Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy một số chủng nấm mốc có khả năng phân giải pectin
lượt xem 2
download
Mục đích của nghiên cứu này là xác định các điều kiện nuôi cấy thích hợp về thời gian, pH, các nguồn carbon và nguồn nitrogen cho 2 chủng Aspergillus oryzae M1 và Aspergillus oryzae M45 nhằm tạo cơ sở cho chủng nấm mốc sinh trưởng phát triển mạnh và phân giải pectin tốt nhất, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc sản xuất chế phẩm pectinase.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy một số chủng nấm mốc có khả năng phân giải pectin
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 13, Số 2 (2018) Ƣ Ấ Ấ CÓ KHẢ Ă GP Ả Phan Thị Thanh Diễm1, Phạm Thị Ngọc Lan2, Ngô Thị Bảo Châu2*, ễ 2 ầ 3 1Trường Đại học Quảng Nam 2Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế 3 Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế *Email: baochau1601@gmail.com Ngày nhận bài: 7/11/2018; ngày hoàn thành phản biện: 13/12/2018; ngày duyệt đăng: 13/12/2018 TÓM TẮT Việc sản u t chế ph m p ctin s t các chủng n m mốc r t có ý nghĩ trong ời sống nói chung v lĩnh vực công nghệ thực ph m nói ri ng. Trong nghi n c u n , m t số i u iện nu i c chủng n m mốc Aspergillus oryzae v chủng n m mốc Aspergillus oryzae M45 có hả n ng ph n giải p ctin ư c tối ưu hóa. Chủng A. oryzae M1 có thời gi n nu i c l giờ pH m i trường l ,5; ngu n c r on l m ltos và ngu n nitrog n l H4NO3. Chủng A. oryzae M45 có thời gi n nu i c l 20 giờ pH m i trường l 6,5; ngu n c r on l tinh t và ngu n nitrog n l g l tin . : Aspergillus, i u iện nu i c , pectin, pectinase. Ầ T l u, nz m ư c sử dụng r ng rãi trong nhi u ngành công nghiệp, nông nghiệp, y học và nghiên c u khoa học. Việc nghiên c u và sử dụng r ng rãi các chế ph m nz m có ý nghĩ r t lớn. Nhờ enzyme mà các quy trình sản xu t ư c thúc y nhanh chóng, thời gian sản xu t ư c rút ngắn, ch t lư ng sản ph m ư c tối ưu hóa, hiệu su t chế biến t ng áng ể,... T ó n ng c o hiệu quả kinh tế trong sản xu t. Pectinase là enzyme xúc tác sự thủ ph n các pol m r p ctin. Đ l nhóm nz m ư c ng dụng r ng rãi sau amylase và protease [3]. Tuy nhiên, giá thành các chế ph m pectinase còn khá cao, i u này sẽ hạn chế khả n ng ng dụng của enzyme này vào thực tế. ục ch củ nghi n c u n l ác nh các i u iện nu i c th ch h p v thời gi n, pH, các ngu n c r on v ngu n nitrog n cho chủng Aspergillus oryzae M1 115
- đ ện n t ng n ả năng p n g ả p t n v Aspergillus oryzae M45 nh m tạo c s cho chủng n m mốc sinh trư ng phát triển mạnh v ph n giải p ctin tốt nh t, ng thời cung c p c s khoa học cho việc sản u t chế ph m p ctin s . 2 ƢƠ Á Ê ỨU 2. tƣợng nghiên cứu A. oryzae M1 và A. oryzae M45 là hai chủng n m mốc có khả n ng phân giải pectin mạnh phân lập t các loại vỏ củ, quả giàu pectin. Trong ó, chủng A. oryzae M1 ư c công bố báo cáo khoa học v nghiên c u và giảng dạy sinh học Việt Nam - h i ngh khoa học quốc gia lần th 3 Qu h n, chủng A. oryzae M45 ư c công bố trong tạp chí Khoa học Đại học Huế, tập 127, số 1C, 2018. H i chủng này ư c lưu gi tại m n Sinh học ng ụng, ho Sinh học, Trường Đại học ho học – Đại học Huế. . hu n lạc củ chủng A. oryzae M1 v A. oryzae M45 có hả n ng ph n giải p ctin mạnh 2.2. ƣơ p áp ê ứu - H i chủng A. oryzae M1 v A. oryzae M45 ư c nu i c trong m i trường z p ch thể có sung p ctin th thế ngu n ường s cch ros [3]. - Xác