intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đặc điểm sinh học và khả năng sinh tổng hợp glucosamin của Moniliella megachiliensis TN18.2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
11
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong phạm vi nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu thực hiện khảo sát một số đặc điểm sinh hóa và khả năng tổng hợp glucosamin của Monilliella megachilliensis TN18.2 nhằm tìm kiếm được chủng nấm men đen có khả năng sinh tổng hợp glucosamin cao.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đặc điểm sinh học và khả năng sinh tổng hợp glucosamin của Moniliella megachiliensis TN18.2

  1. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 BIOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GLUCOSAMIN BIOSYNTHESIS OF MONILIELLA MEGACHILIENSIS TN18.2 Vu Kim Thoa*, Nguyen Thi Ngoc Anh, Dang Bao Son, Nguyen Thi Phuong Thao Hanoi Open University ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 10/10/2023 Moniliella is the special genus in terms of taxonomy, with many advantages such as the ability to reproduce rapidly in aerobic and Revised: 29/11/2023 microaerobic conditions, grow in single-cell form in liquid medium, Published: 30/11/2023 and is suitable for the treatment of bacteria. Submerged fermentation technology is popular today. Compared to other yeasts as well as KEYWORDS bacteria, Moniliella cells are quite large in size, convenient for product recovery technology (filtration and centrifugation). In this Glucosamine study, we investigated the biological characteristics and glucosamine Moniliella biosynthesis ability of Monilliella megachilliensis TN18.2 to select a microbial strain with high glucosamine biosynthesis ability. The yeast Fermentation Moniliella megachilliensis TN18.2 isolated from Lantana camara L. Black yeast flowers has the ability to assimilate some carbon sources and produce Microorganism extracellular enzymes such as amylase, protease, lipase. M. megachilliensis TN 18.2 has the ability to biosynthesize glucosamine at 9.03 g/l in culture fluid containing glucose at a temperature of 34oC, pH 6.0 with shaking speed of 200 rpm. With preliminary survey results, M. megachilliensis TN 18.2 strain is quite potential in finding a highly effective method of glucosamine acquisition, suitable for domestic conditions, and easy to apply to production. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP GLUCOSAMIN CỦA MONILIELLA MEGACHILIENSIS TN18.2 Vũ Kim Thoa*, Nguyễn Thị Ngọc Anh, Đặng Bảo Sơn, Nguyễn Thị Phương Thảo Trường Đại học Mở Hà Nội THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 10/10/2023 Nấm men đen Moniliella là một chi rất đặc biệt về mặt phân loại, có nhiều ưu điểm như sinh trưởng nhanh trong điều kiện vi hiếu khí và Ngày hoàn thiện: 29/11/2023 hiếu khí. Trong môi trường lỏng, tế bào nấm men phát triển dạng đơn Ngày đăng: 30/11/2023 bào, kích thước tế bào nấm men khá lớn, thuận lợi cho việc tách chiết và thu hồi các sản phẩm của quá trình lên men. Trong phạm vi TỪ KHÓA nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu thực hiện khảo sát một số đặc điểm sinh hóa và khả năng tổng hợp glucosamin của Monilliella Glucosamin megachilliensis TN18.2 nhằm tìm kiếm được chủng nấm men đen có Moniliellla khả năng sinh tổng hợp glucosamin cao. Nấm men Moniliella megachilliensis TN18.2 được