Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MÀNG TẾ BÀO CỦA CHỦNG KẾT TỤ VÀ KHÔNG KẾT TỤ SACCHAROMYCES DIASTATICUS"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, chúng tôi so sánh thành phần cấu tạo hoá học màng tế bào của nấm men Saccharomyces diastaticus: chủng nguyên thể, kết tụ và chủng biến dị khiếm khuyết ty thể rho không kết tụ. Nấm men được nuôi hiếu khí trong cùng một điều kiện. Phân tích cấu tạo hoá học của màng tế bào của 2 chủng nghiên cứu chúng tôi đã tìm thấy có sự khác nhau rõ nét giữa chủng nguyên thể và chủng biến dị. Kết quả này cho thấy ty thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MÀNG TẾ BÀO CỦA CHỦNG KẾT TỤ VÀ KHÔNG KẾT TỤ SACCHAROMYCES DIASTATICUS"

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC M ÀNG TẾ BÀO CỦA CHỦNG KẾT TỤ VÀ KHÔNG KẾT TỤ SACCHAROMYCES DIASTATICUS STUDY THE CELL WALL STRUCTURE OF FLOCCULENT AND NON- FLOCCULENT STRAINS OF SACCHAROMYCES DIASTATICUS TRẦN THỊ XÔ Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM T ẮT Trong nghiên cứu này, chúng tôi so sánh thành phần cấu tạo hoá học màng tế bào của nấm men Saccharomyces diastaticus: chủng nguyên thể, kết tụ và chủng biến dị khiếm khuyết ty thể rho không kết tụ. Nấm men được nuôi hiếu khí trong cùng một điều kiện. Phân tích cấu tạo hoá học của màng tế bào của 2 chủng nghiên cứu chúng tôi đã tìm thấy có sự khác nhau rõ nét giữa chủng nguyên thể v à chủng biến dị. Kết quả này cho thấy ty thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp màng tế bào của nấm men. ABSTRACT The structure of the cell wall of Saccharomyces diastaticus wild strains and mutant rho was studied after the cells being grown in aerobiosis. The chemical analysis of the purified walls shows that there are distinguishing differences in the chemical composition of the strains. It is suggested that in respiratory deficient cells, there is a lack of a mitochondrial function, which controls the synthesis of the wall. 1. Mở đầu Nấm men tiếp xúc trực tiếp với môi trường xung quanh thông qua màng tế bào. Một trong những tính chất của nấm men là khả năng kết tụ. Sự kết tụ của nấm men được thực hiện thông qua màng tế bào, vì vậy, để nghiên cứu về sự kết tụ của nấm men, đầu tiên phải nghiên cứu cấu tạo màng tế bào, đặc biệt là cấu tạo của lớp polysaccharit ngoài cùng của màng. Sự kết tụ của nấm men đóng vai trò quan trọng đối với các ngành công nghiệp sử dụng nấm men, đặc biệt là công nghiệp bia, rượu, ... Những nấm men lên men tốt và có khả năng kết tụ cao vào cuối giai đoạn lên men sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế kết tụ của nấm men như Esser và Kues (1987), Kamada và Murata (1984), ... Cơ chế kết tụ của nấm men là một quá trình phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là bản chất hoá học và cấu trúc của màng tế bào nấm men. Trong nghiên cứu này, chúng tôi so sánh thành phần cấu tạo hoá học của màng tế bào của nấm men Saccharomyces diastaticus - chủng nguyên thể, kết tụ và chủng biến dị khiếm khuyểt ty thể (mitochondri) không kết tụ của nó. 2. Đối tượng và phương pháp phân tích 2.1. Đối tượng