nh th nh phần m i trường v i u iện nu i c củ chủng n m mốc ng phư ng pháp m t l c – m t iến”. Nghi n c u lự chọn thời gi n nu i c th ch h p các thời iểm , , , v giờ. Tối ưu pH m i trường nu i c lần lư t l , 4,5; 5,0; , , , v , . gu n c r on nu i c l glucos , l ctos , m ltos , fructose, tinh t, v r ường gu n nitrog n l g l tine, urea, cao th t, c o n m m n, p pton , NH4NO3 v H4)2SO4. u i c ch thể n m mốc với tốc lắc v ng ph t. ch enzyme ngoại bào (100 µl) ư c cho vào các giếng tr n ĩ thạch p ctin ể thực hiện phản ng nz m nhiệt 37°C, sau 24 giờ l y m u v nhu m Lugol. Xác nh hoạt tính pectinase b ng cách o ường kính vòng thủy phân pectin [3]. - hư ng pháp ác nh hoạt pectinase: Hoạt p ctin s ư c ác nh b ng lư ng ường khử ư c giải phóng t hoạt ng củ p ctin s tr n c ch t p ctin 116
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 13, Số 2 (2018) với thuốc thử 3,5 - dinitrosalicylic acid (DNS) [2], [5]. - hư ng pháp ác nh sinh hối h củ n m mốc Thu sinh hối tư i n m mốc t ch nu i c cho v o ĩ p tri có lót gi lọc tiến h nh s h tu ệt ối [3]. - Xử lý số liệu số liệu ư c ử l ng thống m tả icrosoft E c l )v phân tích ANOVA (Duncan’s test p
- đ ện n t ng n ả năng p n g ả p t n Theo kết quả nghiên c u của Trần Th Thanh Thuần, Nguyễn Đ c ư ng, thời gian nuôi c y thích h p cho A. niger thể hiện hoạt tính pectinase cao nh t là 48 giờ [4 . Th o ết quả nghi n c u củ gu ễn Th Th H (2005), hả n ng sinh t ng h p p ctin s củ chủng n m mốc ph n lập t vỏ c m hỏng) ạt cực ại tại thời iểm giờ [1]. Hình 2. Đường kính vòng phân giải pectin của p ctin s tách t chủng A. oryzae M1 sau 72 giờ và A. oryzae M45 sau 120 giờ nuôi c y 3.2. Ả ƣ p tƣ tƣ p át t p ả p t á ấ S u thời gi n nu i c th ch h p giờ ối với chủng A. oryzae M1 v giờ ối với chủng A. oryzae M45), ác nh sinh hối h v hoạt p ctin s các i u iện m i trường có pH hác nh u. Kết quả ư c trình bày bảng 2. Bảng 2. Ảnh hư ng củ pH m i trường ến sinh trư ng phát triển v ph n giải p ctin củ các chủng n m mốc SKK V P ạt ấ pH (mg/mL) (mm) pectinase (U/mL) 4,0 1,1g 15,3g 11,4f 4,5 1,9f 18,3f 35,2e 5,0 3,1e 20,7e 62,0d A. oryzae M1 5,5 3,7d 26,5d 77,9c 6,0 7,7b 29,0c 94,8b 6,5 9,4a 37,3a 128,5a 7,0 7,2c 31,7b 54,8d 4,0 1,7G 20,3G 7,4F 4,5 2,1F 23,0F 46,1E 5,0 5,2E 25,2E 65,0D A. oryzae M45 5,5 5,8C 26,3D 84,8C 6,0 6,1B 27,3C 101,7B 6,5 7,3A 32,8A 117,1A 7,0 5,6D 29,2B 48,46E 118
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 13, Số 2 (2018) G : n t n ng t t t t ng n ng t ng p n n’ test) SKK: Sinh kh ; ĐKVPGP: Đ ờng kính vòng phân giải pectin ết quả cho th , các chủng A. oryzae M1 và A. oryzae có hả n ng ph n giải p ctin trong m i trường với pH hoảng , – , trong ó pH , – , l th ch h p nh t cho hoạt ng ph n giải p ctin. hủng A. oryzae có giá tr pH m i trường tối ưu l , ường nh v ng ph n giải p ctin 3 , mm, sinh hối h , mg m , hoạt p ctin s , U m ). hủng A. oryzae c ng có giá tr pH m i trường tối ưu l , ường nh v ng ph n giải 3 , mm, sinh hối h ,3 mg m , hoạt p ctin s 117,1 U/mL). m i trường pH , , cả h i chủng n m mốc u sinh trư ng phát triển m v h ng có hả n ng tiết p ctin s r m i trường hoặc hả n ng tiết p ctin s r t ếu. gu n nh n có thể l o i u iện n , m i trường ci mạnh hạn chế sinh trư ng phát triển, sự sinh t ng h p nz m củ các chủng n m mốc. Th o ết quả nghi n c u củ gu ễn Th Th H , hả n ng sinh t ng h p p ctin s củ chủng n m mốc ph n