phân lập từ hoa ngũ sắc, có khả năng Nấm men đen sử dụng một số nguồn cacbon và tổng hợp các enzym ngoại bào như Lên men amylase, protease, lipase. M. megachilliensis TN 18.2 có khả năng Vi sinh vật sinh tổng hợp glucosamin đạt 9,03 g/l trong môi trường chứa glucose ở nhiệt độ 34oC, pH môi trường 6.0 với tốc độ lắc 200 vòng/phút. Với kết quả khảo sát sơ bộ, chủng nấm M. megachilliensis TN 18.2 khá tiềm năng trong việc tìm kiếm một phương pháp thu nhận glucosamine hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện trong nước, dễ dàng áp dụng vào sản xuất. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8955 * Corresponding author. Email: kimthoacnsh@hou.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 425 Email: jst@tnu.edu.vn
  2. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 1. Giới thiệu Glucosamine (GlcN) là một loại đường amin, trong công thức cấu tạo có một nhóm hydroxyl của glucose được thay thế bằng một nhóm amin [1]. Glucosamine là thành phần quan trọng của polysaccharid chitin và chitosan, là một hợp chất cần thiết có vai trò quan trọng trong sự hình thành các tế bào sụn, là đơn vị cơ bản của chất nền sụn và dịch khớp [2]. GlcN đã được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực bao gồm thực phẩm, chăm sóc sức khỏe, dược phẩm và mỹ phẩm [3]. Glucosamine và dẫn xuất N -acetylated của nó được tổng hợp trong tất cả các sinh vật như vi khuẩn, nấm men, nấm sợi, thực vật và động vật. Hiện nay, GlcN có thể được sản xuất bằng các phương pháp sinh học bao gồm: lên men một số chủng vi sinh vật từ glucose; thuỷ phân chitin và chitosan có nguồn gốc từ động vật bằng acid hoặc enzym; phương pháp sử dụng xúc tác enzym thủy phân trực tiếp chitin từ nấm thành GlcN [3]. Việc sản xuất glucosamin từ các hệ thống vi sinh vật đã được chú ý trong những năm gần đây. Các nguồn chủ yếu sản xuất GlcN thay thế là vi khuẩn và các loại nấm. Các chủng nấm mốc phổ biến được sử dụng để sản xuất GlcN bao gồm nấm các chủng Aspergillus, Rhizopus và Mucor [3], [4]. Chủng vi khuẩn Escherichia coli đã được thiết kế để tổng hợp trực tiếp GlcN và phương pháp sản xuất GlcN sử dụng E.coli theo phương pháp lên men chìm truyền thống [5]. Glucosamin chiết xuất từ hạt Borassus flabellifer L. bằng dung dịch muối amoni sulfat, amoni cacbonat và amoni clorua [6]. Các nghiên cứu sản xuất glucosamin ở trong nước hiện nay chủ yếu tập trung tận dụng xử lý nguyên liệu vỏ tôm, vỏ các loài giáp xác bằng hóa chất hoặc kết hợp xử lý bằng enzym và acid [7], [8]. Nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu và tiếp cận phương pháp thu nhận glucosamine bằng lên men vi sinh vật, là một phương pháp có tiềm năng đem lại hiệu quả cao và có khả năng ứng dụng sản xuất. Việc sử dụng các sản phẩm của quá trình lên men vi sinh vật được đánh giá về mức độ an toàn, không gây tác động tiêu cực đến môi trường và đem lại tiềm năng về lợi ích kinh tế. