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

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản xuất α- amylase từ
vi sinh vật
4.1.2 Nguồn nitrogen
Nguồn nitơ hữu cơ đã được ưa chuộng trong sản xuất α- amylase. Dịch chiết nấm men đã
được dụng trong sản xuất α- amylase từ Streptomyces sp, Bacillus sp. IMD 435 và
Halomonas meridian. Dịch chiết nấm men cũng được sử dụng kết hợp với những nguồn
nitơ khác như bactopeptone ở Bacillus sp. IMD 434, ammonium sulphate ở Bacillus
subtilis, ammonium sulphate và casein ở C. gigantean, bột đậu tương và dịch chiết thịt
đối với A. oryzae. Dịch chiết nấm men làm tăng năng suất của α- amylase từ 110 đến
156% ở A. oryzae. Chúng được sử dụng làm nguồn nitơ bổ sung cho nguồn nitơ duy nhất
là NH3. Nhiều nguồn nitơ hữu cơ khác cũng được đề cập đền trong việc hỗ trợ sản xuất
tồi đa α- amylase từ vi khuẩn và nấm. Các nguồn nitơ hữu cơ như dịch chiết thịt bò,
peptone và dịch chiết bắp được dùng để tăng khả năng sản xuất α- amylase bởi vi khuẩn,
đậu tương và casamino acid bởi A. oryzae. CSL cũng được sử dụng cho việc sản xuất có
kinh tế và hiệu quả α- amylase từ một đột biến của B.subtilis. nhiều muối vô cơ như
ammonium sulphate sử dụng cho A. oryzae và A. nidulans, ammonium nitrate cho A.
oryzae, muối Vogel cho A. fumigates cũng đã được dùng hỗ trợ cho việc sản xuất α-
amylase từ nấm.
Amino acid cùng với vitamin cũng ảnh hưởng đến việc sản xuất α- amylase, tuy nhiên
không có kết luận nào có thể chứng minh vai trò của amino acid và vitamin trong việc
tăng cường sản xuất α- amylase ở những loài vi sinh vật khác nhau. Sản xuất α- amylase
từ Bacillus amyloliquefaciens ATCC 23350 được tăng cường bởi sự có mặt của nhân tố
300 trong glycine. Glycine không chỉ là nguồn nitơ, mà nó còn kiểm soát pH và tăng
cường quá trình sản xuất α- amylase . β-Alanine, DL-nor valine và D-methionine có
hiệu quả trong việc sản xuất amylase kiềm từ Bacillus sp. A-40-2. Tuy nhiên hợp chất
amino không được xem như là nguồn nitơ cũng không phải là nguồn carbon nhưng được
xem như nhân tố kích thích tổng hợp và tiết α- amylase . điều đó có nghĩa chỉ có
asparagines cho sản lượng enzyme tốt trong khi đó cũng có nhiều tài liệu nói vể tầm quan
trọng của arginine trong việc sản xuất α- amylase từ B. subtilis.
4.1.3 Vai trò của phosphate
Phosphate đóng vai trò quan trong tổng hợp các chất chuyển hóa sơ cấp và thứ cấp ở

vi sinh vật. Nó ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của sinh vật và đến sản xuất α- amylase.
Sản xuất enzyme từ A. oryzae được gia tăng đáng kể ở nồng độ phosphate 0.2M. Kết quả
tương tự cũng được chứng thực ở B.amyloliquefaciens , khi mà hàm lượng phosphate
thấp làm mật độ tế bào giảm nhiều và không sản xuất α- amylase. Ngược lại, nồng độ
phosphate cao sẽ ức chế việc sản xuất enzyme bởi B.amylolyquefaciens.
4.1.3 Vai trò của các ion khác
K
+
, Na
+
, Fe
2+
, Mn
2+
, Mo
2+
, Cl
-
, SO
4
2-
thì không có ảnh hưởng, trong khi đó Ca
2+
làm ức
chế việc sản xuất enzyme α- amylase bởi chủng A. oryzae EI 212. Mg
2+
có vai trò quan
trọng, khi không có ion Mg
2+
trong môi trường thì việc sản xuất α- amylase sẽ bị giảm

