Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất α- amylase từ vi sinh vật

Các y u t

nh h

ế ố ả

ưở

ng đ n vi c s n xu t α- ệ ả

ế

ấ

amylase t

ừ

vi sinh v t ậ

4.1.2 Ngu n nitrogen ồ

h u c đã đ c a chu ng trong s n xu t α- amylase. D ch chi t n m men Ngu n nit ồ ơ ữ ơ ượ ư ả ấ ộ ị ế ấ

đã đ c d ng trong s n xu t α- amylase t ượ ụ ả ấ ừ Streptomyces sp, Bacillus sp. IMD 435 và

Halomonas meridian. D ch chi t n m men cũng đ ị ế ấ ượ ử ụ ồ c s d ng k t h p v i nh ng ngu n ế ợ ữ ớ

nit khác nh bactopeptone ơ ư ở Bacillus sp. IMD 434, ammonium sulphate ở Bacillus

subtilis, ammonium sulphate và casein C. gigantean, b t đ u t ở ộ ậ ươ ng và d ch chi ị ế ị t th t

t n m men làm tăng năng su t c a α- amylase t ố ớ A. oryzae. D ch chi đ i v i ị ế ấ ấ ủ ừ ế 110 đ n

156% c s d ng làm ngu n nit b sung cho ngu n nit duy ở A. oryzae. Chúng đ ượ ử ụ ồ ơ ổ ồ ơ

nh t là NH3. Nhi u ngu n nit h u c khác cũng đ c đ c p đ n trong vi c h tr ề ấ ồ ơ ữ ơ ượ ề ậ ỗ ợ ề ệ

i đa α- amylase t vi khu n và n m. Các ngu n nit h u c nh d ch chi s n xu t t ả ấ ồ ừ ẩ ấ ồ ơ ữ ơ ư ị ế t

th t bò, peptone và d ch chi t b p đ ị ị ế ắ ượ ở c dùng đ tăng kh năng s n xu t α- amylase b i ể ả ả ấ

ng và casamino acid b i vi khu n, đ u t ẩ ậ ươ ở A. oryzae. CSL cũng đ ượ ử ụ ệ c s d ng cho vi c

s n xu t có kinh t ả ấ ế và hi u qu α- amylase t ả ệ ừ ộ ộ ố m t đ t bi n c a B.subtilis. nhi u mu i ế ủ ề

vô c nh ammonium sulphate s d ng cho A. oryzae và A. nidulans, ammonium nitrate ử ụ ư ơ

cho A. oryzae, mu i Vogel cho A. fumigates cũng đã đ c dùng h tr ố ượ ỗ ợ ệ ả cho vi c s n

xu t α- amylase t n m. ấ ừ ấ

ng đ n vi c s n xu t α- amylase, tuy nhiên Amino acid cùng v i vitamin cũng nh h ớ ả ưở ệ ả ế ấ

ệ không có k t lu n nào có th ch ng minh vai trò c a amino acid và vitamin trong vi c ể ứ ủ ế ậ

tăng c ng s n xu t α- amylase nh ng loài vi sinh v t khác nhau. S n xu t α- amylase ườ ả ấ ở ữ ậ ả ấ

c tăng c ng b i s có m t c a nhân t ừ Bacillus amyloliquefaciens ATCC 23350 đ t ượ ườ ặ ủ ở ự ố

300 trong glycine. Glycine không ch là ngu n nit , mà nó còn ki m soát pH và tăng ồ ỉ ơ ể

ng quá trình s n xu t α- amylase . β-Alanine, DL-nor valine và D-methionine có c ườ ả ấ

hi u qu trong vi c s n xu t amylase ki m t ệ ả ệ ề ả ấ ấ ừ Bacillus sp. A-40-2. Tuy nhiên h p ch t ợ

amino không đ c xem nh là ngu n nit cũng không ph i là ngu n carbon nh ng đ ượ ư ồ ơ ư ả ồ ượ c

t α- amylase . đi u đó có nghĩa ch có xem nh nhân t ư ố kích thích t ng h p và ti ổ ợ ế ề ỉ

asparagines cho s n l ng enzyme t ả ượ ố ể ầ t trong khi đó cũng có nhi u tài li u nói v t m ề ệ

quan tr ng c a arginine trong vi c s n xu t α- amylase t ệ ả ủ ấ ọ ừ B. subtilis.

4.1.3 Vai trò c a phosphate ủ

Phosphate đóng vai trò quan trong t ng h p các ch t chuy n hóa s c p và th c p ợ ứ ấ ở ơ ấ ể ấ ổ

vi sinh v t. Nó nh h ng c a sinh v t và đ n s n xu t α- ậ ả ưở ng đ n s tăng tr ự ế ưở ủ ế ậ ả ấ

amylase. S n xu t enzyme t A. oryzae đ c gia tăng đáng k n ng đ phosphate ả ấ ừ ượ ể ở ồ ộ

ng t cũng đ c ch ng th c 0.2M. K t qu t ế ả ươ ự ượ ự ở B.amyloliquefaciens , khi mà hàm ứ

bào gi m nhi u và không s n xu t α- amylase. l ượ ng phosphate th p làm m t đ t ấ ậ ộ ế ề ả ả ấ

Ng c l i, n ng đ phosphate cao s ượ ạ ồ ộ ẽ ứ ở c ch vi c s n xu t enzyme b i ế ệ ả ấ

B.amylolyquefaciens.