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu nghiên cứu Chủng nấm men Monilliella megachilliensis TN18.2 phân lập từ hoa ngũ sắc, được bảo quản và lưu giữ tại Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường đại học Mở Hà Nội. 2.2. Phương pháp lên men sinh tổng hợp glucosamin Hoạt hóa chủng nghiên cứu trên môi trường thạch Malt-glucose 4°Bx nuôi ở 28°C trong 3 ngày. Cấy chuyển vào bình tam giác 100 ml đã vô trùng (sấy 140°C trong 4 tiếng) chứa 5 ml môi trường GYU20 được đậy bằng nút cao su vô trùng. Nuôi lắc ở 28°C, 50 rpm trong 2 ngày. Sau 2 ngày nuôi cấy, bổ sung 45 ml môi trường GYU20 vào mỗi bình nuôi lắc ở 28°C, 150 rpm trong 8 ngày, lấy mẫu sau mỗi 2 ngày. Các mẫu thí nghiệm đem ly tâm lạnh (10.000 rpm ở nhiệt độ 10°C trong 10 phút), thu dịch và bảo quản trong ngăn đá. Một phần dùng để đo OD, nồng độ dịch đường. Mẫu sau khi được bảo quản trong ngăn đá lấy ra để phân tích các thành phần có mặt trên hệ thống sắc kí HPLC Agilient Technologies 1260 infinity. 2.3. Phương pháp kiểm tra hoạt tính vi sinh của chủng vi sinh vật 2.3.1. Xác định khả năng lên men các loại đường Thay đổi đường glucose bằng một số nguồn cacbon khác nhau trong thành phần dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy. Sau đó cấy chuyển nấm men sau hoạt hóa vào từng môi trường, nhiệt độ nuôi 28oC trong 3 ngày. Dịch lên men đem đi xác định mật độ quang (bước sóng 600 nm). 2.3.2. Kiểm tra khả năng sinh một số enzym ngoại bào Enzym amylase: Chủng nấm men Moniliella được hoạt hóa trên môi trường malt – glucose 4oBx, ủ trong tủ ấm nhiệt độ 28oC, sau 2-3 ngày cấy chuyển sang môi trường chứa tinh bột tan http://jst.tnu.edu.vn 426 Email: jst@tnu.edu.vn
  3. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 1% trên đĩa thạch. Các chủng cấy chấm điểm trên đĩa thử hoạt tính, nhiệt độ nuôi cấy 28oC, sau 3 ngày kiểm tra hoạt tính amylase. Enzym lipase: Chủng nấm men Moniliella được hoạt hóa, sau 2 ngày cấy chuyển sang môi trường agar chứa tween 80, nhiệt độ nuôi 28oC, 7 ngày. Tween 80 đóng vai trò là nguồn Cacbon duy nhất, chủng có khả năng sinh lipase sẽ tạo thành vòng phân giải màu trắng đục. Enzym protease: Cấy chuyển chủng nấm nghiên cứu đã được hoạt hóa vào môi trường GYU20, lắc ở nhiệt độ 28oC, 150 rpm trong 5 ngày. Dịch lên men ly tâm 8000 rpm trong 10 phút, loại sinh khối tế bào và thu dịch ly tâm. Chuẩn bị môi trường thạch đĩa có chứa casein 1%, tiến hành đục lỗ thạch đường kính 3-5 mm, sau đó, dùng pipet tự động hút 100µl dịch ly tâm cho vào giếng thạch. Để enzyme khuếch tán tốt vào môi trường, cho giếng thạch vào tủ lạnh trong 2 giờ sau đó chuyển sang tủ ấm, để trong tủ ấm ở 30oC trong 5 giờ cho enzyme hoạt động. Quan sát vòng phân giải casein quanh giếng thạch. 2.4. Phân tích thành phần dịch lên men bằng sắc ký HPLC Hoạt hóa chủng nấm men đen trên đĩa thạch malt-glucose 4oBx, trong 2-3 ngày. Khi thấy nấm men đã mọc mà không thấy xuất hiện khuẩn lạc lạ thì đã hoạt hóa xong. Trường hợp nấm men chưa sạch thì phải làm sạch lại như cách trên. Cấy chuyển từ đĩa thạch sang môi trường chứa glucose, cao nấm men và ure đã được vô trùng, nuôi ở 28 – 30oC. Sau 8 ngày, ly tâm các mẫu lên men ở nhiệt độ 10°C/10 phút, tốc độ 10000 rpm, thu dịch và bảo quản trong ngăn đá. Mẫu sau khi được bảo quản trong ngăn đá lấy ra để phân tích các thành phần có mặt trên hệ thống sắc kí HPLC Agilient Technologies 1260 infinity. Phân tích hàm lượng glucosamine trong dịch lên men bằng cột HPLC Supercogel Carbonhydrate với dung dịch đệm H3PO4 0,1%. Tiến hành pha loãng mẫu bằng dung dịch H3PO4 0,1% và lọc qua màng cellulose 0,2 µm. Thể tích mẫu 20 µl được đưa vào hệ thống sắc ký Supelcogel H+ ((Supelco, USA), kích thước cột (30 cm × 7,8 mm) nhiệt độ cột 80oC, dung dịch đệm H3PO4 0,1%, detector UV. Hàm lượng glucosamine trong mẫu được tính dựa trên diện tích pick tương ứng với thời gian lưu của glucosamine là 8,61 