ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀCHÍ MINH
ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀCHÍ MINH
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA TP. HCM
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA TP. HCM
KHOA KYÕ THUAÄT HOÙA HOÏC
KHOA KYÕ THUAÄT HOÙA HOÏC
BOÄ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC
BOÄ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC
Đ ÁN CHUYÊN NGÀNHỒ
THAO TÁC K THU T TRÊNỸ Ậ
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
NH H NG Đ N QUÁ TRÌNHẢ ƯỞ Ế
LÊN MEN R UƯỢ
GVHD: Th.S HOAØNG MYÕ DUNG
SVTH: TRAÀN TRÖÔØNG LUAÂN
MSSV: 60601418
L P:ỚHC06BSH
TP. HCM, 07/2010
L I C M NỜ Ả Ơ
V i t t c s chân thành, tôi xin g i l i c m n đ n:ớ ấ ả ự ở ờ ả ơ ế
Th c sĩ Hoàng M Dung - B môn Công Ngh Sinh H c-Khoa K Thu t Hóaạ ỹ ộ ệ ọ ỹ ậ
H c - Tr ng Đ i H c Bách Khoa TpHCM – đã t n tình h ng d n và chiaọ ườ ạ ọ ậ ướ ẫ
s kinh nghi m qúy báu, luôn đ ng viên và giúp đ tôi trong su t quá trìnhẽ ệ ộ ỡ ố
th c hi n đ án chuyên ngành. ự ệ ồ
Các th y cô trong b môn Công Ngh Sinh H c đã truy n đ t nh ng ki nầ ộ ệ ọ ề ạ ữ ế
th c b ích giúp tôi có nh ng b c đi rõ ràng đ hoàn thành đ tài.ứ ổ ữ ướ ể ề
Các b n sinh viên l p HC06BSH – Tr ng Đ i H c Bách Khoa TpHCM – đãạ ớ ườ ạ ọ
cùng chia s , trao đ i kinh nghi m và giúp đ tôi trong su t quá trình làm vi c.ẽ ổ ệ ỡ ố ệ
ii
M C L CỤ Ụ
L I C M NỜ Ả Ơ ............................................................................................................................... ii
M C L CỤ Ụ .................................................................................................................................... iii
CH NG 1: M Đ UƯƠ Ở Ầ ................................................................................................................ 1
1.1.Đ t v n đ ch n đ tài.ặ ấ ề ọ ề .................................................................................................... 1
1.2.M c đích nghiên c u.ụ ứ ........................................................................................................ 1
1.3.Nhi m v c a đ tài.ệ ụ ủ ề ......................................................................................................... 2
1.4.Ý nghĩa th c ti n.ự ễ .............................................................................................................. 2
CH NG 2: TÁC Đ NG C A CÁC Y U T TRUY N TH NGƯƠ Ộ Ủ Ế Ố Ề Ố .............................................. 4
KHÁI QUÁT CÔNG NGH S N XU T R U VÀ TÁC Đ NG C A CÁC Y U T TRUY NỆ Ả Ấ ƯỢ Ộ Ủ Ế Ố Ề
TH NG Đ N QUÁ TRÌNH LÊN MEN R UỐ Ế ƯỢ ............................................................................. 4
2.1.Khái quát chung v công ngh s n xu t r u vang.ề ệ ả ấ ượ ........................................................ 4
2.1.1.L ch s s n xu t r u vangị ử ả ấ ượ ........................................................................................ 4
2.1.2.S đ quy trình công ngh s n su t r u vang tr ng và vang đ :ơ ồ ệ ả ấ ượ ắ ỏ ............................ 5
2.1.3. M t s công đo n quan tr ng trong quá trình s n xu t r u vang.ộ ố ạ ọ ả ấ ượ .......................... 6
2.1.4. Nguyên li u s n xu t r u vang.ệ ả ấ ượ ............................................................................... 8
2.2.T ng quan n m men.ổ ấ ........................................................................................................ 8
2.2.1. Tăng tr ng ,dinh d ng.ưở ưỡ .......................................................................................... 9
2.2.2. Sinh thái. .................................................................................................................. 10