4.1.3 Vai trò c a các ion khác ủ

2- thì không có nh h

ng, trong khi đó Ca K+, Na+, Fe2+, Mn2+, Mo2+, Cl-, SO4 ả ưở

2+ làm cứ

ch vi c s n xu t enzyme α- amylase b i ch ng A. oryzae EI 212. Mg2+ có vai trò quan ế ệ ả ủ ấ ở

tr ng, khi không có ion Mg

2+ trong môi tr

ọ ườ ẽ ị ả ng thì vi c s n xu t α- amylase s b gi m ệ ả ấ

đ n 50%. Na ế

+ và Mg2+ cò vai trò nh nhau trong vi c tăng c ư

ệ ườ ấ ng kh năng s n xu t ả ả

enzyme t Bacillus sp. CRP. Đ tăng s n l ng α- amylase B. ừ ch ng ủ ể ả ượ ở ch ng ủ

amyloliquefaciens ng ườ i ta thêm vào các khoáng ch t zeolite đ đi u ch nh hàm l ấ ể ề ỉ ượ ng

+. Có m t quan h ngh ch gi a vi c s n xu t α- amylase và t c đ phát tri n là

ion NH4 ệ ả ữ ệ ể ấ ộ ố ộ ị

2+ s làm nâng cao sinh kh i

ch ng v i s có m t c a Co ớ ự ặ ủ ẽ ả ố ở ủ Steptomyces sp , nh ng gi m ư

ng enzyme s n l ả ượ

4.1.5 pH

ả Trong s nh ng thông s v t lý, pH tăng làm thay đ i hình thái c a sinh v t và nh ố ậ ữ ủ ậ ố ổ

ng đ n vi c ti h ưở ế ệ ế t enzyme . S thay đ i pH quan sát th y đ ổ ự ấ ượ ể ủ c qua s phát tri n c a ự

sinh v t cũng nh h ng ậ ả ưở ng đ n s n đ nh s n ph m trong môi tr ả ế ự ổ ẩ ị ườ

H u h t các ch ng ng m i đ s n xu t α- amylase t ủ Bacillus đ ế ầ ượ c dùng m t cách th ộ ươ ạ ể ả ấ ừ

vi khu n b i SmF có pH t ẩ ở i u t ố ư ừ ề 6-7 cho s phát tri n và s s n xu t enzyme. Đi u ự ả ự ể ấ

này cũng đúng v i nh ng ch ng s d ng trong s n xu t enzyme b i quá trình SSF. pH ử ụ ữ ủ ả ấ ớ ở

7-8 đ i v i ch ng 3,2-4,2 đ i v i ch ng ố ớ ủ A.oryzae DAE 1679, t ừ ố ớ ủ A.oryzae 212 và 6,8 cho

ch ng ủ B.amyloliquefociens MIR 41. Dung d ch đ m có kh năng làm n đ nh pH. Giá tr ị ệ ả ổ ị ị

ợ pH cũng đóng vai trò nh m t ch t ch th vi c b t đ u và k t thúc quá trình t ng h p ị ệ ắ ầ ư ộ ế ấ ổ ỉ

enzyme. A.oryzae 557 tích lũy d n α- amylase trong s i n m khi nó phát tri n trong môi ợ ấ ể ầ

tr ng thi u photphate ho c sulphate và đ c phóng thích khi s i n m đ c thay th ườ ế ặ ượ ợ ấ ượ ế

trong môi tr ng có pH ki m( kho ng 7,2) ườ ề ả

4.1.6 Nhi t đệ ộ

nh h t đ lên s n xu t α- amylase có liên quan đ n s tăng tr Ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ ế ự ấ ả ưở ủ ng c a

sinh v t. n m h u h t các nghiên c u s n xu t α- amylase đã đ ậ Ở ấ ứ ả ế ấ ầ ượ ớ c th c hi n v i ự ệ

nhi 25-37

oC. S n l

ng α- amylase t i u đ t đ c 30- n m ấ Mesophilic ở t đ t ệ ộ ừ ả ượ ố ư ạ ượ ở

t 37oC b i ở A.oryzae. S n xu t α- amylase b i n m a nhi ấ ở ấ ư ả ệ Thermomonospora fasca 55oC

và c s n xu t 50ở

oC b i ở T.lannginosus. α- amylase cũng đ

ượ ả ấ ở nhi u ph m vi nhi ạ ề ệ ộ t đ

nhi t đ cao 80

oC

r ng ộ ở các loài vi khu n, b i vi khu n ẩ ở ẩ B.amyloliquefaciens là 36oC ở ệ ộ

đ c s d ng đ s n xu t amylase t ượ ử ụ ể ả ấ ừ Thermococus profundus.

4.1.7 S khu y tr n ự ấ ộ

Khu y tr n m nh nh h ấ ạ ả ộ ưở ng đ n t c đ hòa tr n và v n chuy n oxy trong các quá ậ ế ố ể ộ ộ

trình lên men n m, và do đó nh h ấ ả ưở ẩ ng đ n hình thái s i n m và hình thành s n ph m. ợ ấ ế ả

T c đ khu y tr n cao h n đôi khi gây b t l i đ n s phát tri n s i n m do đó làm ấ ợ ế ự ợ ấ ể ấ ộ ơ ố ộ

ổ ố gi m s n xu t enzyme. Các bi n đ i v hình thái s i n m là h u qu c a thay đ i t c ổ ề ợ ấ ả ủ ế ậ ả ả ấ

ng đ n s s n xu t enzyme m t t c đ đ khu y tr n, nh ng không làm nh h ư ộ ả ấ ộ ưở ế ự ả ấ ở ộ ố ộ

tăng tr ưở ng liên t c c th . ụ ụ ể

ng đ T c đ khu y tr n lên đ n 300 vòng/ phút thông th ế ấ ộ ố ộ ườ ượ ử ụ ấ c s d ng đ s n xu t ể ả

amylase t nhi u loài vi sinh v t khác nhau. ừ ề ậ