phút. 3. Kết quả và bàn luận 3.1. Kết quả tuyển chọn chủng nấm Moniliella.sp sinh tổng hợp glucosamine Lựa chọn các chủng nấm men đen đại diện cho loài Moniliella megachiliensis, các chủng giống được trẻ hóa và lên men trong môi trường tổng hợp glucosamine (GYU20 gồm glucose, cao nấm men và ure). Sau 8 ngày, dịch lên men được ly tâm và phân tích hàm lượng các polyol bằng cột HPLC Supercogel Carbonhydrate với dung dịch đệm H3PO4 0,1%. Theo kết quả phân tích, trong dịch lên men chứa glucose, erythritol, glycerol và glucosamine. Tất cả các chủng nấm men thuộc chi Moniliella đều có khả năng chuyển hóa đường glucose thành erythritol, một vài chủng thể hiện khả năng tích lũy glucosamine trong canh trường trên sắc ký đồ, thời gian lưu của mẫu chuẩn glucosamine là 8,6 phút. Dựa trên đường chuẩn biểu diễn mối liên hệ giữa hàm lượng với diện tích các pick trên sắc ký đồ, để tính nồng độ của từng chất trong canh trường từ diện tích pick thu được. Kết quả phân tích hàm lượng glucosamin trong dịch lên men của một số chủng vi sinh vật nghiên cứu thể hiện ở bảng 1 dưới đây. Bảng 1. Hàm lượng glucosamine trong dịch lên men Chủng nấm men Glucosamine (g/L) M. megachiliensis TBY 3404.4 5,03 M. megachiliensis TBY 3404.5 5,66 M. megachiliensis TBY 3406.2 4,58 M. megachiliensis TBY 3406.3 3,04 M. megachiliensis TN18.2 6,06 M. megachiliensis TN10.3 5,22 M. megachiliensis TN20.2 4,02 http://jst.tnu.edu.vn 427 Email: jst@tnu.edu.vn
  4. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 Kết quả ở bảng 1 cho thấy, các chủng nấm men thuộc loài M.megachiliensis đều có khả năng tổng hợp glucosamine với hàm lượng khác nhau, đa số các chủng này được phân lập từ hoa. Ngoài ra, 3 chủng mới được phân lập từ hoa ngũ sắc cũng tổng hợp được glucosamine với hàm lượng trên 4,02 g/l. So với một số nghiên cứu trước, hàm lượng này không cao. Tuy nhiên, đây là kết quả sơ bộ, từ chủng tự nhiên và chưa tối ưu hóa, do vậy, nhóm nghiên cứu tiếp tục khảo sát để tìm phương án tối ưu nhằm nâng cao hàm lượng glucosamine thu nhận. 3.2. Đặc điểm sinh hóa và hình thái của M.megachiliensis TN18.2 Khuẩn lạc các chủng Moniliella megachiliensis rất đa dạng về màu sắc và kích thước. Khuẩn lạc có nhiều hình dạng như xốp, mịn hay bông xù, có thể có vân xung quanh (hình 1). Màu sắc chuyển dần từ trắng sang vàng xanh, ánh xanh, nâu và đen theo thời gian. Đây là hình thái khá đặc trưng của các chủng nấm men đen nói chung. Hình 1. Khuẩn lạc và tế bào chủng M.m TN18.2 và TN10.3 Tế bào các chủng nấm men M.m TN18.2, TN10.3 và TN20.2 rất đa dạng về hình dạng như hình que, hình elip, các tế bào có thể tách rời nhau hoặc xếp thành chuỗi và quan sát được sự sinh sản nảy chồi của tế bào. Qua đó chúng tôi nhận thấy có nhiều khuẩn lạc có hình dạng khác nhau nhưng có hình dạng tế bào tương đối giống nhau. Chủng nấm men M.m TN18.2 nuôi cấy trên môi trường thay thế đường glucose bằng các nguồn cacbon khác nhau như lactose, maltose, fructose,... Từ giá trị mật độ tế bào của dịch lên men bằng phương pháp đo OD cho thấy, M.m TN18.2 có khả năng sử dụng đường glucose ở mức cao nhất, đơn giản vì glucose là một đường đơn giản, dễ chuyển hóa và là nguồn dưỡng chất phổ biến đối với rất nhiều loại vi sinh vật. Bên cạnh đó, chủng M.m TN18.2 còn có thể sử dụng khá tốt fructose và maltose. Để kiểm tra khả năng sinh một số enzym ngoại bào của M.m TN18.2, nuôi chủng M.m TN18.2 trên môi trường