- Chủng nấm men Saccharomyces diastaticus, kết tụ: NEYC 625, có ký hiệu M 4 và chủng biến dị khiếm khuyết ty thể của nó là rho , không kết tụ, có ký hiệu là M4. - Hai chủng được nuôi cấy hiếu khí trong cùng một điều kiện môi trường như nhau. Các chủng nấm men trên do Trung tâm Công nghệ Thực phẩm - thuộc Đại học Tổng hợp Montperllier- Cộng hoà Pháp cung cấp dưới dạng đông khô. 2.2. Phương pháp phân tích - Màng tế bào nấm men được thu nhận bằng cách dùng máy nghiền tế bào BRAUN với tác nhân làm lạnh là tuyết carbonic để phá vỡ tế bào. Quá trình nghiền được tiến hành trong dung dịch đệm Tris-HCl 25mM, pH=7,2. Sau khi nghiền, màng tế bào được tách khỏi dung dịch hoà tan bằng ly tâm và rửa 2 lần bằng dung dịch đệm Tris-HCl 25mM, pH=7,2 và rửa 8 lần bằng nước cất. Độ sạch của màng tế bào được kiểm tra bằng kính hiển vi. - Các monosacarit được xác định bằng phương pháp sắc ký khí. - Hàm lượng gluxit toàn phần được xác định bằng phương pháp Dubois 3. - Hexosamines và axit amin được xác định theo phương pháp Ghuysen 4, 5. - Hàm lượng phosphat được xác định theo phương pháp Mc. Clare 8. Để tách các axit amin, chúng tôi sử dụng phương pháp sắc ký trao đổi ion với máy phân tích axit amin tự động Technicon. 3. Kết quả và thảo luận Khối lượng của màng tế bào nấm men thay đổi tuỳ thuộc vào chủng loại nấm men và điều kiện nuôi cấy. Theo kết quả phân tích của nhiều tác giả khác nhau thì khoảng thay đổi này rất đáng kể. Amri và cộng sự (1982) đã tìm thấy ở chủng Saccharomyces uvarum khối lượng màng tế bào thay đổi trong khoảng từ 7 đến 29%. Qua nghiên cứu, chúng tôi đã xác định được khối lượng màng tế bào của 2 chủng nấm men nêu trên là 31,1% ở chủng M4 và 30,7% ở chủng M 4 . Kết quả này là tương tự như kết quả thu được của Griffin và Mc. William (1969) cho chủng Saccharomyces cerevisiae. Khối lượng màng tế bào của chủng kết tụ và chủng không kết tụ thay đổi không đáng kể khi nuô i cấy trong cùng một điều kiện môi trường. Kết quả phân tích thành phần hoá học của màng tế bào của 2 chủng nấm men trên được biểu diễn trên Bảng 1: Bảng 1: Thành phần hoá học của màng tế bào nấm men M4 và M 4  CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH CHỦNG Gluxit Man/Glu Glucosamin Axit amin Phosphat  1  2  3  4  5 M4 67,00 0,62 1,80 17,00 2,10 55,80 1,45 1,20 28,20 0,90 M 4 
Lớp polysaccharit là lớp ngoài cùng của màng tế bào nấm men, tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Lớp polysaccharit này đóng vai trò quan trọng trong quá trình kết tụ của nấm men. Kết quả phân tích nhận được cho thấy: Hàm lượng gluxit của chủng nguyên thể, kết tụ cao hơn so với chủng biến dị, không kết tụ. Điều đó chứng tỏ rằng: Lớp polysaccharit của tế bào nấm men kết tụ phát triển hơn so với chủng nấm men không kết tụ. Hai cấu tử chính cấu tạo nên lớp polysaccharit mà chúng tôi tìm thấy ở cả 2 chủng nấm men nghiên cứu là glucose và mannose. Tỷ lệ của các hợp phần đó là 0,62 ở chủng nguyên thể, kết tụ và 1,45 ở chủng biến dị, không kết tụ. Đối với thành phần axit amin thì chúng tôi thấy chủng biến dị, không kết tụ có hàm lượng axit amin cao hơn hẳn so với chủng nguyên thể, kết tụ. Ngược lại, hàm lượng phosphat ở chủng nguyên thể, kết tụ lại cao hơn so với chủng biến dị, không