2.2.3. Sinh s n: ả ................................................................................................................. 10
2.2.4. ng d ng:Ứ ụ ................................................................................................................ 10
2.3. N m men Saccharomyces Cerevisiae.ấ ........................................................................... 11
2.3.1 Đ c đi m sinh thái, thành ph n c u t o, sinh tr ng và phát tri n Saccharomycesặ ể ầ ấ ạ ưở ể ở
cerevisiae. .......................................................................................................................... 11
B ng 2.1: Thành ph n các ch t có trong c u trúc c a n m men đ c l nh đông khô[8].ả ầ ấ ấ ủ ấ ượ ạ ...... 12
B ng 2.2: Các thành ph n hóa h c trong n m men đông khô[8].ả ầ ọ ấ ............................................ 12
2.3.2. M t s ch ng Saccharomyces:ộ ố ủ ............................................................................... 18
B ng 2.3: M t s ch ng n m men saccharomyces cerevisiae[1].ả ộ ố ủ ấ ........................................... 19
2.4.C s khoa h c c a quá trình lên men r u.ơ ở ọ ủ ượ ................................................................. 20
2.5.Các y u t nh h ng đ n n m men Saccharomyces cerevisiae trong quá trình lênế ố ả ưở ế ấ
men r u.ượ .............................................................................................................................. 24
2.5.1. nh h ng c a nhi t đ :Ả ưở ủ ệ ộ ........................................................................................ 24
B ng 2.4: Tác đ ng c a đi u ki n nhi t đ lên các s n ph m c a quá trình lên men [28].ả ộ ủ ề ệ ệ ộ ả ẩ ủ .... 25
B ng 2.5 : S tác đ ng c a y u t nhi t đ lên quá trình lên men r u trên ch ngả ự ộ ủ ế ố ệ ộ ượ ủ
Saccharomyces cerevisiae. ....................................................................................................... 26
iii
2.5.2. nh h ng c a pH t i quá trình lên men và tác đ ng c a các acid lên s thay đ iẢ ưở ủ ớ ộ ủ ự ổ
pH. ...................................................................................................................................... 27
B ng 2.6: Thông s đ ng l c h c và pH k t thúc quá trình lên men v i nh ng pH ban đ uả ố ộ ự ọ ế ớ ữ ầ
khác nhau trong môi tr ng có s thi u h t ho c hi n di n c a acid tartaric.ườ ự ế ụ ặ ệ ệ ủ ........................ 29
B ng 2.7: nh h ng c a m t s acid lên s s sinh tr ng c a n m men.ả Ả ưở ủ ộ ố ự ự ưở ủ ấ ......................... 30
2.5.3. nh h ng c a SO2:Ả ưở ủ ............................................................................................... 31
2.5.4. nh h ng ngu n CarbonẢ ưở ồ ....................................................................................... 33
2.5.5. nh h ng c a ngu n nit :Ả ưở ủ ồ ơ ..................................................................................... 34
B ng 2.8: Các thông s đánh giá trong quá trình lên men v i thành ph n môi tr ng lên menả ố ớ ầ ườ
ch a 20% glucose và các ngu n Nito ban đ u khác nhau[20].ứ ồ ầ ................................................ 35
2.5.6. nh h ng c a n ng đ đ ng ( nh h ng c a áp su t th m th u).Ả ưở ủ ồ ộ ườ ả ưở ủ ấ ẩ ấ ................. 35
B ng 2.9: Tác đ ng c a glucose lên m t s y u t trong quá trình lên men[12].ả ộ ủ ộ ố ế ố .................... 36
2.5.7 nh h ng c a n ng đ ethanol lên quá trình lên men c a SaccharomycesẢ ưở ủ ồ ộ ủ
cerevisiae. .......................................................................................................................... 36