thạch chứa cơ chất tinh bột, casein và tween 80. Tween 80 đóng vai trò như nguồn cacbon duy nhất. Chủng có hoạt tính lipase sẽ phân hủy Tween 80 và giải phóng acid oleic, acid này sẽ tạo muối kết tủa với Ca2+ trong môi trường và tạo nên vòng phân giải màu trắng đục xung quanh khuẩn lạc. M.m TN18.2 có khả năng sinh một số enzym ngoại bào phân giải các hợp chất hữu cơ khác nhau. Chủng M.m TN18.2 thể hiện hoạt tính amylase cao nhất với kích thước vòng phân giải amylase, protease và lipase lần lượt là 16, 12,5 và 8,5 mm. (a) (b) Hình 2. Vòng phân giải trên môi trường thử hoạt tính amylase (a), protease (b) Hình 2a thể hiện hoạt tính amylase của chủng M.m TN18.2 khi kiểm tra bằng phương pháp đục lỗ thạch trên cơ chất tinh bột với thuốc thử lugol. Đường kính vòng phân giải tinh bột là 16mm. Hoạt tính protease cũng được thể hiện rõ rệt ở hình 2b khi hình thành vòng phân giải casein trên môi trường thử hoạt tính. http://jst.tnu.edu.vn 428 Email: jst@tnu.edu.vn
  5. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tổng hợp glucosamine của M.m 18.2 Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, các chủng vi sinh vật chịu sự tác động lớn của những điều kiện bên ngoài bao gồm nhiệt độ nuôi cấy, pH của môi trường, thành phần và tỷ lệ dinh dưỡng của môi trường... Những yếu tố này không chỉ tác động trực tiếp đến tốc độ phát triển sinh khối, khả năng tăng trưởng của vi sinh vật, mà đồng thời ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các hợp chất nội bào, ngoại bào và tốc độ chuyển hóa các chất trong quá trình sinh trưởng. Glucosamine là một sản phẩm tích lũy trong quá trình sinh trưởng của nấm men đen. Hàm lượng glucosamin tích lũy của các chủng vi sinh vật phụ thuộc trực tiếp vào quá trình nuôi cấy và các điều kiện lên men. Do vậy, nhóm nghiên cứu thực hiện các thí nghiệm khảo sát đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình nuôi cấy và điều kiện lên men tổng hợp glucosamine: tỷ lệ glucose, tốc độ lắc (hàm lượng oxy), pH, nhiệt độ lên men và thời gian. 3.3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ glucose Trong quá trình phát triển, nấm men Moniliella megachiliensis sử dụng glucose là nguồn cacbon cơ bản nhất. Theo khảo sát trên, chủng M.m TN18.2 có khả năng đồng hóa tốt nguồn C là glucose. Ngoài ra, trong môi trường với nguồn dinh dưỡng chính là fructose và maltose, M.m TN18.2 cũng có thể phát triển nhưng chậm hơn. Do vậy, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nguồn cacbon bổ sung trong môi trường nuôi cấy chủ yếu là đường glucose. Chủng M.m TN18.2 lên men trong môi trường chứa glucose với các tỷ lệ khác nhau: 20, 25, 30, 35, 40% (hình 3). 12 Glucosamine (g/l) 10 8 6 4 2 0 20 25 30 35 40 Glucose (%) Hình 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ glucose đến hàm lượng glucosamine Tỷ lệ glucose trong môi trường có ảnh hưởng lớn đến khả năng tích lũy glucosamine của M.megachiliensis TN18.2. Glucosamine trong canh trường đạt 8,8 g/l khi nồng độ glucose là 30%. Khi tăng tỷ lệ glucose lên 35%, 40% glucosamine không tăng nhiều. Nấm men Moniliella là chi có đặc điểm ưu việt là khả năng lên men và sống sót ở môi trường có nồng độ chất khô cao, chịu được áp suất thẩm thấu lớn. Do đó, trong môi trường có hàm lượng đường glucose lên đến 30 – 40%, M.m TN18.2 vẫn phát triển tốt. 3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH M.megachiliensis TN18.2 được nuôi trên môi trường chứa glucose 20%, cao nấm men 1% và urea 1%, nuôi ở các mốc nhiệt độ (28, 30, 32, 34)°C, tốc độ lắc 150 rpm. Sau 10 ngày, dịch lên men ly tâm và định lượng glucosamine bằng sắc ký cột HPLC. Dải nhiệt độ 28-32oC là nhiệt độ thích hợp cho các loài nấm men phát triển. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, nhiệt độ thích hợp để sinh tổng hợp glucosamine của chủng M.m TN18.2 là 34oC. Điều này dễ lý giải bởi hầu hết chủng thuộc loài M.megachiliensis có khả năng tích lũy glucosamine được phân lập từ các loài hoa ở vùng Nghệ An (hoa ngũ sắc, hoa vừng, hoa mủ biển), nơi có khí hậu khá nóng. Ở nhiệt độ này, nấm men Moniliella phát triển khá tốt, và như đã trình bày http://jst.tnu.edu.vn 429 Email: jst@tnu.edu.vn
  6. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 ở trên, glucosamine là sản phẩm được tổng hợp chuyển hóa trong pha sinh trưởng của nấm men đen. Khi nấm men đen sinh trưởng, phát triển tốt, lượng glucosamine tích lũy càng nhiều. Độ pH của môi trường tác động rất lớn đến sinh trưởng, phát triển cũng như khả năng tổng hợp glucosamine của chủng nghiên cứu. Trong dải pH 3-6, lượng glucosamine tăng dần, lớn nhất ở mức pH6 (đạt 8,66 g/l) trong đệm phosphate. Hàm lượng glucosamine ở pH 6 cao gấp gần 3 lần so với mức pH 3 (3,71 g/l). Trong dung dịch đệm citrate, hàm lượng glucosamine ở pH 6 thấp hơn trong đệm phosphate, tuy nhiên sự sai lệch này không lớn. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hàm lượng glucosamin trong dịch lên men thể hiện ở hình 4. 12 12 Glucosamine (g/l) 10 Glucosamine (g/l) 10 8 8 6 6 4 4 2 2 0 0 3 4 5 6 7 28 32 36 40 pH Nhiệt độ (oC) Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hàm lượng glucosamine Nhiệt độ 36 - 40oC không thích hợp cho nấm men, đây là ngưỡng chịu đựng của nấm men Moniliella.sp. Ở nhiệt độ này, nấm men phát triển được rất chậm, do vậy hàm lượng glucosamine trong canh trường giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. 3.3.3. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến M.megachiliensis TN18.2 Hàm lượng oxy có ảnh hưởng lớn đến lượng glucosamine tổng hợp được của M.megachiliensis TN18.2. Với tốc độ lắc 50 và 100 vòng/phút, hàm lượng glucosamine thấp. Khi tăng tốc độ lắc đạt 200 vòng/phút, hàm lượng glucosamine tăng mạnh so với mốc 50 vòng/phút. Nếu tốc độ lắc tiếp tục tăng, hàm lượng glucosamine có xu hướng giảm nhẹ (hình 5). 10 Glucosamine (g/l) 8 6 4 2 0 50 100 150 200 250 Tốc độ lắc (rpm) Hình 5. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến hàm lượng glucosamine Quá trình lên men M.m TN18.2 cần cung cấp một lượng oxy tương đối lớn để đảm bảo hàm lượng glucosamine sinh tổng hợp được là cao nhất. Kết quả này khá phù hợp với các nghiên cứu đã được công bố trước đây. Khi lên men sinh tổng hợp glucosamine bằng nấm men Moniliella, một yếu tố quan trọng là cần sục khí với nồng độ khí trong dịch lên men tương đối cao có thể lên tới 0,3-0,5 vvm (tương đương với tốc độ 200 – 300 rpm). 3.3.4. Hàm lượng glucosamine theo thời gian http://jst.tnu.edu.vn 430 Email: jst@tnu.edu.vn
  7. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 Đối với mỗi loài vi sinh vật, thời gian nuôi cấy có tác động khác nhau đến tốc độ sinh trưởng của chúng. Với những loại vi sinh vật thu nhận sinh khối và các chất tiết ngoại bào ra canh trường, việc khảo sát thời gian lên men rất quan trọng để thu nhận các sản phẩm cụ thể. Theo thời gian, lượng glucosamine trong canh trường tăng dần. Trong 4 ngày đầu, hàm lượng glucosamine trong dịch lên men khá thấp (