lập t vỏ c m hỏng) ạt cực ại tại pH , [1]. Hình 3. Đường nh v ng ph n giải p ctin của p ctin s tách t chủng A. oryzae M1 và A. oryzae M45 giá tr pH ,5 3.3. Ả ƣ tƣ p át t p ả p t á ấ u i c lắc các chủng n m mốc trong m i trường z p ch thể pH , với các ngu n c r on hác nh u glucos , l ctos , m ltos , fructos , tinh t, v r ường trong giờ ối với chủng A. oryzae M1 v giờ ối với chủng A. oryzae M45. ết quả ư c tr nh bảng 3. Đối với chủng A. oryzae M1, trong m i trường nu i c sung tinh t hả n ng t ch l sinh hối c o nh t ạt , mg m . Trong hi ó hoạt t nh p ctin s c o nh t hi sung ngu n c r on l maltose, thể hiện qu ường nh v ng ph n giải 119
- đ ện n t ng n ả năng p n g ả p t n p ctin ạt 40,7 mm. gu n r ường l h ng th ch h p cho sinh trư ng phát triển c ng như ph n giải p ctin củ chủng A. oryzae , với sinh hối h ch ạt , mg m v ường nh v ng ph n giải p ctin 31,3 mm. chủng A. oryzae M45, trong m i trường nu i c có sung tinh t th n m mốc có hả n ng sinh trư ng, phát triển tốt thể hiện qu sinh hối h ạt , mg m . Đ ng thời c ng sinh hoạt t nh p ctin s mạnh, với ường nh v ng ph n giải p ctin ạt 3 , mm. hả n ng sinh trư ng phát triển ếu m i trường sung ngu n c r on l , sinh hối h ch ạt 3,3 mg m v ường nh v ng ph n giải p ctin ch 28,3 mm. ả . Ảnh hư ng củ ngu n c r on ến sinh trư ng phát triển v ph n giải p ctin củ các chủng n m mốc ấ Ng SKK (mg/mL) V P (mm) Glucose 8,4c 39,7b Maltose 9,0b 40,7a Lactose 7,2d 25,7f Fructose 7,4d 21,5g A. oryzae M1 t 14,6a 36,8c CMC 5,5f 35,2d ường 5,9e 31,3e Glucose 6,6C 22,8G Maltose 7,6B 32,8B Lactose 4,7F 24,5F A. oryzae M45 Fructose 5,7E 25,5E t 11,6A 36,5A CMC 3,3G 28,3C ường 6,3D 27,3D G : n t n ng t t t t ng n ng t ng p n n’ test) SKK: Sinh kh ; ĐKVPGP: Đ ờng kính vòng phân giải pectin . Đường nh v ng ph n giải p ctin của p ctin s tách t chủng A. oryzae M1 và A. oryzae M45 với ngu n c r on nu i c tối ưu 120
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 13, Số 2 (2018) Ả ƣ t tƣ p át t p ả p t á ấ Để ác nh ảnh hư ng củ ngu n nitrog n ến sinh trư ng, phát triển v hả n ng ph n giải pectin, ch ng t i tiến h nh nu i c lắc các chủng n m mốc trong m i trường z p ch thể với các ngu n nitrog n hác nh u g l tin , ur , c o th t, c o n m m n, p pton , NH4NO3 v H4)2SO4. Nu i c sau 72h với ngu n c r on l m ltos ối với chủng A. oryzae M1 v giờ với ngu n c r on l tinh t ối với chủng A. oryzae M45, i u iện pH , cho cả h i chủng. ết quả ư c thể hiện ảng 4. ả . Ảnh hư ng củ ngu n nitrog n ến sinh trư ng phát triển v ph n giải p ctin củ các chủng n m mốc ấ nitrogen SKK (mg/mL) V P (mm) Gelatine 9,5a 29,2d on mm n 6,6c 28,1e o th t 5,6e 37,7b A. oryzae M1 Peptone 6,3d 28,2e Urea 6,4d 28,7de NH4NO3 7,2b 42,7a (NH4)2SO4 6,3d 31,5c Gelatine 12,2a 41,8A on mm n 7,7d 28,8D o th t 8,6c 32,8B A. oryzae M45 Peptone 5,6e 31,2C Urea 4,0f 25,7E NH4NO3 8,9b 29,7D (NH4)2SO4 8,8bc 32,8B G : n t n ng t t t t ng n ng t ng p n n’s test) SKK: Sinh kh ; ĐKVPGP: Đ ờng kính vòng phân giải pectin . Đường nh v ng ph n giải p ctin của pectin s tách t chủng A. oryzae M1 và A. oryzae M45 với ngu n nitrog n nu i c tối ưu 121
