hủy các polymer và phân cắt vòng của các hợp chất Laccase từ thực vật được nghiên cứu đầu tiên từ Rhusthơm. Enzyme laccase có thể tham gia vào quá trình vernicifera (ở cây sơn mài Nhật Bản) vào năm 1883oxy hóa các cơ chất chỉ kèm theo sự khử oxy thành [11]. Sau đó, được nghiên cứu ở rất nhiều các loạinước [5]. Tuy nhiên thế oxy hóa khử của enzyme thực vật khác như ở Ficus racemosa L (cây sung),laccase nhỏ hơn so với các hợp chất không chứa Weeping willow (cây thùy dương), Nicotianaphenol, do đó enzyme laccase chỉ có khả năng oxy tabacum (cây thuốc lá) và Prunus persica (cây đào).hóa các cấu trúc không chứa nhóm phenol. Nhờ Ngoài các nguồn enzyme laccase từ thực vật, enzymenhững đặc tính nổi bật trên của enzyme laccase mà laccase trong nấm là các enzyme ngoại bào có chứacó thể ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực đời sống, nhiều nguyên tử đồng xúc tác các phản ứng oxy hoá,kinh tế - xã hội như trong công nghiệp thực phẩm, tham gia chủ yếu vào quá trình phân giải lignin. Đâycông nghiệp giấy, công nghiệp nhuộm, dệt may, xử là đặc điểm nổi bật của laccase trong nấm đảm thuộclý môi trường,…[5]. Gần đây, enzyme laccase cũng họ Basidiomycetes. Một số loại nấm đảm đã đượcđược sử dụng trong thiết kế cảm biến sinh học, nghiên cứu kỹ về đặc tính cũng như khả năng sinhnhiên liệu sinh học như một công cụ trong chẩn tổng hợp laccase trong tự nhiên như Pleurotusđoán y tế và làm tác nhân xử lý sinh học để làm sạch ostreatus, Phlebia radiate, Coriolus (Trametes,thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu và một số các chất hóa Polyporus) versicolor. Bên cạnh đó, laccase cũnghọc độc hại có trong đất. Trong môi trường, enzyme được thu nhận từ các nấm thuộc họ Ascomycetes,laccase có vai trò trong việc phân hủy lignin, axit Deuteromycetes cũng như trong nấm men [4], [6].humic và tổng hợp các hợp chất humic mới, do đó nó Các laccase trong nấm mốc cũng đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý bao gồm quá trình khử độc cho tế bào, quá trình nhiễm nấm mốc của1 Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi thực vật.trường Hà Nội* Email: ntpmai@hunre.edu.vn Với mục đích phân lập và tuyển chọn và xác định2 Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội điều kiện nuôi cấy tối ưu vi sinh vật có khả năng sinh74 N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 ...