2.5.8 nh h ng c a m t s hóa ch t và ch t sát trùng.Ả ưở ủ ộ ố ấ ấ ................................................. 38
2.5.9. nh h ng c a s c khí.Ả ưở ủ ụ .......................................................................................... 38
CH NG 3: TÁC Đ NG C A THAO TÁC K THU TƯƠ Ộ Ủ Ỹ Ậ ........................................................... 40
TÁC Đ NG C A THAO TÁC K THU T TRÊN GEN HSP26 VÀ YHR087W LÊN QUÁ TRÌNHỘ Ủ Ỹ Ậ
LÊN MEN R UƯỢ ...................................................................................................................... 40
3.1. T ng quan v HSP26 và YHR087W và giá tr th c ti n đ i v i quá trình lên men r u.ổ ề ị ự ễ ố ớ ượ
............................................................................................................................................... 40
3.1.1. T ng quan và ch c năng HSP26,ý nghĩa đ i v i quá trình lên men r u.ổ ứ ố ớ ượ ............. 40
B ng 3.1: V trí , thành ph n nucleotide và acid amin c u t o c a HSP26 [29].ả ị ầ ấ ạ ủ ...................... 41
3.1.2. T ng quan và ch c năng YHR087W,ý nghĩa đ i v i quá trình lên men r u.ổ ứ ố ớ ượ ........ 43
B ng 3.2: V trí, thành ph n nucleotide, acid amin c u t o YHR087W [33].ả ị ầ ấ ạ ............................ 43
3.1.3. C ch bi u hi n c a HSP26 và ph ng pháp nghiên c u trên HSP26 vàơ ế ể ệ ủ ươ ứ
YHR087W. ......................................................................................................................... 44
3.2. K t qu c a thao tác gen tác đ ng lên m c đ bi u hi n c a gen HSP26 và YHR087Wế ả ủ ộ ứ ộ ể ệ ủ
............................................................................................................................................... 47
3.2.1.Minh ch ng s bi u hi n c a HSP26 d i các đi u ki n tác đ ng nhi t.ứ ự ể ệ ủ ướ ề ệ ộ ệ ............... 47
3.2.2 nh h ng c a vi c đ a gen HSP26 và YHR087W thành m t plasmid multicopyẢ ưở ủ ệ ư ộ
d i s ki m soát c a promoter c a chúng.ướ ự ể ủ ủ ..................................................................... 49
3.2.3 Hi u qu c a vi c đ a gen HSP26 và YHR087W vào m t centromeric plasmidệ ả ủ ệ ư ộ
d i s ki m soát c a promoter nó. ướ ự ể ủ ................................................................................. 50
3.2.4 nh h ng c a s thay th promoter HSP26 ho c YHR087W b ng promoter c aẢ ưở ủ ự ế ặ ằ ủ
gen SPI1. ............................................................................................................................ 52
3.2.5 nh h ng c a thay th các promoter YHR087W b i promoter c a gen PPGK1 b iẢ ưở ủ ế ở ủ ở
m t trong nh ng b n sao di truy n c a nó ộ ữ ả ề ủ ...................................................................... 53
iv
CH NG 4: BÀN LU N VÀ H NG PHÁT TRI NƯƠ Ậ ƯỚ Ể ............................................................... 54
4.1.Bàn lu nậ ........................................................................................................................... 54
4.2 H ng phát tri n.ướ ể ............................................................................................................. 55
4.2.1 Phát tri n d a trên các ph ng pháp ki m soát t i u đi u ki n lên men.ể ự ươ ể ố ư ề ệ ............. 55
4.2.2 Phát tri n d a trên vi c c i ti n h gen c a ch ng n m men Saccharomycesể ự ệ ả ế ệ ủ ủ ấ
cerevisiae. .......................................................................................................................... 56
Tài li u tham kh o:ệ ả .................................................................................................................... 57
v