- đ ện n t ng n ả năng p n g ả p t n Đối với chủng A. oryzae M1, trong m i trường nu i c sung g l tin hả n ng t ch l sinh hối c o nh t ạt , mg m . Trong hi ó hoạt t nh p ctin s c o nh t hi sung ngu n nitrog n l NH4NO3, thể hiện qu ường nh v ng ph n giải p ctin ạt 42,7 mm. gu n p ptone l h ng th ch h p cho sinh trư ng phát triển c ng như ph n giải p ctin củ chủng A. oryzae M1, với sinh hối h ch ạt ,3 mg m v ường nh v ng ph n giải pectin 28,2 mm. chủng A. oryzae M45, trong m i trường nu i c có sung ngu n g l tin th n m mốc có hả n ng sinh trư ng, phát triển tốt thể hiện qu sinh hối h ạt , mg m . Đ ng thời c ng sinh hoạt t nh p ctin s mạnh, với ường nh v ng ph n giải p ctin ạt , mm. Khả n ng sinh trư ng phát triển ếu m i trường sung ngu n nitrog n l ur , sinh hối h ch ạt , mg m v ường nh v ng ph n giải p ctin ch 25,7 mm. Ế Đi u kiện nuôi c y tối ưu cho sinh trư ng phát triển v ph n giải p ctin củ h i chủng n m mốc trong m i trường z p ch thể l - Chủng A. oryzae M1: thời gian nuôi c y 72 giờ; pH m i trường 6,5; ngu n carbon maltose v ngu n nitrogen NH4NO3. - Chủng A. oryzae M45: thời gian nuôi c y 120 giờ; pH m i trường 6,5; ngu n carbon tinh t v ngu n nitrogen geltine. Ả [1]. gu ễn Th Th H ). Ng n ứ ả năng tổng ợp p t n n p n lập từ ơ t g à p t n à ứng dụng t ong ng ng ệ t p ẩ . uận v n Thạc sĩ ĩ thuật, hu n ng nh ng nghệ thực ph m v uống, Trường Đại học ách kho , Đại học Đ ẵng. [2]. hạm Th Ánh H ng 3). Kỹ t ật S n , h u t ản ĐHQG Tp. H . [3]. hạm Th gọc n ). tập V n ật ọ . h u t ản Đại học Huế. [4]. Trần Th Th nh Thuần, gu ễn Đ c ư ng ). ghi n c u nz m c llul s v p ctin s t chủng Trichoderma viride và Aspergillus niger nh m ử l nh nh vỏ quả c ph . ạp í P t t n K o ọ à C ng ng ệ, 12 (13), tr. 50 - 56. [5]. Mrudula S., Anitharaj R. (2011). Pectinase production in solid state fermentation by Aspergillus niger using orange peel as substrate, Global Journal of Biotechnology & Biochemistry, 6 (2), pp. 64 - 71. 122
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 13, Số 2 (2018) OPTIMIZATION OF CULTURAL CONDITIONS FOR PECTIN HYDROLYSIS FROM SELECTED MOLD STRAINS Phan Thi Thanh Diem1, Pham Thi Ngoc Lan2, Ngo Thi Bao Chau2*, Nguyen Quynh Chi2, Tran Quoc Dung3 1Quang Nam University, 2University of Science, Hue University 3University of Education, Hue University *Email: baochau1601@gmail.com ABSTRACT The production of pectinase from molds is very significant in life in general and in food technology in particular. In this study, some conditions for culture of two mold strains, A. oryzae M1 and A. oryzae M45 mold strains have the ability to decompose pectin, isolated from the pectin – rich peels of some fruits, were optimized. M1 mold strain – A. oryzae had a cultural time of 72 hours; pH of the medium was 6,5; carbon source was mattose; nitrogen was NH 4NO3. M45 mold strain – A. oryzae had a cultural time of 120 hours; pH of the medium was 6,5; carbon source was starch; nitrogen was gelatine. Keywords: Aspergillus, culture condition, pectin, pectinase. Phan Thị Thanh Diễm sinh ngày 25/11/1978 tại Gia Lai. m , tốt nghiệp cử nhân ngành Sinh học tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. m , tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Vi sinh học tại Đại học Sư phạm I Hà N i. T n m ến nay, bà giảng dạy tại Trường Đại học Quảng Nam.. T n m ến nay, bà là nghiên c u sinh chuyên ngành Công nghệ sinh học tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. n ng n ứu: Sinh học, vi sinh học v các lĩnh vực liên quan. 123