kết tụ. Song song với sự phân tích thành phần hoá học, chúng tôi xác định thành phần axit amin trong màng tế bào của cả 2 nấm men, kết quả được biểu diễn trên Bảng 2: Bảng 2: Thành phần của axit amin trong màng tế bào Saccharomyces diastaticus M4 và M 4  % Tên M4 Tên M4 M 4  M 4  Asp. 12,4 13,8 Met. 1,2 1,4 Thr. 5,5 9,3 Ile. 3,3 2,3 Ser. 6,7 19,9 Leu. 9,6 4,3 Glu. 12,5 8,6 Tyr. 3,4 2,5 Pro. 4,9 3,6 Phe. 4,1 2,8 Gly. 4,3 10,2 Lys. 9,5 3,9 Ala. 8,3 9,4 Hys. 2,4 1,4 Cys. 0,1 0,3 Arg. 7,1 3,1 Val. 4,7 3,9 So sánh thành phần của các axit amin của 2 chủng, chúng tôi nhận thấy: Ở chủng biến dị M 4  có sự gia tăng hàm lượng của 4 axit amin là threonine, serine, glycine và alanine - đặc biệt, serine và glycine có sự gia tăng đáng kể. Ngược lại, hàm lượng leucine, lysine và arginine ở chủng biến dị là giảm so với chủng nguyên thể. 4. Kết luận Cấu trúc màng tế bào của nấm men kết tụ và nấm men không kết tụ có những đặc điểm khác nhau. Hàm lượng gluxit của chủng nguyên thể, kết tụ là cao hơn so với chủng biến dị, không kết tụ. Ngược lại, hàm lượng protein ở chủng biến dị, không kết tụ lại cao hơn so với chủng
nguyên thể, kết tụ. Sự thay đổi không những chỉ ở hàm lượng polysaccharit và protein chung mà còn có sự phân bố lại các cấu tử hợp phần của từng loại. Đặc điểm cấu tạo tế bào của chủng biến dị khác so với chủng nguyên thể là sự khiếm khuyết ty thể, nghĩa là, chủng biến dị thiếu ADN ngoài nhân ở t y thể. Một trong những trạng thái biểu hiện ở kiểu biến dị này là sự thay đổi khả năng kết tụ. Nghiên cứu này cũng cho thấy: Ty thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp màng tế bào, đặc biệt làm tăng sự tổng hợp mannan - lớp ngoài cùng của tế bào. TÀI LIỆU THAM KHẢO [ 1] Amri M.A.. Bonaly R., Duteure B. and Moll M., Yeast flocculation: influence of nutritional factors on cell wall composition, J. Gen. Microbiol. 128. 2001-2009, 1982. [ 2] Esser K., Kues U., Hinrichs J., Genetic control of flocculation of yeast with respect to application in biotechnology, In "Flocculation in biotechnology and separation systems" Attia Y.A., Edt. Elsevier science publischers B.V. Amsterdam PP. 383-398, 1987. [ 3] Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Reber P.A. and Smith F., Colorimetric method for determination of sugars and related subtances, Anal. Chem. 28, 350-356, 1956. [ 4] Ghuysen J.M., Tipper D.J., Birge C.H. and Stromminger J.L., Structure of the cell wall of Staphylococcus aureus strain Copenhagen, The soluble glycopeptide and its sequential degradation by peptidase, Biochemistry 4, 2245-2254, 1965. [ 5] Ghuysen J.M., Tipper D.J., Birge C.H. and Stromminger J.L., In methods in enzymology (Collowick S.P. and Kaplan N.D. ed.), Academic Press New-York 8, 685- 699, 1966 [ 6] Griffin S.R. and Mc William I.C., Variation of cell wall content in flocculent and non- flocculent yeast strains, J. Inst. Brew. 75, 355-358, 1969. [ 7] Kamada K. and Murata M., Physiological factors affecting flocculation-dispersing changes in brew's yeast, Nippon Nogeikgaku Kaishi 58, 991-998, 1984. [ 8] Mc Clare C.W.F., An accurate and convenient organic phosphorus assay, Anal. Biochem. 39,527-530, 1971.