  8. TNU Journal of Science and Technology 229(01): 425 - 432 cao nhất là 14,37 g/l, gấp 1.3 lần so với khi không kiểm soát hàm lượng oxy hòa tan) [8]. Ưu điểm của nấm men và vi khuẩn là glucosamin được tiết vào môi trường, trong khi đối với nấm mốc glucosamin tham gia khối xây dựng của polyme chitin-chitosan nằm trong thành tế bào của nấm. Escherichia coli tái tổ hợp được tạo ra để phát triển quy trình lên men sản xuất GlcN và GlcNAc, với phương pháp cung cấp glucose thay đổi theo thời gian, tổng sản lượng GlcN và GlcNAc đạt 69,66 g/l, trong đó tăng gấp 1,59 lần so với nuôi cấy theo mẻ với cùng nồng độ glucose [5]. Trong phương pháp nuôi cấy nấm men sinh tổng hợp glucosamin, hệ thống lên men và các yếu tố tác động cũng đóng vai trò quan trọng để tạo ra năng suất nồng độ sinh khối và hàm lượng glucosamin cao. M.megachiliensis TN18.2 đã được nghiên cứu sinh tổng hợp glucosamin ở quy mô phòng thí nghiệm. Trong những nghiên cứu tiếp theo, cần tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố ở các hệ thống lên men khác nhau, đặc biệt là thành phần môi trường lên men, mở ra tiềm năng ứng dụng trong sản xuất glucosamin ở quy mô lớn hơn. Lời cám ơn Nghiên cứu này được thực hiện với sự hỗ trợ từ nguồn kinh phí của đề tài cấp cơ sở, mã số MHN 2022 - 02.27. TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] L. Liu, Y. Liu, H.-d. Shin, R. Chen, J. Li, G. Du, and J. Chen, "Microbial production of glucosamine and N-acetylglucosamine: advances and perspectives," Applied Microbiology and Biotechnology, vol. 97, pp. 6149-6158, 2019. [2] J. W. Anderson, R. J. Nicolosi, and J. F. Borzelleca, "Glucosamine effects in humans: a review of effects on glucose metabolism, side effects, safety considerations and efficacy," Food and Chemical Toxicology, vol. 43, no. 2, pp. 187-201, 2005. [3] A. B. Sitanggang, L. Sophia, and H. S. Wu, “Aspects of glucosamine production using microorganisms,” International Food Research Journal, vol. 19, no. 2, pp. 393-404, 2012. [4] L. E. Fosdick, J. A. Bohlmann, J. R. Trinkle, B. L. Ray, Glucosamine and method of making glucosamine from microbial biomass, United States Patent, No. US 8034925B2, 2011. [5] X. Chen, L. Liu, J. Li, J. Liu, G. Du, and J. Chen, “Optimization of glucose feeding approaches for enhanced glucosamine and N-acetylglucosamine production by an engineered Escherichia coli,” J Ind Microbiol Biotechnol, vol. 39, pp. 359-365, 2012. [6] N. L. Rahmah, N. Hidayat, and B. K. Hajar, “Glucosamine production from palmyrah (Borassus flabellifer L.) seeds (a study of precursor type and concentration),” International Conference on Green Agro-industry and Bioeconomy, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 230-012027, 2019. [7] T. M. T. Le and V. T. Nguyen, “Study on glucosamine hydrochloruaextract from tiger shrimp (Penaeus monodon) shell,” CTU Journal of Science, vol. 56, pp. 331-339, 2020. [8] J. Zhang, L. Liu, J. Li, G. Du, and J. Chen, “Enhanced glucosamine production by Aspergillus sp. BCRC 31742 based on the time-variant kinetics analysis of dissolved oxygen level,” Bioresource Technology, vol. 111, pp. 507-511, 2012. http://jst.tnu.edu.vn 432 Email: jst@tnu.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2