- đ ện n t ng n ả năng p n g ả p t n Phạm Thị Ngọc Lan sinh ngày 01/01/1963 tại H Tĩnh. m , tốt nghiệp cử nhân Sinh học tại Trường Đại học T ng h p Huế. m , tốt nghiệp thạc sĩ chu n ng nh Hó sinh – Sinh lý thực vật tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. m , nhận học v tiến sĩ chu n ngành Sinh lý thực vật tại Đại học Huế. T n m ến nay, bà là giảng viên tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. n ng n ứ : Sinh học. ị ả sinh ngày 16/01/1987 tại Huế. m , bà tốt nghiệp cử nh n ng nh Sinh học tại Trường Đại học ho học, Đại học Huế. m 2017, bà tốt nghiệp thạc sĩ chu n ng nh Sinh học thực nghiệm tại Trường Đại học ho học, Đại học Huế. T n m ến nay, bà l nghi n c u viên tại ho Sinh học, Trường Đại học ho học, Đại học Huế. 124
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy để thu nhận chế phẩm enzyme chitinase thô từ chủng Trichoderma sp.
13 p | 121 | 13
-
Phân lập, đánh giá và tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy một số chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy đồng thời lignin và cellulose
8 p | 82 | 10
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ COD:N và chế độ cấp nước đến hiệu suất xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp SBR
6 p | 120 | 7
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy một số chủng nấm mốc hòa tan Phosphate vô cơ và thử nghiệm trồng cây ngập mặn
8 p | 99 | 6
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy chủng nấm sợi penicilium oxalicum sinh tổng hợp enzyme chitinase được phân lập từ đất
7 p | 141 | 6
-
Tối ưu hóa điều kiện lên men bán rắn khô dầu đậu nành nhằm nâng cao khả năng sinh protease của chủng Bacillus subtilis N6 bằng phương pháp đáp ứng bề mặt quy mô pilot
5 p | 70 | 5
-
Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy Cordyceps pseudomilitaris DL0015
8 p | 77 | 5
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy chủng vi khuẩn cố định nitrogen và thử nghiệm bổ sung sinh khối vào đất trồng cây ngập mặn
7 p | 45 | 4
-
Ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng và thành phần sinh hóa của tảo Thalassiosira pseudonana (Hasle & Heimdal, 1970)
6 p | 78 | 4
-
Tối ưu hóa thành phần môi trường tạo khí hydro sinh học của chủng vi khuẩn kị khí Thermoanaerobacterium Aciditolerans Trau Dat phân lập tại Việt Nam bằng phương pháp đáp ứng bề mặt
8 p | 91 | 4
-
Biểu hiện và tinh sạch Protein tái tổ hợp NLI-IF từ tế bào Escherichia coli
7 p | 82 | 3
-
Phân lập và tối ưu hoá điều kiện nuôi cấy vi khuẩn lactic có khả năng kháng vi khuẩn Propionibacterium spp. được phân lập trên da người
8 p | 88 | 3
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy probiotic dùng trong chăn nuôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng
8 p | 56 | 3
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy trên môi trường lỏng chủng Schizochytrium SP. PQ6 phân lập được tại huyện đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang
7 p | 53 | 2
-
Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy cho vi khuẩn Acetobacter xylinum D9
6 p | 76 | 2
-
Các điều kiện nuôi cấy tối ưu chủng tảo vi biển Labyrinthula sp.HL78 trên môi trường rắn
7 p | 27 | 1
-
Tối ưu hóa thành phần môi trường tạo khí Hydro sinh học của chủng vi khuẩn kị khí Thermoanaerobacterium Aciditolerans Trau Dat phân lập tại Việt Nam bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM)
8 p | 79 | 1
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