đến 50%. Na
+
và Mg
2+
cò vai trò như nhau trong việc tăng cường khả năng sản xuất
enzyme từ chủng Bacillus sp. CRP. Để tăng sản lượng α- amylase ở chủng B.
amyloliquefaciens người ta thêm vào các khoáng chất zeolite để điều chỉnh hàm lượng
ion NH
4
+
. Có một quan hệ nghịch giữa việc sản xuất α- amylase và tốc độ phát triển là
với sự có mặt của Co
2+
sẽ làm nâng cao sinh khối ở chủng Steptomyces sp , nhưng giảm
sản lượng enzyme
4.1.5 pH
Trong số những thông số vật lý, pH tăng làm thay đổi hình thái của sinh vật và ảnh
hưởng đến việc tiết enzyme . Sự thay đổi pH quan sát thấy được qua sự phát triển của
sinh vật cũng ảnh hưởng đến sự ổn định sản phẩm trong môi trường
Hầu hết các chủng Bacillus được dùng một cách thương mại để sản xuất α- amylase từ vi
khuẩn bởi SmF có pH tối ưu từ 6-7 cho sự phát triển và sự sản xuất enzyme. Điều này
cũng đúng với những chủng sử dụng trong sản xuất enzyme bởi quá trình SSF. pH 3,2-
4,2 đối với chủng A.oryzae DAE 1679, từ 7-8 đối với chủng A.oryzae 212 và 6,8 cho
chủng B.amyloliquefociens MIR 41. Dung dịch đệm có khả năng làm ổn định pH. Giá trị
pH cũng đóng vai trò như một chất chỉ thị việc bắt đầu và kết thúc quá trình tổng hợp
enzyme. A.oryzae 557 tích lũy dần α- amylase trong sợi nấm khi nó phát triển trong môi
trường thiếu photphate hoặc sulphate và được phóng thích khi sợi nấm được thay thế
trong môi trường có pH kiềm( khoảng 7,2)
4.1.6 Nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sản xuất α- amylase có liên quan đến sự tăng trưởng của sinh

vật. Ở nấm hầu hết các nghiên cứu sản xuất α- amylase đã được thực hiện với nấm
Mesophilic ở nhiệt độ từ 25-37
o
C. Sản lượng α- amylase tối ưu đạt được ở 30-37
o
C bởi
A.oryzae. Sản xuất α- amylase bởi nấm ưa nhiệt Thermomonospora fasca 55
o
C và ở 50
o
C
bởi T.lannginosus. α- amylase cũng được sản xuất ở nhiều phạm vi nhiệt độ rộng ở các
loài vi khuẩn, bởi vi khuẩn B.amyloliquefaciens là 36
o
C ở nhiệt độ cao 80
o
C được sử
dụng để sản xuất amylase từ Thermococus profundus.
4.1.7 Sự khuấy trộn
Khuấy trộn mạnh ảnh hưởng đến tốc độ hòa trộn và vận chuyển oxy trong các quá trình
lên men nấm, và do đó ảnh hưởng đến hình thái sợi nấm và hình thành sản phẩm. Tốc độ
khuấy trộn cao hơn đôi khi gây bất lợi đến sự phát triển sợi nấm do đó làm giảm sản xuất
enzyme. Các biến đổi về hình thái sợi nấm là hậu quả của thay đổi tốc độ khuấy trộn,
nhưng không làm ảnh hưởng đến sự sản xuất enzyme ở một tốc độ tăng trưởng liên tục cụ
thể.
Tốc độ khuấy trộn lên đến 300 vòng/ phút thông thường được sử dụng để sản xuất
amylase từ nhiều loài vi sinh vật khác nhau.